Luonnonliimat ovat yleisesti käytettyjä liimoja elämässämme. Eri lähteiden mukaan ne voidaan jakaa eläinliimaan, kasviliimaan ja mineraaliliimaan. Eläinliimaan kuuluvat iholiima, luuliima, sellakka, kaseiiniliima, albumiiniliima, kalanrakkoliima jne.; kasviliimaan kuuluvat tärkkelys, dekstriini, hartsi, arabikumi, luonnonkumi jne.; mineraaliliimaan kuuluvat mineraalivaha ja asfaltti. Runsaiden lähteiden, alhaisen hinnan ja vähäisen myrkyllisyyden ansiosta sitä käytetään laajalti huonekaluissa, kirjansidonnassa, pakkaamisessa ja käsityöteollisuudessa.
tärkkelysliima
Kun tärkkelysliima on tullut 2000-luvulle, materiaalin hyvästä ympäristösuorituskyvystä tulee uuden materiaalin tärkeä ominaisuus. Tärkkelys on myrkytön, vaaraton, edullinen, biohajoava ja ympäristöystävällinen luonnollinen uusiutuva luonnonvara. Sitä käytetään laajalti eri teollisuudenaloilla. Erityisesti viime vuosina maailman liimateollisuuden tuotantoteknologia on kehittynyt energiansäästöön, edullisuuteen, vaarattomuuteen, korkeaan viskositeettiin ja liuotteettomuuteen.
Vihreänä ympäristönsuojelutuotteena tärkkelysliima on herättänyt laajaa huomiota ja suurta huomiota liima-alalla. Tärkkelysliimojen käytön ja kehityksen osalta maissitärkkelyksellä hapettuneiden tärkkelysliimojen mahdollisuudet ovat lupaavat, ja tutkimus ja käyttö ovat parhaimmillaan.
Viime aikoina tärkkelystä on käytetty liimana pääasiassa paperissa ja paperituotteissa, kuten pahvilaatikoiden ja pahvilaatikoiden sulkemisessa, etiketöinnissä, tasoliimauksessa, kirjekuorien liimaamisessa, monikerroksisten paperipussien liimauksessa jne.
Useita yleisiä tärkkelysliimoja esitellään alla:
Hapettunut tärkkelysliima
Huoneenlämmössä hapettimen vaikutuksesta kuumentamalla tai gelatinisoimalla valmistettu, modifioidun, matalan polymeroitumisasteen omaavan, aldehydi- ja karboksyyliryhmiä sisältävän tärkkelyksen ja veden seoksesta valmistettu gelatinisaattori on täytetty tärkkelysliima. Tärkkelyksen hapettumisen jälkeen muodostuu hapetettua tärkkelystä, jolla on vesiliukoisuutta, kostuvuutta ja tarttuvuutta.
Hapetteen määrä on pieni, hapettumisaste on riittämätön, tärkkelyksen tuottamien uusien funktionaalisten ryhmien kokonaismäärä pienenee, liiman viskositeetti kasvaa, alkuperäinen viskositeetti laskee ja juoksevuus on huono. Tällä on suuri vaikutus liiman happamuuteen, läpinäkyvyyteen ja hydroksyylipitoisuuteen.
Reaktioajan pidentyessä hapettumisaste kasvaa, karboksyyliryhmien määrä kasvaa ja tuotteen viskositeetti laskee vähitellen, mutta läpinäkyvyys paranee jatkuvasti.
Esterifioitu tärkkelysliima
Esteröidyt tärkkelysliimat ovat hajoamattomia tärkkelysliimoja, jotka antavat tärkkelykselle uusia funktionaalisia ryhmiä tärkkelysmolekyylien hydroksyyliryhmien ja muiden aineiden välisen esteröintireaktion kautta, mikä parantaa tärkkelysliimojen suorituskykyä. Esteröidyn tärkkelyksen osittaisen silloittumisen ansiosta viskositeetti kasvaa, varastointikestävyys paranee, kosteudenkestävyys ja virustentorjuntaominaisuudet paranevat, ja liimakerros kestää korkeita, matalia ja vuorottelevia vaikutuksia.
Vartettu tärkkelysliima
Tärkkelyksen varttaminen tarkoittaa fysikaalisten ja kemiallisten menetelmien käyttöä tärkkelyksen molekyyliketjun vapauttamiseksi vapaiden radikaalien muodostamiseksi, ja polymeerimonomeereihin kohdatessaan muodostuu ketjureaktio. Tärkkelyksen pääketjuun muodostuu polymeerimonomeereistä koostuva sivuketju.
Hyödyntämällä ominaisuutta, että sekä polyeteeni- että tärkkelysmolekyyleissä on hydroksyyliryhmiä, polyvinyylialkoholin ja tärkkelysmolekyylien välille voidaan muodostaa vetysidoksia, jotka toimivat polyvinyylialkoholin ja tärkkelysmolekyylien välisinä "oksastuksena", jolloin saadulla tärkkelysliimalla on paremmat tarttuvuus-, juoksevuus- ja jäätymisenesto-ominaisuudet.
Koska tärkkelysliima on luonnollinen polymeeriliima, se on edullinen, myrkytön ja mauton, eikä sillä ole ympäristön saastumista, joten sitä on tutkittu ja sovellettu laajalti. Viime aikoina tärkkelysliimoja on käytetty pääasiassa paperissa, puuvillakankaissa, kirjekuorissa, etiketeissä ja aaltopahvissa.
Selluloosaliima
Liimoina käytettyjä selluloosaeetterijohdannaisia ovat pääasiassa metyyliselluloosa, etyyliselluloosa, hydroksietyyliselluloosa, karboksimetyyliselluloosa ja muut etyyliselluloosa (EC): on termoplastinen, veteen liukenematon, ioniton selluloosa-alkyylieetteri.
Sillä on hyvä kemiallinen stabiilius, vahva alkalikestävyys, erinomainen sähköeristys ja mekaaninen reologia, ja sillä on ominaisuudet säilyttää lujuus ja joustavuus korkeissa ja matalissa lämpötiloissa. Se on helposti yhteensopiva vahan, hartsin, pehmittimien jne. kanssa, kuten paperin, kumin, nahan ja kankaiden liimojen kanssa.
Metyyliselluloosa (CMC): ioninen selluloosaeetteri. Tekstiiliteollisuudessa CMC:tä käytetään usein korvaamaan korkealaatuista tärkkelystä kankaiden liima-aineena. CMC:llä päällystetyt tekstiilit voivat lisätä pehmeyttä ja parantaa huomattavasti tulostus- ja värjäysominaisuuksia. Elintarviketeollisuudessa erilaiset CMC:llä lisätyt kermajäätelöt säilyttävät hyvin muotonsa, ovat helppoja värjätä eivätkä pehmene helposti. Liimana sitä käytetään pihtien, paperilaatikoiden, paperipussien, tapettien ja keinotekoisen puun valmistukseen.
Selluloosaesterijohdannaiset: pääasiassa nitroselluloosa ja selluloosa-asetaatti. Nitroselluloosa: Tunnetaan myös nimellä selluloosanitraatti, jonka typpipitoisuus on yleensä 10–14 % eri esteröintiasteiden vuoksi.
Korkea pitoisuus tunnetaan yleisesti nimellä tulipuuvilla, jota on käytetty savuttoman ja kolloidisen ruudin valmistuksessa. Alhainen pitoisuus tunnetaan yleisesti nimellä kollodium. Se ei liukene veteen, mutta liukenee etyylialkoholin ja eetterin seokseen, ja liuos on kollodium. Koska kollodiumliuotin haihtuu ja muodostaa kovan kalvon, sitä käytetään usein pullonsulkimissa, haavansuojauksessa ja historian ensimmäisessä muoviselluloidissa.
Jos lisätään sopiva määrä alkydihartsia modifiointiaineena ja sopiva määrä kamferia kovetinaineena, siitä tulee nitroselluloosaliimaa, jota käytetään usein paperin, kankaan, nahan, lasin, metallin ja keramiikan liimaamiseen.
Selluloosa-asetaatti: Tunnetaan myös nimellä selluloosa-asetaatti. Rikkihappokatalyytin läsnä ollessa selluloosa asetaattiin lisätään etikkahapon ja etanolin seos, ja sitten lisätään laimeaa etikkahappoa tuotteen hydrolysoimiseksi haluttuun esteröintiasteeseen.
Nitroselluloosaan verrattuna selluloosa-asetaattia voidaan käyttää liuotinpohjaisten liimojen valmistukseen muovituotteiden, kuten lasien ja lelujen, liimaamiseksi. Selluloosanitraattiin verrattuna sillä on erinomainen viskositeetin kestävyys ja pitkäikäisyys, mutta sillä on heikko haponkestävyys, kosteudenkestävyys ja säänkestävyys.
proteiiniliima
Proteiiniliima on eräänlainen luonnollinen liima, jonka pääraaka-aineena on proteiinia sisältäviä aineita. Liimat voidaan valmistaa eläinproteiinista ja kasviproteiinista. Käytetyn proteiinin mukaan ne jaetaan eläinproteiiniin (fen-liima, gelatiini, kompleksiproteiiniliima ja albumiini) ja kasviproteiiniin (papukumi jne.). Niillä on yleensä korkea sidosjännitys kuivuttuaan, ja niitä käytetään huonekalujen ja puutuotteiden valmistuksessa. Niiden lämmönkestävyys ja vedenkestävyys ovat kuitenkin heikkoja, joista eläinproteiiniliimat ovat tärkeämpiä.
Soijaproteiiniliima: Kasviproteiini ei ole ainoastaan tärkeä elintarvikkeiden raaka-aine, vaan sillä on laaja valikoima sovelluksia myös muilla kuin elintarvikkeiden aloilla. Johnson haki patenttia soijaproteiiniliimoille jo vuonna 1923.
Vuonna 1930 soijapapuproteiinista valmistettua fenolihartsiliimaa (DuPont Mass Division) ei käytetty laajalti heikon sidoslujuuden ja korkeiden tuotantokustannusten vuoksi.
Viime vuosikymmeninä liimamarkkinoiden laajentumisen vuoksi maailmanlaajuisten öljyvarojen happamuus ja ympäristön saastuminen ovat herättäneet huomiota, mikä on saanut liimateollisuuden harkitsemaan uudelleen uusia luonnonmukaisia liimoja, minkä seurauksena soijaproteiiniliimoista on jälleen tullut tutkimuskohde.
Soijapapuliima on myrkytön, mauton ja helppokäyttöinen, mutta sillä on huono vedenkestävyys. Lisäämällä 0,1–1,0 massaprosenttia silloittavia aineita, kuten tioureaa, hiilidisulfidia, trikarboksimetyylisulfidia jne. voidaan parantaa vedenkestävyyttä ja tehdä liimoja puun liimaukseen ja vanerin tuotantoon.
Eläinproteiiniliimat: Eläinproteiiniliimaa on käytetty laajalti huonekalu- ja puunjalostusteollisuudessa. Yleisesti käytettyjä tuotteita ovat huonekalut, kuten tuolit, pöydät, kaapit, pienoismallit, lelut, urheiluvälineet ja terassit.
Uudempia nestemäisiä eläinliimatyyppejä, joiden kiintoainepitoisuus on 50–60 %, ovat nopeasti ja hitaasti kovettuvat tyypit, joita käytetään kovalevykaappien runkojen liimauksessa, asuntovaunujen kokoonpanossa, vaikeissa laminaateissa ja muissa edullisemmissa lämpöä eristävissä materiaaleissa. Pienet ja keskisuuret liimat vaativat liimaa.
Eläinliima on teipeissä käytetty perusliimatyyppi. Näitä teippejä voidaan käyttää sekä tavallisissa kevyissä vähittäismyyntikasseissa että raskaissa teipeissä, kuten kuitu- ja aaltopahvilaatikoiden sulkemisessa tai pakkaamisessa lähetyksissä, joissa vaaditaan nopeita mekaanisia toimintoja ja pitkäkestoista sidoslujuutta.
Tällä hetkellä luuliiman määrä on suuri, ja iholiimaa käytetään usein yksinään tai yhdessä luuliiman kanssa. Coating Onlinen mukaan käytetyn liiman kiintoainepitoisuus on yleensä noin 50 %, ja siihen voidaan sekoittaa dekstriiniä 10–20 % kuivasta liimamassasta sekä pientä määrää kostutusainetta, pehmitintä ja geelinmuodostumisen estäjä (tarvittaessa).
Liima (60–63 °C) sekoitetaan yleensä maaliin pohjapaperille, ja kiinteän aineen määrä on yleensä 25 % pohjapaperin massasta. Märkä teippi voidaan kuivata jännityksessä höyrylämmitteisillä teloilla tai säädettävillä ilmalämmittimillä.
Lisäksi eläinliiman käyttösovelluksiin kuuluvat hiekkapaperin ja sideharsojen valmistus, tekstiilien ja paperin liimaus ja pinnoitus sekä kirjojen ja aikakauslehtien sidonta.
Tanniiniliima
Tanniini on orgaaninen yhdiste, joka sisältää polyfenoliryhmiä ja jota esiintyy laajalti kasvien varressa, kuoressa, juurissa, lehdissä ja hedelmissä. Sitä saadaan pääasiassa puunjalostuksen kuorijätteistä ja runsaasti tanniinia sisältävistä kasveista. Tanniini, formaldehydi ja vesi sekoitetaan ja kuumennetaan tanniinihartsin saamiseksi, minkä jälkeen lisätään kovetusaine ja täyteaine, ja tanniiniliima saadaan sekoittamalla tasaisesti.
Tanniiniliimalla on hyvä lämmön- ja kosteudenkestävyys, ja puun liimausominaisuudet ovat samankaltaiset kuin fenoliliimalla. Sitä käytetään pääasiassa puun ym. liimaamiseen.
ligniiniliima
Ligniini on yksi puun pääkomponenteista, ja sen osuus puusta on noin 20–40 %, toiseksi suurin heti selluloosan jälkeen. Ligniinin uuttaminen suoraan puusta on vaikeaa, ja tärkein lähde on sellujäte, joka on erittäin runsasvarainen.
Ligniiniä ei käytetä yksinään liimana, vaan se on fenolihartsipolymeeri, joka saadaan ligniinin fenoliryhmän ja formaldehydin vaikutuksesta liimana. Vedenkestävyyden parantamiseksi sitä voidaan käyttää yhdessä rengaskuormitetun isopropaaniepoksi-isosyanaatin, tyhmän fenolin, resorsinolin ja muiden yhdisteiden kanssa. Ligniiniliimoja käytetään pääasiassa vanerin ja lastulevyn liimaukseen. Sen viskositeetti on kuitenkin korkea ja väri syvä, ja parannuksen jälkeen käyttöaluetta voidaan laajentaa.
Arabikumi
Arabikumi, joka tunnetaan myös nimellä akaasiakumi, on villiheinäsirkkakasvien heimosta erittyvä erite. Nimensä se on saanut runsaan arabimaissa tapahtuvan tuotantonsa vuoksi. Arabikumi koostuu pääasiassa pienimolekyylipainoisista polysakkarideista ja suurimolekyylipainoisista akaasiaglykoproteiineista. Arabikumin hyvän vesiliukoisuuden ansiosta sen valmistus on hyvin yksinkertaista, eikä se vaadi lämpöä tai kiihdyttimiä. Arabikumi kuivuu erittäin nopeasti. Sitä voidaan käyttää optisten linssien liimaamiseen, leimojen liimaamiseen, tavaramerkkietikettien liimaamiseen, elintarvikepakkausten liimaamiseen sekä painatus- ja värjäysapuaineisiin.
Epäorgaaninen liima
Epäorgaanisilla aineilla, kuten fosfaateilla, fosfaateilla, sulfaateilla, boorisuoloilla, metallioksideilla jne., valmistettuja liimoja kutsutaan epäorgaanisiksi liimoiksi. Sen ominaisuudet:
(1) Korkea lämmönkestävyys, kestää 1000 ℃ tai korkeamman lämpötilan:
(2) Hyvät ikääntymistä estävät ominaisuudet:
(3) Pieni kutistuminen
(4) Suuri hauraus. Kimmokerroin on kertaluokkaa suurempi kuin orgaanisilla liimoilla:
(5) Vedenkestävyys, happojen ja emästen kestävyys on heikko.
Tiesitkö? Liimoilla on muitakin käyttötarkoituksia kuin tarttuminen.
Korroosionestosuojaus: Laivojen höyryputket on enimmäkseen päällystetty alumiinisilikaatilla ja asbestilla lämmöneristyksen saavuttamiseksi, mutta vuotojen tai vuorotellen kylmyyden ja lämmön vuoksi syntyy lauhdevettä, joka kerääntyy pohjahöyryputkien ulkoseinään; ja höyryputket altistuvat pitkään korkeille lämpötiloille, liukenevat suolat. Ulkoseinän korroosion rooli on erittäin vakava.
Tätä varten vesilasisarjan liimoja voidaan käyttää pinnoitusmateriaaleina alumiinisilikaattikerroksen pohjalla emalimaisen rakenteen muodostamiseksi. Mekaanisessa asennuksessa komponentit kiinnitetään usein pulteilla. Pitkäaikainen altistuminen ilmalle pultatuissa laitteissa voi aiheuttaa rakokorroosiota. Mekaanisen työn aikana pultit joskus löystyvät voimakkaan tärinän vuoksi.
Tämän ongelman ratkaisemiseksi liitoskomponentit voidaan mekaanisessa asennuksessa liimata epäorgaanisilla liimoilla ja sitten liittää pulteilla. Tämä voi paitsi vahvistaa myös suojata korroosiota.
Biolääketiede: Hydroksiapatiittibiokeraamisen materiaalin koostumus on lähellä ihmisluun epäorgaanista komponenttia, sillä on hyvä bioyhteensopivuus, se voi muodostaa vahvan kemiallisen sidoksen luuhun ja on ihanteellinen kovan kudoksen korvausmateriaali.
Valmistettujen HA-implanttien yleinen kimmokerroin on kuitenkin korkea ja lujuus alhainen, eikä aktiivisuus ole ihanteellinen. Fosfaattilasiliima valitaan, ja HA-raaka-ainejauhe liimataan yhteen liiman vaikutuksesta perinteisen sintrauslämpötilan alapuolella, mikä pienentää kimmokerrointa ja varmistaa materiaalin aktiivisuuden.
Cohesion Technologies Ltd. ilmoitti kehittäneensä Coseal-tiivisteaineen, jota voidaan käyttää sydämen kiinnittymiseen ja jota on käytetty kliinisesti menestyksekkäästi. Vertailemalla 21 sydänleikkaustapausta Euroopassa havaittiin, että Coseal-kirurgia vähensi merkittävästi kirurgisten kiinnikkeiden määrää verrattuna muihin menetelmiin. Myöhemmät alustavat kliiniset tutkimukset osoittivat, että Coseal-tiivisteaineella on suuri potentiaali sydän-, gynekologisessa ja vatsan alueen kirurgiassa.
Liimojen käyttö lääketieteessä tunnetaan uutena kasvualueena liima-alalla. Rakenneliima, joka koostuu epoksihartsista tai tyydyttymättömästä polyesteristä.
Puolustustekniikassa: Häivesukellusveneet ovat yksi laivaston kaluston modernisoinnin symboleista. Tärkeä sukellusveneiden häivemenetelmä on ääntä vaimentavien laattojen asentaminen sukellusveneen rungon päälle. Ääntä vaimentava laatta on eräänlainen kumi, jolla on ääntä vaimentavia ominaisuuksia.
Äänenvaimentimen laatan ja veneen seinämän teräslevyn lujan liitoksen toteuttamiseksi on välttämätöntä luottaa liimaan. Käytetään sotilasalalla: panssarivaunujen huollossa, sotilasveneiden kokoonpanossa, sotilaslentokoneiden kevyissä pommikoneissa, ohjusten taistelukärkien lämpösuojakerrosten liimauksessa, naamiointimateriaalien valmistuksessa, terrorismin torjunnassa ja terrorismin torjunnassa.
Onko se ihmeellinen? Älä katso pientä liimaamme, siinä on paljon tietoa.
Liiman tärkeimmät fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
Käyttöaika
Liiman sekoittamisen ja liimoitettavien osien parittamisen välinen enimmäisaika
Alkuperäinen kovettumisaika
Irrotettavan lujuuden saavuttamiseen kuluva aika mahdollistaa riittävän lujuuden liitosten käsittelyyn, mukaan lukien osien siirtäminen kiinnittimistä
täysi kovettumisaika
Lopullisten mekaanisten ominaisuuksien saavuttamiseen tarvittava aika liiman sekoittamisen jälkeen
säilytysaika
Tietyissä olosuhteissa liima voi edelleen säilyttää käsittelyominaisuutensa ja määritetyn lujuuden mukaisen varastointiajan.
sidoslujuus
Ulkoisen voiman vaikutuksesta rasitus, joka tarvitaan liiman ja liimattavan osan välisen rajapinnan rikkoutumiseen tai sen läheisyyteen,
Leikkauslujuus
Leikkauslujuus viittaa leikkausvoimaan, jonka liimattavan osan pinta kestää, kun liimattava osa vaurioituu, ja sen yksikkönä on MPa (N/mm2).
Epätasainen vetolujuus
Suurin kuormitus, jonka liitos kestää epätasaisen vetovoiman vaikutuksesta, koska kuormitus keskittyy enimmäkseen liimakerroksen kahdelle tai yhdelle reunalle ja voima on pituusyksikköä kohti pinta-alayksikköä kohti, ja yksikkö on kN/m².
Vetolujuus
Vetolujuus, joka tunnetaan myös tasaisena irrotuslujuutena ja positiivisena vetolujuutena, viittaa vetolujuuteen pinta-alayksikköä kohti, kun tartunta vaurioituu voiman vaikutuksesta, ja yksikkö ilmaistaan MPa:na (N/mm2).
kuoriutumislujuus
Kuorimislujuus on suurin kuorma leveysyksikköä kohti, joka kestää, kun liimatut osat erotetaan määritellyissä kuorintaolosuhteissa, ja sen yksikkö ilmaistaan kN/m².
Julkaisuaika: 25. huhtikuuta 2024