Hogyan működik a ragasztószalag

ragasztószalag

Lehet, hogy mindenütt jelen van, mint a folyó víz. Néhányan eljuthatnak odáig, hogy azt mondják, ez majdnem olyan kényelmes. Mielőtt a 3M 1925-ben bevezette a ragasztószalagot, a tapadás elsődleges eszköze meglehetősen állandó és rendetlen volt.

A maszkoló szalag, az 1925-ös alkotás, egy nagyon sajátos probléma megoldását volt hivatott megoldani: a kéttónusú festési munkák alkalmazását az akkor népszerű autókra.

A ragasztószalag előtt az autósüzletek ragasztóval és papírral "színezték ki" az egyes színalkalmazásokat. A papír lehúzása számtalan festést rontott el. Richard Drew, egy fiatal 3M kutatási asszisztens tanúja volt egy ilyen tönkrement munkának és az azt követő dühödt káromkodásnak. Drew, akinek abszolút nulla tapasztalata volt a ragasztókról, úgy döntött, hogy nyilvánvalóan a helyszínen hozza létre a ragasztót, amely eltávolítható a száraz festékről anélkül, hogy lehúzná [forrás: ACS]. Két évvel később maszkoló szalagot vezettek be.

Ezután feltalálta az átlátszó, celofán szalagot, később Scotch® Magic Tape néven. Az ajándékcsomagolás soha nem lenne ugyanaz.

A mindennapi háztartási javítások sem. A nagy gazdasági világválság idején, amikor az emberek többségének olyan dolgokat kellett javítania, mint az abroszok és a kárpitok, cseréjük helyett, a tiszta szalag gyors, olcsó, esztétikailag kielégítő megoldást kínált. Ennek eredményeként, miközben sok vállalat bezárta kapuit, vagy alig ért be, a Magic Tape nem csak a felszínen tartotta a 3M-et, hanem virágzott is [forrás: ACS].

Ma a ragasztószalag celofán felületű, a csomagoláshoz matt, a címkézéshez pedig matt felületű. A tetemes ragasztószalag számos otthoni javítás alapanyaga, míg a kétoldalas szalag összecsukja a plakátokat. A barna szalag csomagolja a csomagokat, és a rugalmas ragasztók kötést végeznek. Két anyag ragasztószalaggal való összekapcsolása olyan régóta olyan gyakori, hogy az emberek szinte soha nem gondolnak arra, hogy megkérdezzék: "Hogyan csinálja ezt?"

Kiderült, hogy a szalag meglehetősen figyelemre méltó. Nem maga a tapadás, hanem a szalagon használt ragasztófajta teszi nélkülözhetetlenné a mindennapi életben. A ragasztószalagban használt "ragadós" abban különbözik, hogy elsősorban a fizikai folyamatokra támaszkodik, nem pedig a kémiai folyamatokra.

A tapadás természetesen nem szalaggal kezdődött. Az ókori Egyiptom famunkásai természetes kollagénből készült természetes ragasztót használtak. A természetes, viszkózus anyagok, mint a méhviasz és a gyanta, mindig hatékonyan tartották össze az anyagokat [forrás: THToC].

A modern idõkben a ragasztás elõtt a ragasztók és az epoxik végezték a legtöbb ragadós munkát. De komoly hátrányaik voltak, különösen a háztartásokban. A rendetlenség, az állandóság és a kemény felületű száradás mindennemű hagyományos ragasztót készített, amely általában vegyi úton kötődik össze.

A szalagban használt ragasztók másképp működnek. Felhívják őket nyomásérzékeny ragasztók (PSA), és olyan anyagokat tartalmaz, mint a szilikonok, akrilok és gumik - az összes polimert, amelyhez tapadós gyantát adnak a ragadékonyság növelése érdekében [forrás: ThomasNet]. Ezek a PSA-k nem fizikai, hanem kémiai reakciókra támaszkodnak. Ez hozzájárul az olyan tulajdonságokhoz, mint az eltávolíthatóság és a rugalmasság - néhány olyan dolog, amelyet a kazettánál a legjobban szeretünk.

A nyomásérzékeny kötelékben két fő folyamat működik: a nedvesítés és a van der Waal erői. Az előbbi megalapozza a tapadást. Ez utóbbi erősebbé teszi [forrás: hiperfizika].

Nedvesítés nagyon egyszerű. Ebben az esetben arra utal, hogy a szilárd ragasztó hogyan hatol be az aljzatba (az anyag, amelyre a szalagot felviszik). A szalagban használt szilárd ragasztó jól nedvesít, mert a alacsony felületi energia, vagyis a felszíni molekulái sokat mozognak, vagy feszültség alatt állnak, lazább kötéseket okozva. Ez a tulajdonság lehetővé teszi, hogy a ragasztó molekulái viszonylag könnyen áramolhassanak, annak ellenére, hogy szilárd formában vannak, a szubsztrát anyag pórusaiba. Ehhez csak egy kis nyomás kell. És minél jobb az anyagba való beáramlás képessége, annál erősebb a fizikai kötés.

Egyes ragasztók idővel erősebb kötéseket képeznek, amikor a molekulák mélyebben beszivárognak a szubsztrát anyagába. A kezdetektől fogva egy másik fizikai jelenség növeli a nyomásérzékeny tapadás erősségét. A van der Waal erőinek nevezett molekuláris vonzerők még akkor is érvényre jutnak, mielőtt nyomást gyakorolnak a szalagra.

Van der Waal erői gyenge vonzerők a molekulák között, amelyeknek általában nincs pozitív vagy negatív töltése. Néhány elsősorban semleges molekula, amelynek protonjai és elektronjai nincsenek egyenletesen eloszlatva, időnként töltéseket mutathatnak dipólus pillanatok [forrás: hiperfizika]. Ezek a díjak, ill polaritások, lehetővé teszik számukra, hogy fizikai kötéseket alakítsanak ki más töltött molekulákkal; valójában puszta közelséggel indukálhatnak töltéseket más, többnyire semleges molekulákban [forrás: hiperfizika].

A nyomásérzékeny ragasztóban lévő molekulák dipólmomentumokat mutathatnak ki, és megfelelő dipólmomentumokat indukálnak, amikor a szubsztrát felszíni molekulái közelében vannak. A ragasztó és a hordozó egymással ellentétesen töltött molekulái érintkezéskor fizikai kötéseket képeznek, növelve a nedvesítésen alapuló tapadás erősségét.

A tapadás azonban csak az egyenlet része. A ragasztószalag szépsége éppúgy kialakításában rejlik, mint kötésében.