Kleefstoffen: hoe ze werken en waarom ze plakken

door Joost Nusselder | Bijgewerkt op:  22 juni 2022
Ik schrijf deze artikelen met veel plezier voor mijn lezers, jullie. Ik accepteer geen betaling voor het schrijven van reviews, mijn mening over producten is die van mijzelf, maar als je mijn aanbevelingen nuttig vindt en je uiteindelijk iets koopt via een van de links kan ik daar mogelijk een commissie over ontvangen. Kom meer te weten

Een lijm is een substantie die twee of meer objecten aan elkaar bindt. Het wordt vaak gebruikt in de bouw, boekbinden en zelfs in kunstnijverheid. Maar wat is het precies? Laten we eens kijken naar de definitie en geschiedenis van lijmen. Bovendien zal ik enkele leuke feiten over de plakkerige dingen delen.

Er zijn veel soorten lijm, maar ze hebben allemaal één ding gemeen: ze zijn plakkerig. Maar hoe plakkerig is plakkerig genoeg? En hoe meet je plakkerigheid? Daar ga ik in deze handleiding op in.

Dus, wat is een lijm? Dat zoeken we uit.

Wat is een lijm

Vast op lijm: een uitgebreide gids

Kleefstof, ook wel lijm genoemd, is een substantie die wordt aangebracht op een of beide oppervlakken van twee afzonderlijke items om ze aan elkaar te binden en hun scheiding tegen te gaan. Het is een niet-metalen materiaal dat in verschillende vormen en soorten voorkomt en veel wordt gebruikt in moderne ontwerp- en constructietechnieken. Lijmen zijn verkrijgbaar in honderden varianten, elk met zijn eigen unieke eigenschappen en toepassingen. Enkele van de primaire vormen van lijm zijn:

  • Natuurlijke lijmen: Dit zijn lijmen die zijn gemaakt van natuurlijke materialen zoals zetmeel, eiwit en andere plantaardige en dierlijke componenten. Ze worden vaak "lijm" genoemd en omvatten producten zoals dierenhuidlijm, caseïnelijm en zetmeelpasta.
  • Synthetische lijmen: Dit zijn lijmen die worden geproduceerd door verwerking en chemische reacties. Ze omvatten producten zoals polymeerkleefstoffen, smeltlijmen en kleefstoffen op waterbasis.
  • Oplosmiddelgebaseerde lijmen: Dit zijn lijmen die in vloeibare vorm worden geleverd en waarvoor een oplosmiddel moet worden aangebracht. Ze omvatten producten zoals contactcement en rubbercement.
  • Vaste lijmen: Dit zijn lijmen die in vaste vorm worden geleverd en die warmte, druk of water nodig hebben om te activeren. Ze omvatten producten zoals hete lijmsticks en epoxy.

Hoe wordt lijm voorbereid?

De methode voor het bereiden van lijm varieert afhankelijk van het type lijm dat wordt geproduceerd. Enkele algemene stappen zijn echter:

  • De samenstellende materialen in de juiste verhoudingen met elkaar mengen
  • Het mengsel verwerken om de gewenste consistentie en kleur te creëren
  • De lijm laten drogen of uitharden tot zijn oorspronkelijke sterkte
  • Verpakking van de lijm voor verkoop

Wat zijn de eigenschappen van lijm?

Lijm heeft een aantal belangrijke eigenschappen waardoor het een bruikbaar materiaal is voor een breed scala aan toepassingen. Enkele van deze eigenschappen zijn:

  • Hechting: het vermogen van de lijm om aan een oppervlak te hechten
  • Cohesie: het vermogen van de lijm om zichzelf bij elkaar te houden
  • Kleefkracht: het vermogen van de lijm om snel aan een oppervlak te hechten
  • Hardingstijd: De hoeveelheid tijd die de lijm nodig heeft om volledig droog of uitgehard te worden
  • Houdbaarheid: de tijdsduur dat de lijm kan worden bewaard voordat deze begint af te breken
  • Gevoeligheid voor water, hitte of andere omgevingsfactoren: Sommige lijmen zijn gevoeliger voor deze factoren dan andere
  • Houdkracht: het vermogen van de lijm om scheiding te weerstaan ​​nadat deze eenmaal is aangebracht

De evolutie van lijmen: een plakkerige geschiedenis

Mensen gebruiken al duizenden jaren lijm. Bewijs van lijmachtige stoffen is gevonden op oude vindplaatsen die dateren uit het Pleistoceen, meer dan 40,000 jaar geleden. Archeologen hebben bewijs gevonden van kleefmaterialen die door mensen in verschillende vormen worden gebruikt, waaronder:

  • Berkenschorsteer: De oudst bekende lijm, die ongeveer 200,000 jaar geleden dateert, werd ontdekt in Italië. Het was samengesteld uit berkenschors en as, met elkaar vermengd en verhit om een ​​kleverige verbinding te produceren.
  • Klei: Oude mensen gebruikten klei om delen van hun gereedschap en wapens met elkaar te verbinden.
  • Bijenwas: Grieken en Romeinen gebruikten bijenwas om houten delen van hun bogen te verlijmen.
  • Oker: dit natuurlijke pigment werd gemengd met dierlijk vet om een ​​pasta te creëren die werd gebruikt voor het hechten van kunstvoorwerpen in het Midden-Steentijdperk.
  • Gom: De oude Egyptenaren gebruikten gom van acaciabomen als lijm voor de bouw.

Ontwikkeling van lijmproductie

In de loop van de tijd breidden mensen hun assortiment kleefmaterialen uit en verbeterden ze het proces om ze te maken. Enkele voorbeelden zijn:

  • Dierlijke lijm: Deze lijm is gemaakt door botten, huid en pezen van dieren te koken om een ​​vloeistof te produceren die als lijm kan worden gebruikt. Het werd veel gebruikt in houtbewerking en boekbinden.
  • Kalkmortel: De Grieken en Romeinen gebruikten kalkmortel om steen en baksteen in de bouw te verlijmen.
  • Vloeibare lijmen: In de 20e eeuw werden vloeibare lijmen ontwikkeld, waardoor het gemakkelijker werd om lijmen op oppervlakken aan te brengen.

De rol van de wetenschap bij de ontwikkeling van adhesieven

Naarmate de wetenschap vooruitging, nam ook de ontwikkeling van lijmen toe. Wetenschappers begonnen de chemische eigenschappen van kleefstoffen te bestuderen en experimenteerden met nieuwe ingrediënten om sterkere en effectievere producten te produceren. Enkele opvallende verbeteringen zijn:

  • Synthetische lijmen: In de 20e eeuw werden synthetische lijmen ontwikkeld, die konden worden aangepast aan specifieke toepassingen en betere hechtingseigenschappen hadden.
  • Smeltlijmen: Deze lijmen zijn vast bij kamertemperatuur, maar kunnen worden gesmolten en op oppervlakken worden aangebracht. Ze worden vaak gebruikt in verpakkingen en houtbewerking.
  • Epoxykleefstoffen: Epoxykleefstoffen staan ​​bekend om hun vermogen om een ​​breed scala aan materialen te hechten, waaronder metaal, kunststof en hout.

Hechting: de plakkerige wetenschap achter hechting

Adhesie is het vermogen van een lijm om aan een oppervlak te hechten. Het omvat de vorming van chemische en fysische bindingen tussen de lijm en het hechtmateriaal. De sterkte van de binding hangt af van de intermoleculaire krachten tussen de twee oppervlakken.

De rol van grensvlakkrachten

Grensvlakkrachten spelen een cruciale rol bij adhesie. Deze krachten omvatten adsorptie, mechanische, fysische en chemische krachten. Adsorptie omvat de aantrekking van deeltjes naar een oppervlak, terwijl mechanische krachten het fysieke contact tussen de lijm en het hechtmiddel inhouden. Chemische krachten omvatten de vorming van covalente bindingen tussen de lijm en het hechtmiddel.

De mechanismen van hechting

Hechting omvat verschillende mechanismen, waaronder:

  • Bevochtiging: Dit betreft het vermogen van de lijm om zich over het oppervlak van de hechtlaag te verspreiden.
  • Oppervlakte-energie: Dit verwijst naar de energie die nodig is om de lijm van de hechtlaag te scheiden.
  • Contacthoek: Dit is de hoek die wordt gevormd tussen de lijm en het hechtmiddel op het contactpunt.
  • Korrelgrens: Dit is het gebied waar twee korrels samenkomen in een vast materiaal.
  • Polymeerstructuur: dit verwijst naar de rangschikking van moleculen in de lijm.

Het belang van hechting bij hechting

Hechting is een belangrijke factor in het hechtingsproces. Het bepaalt het vermogen van de lijm om de gewenste functie uit te voeren. De mate van hechting die nodig is, hangt af van het type materiaal dat wordt verlijmd, het ontwerp van de verbinding en de vereiste prestaties.

De verschillende soorten lijmen

Er zijn verschillende soorten lijmen, waaronder:

  • Chemische lijmen: Dit zijn lijmen die een chemische binding vormen met de drager.
  • Fysische lijmen: Dit zijn lijmen die afhankelijk zijn van intermoleculaire krachten om zich te hechten aan de drager.
  • Mechanische lijmen: Dit zijn lijmen die afhankelijk zijn van mechanische krachten om zich te hechten aan de drager.

De belangrijkste technieken die worden gebruikt bij hechting

De belangrijkste technieken die bij adhesie worden gebruikt, zijn onder meer:

  • Oppervlaktevoorbereiding: Dit omvat het voorbereiden van het oppervlak van de hechtlaag om een ​​goede hechting te garanderen.
  • Lijmtoepassing: Dit omvat het aanbrengen van de lijm op het oppervlak van het hechtoppervlak.
  • Voegontwerp: Dit omvat het ontwerpen van de voeg om een ​​goede hechting te garanderen.

De alternatieve methoden van hechting

Er zijn alternatieve hechtingsmethoden, waaronder:

  • Lassen: hierbij wordt het metaal gesmolten om een ​​hechting te vormen.
  • Solderen: hierbij wordt een metaallegering gebruikt om twee metalen aan elkaar te hechten.
  • Mechanische bevestiging: hierbij worden schroeven, bouten of andere mechanische bevestigingsmiddelen gebruikt om twee componenten met elkaar te verbinden.

Kleefmaterialen: de plakkerige waarheid

  • Kleefmaterialen kunnen worden onderverdeeld in twee hoofdtypen: natuurlijk en synthetisch.
  • Natuurlijke lijmen worden gemaakt van organische materialen, terwijl synthetische lijmen worden gemaakt van chemische verbindingen.
  • Voorbeelden van natuurlijke lijmen zijn lijm gemaakt van dierlijke eiwitten, lijm op basis van zetmeel en lijmen gemaakt van natuurlijk rubber.
  • Synthetische kleefstoffen omvatten kleefstoffen op polymeerbasis, smeltlijmen en kleefstoffen op basis van oplosmiddelen.

Opslag en houdbaarheid van zelfklevende materialen

  • Kleefmaterialen moeten op een koele, droge plaats worden bewaard om te voorkomen dat ze uitdrogen of te plakkerig worden.
  • De houdbaarheid van een klevend materiaal is afhankelijk van de samenstelling en de manier waarop het is verwerkt.
  • Sommige lijmmaterialen, zoals smeltlijmen, hebben een kortere houdbaarheid dan andere en moeten mogelijk binnen een bepaalde tijd na productie worden gebruikt.
  • Over het algemeen kunnen lijmmaterialen die voor langere tijd worden opgeslagen, aanvullende verwerking of menging vereisen om ervoor te zorgen dat ze nog steeds geschikt zijn voor gebruik.

Alles bij elkaar: lijmen aanbrengen

Bij het kiezen van de juiste lijm voor een specifieke toepassing zijn er een aantal factoren waarmee rekening moet worden gehouden. Deze omvatten:

  • De materialen die worden verlijmd
  • De gewenste mate van hechtsterkte
  • De grootte en oppervlakte van de binding
  • De dynamische krachten die de binding moet weerstaan
  • De gewenste houdbaarheid van de verlijmde componenten

Verschillende soorten lijm zijn ontworpen om goed te presteren onder verschillende omstandigheden, dus het is belangrijk om de juiste te kiezen voor de klus. Enkele veel voorkomende soorten lijm zijn:

  • Vaste lijmen, die in gesmolten toestand worden aangebracht en vervolgens stollen als ze afkoelen
  • Vloeibare lijmen, die nat worden aangebracht en vervolgens worden uitgehard of uitgehard om een ​​hechting te vormen
  • Drukgevoelige kleefstoffen, die zijn ontworpen om te hechten bij contact met een oppervlak
  • Contactlijmen, die op beide oppervlakken worden aangebracht en vervolgens worden gedroogd voordat ze aan elkaar worden gehecht
  • Hotmelt-lijmen, die worden gesmolten en vervolgens op het ene oppervlak worden aangebracht voordat ze aan het andere worden gehecht

Lijmen aanbrengen

Zodra u de juiste lijm voor uw toepassing heeft gekozen, is het tijd om deze aan te brengen. Bij het aanbrengen van lijmen worden over het algemeen de volgende stappen gevolgd:

1. Bereid de oppervlakken voor: De te verlijmen oppervlakken moeten schoon, droog en vrij van alle verontreinigingen zijn die de hechting van de lijm zouden kunnen belemmeren.

2. Breng de lijm aan: De lijm moet worden aangebracht volgens de instructies van de fabrikant. Dit kan inhouden dat u het gelijkmatig over één oppervlak verspreidt, het in een specifiek patroon aanbrengt of het op beide oppervlakken aanbrengt.

3. Verbind de oppervlakken: De twee oppervlakken moeten met elkaar worden verbonden terwijl de lijm nog nat is. Dit kan inhouden dat u ze zorgvuldig uitlijnt of druk uitoefent om een ​​sterke hechting te garanderen.

4. Laat de lijm uitharden: De lijm moet uitharden volgens de instructies van de fabrikant. Dit kan inhouden dat je het op natuurlijke wijze laat drogen of dat je warmte of energie toepast om het proces te versnellen.

Lijmprestaties testen

Nadat de lijm is aangebracht en uitgehard, is het belangrijk om de prestaties te testen. Dit kan het meten van de sterkte van de verbinding inhouden, het testen van het vermogen om dynamische krachten te weerstaan, of het controleren van het vermogen om fileren te voorkomen (het verspreiden van lijm voorbij de gewenste verbindingslijn).

Er zijn een aantal methoden die kunnen worden gebruikt om de kleefkracht te testen, waaronder:

  • Trektesten, die de kracht meten die nodig is om de verbinding te verbreken
  • Afschuiftesten, die de kracht meten die nodig is om de gelijmde componenten uit elkaar te schuiven
  • Afpeltesten, waarbij de kracht wordt gemeten die nodig is om de gelijmde componenten uit elkaar te halen
  • Dynamische tests, die het vermogen van de verbinding meten om herhaalde spanningen en spanningen te weerstaan

Hoe lang kan uw lijm meegaan? De houdbaarheid van lijmen

Verschillende factoren kunnen de houdbaarheid van lijmen beïnvloeden, waaronder:

  • Opslagcondities: lijmen moeten op een koele, droge plaats worden bewaard om veranderingen in hun chemische samenstelling te voorkomen. Blootstelling aan vocht, hitte of direct zonlicht kan ervoor zorgen dat lijm sneller afbreekt.
  • Materiaalsamenstelling: De samenstelling van een lijm kan de houdbaarheid beïnvloeden. Sommige lijmen bevatten antioxidanten of UV-stabilisatoren om hun stabiliteit in de loop van de tijd te verbeteren.
  • Veroudering: Na verloop van tijd kunnen lijmen verouderen en hun fysieke eigenschappen, zoals flexibiliteit of sterkte, verliezen. Veroudering kan worden versneld door blootstelling aan hitte, vocht of chemicaliën.
  • Temperatuur: Lijmen kunnen gevoelig zijn voor temperatuurveranderingen. Extreme temperaturen kunnen ertoe leiden dat lijmen te dik of te dun worden, waardoor hun vermogen om te hechten wordt aangetast.
  • Testen: Fabrikanten voeren onderzoeken uit om de houdbaarheid van hun lijmen te bepalen. Bij deze onderzoeken wordt de hechtsterkte van de lijm in de loop van de tijd getest om te bepalen wanneer deze begint af te breken.

Vervaldatum en aanbevolen gebruik

Fabrikanten geven doorgaans een vervaldatum voor hun lijmen, waarna de lijm niet meer mag worden gebruikt. Het is belangrijk om de aanbevolen richtlijnen voor gebruik en verwijdering te volgen om ervoor te zorgen dat de lijm stabiel en chemisch veilig blijft. Het gebruik van verlopen lijmen kan resulteren in een zwakkere hechting of zelfs in het geheel falen van de hechting.

Conclusie

Dus dat is wat lijmen zijn en hoe ze werken. Ze zijn best handig om in de buurt te hebben, en je zou er nu wat meer over moeten weten. 

U kunt lijm voor alles gebruiken, van constructie tot boekbinden, dus wees niet bang om ze te gebruiken. Zorg ervoor dat u de juiste soort gebruikt voor de klus en het komt goed.

Ik ben Joost Nusselder, de oprichter van Tools Doctor, contentmarketeer en papa. Ik ben dol op het uitproberen van nieuwe apparatuur en samen met mijn team maak ik sinds 2016 diepgaande blogartikelen om trouwe lezers te helpen met tools en knutseltips.