Natūralūs klijai yra dažniausiai naudojami mūsų gyvenime. Pagal skirtingus šaltinius galima suskirstyti į gyvulinius, augalinius ir mineralinius klijus. Gyvūniniams klijams priskiriami odos klijai, kaulų klijai, šelakas, kazeino klijai, albumino klijai, žuvų pūslės klijai ir kt.; augaliniai klijai yra krakmolas, dekstrinas, kanifolija, guma arabikas, natūralus kaučiukas ir kt.; mineraliniai klijai apima mineralinį vašką, asfaltą Palaukite. Dėl gausių šaltinių, mažos kainos ir mažo toksiškumo jis plačiai naudojamas baldų, knygų įrišimo, pakavimo ir rankdarbių apdirbime.
krakmolo klijai
Po to, kai krakmolo klijai pateks į XXI amžių, geras medžiagos aplinkosauginis veiksmingumas taps pagrindine naujos medžiagos savybe. Krakmolas yra netoksiškas, nekenksmingas, nebrangus, biologiškai skaidus ir aplinkai nekenksmingas natūralus atsinaujinantis išteklius. Jis plačiai naudojamas įvairiose pramonės šakose. Ypač pastaraisiais metais pasaulinė klijų pramoninės gamybos technologija vystosi energijos taupymo, mažų sąnaudų, jokios žalos, didelio klampumo ir be tirpiklio kryptimi.
Kaip savotiškas ekologiškas aplinkos apsaugos produktas, krakmolo klijai sulaukė didelio dėmesio ir didelio dėmesio klijų pramonėje. Kalbant apie krakmolo klijų pritaikymą ir kūrimą, kukurūzų krakmolu oksiduotų krakmolo klijų perspektyva yra perspektyvi, o tyrimų ir pritaikymo yra daugiausia.
Pastaruoju metu krakmolas kaip klijai daugiausia naudojamas popieriuje ir popieriaus gaminiuose, tokiuose kaip kartono ir kartono sandarinimas, ženklinimas, plokščių klijavimas, vokų klijavimas, daugiasluoksnių popierinių maišelių klijavimas ir kt.
Toliau pateikiami keli įprasti krakmolo klijai:
Oksiduoto krakmolo klijai
Želatinizatorius, pagamintas iš modifikuoto krakmolo, turinčio žemą polimerizacijos laipsnį, turinčio aldehido grupę ir karboksilo grupę, ir vandens, kaitinant arba želatinizuojant kambario temperatūroje, veikiant oksidantui, yra krakmolo klijai. Oksidavus krakmolą susidaro oksiduotas krakmolas, turintis tirpumą vandenyje, drėgmę ir lipnumą.
Oksidatoriaus kiekis nedidelis, oksidacijos laipsnis nepakankamas, bendras krakmolo generuojamų naujų funkcinių grupių kiekis mažėja, klijų klampumas didėja, pradinis klampumas mažėja, skystumas prastas. Jis turi didelę įtaką klijų rūgštingumui, skaidrumui ir hidroksilo kiekiui.
Ilgėjant reakcijos laikui, didėja oksidacijos laipsnis, didėja karboksilo grupės kiekis, palaipsniui mažėja produkto klampumas, tačiau skaidrumas tampa vis geresnis.
Esterifikuoto krakmolo klijai
Esterizuoti krakmolo klijai yra neskaidomi krakmolo klijai, kurie krakmolui suteikia naujų funkcinių grupių, vykstant esterinimo reakcijai tarp krakmolo molekulių hidroksilo grupių ir kitų medžiagų, taip pagerinant krakmolo klijų veikimą. Dėl dalinio esterifikuoto krakmolo kryžminio susiejimo, todėl padidėja klampumas, geresnis laikymo stabilumas, pagerėjo drėgmei atsparios ir antivirusinės savybės, o lipnus sluoksnis gali atlaikyti aukštą ir žemą bei pakaitinį poveikį.
Skiepyti krakmolo klijai
Skiepijant krakmolą, naudojami fizikiniai ir cheminiai metodai, kad krakmolo molekulinė grandinė generuotų laisvuosius radikalus, o susidūrus su polimero monomerais, susidaro grandininė reakcija. Pagrindinėje krakmolo grandinėje susidaro šoninė grandinė, sudaryta iš polimero monomerų.
Išnaudojant ypatybę, kad ir polietileno, ir krakmolo molekulės turi hidroksilo grupes, tarp polivinilo alkoholio ir krakmolo molekulių gali susidaryti vandeniliniai ryšiai, kurie atlieka „skiepijimo“ vaidmenį tarp polivinilo alkoholio ir krakmolo molekulių, kad gautuose krakmolo klijuose būtų daugiau. Geros lipnumo, takumo ir anti-užšalimo savybės.
Kadangi krakmolo klijai yra natūralūs polimeriniai klijai, jie yra mažos kainos, netoksiški ir beskoniai, neteršia aplinkos, todėl buvo plačiai tyrinėti ir pritaikyti. Pastaruoju metu krakmolo klijai daugiausia naudojami popieriui, medvilniniams audiniams, vokams, etiketėms ir gofruotam kartonui gaminti.
Celiuliozės klijai
Celiuliozės eterio dariniai, naudojami kaip klijai, daugiausia yra metilceliuliozė, etilceliuliozė, hidroksietilceliuliozė, karboksimetilceliuliozė ir kita etilceliuliozė (EC): yra termoplastinis, vandenyje netirpus, nejoninis celiuliozės alkilo eteris.
Jis pasižymi geru cheminiu stabilumu, stipriu atsparumu šarmams, puikia elektros izoliacija ir mechanine reologija, taip pat pasižymi stiprumo ir lankstumo išlaikymu aukštoje ir žemoje temperatūroje. Jis lengvai suderinamas su vašku, derva, plastifikatoriumi ir kt., pavyzdžiui, popieriumi, guma, oda, audinių klijais.
Metilceliuliozė (CMC): joninis celiuliozės eteris. Tekstilės pramonėje CMC dažnai naudojamas aukštos kokybės krakmolui pakeisti kaip audinių klijavimo priemonė. Tekstilė, padengta CMC, gali padidinti minkštumą ir žymiai pagerinti spausdinimo bei dažymo savybes. „Maisto pramonėje įvairūs grietininiai ledai, kurių sudėtyje yra CMC, yra geros formos, lengvai dažomi ir nelengvai suminkštinami. Kaip klijai, iš jo gaminamos žnyplės, popierinės dėžės, popieriniai maišeliai, tapetai ir dirbtinė mediena.
Celiuliozės esterisdariniai: daugiausia nitroceliuliozė ir celiuliozės acetatas. Nitroceliuliozė: Taip pat žinomas kaip celiuliozės nitratas, joje azoto kiekis paprastai yra nuo 10% iki 14% dėl skirtingo esterinimo laipsnio.
Didelis kiekis paprastai žinomas kaip ugnies medvilnė, kuri buvo naudojama bedūmių ir koloidinių parako gamyboje. Mažas kiekis paprastai žinomas kaip kolodijus. Jis netirpsta vandenyje, bet tirpsta mišriame etilo alkoholio ir eterio tirpiklyje, o tirpalas yra kolodijaus. Kadangi kolodijaus tirpiklis išgaruoja ir sudaro kietą plėvelę, jis dažnai naudojamas butelių uždarymui, žaizdų apsaugai ir pirmasis plastikinis celiulioidas istorijoje.
Jei kaip modifikatorius pridedamas tinkamas alkidinės dervos kiekis, o kaip kietiklis naudojamas atitinkamas kamparo kiekis, tai tampa nitroceliuliozės klijais, kurie dažnai naudojami popieriaus, audinių, odos, stiklo, metalo ir keramikos klijavimui.
Celiuliozės acetatas: Taip pat žinomas kaip celiuliozės acetatas. Esant sieros rūgšties katalizatoriui, celiuliozė acetuojama acto rūgšties ir etanolio mišiniu, o po to pridedama praskiestos acto rūgšties, kad produktas būtų hidrolizuojamas iki pageidaujamo esterinimo laipsnio.
Palyginti su nitroceliulioze, celiuliozės acetatas gali būti naudojamas tirpiklių pagrindu pagamintiems klijams, skirtiems plastikiniams gaminiams, pvz., akiniams ir žaislams, klijuoti. Palyginti su celiuliozės nitratu, jis turi puikų atsparumą klampumui ir ilgaamžiškumą, tačiau yra silpnas atsparumas rūgštims, atsparumas drėgmei ir atsparumas oro sąlygoms.
baltymų klijai
Baltyminiai klijai yra natūralūs klijai, kurių pagrindinė žaliava yra baltymų turinčios medžiagos. Klijai gali būti pagaminti iš gyvulinių ir augalinių baltymų. Pagal naudojamą baltymą jis skirstomas į gyvūninius (pelkių klijai, želatina, kompleksiniai baltyminiai klijai ir albuminas) ir augalinius baltymus (pupelių derva ir kt.). Paprastai jie turi didelį sukibimo įtempimą džiovinimo metu ir yra naudojami baldų gamyboje bei medienos gaminių gamyboje. Tačiau jo atsparumas karščiui ir atsparumas vandeniui yra prasti, iš kurių svarbesni gyvūninės kilmės baltymų klijai.
Sojų baltymų klijai: augaliniai baltymai yra ne tik svarbi maistinė žaliava, bet ir plačiai naudojami ne maisto srityse. Sukurta ant sojos baltymų klijų, dar 1923 m. Johnsonas pateikė paraišką dėl sojos baltymų klijų patento.
1930 m. sojų pupelių baltymų fenolio dervos plokščių klijai (DuPont Mass Division) nebuvo plačiai naudojami dėl silpno sukibimo stiprumo ir didelių gamybos sąnaudų.
Pastaraisiais dešimtmečiais, plečiantis klijų rinkai, dėmesį patraukė pasaulinių naftos išteklių rūgštingumas ir aplinkos tarša, todėl klijų pramonė privertė persvarstyti naujus natūralius klijus, todėl sojų baltymų klijai vėl tapo tyrimų tašku.
Sojų pupelių klijai yra netoksiški, neskanūs, lengvai naudojami, tačiau turi prastą atsparumą vandeniui. Pridėjus 0,1–1,0% (masės) kryžminių jungčių medžiagų, tokių kaip tiokarbamidas, anglies disulfidas, trikarboksimetilsulfidas ir kt., gali pagerėti atsparumas vandeniui ir pagaminti klijai medienos klijavimui ir faneros gamybai.
Gyvūninių baltymų klijai: Gyvūniniai klijai buvo plačiai naudojami baldų ir medienos apdirbimo pramonėje. Dažniausiai naudojami produktai yra baldai, tokie kaip kėdės, stalai, spintelės, modeliai, žaislai, sporto prekės ir paklotai.
Naujesni skysti gyvuliniai klijai, kurių kietųjų dalelių kiekis yra 50–60 %, apima greitai kietėjančius ir lėtai kietėjančius tipus, kurie naudojami klijuojant medienos plaušų plokščių spintelių karkasines plokštes, mobilaus namo surinkimą, sudėtingas laminatas ir kitus pigesnius terminius gyvūnus. Mažos ir vidutinės klijų poreikis klijams.
Gyvūniniai klijai yra pagrindinė klijų rūšis, naudojama lipniose juostose. Šios juostos gali būti naudojamos įprastoms mažmeninės prekybos maišeliams, taip pat didelėms apkrovoms skirtoms juostoms, tokioms kaip kieto pluošto ir gofruoto kartono dėžių sandarinimui arba pakavimui, kai reikia greitų mechaninių operacijų ir ilgalaikio didelio sukibimo stiprumo.
Šiuo metu kaulų klijų kiekis yra didelis, o odos klijai dažnai naudojami atskirai arba kartu su kaulų klijais. „Coating Online“ teigimu, naudojami klijai paprastai sudaro apie 50% kietosios medžiagos ir gali būti sumaišyti su dekstrinu iki 10% iki 20% sausų klijų masės, taip pat su nedideliu kiekiu drėkinančios medžiagos, plastifikatoriaus, gelio inhibitorius (jei reikia).
Klijai (60–63 ℃) paprastai sumaišomi su dažais ant pagrindinio popieriaus, o kietosios medžiagos nusėdimo kiekis paprastai yra 25% popieriaus pagrindo masės. Drėgna juosta gali būti džiovinama įtempta garais šildomais voleliais arba reguliuojamais oro tiesioginiais šildytuvais.
Be to, gyvūnų klijai yra naudojami švitrinio popieriaus ir marlės abrazyvų gamyboje, tekstilės ir popieriaus dydžių nustatymui ir dengimui bei knygų ir žurnalų įrišimui.
Tanino klijai
Taninas yra organinis junginys, turintis polifenolinių grupių, plačiai esančių augalų stiebuose, žievėje, šaknyse, lapuose ir vaisiuose. Daugiausia iš medienos apdirbimo žievės likučių ir augalų, turinčių daug tanino. Taninas, formaldehidas ir vanduo sumaišomi ir kaitinami, kad gautųsi tanino derva, tada pridedama kietiklio ir užpildo, o tanino klijai gaunami tolygiai maišant.
Tanino klijai turi gerą atsparumą karščiui ir drėgmei, o medienos klijavimo savybės yra panašios į fenolinių klijų. Jis daugiausia naudojamas medienos klijavimui ir kt.
lignino klijai
Ligninas yra vienas iš pagrindinių medienos komponentų, o jo kiekis sudaro apie 20–40% medienos, antra po celiuliozės. Sunku išgauti ligniną tiesiai iš medienos, o pagrindinis šaltinis – celiuliozės atliekų skystis, kuriame itin gausu išteklių.
Ligninas naudojamas ne kaip vienas klijai, o fenolio dervos polimeras, gaunamas veikiant lignino ir formaldehido fenolinei grupei kaip klijai. Siekiant pagerinti atsparumą vandeniui, jis gali būti naudojamas kartu su žiediniu izopropano epoksidiniu izocianatu, kvailu fenoliu, rezorcinoliu ir kitais junginiais. Lignino klijai daugiausia naudojami klijuojant fanerą ir medžio drožlių plokštes. Tačiau jo klampumas yra didelis, o spalva gili, o patobulinus pritaikymo sritį galima išplėsti.
Arabiška guma
Guminis arabikas, dar žinomas kaip akacijos derva, yra laukinių skėrių šeimos medžio eksudatas. Pavadintas dėl produktyvios produkcijos arabų šalyse. Gumarabicas daugiausia sudarytas iš mažesnės molekulinės masės polisacharidų ir didesnės molekulinės masės akacijos glikoproteinų. Dėl gero gumos arabiko tirpumo vandenyje, jo paruošimas yra labai paprastas, nereikalaujantis nei šilumos, nei greitintuvų. Guminė arabiška itin greitai džiūsta. Juo galima klijuoti optinius lęšius, klijuoti antspaudus, klijuoti prekių ženklų etiketes, klijuoti maisto pakuotes ir spausdinimo bei dažymo pagalbines priemones.
Neorganiniai klijai
Klijai, sudaryti iš neorganinių medžiagų, tokių kaip fosfatai, fosfatai, sulfatai, boro druskos, metalų oksidai ir kt., vadinami neorganiniais klijais. Jo ypatybės:
(1) Atsparumas aukštai temperatūrai, gali atlaikyti 1000 ℃ arba aukštesnę temperatūrą:
(2) Geros senėjimą stabdančios savybės:
(3) Mažas susitraukimas
(4) Didelis trapumas. Tamprumo modulis yra pėdos laipsniu didesnis nei organinių klijų:
(5) Atsparumas vandeniui, atsparumas rūgštims ir šarmams yra prastas.
Ar žinai? Klijai gali būti naudojami ne tik klijavimui, bet ir kitiems tikslams.
Antikoroziniai: Laivų garo vamzdžiai dažniausiai padengiami aliuminio silikatu ir asbestu, kad būtų pasiekta šilumos izoliacija, tačiau dėl nuotėkio ar kintančio šalčio ir karščio susidaro kondensatas vanduo, kuris kaupiasi ant apatinių garo vamzdžių išorinės sienelės; ir garo vamzdžius ilgą laiką veikia aukšta temperatūra, tirpios druskos. Išorinės sienelės korozijos vaidmuo yra labai rimtas.
Šiuo tikslu vandens stiklo serijos klijai gali būti naudojami kaip apatinio aliuminio silikato sluoksnio dengiamoji medžiaga, kad būtų suformuota emalio struktūros danga. Mechaniškai montuojant komponentai dažnai prisukami varžtais. Ilgalaikis oro poveikis varžtais įtaisams gali sukelti plyšių koroziją. Mechaninio darbo metu varžtai kartais atsipalaiduoja dėl stiprios vibracijos.
Siekiant išspręsti šią problemą, mechaninėje instaliacijoje jungiamieji komponentai gali būti suklijuoti neorganiniais klijais, o po to sujungti varžtais. Tai gali ne tik sutvirtinti, bet ir kovoti su korozija.
Biomedicininė: hidroksiapatito biokeramikos medžiagos sudėtis yra artima neorganiniam žmogaus kaulo komponentui, turi gerą biologinį suderinamumą, gali sudaryti tvirtą cheminį ryšį su kaulu ir yra ideali kietųjų audinių pakaitinė medžiaga.
Tačiau paruoštų HA implantų bendras tamprumo modulis yra didelis, o stiprumas mažas, o aktyvumas nėra idealus. Parenkami fosfatinio stiklo klijai, o HA žaliavos milteliai sujungiami žemesnėje temperatūroje nei tradicinė sukepinimo temperatūra, veikiant klijams, taip sumažinant elastingumo modulį ir užtikrinant medžiagos aktyvumą.
„Cohesion Technologies Ltd.“ paskelbė, kad sukūrė „Coseal“ sandariklį, kuris gali būti naudojamas širdies sujungimui ir sėkmingai naudojamas kliniškai. Lyginant 21 širdies chirurgijos atvejį Europoje, nustatyta, kad Coseal chirurgija žymiai sumažino chirurgines sąaugas, palyginti su kitais metodais. Vėlesni preliminarūs klinikiniai tyrimai parodė, kad Coseal sandariklis turi didelį potencialą širdies, ginekologinės ir pilvo chirurgijos srityse.
Klijų taikymas medicinoje yra žinomas kaip naujas augimo taškas klijų pramonėje. Struktūriniai klijai, sudaryti iš epoksidinės dervos arba nesočiojo poliesterio.
Gynybos technologijose: „Stealth“ povandeniniai laivai yra vienas iš karinio jūrų laivyno įrangos modernizavimo simbolių. Svarbus povandeninio laivo slaptumo būdas – ant povandeninio laivo korpuso kloti garsą sugeriančias plyteles. Garsą sugerianti plytelė yra tam tikra guma, turinti garsą sugeriančias savybes.
Norint realizuoti tvirtą duslintuvo plytelės ir valties sienelės plieninės plokštės derinį, reikia pasikliauti klijais. Naudojama karinėje srityje: tankų priežiūra, karinių valčių surinkimas, karinių orlaivių lengvieji bombonešiai, raketų kovinės galvutės šiluminės apsaugos sluoksnių klijavimas, kamufliažinių medžiagų paruošimas, antiterorizmas ir antiterorizmas.
Ar tai nuostabu? Nežiūrėkite į mūsų mažus klijus, jame yra daug žinių.
Pagrindinės fizinės ir cheminės klijų savybės
Veikimo laikas
Maksimalus laiko intervalas tarp klijų sumaišymo ir klijuojamų dalių suporavimo
Pradinis kietėjimo laikas
Laikas iki nuimamo stiprumo leidžia pakankamai tvirtai tvarkyti ryšius, įskaitant judančias dalis iš armatūros
pilnas gijimo laikas
Laikas, reikalingas galutinėms mechaninėms savybėms pasiekti po klijų sumaišymo
saugojimo laikotarpis
Tam tikromis sąlygomis klijai vis tiek gali išlaikyti savo naudojimo savybes ir nurodyto stiprumo laikymo laiką
ryšio stiprumas
Veikiant išorinei jėgai, įtempis, reikalingas, kad klijų ir klijų sąsaja klijų dalyje suirtų arba suirtų
Šlyties stiprumas
Šlyties stipris reiškia šlyties jėgą, kurią gali atlaikyti vieneto sukibimo paviršius, kai sujungiama dalis yra pažeista, ir jos vienetas išreiškiamas MPa (N/mm2).
Netolygus traukimo stiprumas
Didžiausia apkrova, kurią jungtis gali atlaikyti veikiant netolygiai atitraukimo jėgai, nes apkrova daugiausia sutelkta į du klijų sluoksnio kraštus arba vieną kraštą, o jėga taikoma ilgio vienetui, o ne ploto vienetui. yra KN/m
Tempimo stiprumas
Tempimo stipris, taip pat žinomas kaip vienodas traukimo stipris ir teigiamas tempiamasis stipris, reiškia tempimo jėgą ploto vienetui, kai sukibimas pažeidžiamas jėga, o vienetas išreiškiamas MPa (N/mm2).
lupimo stiprumas
Atlupimo stiprumas yra didžiausia apkrova pločio vienetui, kuri gali atlaikyti, kai surištos dalys atskiriamos nurodytomis lupimo sąlygomis, ir jos vienetas išreiškiamas KN/m.
Paskelbimo laikas: 2024-04-25