Natuurlijke lijmen worden veel gebruikt in ons leven. Volgens verschillende bronnen kan het worden onderverdeeld in dierlijke lijm, plantaardige lijm en minerale lijm. Dierlijke lijm omvat huidlijm, beenderlijm, schellak, caseïnelijm, albuminelijm, visblaaslijm, enz.; plantaardige lijm omvat zetmeel, dextrine, colofonium, Arabische gom, natuurlijk rubber, enz.; minerale lijm omvat minerale was en asfalt. Vanwege de overvloedige bronnen, lage prijs en lage toxiciteit wordt het veel gebruikt in de meubel-, boekbind-, verpakkings- en ambachtelijke sector.
zetmeellijm
Nu zetmeellijm de 21e eeuw betreedt, zullen de goede milieuprestaties van het materiaal een belangrijk kenmerk van het nieuwe materiaal worden. Zetmeel is een niet-giftige, onschadelijke, goedkope, biologisch afbreekbare en milieuvriendelijke natuurlijke, hernieuwbare grondstof. Het wordt veel gebruikt in diverse industrieën. Vooral de laatste jaren ontwikkelt de wereldwijde industriële productietechnologie voor lijm zich in de richting van energiebesparing, lage kosten, minimale schade, hoge viscositeit en geen oplosmiddelen.
Als een soort groen milieubeschermingsproduct heeft zetmeellijm veel aandacht getrokken in de lijmindustrie. Wat de toepassing en ontwikkeling van zetmeellijmen betreft, zijn de vooruitzichten van zetmeellijmen geoxideerd door maïszetmeel veelbelovend, en het onderzoek en de toepassing ervan zijn het meest succesvol.
Tegenwoordig wordt zetmeel als kleefstof vooral gebruikt in papier en papierproducten, zoals bij het sluiten van dozen en karton, bij het etiketteren, bij het lijmen van vlakken, bij het plakken van enveloppen, bij het verlijmen van meerlaagse papieren zakken, etc.
Hieronder worden enkele veelvoorkomende zetmeellijmen geïntroduceerd:
Geoxideerde zetmeellijm
De gelatineerder, bereid uit een mengsel van gemodificeerd zetmeel met een lage polymerisatiegraad, dat een aldehydegroep en carboxylgroep bevat, en water onder invloed van een oxidatiemiddel door verhitting of gelatinering bij kamertemperatuur, is een geladen zetmeellijm. Nadat het zetmeel is geoxideerd, ontstaat geoxideerd zetmeel met wateroplosbaarheid, bevochtigbaarheid en hechting.
De hoeveelheid oxidatiemiddel is klein, de oxidatiegraad is onvoldoende, het totale aantal nieuwe functionele groepen dat door zetmeel wordt gegenereerd, neemt af, de viscositeit van de lijm neemt toe, de initiële viscositeit neemt af en de vloeibaarheid is slecht. Het heeft een grote invloed op de zuurgraad, transparantie en het hydroxylgehalte van de lijm.
Naarmate de reactietijd wordt verlengd, neemt de oxidatiegraad toe, neemt het gehalte aan carboxylgroepen toe en neemt de viscositeit van het product geleidelijk af, maar de transparantie wordt steeds beter.
Veresterde zetmeellijm
Veresterde zetmeellijmen zijn niet-afbreekbare zetmeellijmen die zetmeel voorzien van nieuwe functionele groepen door de veresteringsreactie tussen de hydroxylgroepen van zetmeelmoleculen en andere stoffen, waardoor de prestaties van zetmeellijmen worden verbeterd. Door de gedeeltelijke vernetting van veresterd zetmeel wordt de viscositeit verhoogd, de stabiliteit bij opslag verbeterd, de vochtwerende en antivirale eigenschappen verbeterd en de lijmlaag bestand tegen hoge, lage en wisselende belasting.
Geënte zetmeellijm
Enten van zetmeel is het gebruik van fysische en chemische methoden om de moleculaire keten van zetmeel vrije radicalen te laten genereren. Wanneer zetmeel in contact komt met polymeermonomeren, ontstaat een kettingreactie. Op de hoofdketen van het zetmeel ontstaat een zijketen bestaande uit polymeermonomeren.
Door gebruik te maken van de eigenschap dat zowel polyethyleen- als zetmeelmoleculen hydroxylgroepen hebben, kunnen waterstofbruggen worden gevormd tussen polyvinylalcohol- en zetmeelmoleculen, die de rol van "enting" spelen tussen polyvinylalcohol- en zetmeelmoleculen, zodat de verkregen zetmeellijm betere kleefkracht, vloeibaarheid en antivrieseigenschappen heeft.
Omdat zetmeellijm een natuurlijke polymeerlijm is, is het goedkoop, niet giftig, smaakloos en milieuvriendelijk. Daarom is het uitgebreid onderzocht en toegepast. Tegenwoordig worden zetmeellijmen vooral gebruikt in papier, katoenen stoffen, enveloppen, etiketten en golfkarton.
Celluloselijm
Tot de als kleefstoffen gebruikte cellulose-etherderivaten behoren voornamelijk methylcellulose, ethylcellulose, hydroxyethylcellulose, carboxymethylcellulose en andere ethylcellulose (EC): is een thermoplastische, in water onoplosbare, niet-ionische cellulose-alkylether.
Het heeft een goede chemische stabiliteit, sterke alkalibestendigheid, uitstekende elektrische isolatie en mechanische reologie, en behoudt zijn sterkte en flexibiliteit bij hoge en lage temperaturen. Het is gemakkelijk verenigbaar met was, hars, weekmakers, enz., zoals papier, rubber, leer en textiellijmen.
Methylcellulose (CMC): ionische cellulose-ether. In de textielindustrie wordt CMC vaak gebruikt ter vervanging van hoogwaardig zetmeel als lijmstof voor stoffen. Textiel gecoat met CMC kan de zachtheid verhogen en de bedrukkings- en verfeigenschappen aanzienlijk verbeteren. In de voedingsmiddelenindustrie hebben diverse soorten roomijs waaraan CMC is toegevoegd een goede vormstabiliteit, zijn ze gemakkelijk te kleuren en worden ze niet snel zacht. Als lijm wordt het gebruikt voor de productie van tangen, kartonnen dozen, papieren zakken, behang en kunstmatig hout.
Cellulose-esterDerivaten: voornamelijk nitrocellulose en celluloseacetaat. Nitrocellulose: Ook bekend als cellulosenitraat. Het stikstofgehalte ligt over het algemeen tussen 10% en 14% vanwege verschillende veresteringsgraden.
Het hoge gehalte staat algemeen bekend als vuurkatoen, dat gebruikt wordt bij de productie van rookloos en colloïdaal buskruit. Het lage gehalte staat algemeen bekend als collodium. Het is onoplosbaar in water, maar wel oplosbaar in een gemengd oplosmiddel van ethylalcohol en ether, en de oplossing is collodium. Omdat het collodiumoplosmiddel verdampt en een taaie film vormt, wordt het vaak gebruikt voor flessluitingen, wondbescherming en de eerste plastic celluloid in de geschiedenis.
Als er een passende hoeveelheid alkydhars als modificator wordt toegevoegd en een passende hoeveelheid kamfer als verstevigingsmiddel, ontstaat er een nitrocelluloselijm. Deze lijm wordt vaak gebruikt voor het lijmen van papier, textiel, leer, glas, metaal en keramiek.
Celluloseacetaat: Ook bekend als celluloseacetaat. In aanwezigheid van een zwavelzuurkatalysator wordt cellulose geacetaatd met een mengsel van azijnzuur en ethanol, waarna verdund azijnzuur wordt toegevoegd om het product te hydrolyseren tot de gewenste veresteringsgraad.
Vergeleken met nitrocellulose kan celluloseacetaat worden gebruikt om oplosmiddelhoudende lijmen te maken voor het verlijmen van kunststofproducten zoals glas en speelgoed. Vergeleken met cellulosenitraat heeft het een uitstekende viscositeitsbestendigheid en duurzaamheid, maar een slechte zuur-, vocht- en weersbestendigheid.
proteïnelijm
Eiwitlijm is een soort natuurlijke lijm met eiwithoudende stoffen als belangrijkste grondstof. Lijmen kunnen worden gemaakt van dierlijke en plantaardige eiwitten. Afhankelijk van het gebruikte eiwit wordt het onderverdeeld in dierlijke eiwitten (veenlijm, gelatine, complexe eiwitlijm en albumine) en plantaardige eiwitten (taugé, enz.). Ze hebben over het algemeen een hoge bindingsspanning na droging en worden gebruikt in de meubel- en houtproductie. De hittebestendigheid en waterbestendigheid zijn echter matig, waarbij dierlijke eiwitlijmen de belangrijkste rol spelen.
Soja-eiwitlijm: Plantaardige eiwitten zijn niet alleen een belangrijke voedingsgrondstof, maar hebben ook een breed scala aan toepassingen in de non-foodsector. Al in 1923 vroeg Johnson patent aan op soja-eiwitlijmen, ontwikkeld op basis van soja-eiwitlijmen.
In 1930 werd de plaatlijm op basis van soja-eiwitfenolhars (DuPont Mass Division) nog niet op grote schaal gebruikt vanwege de zwakke bindingssterkte en de hoge productiekosten.
De afgelopen decennia hebben de groei van de lijmmarkt, de zuurgraad van de wereldwijde oliereserves en de milieuvervuiling de aandacht getrokken. Hierdoor is de lijmindustrie opnieuw gaan nadenken over nieuwe natuurlijke lijmen. Als gevolg hiervan zijn soja-eiwitlijmen weer een hot topic geworden voor onderzoek.
Sojalijm is niet giftig, smaakloos en gebruiksvriendelijk, maar heeft een slechte waterbestendigheid. Het toevoegen van 0,1% tot 1,0% (massa) vernettingsmiddelen zoals thioureum, koolstofdisulfide, tricarboxymethylsulfide, enz. kan de waterbestendigheid verbeteren en lijmen opleveren voor houtverlijming en de productie van multiplex.
Lijmen op basis van dierlijke eiwitten: Dierlijke lijmen worden veel gebruikt in de meubel- en houtverwerkende industrie. Veelgebruikte producten zijn onder andere meubels zoals stoelen, tafels, kasten, modellen, speelgoed, sportartikelen en decks.
Nieuwere vloeibare dierlijke lijmen met een vaste-stofgehalte van 50-60% omvatten snel- en langzaam-uithardende soorten. Deze worden gebruikt voor het verlijmen van framepanelen van hardboard kasten, de montage van stacaravans, moeilijk laminaat en andere goedkopere thermische lijmen. Kleine en middelgrote lijmsoorten vereisen lijm.
Dierlijke lijm is een basislijmsoort die wordt gebruikt in plakband. Deze tapes kunnen worden gebruikt voor zowel lichte als zware verpakkingen, zoals het sluiten of verpakken van dozen van massief vezel- en golfkarton voor verzendingen waarbij snelle mechanische bewerkingen en een langdurige hoge hechtsterkte vereist zijn.
Op dit moment is de hoeveelheid beenderlijm groot en wordt de huidlijm vaak alleen of in combinatie met beenderlijm gebruikt. Volgens Coating Online heeft de gebruikte lijm over het algemeen een vastestofgehalte van ongeveer 50% en kan deze worden gemengd met dextrine in een verhouding van 10% tot 20% van de droge lijmmassa, evenals een kleine hoeveelheid bevochtigingsmiddel, weekmaker of gelremmer (indien nodig).
Lijm (60-63 °C) wordt meestal gemengd met verf op het rugpapier en de afzetting van vaste stof bedraagt doorgaans 25% van de massa van de papierbasis. Natte tape kan onder spanning worden gedroogd met stoomverwarmde rollen of met regelbare luchtverwarmers.
Daarnaast worden dierlijke lijmen onder meer gebruikt bij de productie van schuurpapier en schuurgaas, bij het lijmen en coaten van textiel en papier en bij het inbinden van boeken en tijdschriften.
Tanninelijm
Tannine is een organische verbinding met polyfenolische groepen die veel voorkomt in de stengel, schors, wortels, bladeren en vruchten van planten. Het komt voornamelijk voor in schorsresten van houtverwerking en planten met een hoog tanninegehalte. De tannine, formaldehyde en water worden gemengd en verhit om de tanninehars te verkrijgen. Vervolgens worden het verhardingsmiddel en de vulstof toegevoegd en wordt door gelijkmatig roeren de tanninelijm verkregen.
Tanninelijm is goed bestand tegen veroudering door hitte en vocht, en de lijmprestaties bij hout zijn vergelijkbaar met die van fenollijm. Het wordt voornamelijk gebruikt voor het lijmen van hout, enz.
ligninelijm
Lignine is een van de belangrijkste bestanddelen van hout en maakt ongeveer 20-40% van het hout uit, na cellulose. Het is lastig om lignine rechtstreeks uit hout te winnen; de belangrijkste bron is pulpafval, dat extreem rijk is aan grondstoffen.
Lignine wordt niet alleen als lijm gebruikt, maar is een fenolharspolymeer dat ontstaat door de inwerking van de fenolische groep lignine en formaldehyde. Om de waterbestendigheid te verbeteren, kan het worden gebruikt in combinatie met ringgeladen isopropaan-epoxyisocyanaat, suffol, resorcinol en andere verbindingen. Ligninelijmen worden voornamelijk gebruikt voor het verlijmen van multiplex en spaanplaat. De viscositeit is echter hoog en de kleur is diep, en na verbetering kan het toepassingsgebied worden uitgebreid.
Arabische gom
Arabische gom, ook wel acaciagom genoemd, is een exsudaat van de wilde sprinkhaanfamilie. De naam is ontleend aan de overvloedige productie ervan in Arabische landen. Arabische gom bestaat voornamelijk uit polysachariden met een lager molecuulgewicht en acaciaglycoproteïnen met een hoger molecuulgewicht. Dankzij de goede wateroplosbaarheid van Arabische gom is de formulering zeer eenvoudig en zijn er geen warmte of versnellers nodig. Arabische gom droogt extreem snel. Het kan worden gebruikt voor het lijmen van optische lenzen, het lijmen van postzegels, het plakken van etiketten van handelsmerken, het lijmen van voedselverpakkingen en voor druk- en verfhulpmiddelen.
Anorganische lijm
Lijmen die samengesteld zijn met anorganische stoffen, zoals fosfaten, fosfaten, sulfaten, boorzouten, metaaloxiden, enz., worden anorganische lijmen genoemd. De kenmerken ervan:
(1) Hoge temperatuurbestendigheid, kan temperaturen van 1000 ℃ of hoger weerstaan:
(2) Goede anti-verouderingseigenschappen:
(3) Kleine krimp
(4) Grote broosheid. De elasticiteitsmodulus is een orde van grootte hoger dan die van organische lijmen:
(5) De waterbestendigheid, zuur- en alkalibestendigheid zijn slecht.
Wist je dat lijm ook voor andere doeleinden wordt gebruikt dan alleen plakken?
Corrosiewerend: De stoomleidingen van schepen zijn meestal bedekt met aluminiumsilicaat en asbest om thermische isolatie te bereiken, maar door lekkage of afwisselende koude en warmte ontstaat condenswater dat zich ophoopt op de buitenwand van de onderste stoomleidingen. Bovendien worden de stoomleidingen langdurig blootgesteld aan hoge temperaturen en oplosbare zouten. De rol van corrosie aan de buitenwand is zeer ernstig.
Hiervoor kunnen lijmen uit de waterglasserie worden gebruikt als coatingmateriaal op de onderste laag aluminiumsilicaat, waardoor een coating met een emaille-achtige structuur ontstaat. Bij mechanische installaties worden componenten vaak met bouten bevestigd. Langdurige blootstelling aan lucht kan spleetcorrosie veroorzaken. Tijdens mechanische werkzaamheden kunnen bouten soms losraken door hevige trillingen.
Om dit probleem op te lossen, kunnen de verbindingscomponenten in de mechanische installatie worden verlijmd met anorganische lijm en vervolgens met bouten worden verbonden. Dit kan niet alleen dienen als wapening, maar ook als corrosiewerend middel.
Biomedisch: De samenstelling van het materiaal hydroxyapatiet biokeramiek lijkt op de anorganische component van menselijk bot, heeft een goede biocompatibiliteit, kan een sterke chemische binding aangaan met bot en is een ideaal vervangingsmateriaal voor hard weefsel.
De algemene elasticiteitsmodulus van de geprepareerde HA-implantaten is echter hoog, de sterkte laag en de activiteit niet ideaal. Er wordt gekozen voor fosfaatglaslijm en het HA-grondstofpoeder wordt door middel van de lijm bij een lagere temperatuur dan de traditionele sintertemperatuur aan elkaar gebonden, waardoor de elasticiteitsmodulus wordt verlaagd en de activiteit van het materiaal gewaarborgd blijft.
Cohesion Technologies Ltd. heeft aangekondigd dat ze een Coseal-sealant hebben ontwikkeld die geschikt is voor cardiale bonding en die klinisch succesvol is toegepast. Door 21 hartoperaties in Europa te vergelijken, bleek dat het gebruik van Coseal chirurgische verklevingen aanzienlijk verminderde in vergelijking met andere methoden. Latere voorlopige klinische studies toonden aan dat Coseal-sealant een groot potentieel heeft voor hart-, gynaecologische en abdominale chirurgie.
De toepassing van lijmen in de geneeskunde staat bekend als een nieuw groeipunt in de lijmindustrie. Structurele lijm, samengesteld uit epoxyhars of onverzadigd polyester.
In de defensietechnologie: Stealth-onderzeeërs zijn een van de symbolen van de modernisering van marine-uitrusting. Een belangrijke methode voor stealth-onderzeeërs is het aanbrengen van geluidsabsorberende tegels op de romp van de onderzeeër. De geluidsabsorberende tegel is een soort rubber met geluidsabsorberende eigenschappen.
Om de stevige verbinding tussen de uitlaatdemper en de stalen plaat van de bootwand te realiseren, is het noodzakelijk om lijm te gebruiken. Deze lijm wordt gebruikt in de militaire sector: tankonderhoud, de montage van militaire boten, lichte bommenwerpers van militaire vliegtuigen, het verlijmen van thermische beschermingslagen voor raketkoppen, de vervaardiging van camouflagematerialen en antiterrorisme- en antiterreurbestrijdingsmaterialen.
Is het verbazingwekkend? Kijk niet naar ons kleine lijmtje, er zit een hoop kennis in.
De belangrijkste fysische en chemische eigenschappen van de lijm
Bedrijfstijd
Maximale tijdsinterval tussen het mengen van de lijm en het koppelen van de te verlijmen onderdelen
Initiële uithardingstijd
De tijd tot de verwijderbare sterkte zorgt voor voldoende sterkte voor het hanteren van verbindingen, inclusief bewegende delen van bevestigingen
volledige uithardingstijd
Tijd die nodig is om de uiteindelijke mechanische eigenschappen te bereiken na het mengen van de lijm
bewaartermijn
Onder bepaalde omstandigheden kan de lijm nog steeds zijn verwerkingseigenschappen en de opslagtijd van de opgegeven sterkte behouden
bindingssterkte
Onder invloed van externe kracht breekt de spanning die nodig is om de interface tussen de lijm en de hechtlaag in het klevende deel te maken, af of in de buurt ervan.
Schuifsterkte
Schuifsterkte verwijst naar de schuifkracht die het hechtingsoppervlak kan weerstaan wanneer het hechtingsdeel beschadigd is, en de eenheid wordt uitgedrukt in MPa (N/mm2)
Ongelijke treksterkte
De maximale belasting die de verbinding kan dragen bij een ongelijkmatige trekkracht, omdat de belasting zich meestal concentreert op twee randen of één rand van de lijmlaag, en de kracht per lengte-eenheid is in plaats van per oppervlakte-eenheid, en de eenheid KN/m is
Treksterkte
Treksterkte, ook wel uniforme treksterkte en positieve treksterkte genoemd, verwijst naar de trekkracht per oppervlakte-eenheid wanneer de hechting door kracht wordt verbroken. De eenheid wordt uitgedrukt in MPa (N/mm2).
pelsterkte
De pelsterkte is de maximale belasting per eenheidsbreedte die kan worden weerstaan wanneer de verlijmde delen onder de gespecificeerde pelomstandigheden worden gescheiden, en de eenheid ervan wordt uitgedrukt in KN/m
Plaatsingstijd: 25-04-2024