Adesivi: come funzionano e perché aderiscono

Un adesivo è una sostanza che lega insieme due o più oggetti. Viene spesso utilizzato nell'edilizia, nella rilegatura di libri e persino nelle arti e nei mestieri. Ma cos'è esattamente? Diamo un'occhiata alla definizione e alla storia degli adesivi. Inoltre, condividerò alcuni fatti divertenti sulle cose appiccicose.

Esistono molti tipi di adesivi, ma tutti hanno una cosa in comune: sono appiccicosi. Ma quanto appiccicoso è abbastanza appiccicoso? E come si misura la viscosità? Ne parlerò in questa guida.

Allora, cos'è un adesivo? Scopriamolo.

Bloccato sull'adesivo: una guida completa

L'adesivo, noto anche come colla, è una sostanza che viene applicata su una o entrambe le superfici di due oggetti separati per unirli insieme e resistere alla loro separazione. È un materiale non metallico disponibile in una varietà di forme e tipi ed è ampiamente utilizzato nelle moderne tecniche di progettazione e costruzione. Gli adesivi sono disponibili in centinaia di varietà, ognuna con proprietà e usi unici. Alcune delle principali forme di adesivo includono:

• Adesivi naturali: si tratta di adesivi prodotti da materiali naturali come amido, proteine ​​e altri componenti vegetali e animali. Sono spesso indicati come "colla" e includono prodotti come colla per pelli di animali, colla di caseina e pasta di amido.
• Adesivi sintetici: si tratta di adesivi prodotti attraverso lavorazioni e reazioni chimiche. Includono prodotti come adesivi polimerici, adesivi hot melt e adesivi a base d'acqua.
• Adesivi a base solvente: sono adesivi forniti in forma liquida e richiedono l'applicazione di un solvente. Includono prodotti come il cemento di contatto e il cemento di gomma.
• Adesivi solidi: sono adesivi forniti in forma solida e richiedono calore, pressione o acqua per attivarsi. Includono prodotti come stick di colla a caldo e resina epossidica.

Come si prepara l'adesivo?

Il metodo di preparazione dell'adesivo varia a seconda del tipo di adesivo prodotto. Tuttavia, alcuni passaggi generali includono:

• Mescolando i materiali costituenti insieme nelle proporzioni corrette
• Elaborazione della miscela per creare la consistenza e il colore desiderati
• Lasciare che l'adesivo si asciughi o indurisca fino al suo grado di resistenza iniziale
• Imballaggio dell'adesivo per la vendita

Quali sono le proprietà dell'adesivo?

L'adesivo ha una serie di proprietà importanti che lo rendono un materiale utile per un'ampia gamma di applicazioni. Alcune di queste proprietà includono:

• Adesione: la capacità dell'adesivo di aderire a una superficie
• Coesione: la capacità dell'adesivo di tenersi insieme
• Tack: la capacità dell'adesivo di aderire rapidamente a una superficie
• Tempo di presa: il tempo necessario affinché l'adesivo diventi completamente asciutto o indurito
• Periodo di validità: il periodo di tempo in cui l'adesivo può essere conservato prima che inizi a degradarsi
• Sensibilità all'acqua, al calore o ad altri fattori ambientali: alcuni adesivi sono più sensibili a questi fattori rispetto ad altri
• Potere di tenuta: la capacità dell'adesivo di resistere alla separazione una volta applicato

L'evoluzione degli adesivi: una storia appiccicosa

Gli esseri umani usano gli adesivi da migliaia di anni. Prove di sostanze simili alla colla sono state trovate in antichi siti risalenti al Pleistocene, oltre 40,000 anni fa. Gli archeologi hanno scoperto prove di materiali adesivi utilizzati dagli esseri umani in varie forme, tra cui:

• Catrame di corteccia di betulla: Il più antico adesivo conosciuto, risalente a circa 200,000 anni fa, è stato scoperto in Italia. Era composto da corteccia di betulla e cenere, mescolati insieme e riscaldati per produrre un composto appiccicoso.
• Argilla: gli antichi usavano l'argilla per collegare parti dei loro strumenti e armi.
• Cera d'api: Greci e Romani usavano la cera d'api per legare i segmenti di legno dei loro archi.
• Ocra: questo pigmento naturale è stato mescolato con grasso animale per creare una pasta utilizzata per incollare manufatti nell'età della pietra media.
• Gomma: gli antichi egizi usavano la gomma degli alberi di acacia come adesivo per la costruzione.

Sviluppo della produzione di adesivi

Nel corso del tempo, le persone hanno ampliato la loro gamma di materiali adesivi e migliorato il processo di creazione degli stessi. Alcuni esempi includono:

• Colla animale: questo adesivo è stato realizzato facendo bollire ossa, pelle e tendini di animali per produrre un liquido che potrebbe essere usato come colla. Era comunemente usato nella lavorazione del legno e nella rilegatura di libri.
• Malta di calce: i Greci e i Romani usavano la malta di calce per legare pietra e mattoni nelle costruzioni.
• Colle liquide: nel 20° secolo sono state sviluppate le colle liquide, che hanno reso più facile l'applicazione degli adesivi sulle superfici.

Il ruolo della scienza nello sviluppo degli adesivi

Con l'avanzare della scienza, anche lo sviluppo degli adesivi è andato avanti. Gli scienziati hanno iniziato a studiare le proprietà chimiche degli adesivi e a sperimentare nuovi ingredienti per produrre prodotti più forti ed efficaci. Alcuni notevoli progressi includono:

• Adesivi sintetici: nel 20° secolo sono stati sviluppati adesivi sintetici che potevano essere personalizzati per applicazioni specifiche e avevano capacità di adesione migliorate.
• Adesivi hot melt: questi adesivi sono solidi a temperatura ambiente ma possono essere fusi e applicati alle superfici. Sono comunemente usati nell'imballaggio e nella lavorazione del legno.
• Adesivi epossidici: gli adesivi epossidici sono noti per la loro capacità di incollare un'ampia gamma di materiali, tra cui metallo, plastica e legno.

Adesione: la scienza appiccicosa dietro il legame

How to strip wire fast

Share

Watch on

L'adesione è la capacità di un adesivo di aderire a una superficie. Implica la formazione di legami chimici e fisici tra l'adesivo e l'aderente. La forza del legame dipende dalle forze intermolecolari tra le due superfici.

Il ruolo delle forze interfacciali

Le forze interfacciali giocano un ruolo cruciale nell'adesione. Queste forze includono adsorbimento, forze meccaniche, fisiche e chimiche. L'adsorbimento comporta l'attrazione di particelle su una superficie, mentre le forze meccaniche implicano il contatto fisico tra l'adesivo e l'aderente. Le forze chimiche comportano la formazione di legami covalenti tra l'adesivo e l'aderente.

I meccanismi di adesione

L'adesione coinvolge diversi meccanismi, tra cui:

• Bagnatura: implica la capacità dell'adesivo di diffondersi sulla superficie dell'aderente.
• Energia superficiale: si riferisce all'energia richiesta per separare l'adesivo dall'aderente.
• Angolo di contatto: è l'angolo formato tra l'adesivo e l'aderente nel punto di contatto.
• Bordo grano: questa è l'area in cui due grani si incontrano in un materiale solido.
• Struttura del polimero: si riferisce alla disposizione delle molecole nell'adesivo.

L'importanza dell'adesione nell'incollaggio

L'adesione è un fattore importante nel processo di incollaggio. Determina la capacità dell'adesivo di svolgere la funzione desiderata. Il grado di adesione richiesto dipende dal tipo di materiali da incollare, dal design del giunto e dalle prestazioni richieste.

I diversi tipi di adesivi

Esistono diversi tipi di adesivi, tra cui:

• Adesivi chimici: sono adesivi che formano un legame chimico con l'aderente.
• Adesivi fisici: sono adesivi che si basano su forze intermolecolari per legarsi con l'aderente.
• Adesivi meccanici: si tratta di adesivi che si basano su forze meccaniche per legarsi con l'aderente.

Le principali tecniche utilizzate in adesione

Le principali tecniche utilizzate nell'adesione includono:

• Preparazione della superficie: si tratta di preparare la superficie dell'aderente per garantire una buona adesione.
• Applicazione dell'adesivo: comporta l'applicazione dell'adesivo sulla superficie dell'aderente.
• Progettazione del giunto: comporta la progettazione del giunto per garantire una buona adesione.

I metodi alternativi di adesione

Esistono metodi alternativi di adesione, tra cui:

• Saldatura: comporta la fusione del metallo per formare un legame.
• Saldatura: comporta l'utilizzo di una lega metallica per unire due metalli insieme.
• Fissaggio meccanico: comporta l'utilizzo di viti, bulloni o altri dispositivi di fissaggio meccanici per unire due componenti.

Materiali adesivi: la verità appiccicosa

• I materiali adesivi possono essere suddivisi in due tipi principali: naturali e sintetici.
• Gli adesivi naturali sono prodotti da materiali organici, mentre gli adesivi sintetici sono costituiti da composti chimici.
• Esempi di adesivi naturali includono colla a base di proteine ​​animali, colla a base di amido e adesivi a base di gomma naturale.
• Gli adesivi sintetici includono adesivi a base di polimeri, adesivi hot melt e adesivi a base di solventi.

Conservazione e durata di conservazione dei materiali adesivi

• I materiali adesivi devono essere conservati in un luogo fresco e asciutto per evitare che si secchino o diventino troppo appiccicosi.
• La durata di conservazione di un materiale adesivo dipenderà dalla sua composizione e dal modo in cui è stato lavorato.
• Alcuni materiali adesivi, come gli adesivi hot melt, hanno una durata di conservazione più breve rispetto ad altri e potrebbe essere necessario utilizzarli entro un certo periodo di tempo dopo la loro produzione.
• In generale, i materiali adesivi conservati per periodi di tempo più lunghi possono richiedere un'ulteriore lavorazione o miscelazione per garantire che siano ancora idonei all'uso.

Mettere tutto insieme: applicare adesivi

Quando si tratta di scegliere l'adesivo giusto per un'applicazione specifica, ci sono una serie di fattori da considerare. Questi includono:

• I materiali da incollare
• Il grado desiderato di forza di adesione
• La dimensione e l'area del legame
• Le forze dinamiche che il legame dovrà sopportare
• La durata di conservazione desiderata dei componenti incollati

Diversi tipi di adesivi sono progettati per funzionare bene in condizioni diverse, quindi è importante scegliere quello giusto per il lavoro. Alcuni tipi comuni di adesivi includono:

• Adesivi solidi, che vengono applicati allo stato fuso e poi si solidificano quando si raffreddano
• Adesivi liquidi, che vengono applicati allo stato umido e quindi fissati o induriti per formare un legame
• Adesivi sensibili alla pressione, progettati per aderire a contatto con una superficie
• Adesivi a contatto, che vengono applicati su entrambe le superfici e poi lasciati asciugare prima di essere incollati insieme
• Adesivi hot melt, che vengono fusi e quindi applicati su una superficie prima di essere incollati all'altra

Applicazione di adesivi

Dopo aver scelto l'adesivo giusto per la tua applicazione, è il momento di applicarlo. I seguenti passaggi sono generalmente seguiti durante l'applicazione di adesivi:

1. Preparare le superfici: le superfici da incollare devono essere pulite, asciutte e prive di contaminanti che potrebbero impedire all'adesivo di aderire correttamente.

2. Applicare l'adesivo: l'adesivo deve essere applicato secondo le istruzioni del produttore. Ciò può comportare la diffusione uniforme su una superficie, l'applicazione secondo uno schema specifico o l'applicazione su entrambe le superfici.

3. Unire le superfici: le due superfici devono essere unite insieme mentre l'adesivo è ancora fresco. Ciò può comportare l'allineamento accurato o l'applicazione di pressione per garantire un forte legame.

4. Lasciare indurire l'adesivo: l'adesivo deve essere lasciato indurire o polimerizzare secondo le istruzioni del produttore. Ciò può comportare l'asciugatura naturale o l'applicazione di calore o energia per accelerare il processo.

Test delle prestazioni degli adesivi

Una volta che l'adesivo è stato applicato e lasciato indurire, è importante testarne le prestazioni. Ciò può comportare la misurazione della forza del legame, il test della sua capacità di resistere a forze dinamiche o il controllo della sua capacità di prevenire la filettatura (la diffusione dell'adesivo oltre la linea di legame desiderata).

Esistono numerosi metodi che possono essere utilizzati per testare le prestazioni dell'adesivo, tra cui:

• Test di trazione, che misura la forza necessaria per rompere il legame
• Test di taglio, che misura la forza necessaria per separare i componenti incollati
• Peel test, che misura la forza necessaria per separare i componenti incollati
• Test dinamico, che misura la capacità del legame di resistere a sollecitazioni e deformazioni ripetute

Quanto può durare il tuo adesivo? La durata di conservazione degli adesivi

Diversi fattori possono influenzare la durata di conservazione degli adesivi, tra cui:

• Condizioni di stoccaggio: gli adesivi devono essere conservati in un luogo fresco e asciutto per evitare cambiamenti nella loro composizione chimica. L'esposizione all'umidità, al calore o alla luce solare diretta può far degradare più rapidamente gli adesivi.
• Composizione del materiale: la composizione di un adesivo può influire sulla sua durata di conservazione. Alcuni adesivi contengono antiossidanti o stabilizzanti UV per migliorare la loro stabilità nel tempo.
• Invecchiamento: nel tempo, gli adesivi possono invecchiare e perdere le loro proprietà fisiche, come flessibilità o resistenza. L'invecchiamento può essere accelerato dall'esposizione a calore, umidità o sostanze chimiche.
• Temperatura: gli adesivi possono essere sensibili alle variazioni di temperatura. Le temperature estreme possono far sì che gli adesivi diventino troppo spessi o troppo sottili, compromettendo la loro capacità di adesione.
• Test: i produttori conducono studi per determinare la durata di conservazione dei loro adesivi. Questi studi comportano il test della forza di adesione dell'adesivo nel tempo per determinare quando inizia a degradarsi.

Data di scadenza e utilizzo consigliato

I produttori in genere forniscono una data di scadenza per i loro adesivi, dopo la quale l'adesivo non deve essere utilizzato. È importante seguire le linee guida per l'uso e lo smaltimento consigliate per garantire che l'adesivo rimanga stabile e chimicamente sicuro. L'uso di adesivi scaduti può comportare un legame più debole o addirittura il fallimento del legame.

Conclusione

Quindi, ecco cosa sono gli adesivi e come funzionano. Sono una cosa piuttosto utile da avere in giro, e ora dovresti saperne un po' di più su di loro. 

Puoi usare gli adesivi per qualsiasi cosa, dalla costruzione alla rilegatura di libri, quindi non aver paura di usarli. Assicurati solo di utilizzare il tipo giusto per il lavoro e starai bene.

Sono Joost Nusselder, il fondatore di Tools Doctor, marketer di contenuti e papà. Adoro provare nuove apparecchiature e, insieme al mio team, dal 2016 creo articoli di blog approfonditi per aiutare i lettori fedeli con strumenti e suggerimenti per la creazione.