Клеи: понимание клеев для изготовления фильтров.

Jun 26, 2023

Вверх и вниз по производственной линии на заводах по производству фильтров клеи смешиваются, экструдируются и наносятся на компоненты. Учитывая жизненно важную роль клеев при сборке фильтров, производители фильтров хотят узнать о них больше. Хью Эванс из компании Franklin Adhesives & Polymers предоставляет некоторую базовую информацию, которая поможет понять и выбрать правильные клеевые технологии для конкретных применений склеивания на заводах по производству фильтров.

Большинство людей знают о «белом клее» или «желтом клее». Тем не менее, клеи различаются гораздо больше, чем просто цвет. Ряд физических свойств, от начальной липкости до срока годности, отличает составы клеев, делая некоторые из них лучше других для конкретных целей. В качестве первого шага к обсуждению клеев, используемых в производстве фильтров, ниже приведены описания четырех физических свойств – твердости, вязкости, срока годности и процентного содержания твердых веществ – имеющих отношение к использованию клея при изготовлении фильтров.

Твердость — это мера сопротивления материала проникновению в поверхность при приложении силы. В случае полимеров, включая клеи, твердость измеряется устойчивостью к вдавливанию. Используя индентор, нагруженный калиброванной пружиной, прибор, называемый твердомером, измеряет глубину проникновения в полимер. Дюрометр измеряет твердость по двум различным шкалам Шора: A и D. Шкала Шора А тестирует мягкие полимеры, такие как резина, по шкале от 0 до 100. Автомобильная шина обычно измеряет твердость примерно от 55 до 70 по шкале Шора А. Многие пластизоли и более мягкие уретаны имеют диапазон от А-50 до А-70. Шкала Шора D измеряет более твердые полимерные материалы, такие как жесткие пластмассы, а также измеряет от нуля до 100, перекрывая шкалу Шора А. Многие из более жестких эпоксидных и полиуретановых клеев отверждаются до твердости от D-70 до D-85 по Шору.

Вязкость измеряет сопротивление жидкости течению. Вода – маловязкая, а мед – высоковязкая. Вязкость чаще всего измеряется в сантипуазах (сП). Вода — 1,0 сП, мед — 20 000 сП. Вязкость эмульсионного клея на основе поливинилацетата (ПВА), используемого для сборки картонных воздушных фильтров, составляет около 3000 сП. Клей трудно залить при вязкости 50 000 сП, а мастики легко могут превысить 100 000 сП.

Двухкомпонентные клеи, такие как эпоксидные смолы и некоторые полиуретаны, необходимо смешивать на заводе. Жизнеспособность (или срок годности жидкости) является показателем того, как долго эти двухкомпонентные клеи остаются пригодными для использования после смешивания. На срок годности влияют как количество, так и температура клеевой смеси. Например, определенное количество клея в чашке будет нагреваться и затвердевать быстрее (и, следовательно, иметь более короткий срок годности), чем такое же количество, нанесенное тонкой пленкой. Повышение температуры смеси также сократит срок годности.

Клеи могут иметь относительно низкий или высокий процент содержания твердых веществ. Твердая часть клея включает в себя собственно связующее вещество, а также неорганический наполнитель и нелетучие добавки. Нетвердые вещества обычно представляют собой воду или растворитель, которые испаряются по мере затвердевания клея. Некоторые двухкомпонентные клеи отверждаются в результате химической реакции между двумя частями. Эти клеи не содержат других растворителей или носителей и считаются на 100 процентов твердыми веществами. Поскольку они не содержат воды или растворителей, при отверждении они имеют тенденцию к очень незначительной усадке. Другие клеи содержат всего 10-15 процентов твердых частиц.

Производители используют клеи для изготовления многочисленных компонентов фильтра: для сборки самого фильтрующего материала, приклеивания фильтрующего материала к раме или торцевой крышке или установки прокладки. Многие из этих клеев содержат герметики или литейные составы. Некоторые сборочные процессы требуют свойств как клея, так и герметика. (Для целей настоящего документа клей — это вещество, помещаемое между двумя подложками для их соединения друг с другом, тогда как герметик — это вещество, помещаемое в пустоту для предотвращения утечки жидкости или газа.) Например, когда гофрированный носитель приклеивается к металлическому каркасу или Торцевая крышка, клей должен скреплять фильтр и обеспечивать полную герметизацию, чтобы проталкивать жидкость через материал, а не вокруг него. Ни один клей не может соответствовать многочисленным требованиям к склеиванию и герметизации на заводе по производству фильтров. Однако любой клей или герметик, независимо от типа, используемый для изготовления фильтров, должен соответствовать следующим критериям. Кроме того, производитель фильтра захочет подобрать правильный тип клея для каждого применения.