Sifat Perataan Perekat

Abstrak: Artikel ini menganalisis secara detail tentang pengaruh kualitas sifat perataan perekat dalam proses laminasi. Selain itu, disebutkan bahwa alih-alih menilai kinerja perataan dengan menilai ada atau tidaknya lapisan perekat,'Bintik-bintik putih' atau 'gelembung', itu adalah transparansi produk laminasi yang dapat menjadi standar evaluasi kinerja perataan pada perekat.

1. Masalah Gelembung dan Perataan Lem

Bintik-bintik putih, gelembung, dan transparansi yang buruk adalah masalah kualitas tampilan yang umum dalam pemrosesan material komposit. Dalam kebanyakan kasus, pengolah material komposit mengaitkan masalah-masalah tersebut dengan perataan perekat yang buruk!

1.1 Lem ini bukan lem itu

Pengolah material komposit dapat mengembalikan tabung perekat yang belum dibuka dan belum digunakan kepada pemasok berdasarkan penilaian perataan perekat yang buruk, atau mengajukan keluhan atau klaim kepada pemasok.

Perlu dicatat bahwa lem yang dianggap memiliki kinerja perataan yang buruk adalah "larutan lem siap pakai" yang telah disiapkan/diencerkan oleh pelanggan dan memiliki viskositas nilai tertentu. Lem yang dikembalikan adalah ember lem asli yang belum dibuka.

Kedua jenis "lem" ini adalah konsep dan hal yang sama sekali berbeda!

1.2 Indikator evaluasi untuk perataan lem

Indikator teknis untuk mengevaluasi kinerja perataan perekat seharusnya adalah viskositas dan tegangan pembasahan permukaan. Atau lebih tepatnya, "fluiditas lem" adalah kombinasi dari "fluiditas lem" dan "kemampuan pembasahan lem".

Pada suhu ruang, tegangan basah permukaan etil asetat sekitar 26 mN/m.

Konsentrasi awal (kandungan padat) perekat poliuretan berbasis pelarut yang digunakan dalam bidang pengolahan material komposit umumnya berkisar antara 50% - 80%. Sebelum melakukan pengolahan komposit, perekat tersebut perlu diencerkan hingga konsentrasi kerja sekitar 20% - 45%.

Karena komponen utama dalam larutan perekat encer adalah etil asetat, maka tegangan basah permukaan larutan perekat encer akan lebih mendekati tegangan basah permukaan etil asetat itu sendiri.

Oleh karena itu, selama tegangan basah permukaan substrat komposit yang digunakan memenuhi persyaratan dasar pemrosesan komposit, kemampuan pembasahan perekat akan relatif baik!

Evaluasi fluiditas lem adalah viskositas. Dalam bidang pemrosesan komposit, yang disebut viskositas (yaitu viskositas kerja) mengacu pada waktu dalam detik yang dialami cairan kerja lem saat mengalir keluar dari cawan viskositas, yang diukur menggunakan model cawan viskositas tertentu. Dapat dianggap bahwa cairan kerja lem yang dibuat dari berbagai tingkatan lem ember asli memiliki "viskositas kerja" yang sama, dan "cairan kerjanya" memiliki "fluiditas lem" yang sama!

Dalam kondisi lain yang tidak berubah, semakin rendah “viskositas kerja” dari “cairan kerja” yang disiapkan dengan jenis perekat rangka yang sama, semakin baik “fluiditas perekatnya”!

Lebih spesifiknya, untuk beberapa jenis perekat yang berbeda, jika nilai viskositas larutan kerja yang diencerkan adalah 15 detik, maka larutan kerja yang disiapkan dengan jenis perekat tersebut memiliki "perataan lem" yang sama.

1.3Sifat perataan lem merupakan karakteristik cairan kerja lem.

Beberapa alkohol tidak membentuk cairan kental saat tabung baru dibuka, melainkan berupa proyektil seperti jeli tanpa fluiditas. Alkohol tersebut perlu dilarutkan dan diencerkan dengan jumlah pelarut organik yang sesuai untuk mendapatkan konsentrasi dan viskositas lem yang diinginkan.

Jelas bahwa kinerja perataan lem merupakan evaluasi dari larutan kerja yang diformulasikan ke dalam "konsentrasi kerja" tertentu, bukan evaluasi dari lem asli dalam kemasan yang tidak diencerkan.

Oleh karena itu, tidak tepat untuk mengaitkan kualitas lem yang kurang merata dengan karakteristik umum merek lem ember tertentu!

2. Faktor-faktor yang mempengaruhi perataan perekat

Namun, untuk larutan perekat yang diencerkan, memang ada perbedaan pada kadar air perekatnya!

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, indikator utama untuk mengevaluasi kinerja perataan cairan kerja perekat adalah tegangan pembasahan permukaan dan viskositas kerja. Indikator tegangan pembasahan permukaan tidak menunjukkan perubahan signifikan dalam rentang konsentrasi kerja konvensional. Oleh karena itu, inti dari perataan perekat yang buruk adalah bahwa selama proses aplikasi, viskositas perekat meningkat secara tidak normal karena faktor-faktor tertentu, yang mengakibatkan penurunan kinerja perataannya!

Faktor apa saja yang dapat menyebabkan perubahan viskositas lem selama penggunaannya?

Ada dua faktor utama yang dapat menyebabkan perubahan viskositas lem, yaitu suhu lem dan konsentrasi lem.

Dalam kondisi normal, viskositas suatu fluida menurun seiring dengan peningkatan suhu.

Pada buku panduan pengguna yang disediakan oleh berbagai perusahaan perekat, nilai viskositas larutan perekat (sebelum dan sesudah pengenceran) yang diukur menggunakan viskometer putar atau cawan viskositas pada suhu cairan 20 °C atau 25 °C (yaitu suhu larutan perekat itu sendiri) biasanya dicantumkan.

Dari sisi klien, jika suhu penyimpanan ember asli lem dan pengencer (etil asetat) lebih tinggi atau lebih rendah dari 20 °C atau 25 °C, suhu lem yang telah disiapkan juga akan lebih tinggi atau lebih rendah dari 20 °C atau 25 °C. Tentu saja, nilai viskositas aktual lem yang telah disiapkan juga akan lebih rendah dari nilai viskositas yang tertera dalam manual. Pada musim dingin, suhu perekat yang telah disiapkan mungkin lebih rendah dari 5 °C, dan pada musim panas, suhu perekat yang telah disiapkan mungkin lebih tinggi dari 30 °C!

Perlu dicatat bahwa etil asetat adalah pelarut organik yang sangat mudah menguap. Selama proses penguapan etil asetat, ia akan menyerap sejumlah besar panas dari larutan perekat dan udara di sekitarnya.

Saat ini, sebagian besar unit laminasi pada mesin komposit bersifat terbuka dan dilengkapi dengan perangkat pembuangan lokal, sehingga sejumlah besar pelarut akan menguap dari cakram dan tabung perekat. Berdasarkan pengamatan, setelah beberapa waktu beroperasi, suhu cairan kerja lem dalam wadah lem terkadang bisa lebih rendah hingga 10 °C dibandingkan suhu lingkungan sekitarnya!

Saat suhu lem secara bertahap menurun, viskositas lem akan secara bertahap meningkat.

Jadi, kinerja perataan perekat berbasis pelarut sebenarnya secara bertahap memburuk seiring dengan perpanjangan waktu pengoperasian peralatan.

Dengan kata lain, jika Anda ingin menjaga stabilitas perataan perekat berbasis pelarut, Anda harus menggunakan pengontrol viskositas atau cara serupa lainnya untuk menjaga viskositas perekat tetap stabil selama proses aplikasi.

3. Indikator evaluasi untuk hasil perataan lem yang benar

Evaluasi hasil perataan lem harus menjadi karakteristik produk komposit pada tahap tertentu, dan hasil perataan lem mengacu pada hasil yang diperoleh setelah lem diaplikasikan. Sama seperti "kecepatan maksimum yang dirancang" sebuah mobil adalah karakteristik produk, kecepatan mengemudi aktual kendaraan di jalan dalam kondisi tertentu adalah hasil lainnya.

Kemampuan perataan lem yang baik adalah syarat mendasar untuk mencapai hasil perataan yang baik. Namun, kinerja perataan lem yang baik belum tentu menghasilkan hasil perataan lem yang baik, dan bahkan jika lem memiliki kinerja perataan yang buruk (misalnya viskositas tinggi), hasil perataan lem yang baik masih dapat dicapai dalam situasi tertentu.

4. Korelasi antara hasil perataan lem dan fenomena “bintik putih” dan “gelembung”

Munculnya "bintik-bintik putih, gelembung, dan transparansi yang buruk" adalah beberapa hasil yang tidak diinginkan pada produk komposit. Ada banyak alasan untuk masalah-masalah di atas, dan perataan lem yang buruk hanyalah salah satunya. Namun, alasan perataan lem yang buruk bukan hanya karena perataan lem yang buruk!

Hasil perataan lem yang buruk mungkin tidak selalu menyebabkan "bintik putih" atau "gelembung", tetapi dapat memengaruhi transparansi film komposit. Jika kerataan mikro substrat komposit buruk, meskipun hasil perataan perekatnya baik, masih ada kemungkinan munculnya "bintik putih dan gelembung".