آشنایی با انواع چسب‌های پلیمری
چسب‌ها مدت زمان طولانی‌ای است که مورد استفاده انسان قرار گرفته‌اند؛ به‌گونه‌ای که امروزه جزء جدا نشدنی در صنایع مختلف هستند. امروزه با رشد تکنولوژی، چسب‌های پلیمری در موارد گوناگونی، جایگزین سایر منابع اتصال‌دهنده می‌شوند. در این مقاله به معرفی انواع چسب‌ها پرداخته می‌شود و کاربردهای آن در صنایع مختلف مورد بررسی قرار می‌گیرد. میزان مصرف چسب در صنایع مختلف و در جهان متفاوت است
معرفی چسب
چسب ماده‌ای است که برای نگه داشتن دو سطح در کنار یک‌دیگر استفاده می‌شود. قبل از اعمال چسب، آماده‌سازی سطح اولویت دارد که برای این منظور، ابتدا چسب باید سطح مورد نظر را خیس نماید و بعد از اعمال آن، سبب استحکام سطح یا بخش مورد نظر شده و پایدار بماند. مواد خام برای چسب‌ها عمدتاً مواد پلیمری هستند که به‌صورت زیر طبقه‌بندی می‌شوند.
چسب‌های ترموستی
- رزین‌های اپوکسی
- رزین‌های فنلی
- رزین‌های آمینی
- پلی‌یورتان‌ها
- رزین‌های سیلیکونی
چسب‌های ترموپلاستیکی
- پلی‌وینیل استات
- پلی‌وینیل استال
- پلی‌آکریلیت‌ها
- سیانو آکریلات‌ها
- مشتقات سلولز
- چسب‌های ترموپلاستیک مذاب (چسب‌های حرارتی)
چسب‌های رابری
- نیتریل رابر
- نيوپرن
- پلی‌سولفیدها
چسب‌های طبیعی
- گیاهی
- حیوانی
کاربرد چسب در صنایع مختلف
چسب در اکثر صنایع مانند صنعت بسته‌بندی انواع محصولات غذایی و دارویی و …، صنایع ساختمان‌سازی و خودروسازی و هم‌چنین صنعت پزشکی، کاربرد گسترده‌ای دارد. همان‌طور که در شکل مشاهده می‌کنید، بخش اعظم استفاده از چسب به صنایع بسته‌بندی تعلق دارد.
شکل 1. کاربرد چسب در صنایع مختلف
اگر میزان مصرف چسب را در کل جهان ارزیابی کنیم، آسیا با وجود کشورهای بزرگی چون چین و هند، بزرگ‌ترین مصرف‌کننده است که میزان این مصرف در سال 2011 حدود 34.4% نسبت به کل جهان بوده است. بعد از آن آمریکا با مصرف 32.9% رتبه دوم و اروپا بامصرف 25.8% چسب، جایگاه سوم را به خود اختصاص داده است.
شکل 2. میزان مصرف چسب در جهان
کاربرد چسب در صنعت بسته‌بندی
- فیلم‌های چند لایه
- برچسب زدن
- بسته‌بندی مواد غذایی
شکل 3. فرآیند برچسب زدن بر روی بطری
شکل 4. کاربرد چسب در پوشش‌های بسته‌بندی چند لایه
کاربرد چسب در صنعت خودروسازی
همان‌طور که در شکل مشاهده می‌شود، برای اتصال قسمت‌های مختلف از جمله سقف و شیشه و پنل‌های جانبی، از چسب استفاده می‌شود.
کاربرد چسب در صنایع حمل و نقل
امروزه کاربرد چسب در صنعت وسایل حمل و نقل دریایی و هوایی که سبکی قطعه تولیدی و بهبود کفیت محصول از خصوصیات بارز آن است، بسیار پراهمیت شده است. در تصاویر پایین، کاربرد انواع چسب‌ها در قطعات مختلف هواپیما و کشتی نشان داده شده است.
شکل 5. کاربرد چسب در صنعت هواپیماسازی
شکل 6. کاربرد انواع چسب در ساخت هواپیما
کاربرد چسب در صنعت ساختمان
- چسباندن کاشی و سرامیک
- اتصال کف‌پوش
- چسباندن سقف‌های پیش‌ساخته و بتن
در بین انواع چسب‌ها، چسب‌های اکریلیکی بیش‌ترین میزان سهم بازار را به خود اختصاص داده‌اند؛ به‌طوری که میزان این مصرف در سال 2013 به 9/36% نسبت به کل چسب‌های موجود شد. بعد از آن چسب‌های پلی‌وینیل استات (PVA) با مصرف حدود 1/28% و چسب‌های سیلیکونی با مصرف 18% جزو چسب‌های پرمصرف به‌شمار می‌روند.
نحوه دیگر برای طبقه‌بندی چسب‌ها بر پایه روش پخت آنها است که بر این اساس می‌توان چسب‌ها را به دو دسته تقسیم‌بندی نمود.
پخت چسب‌ها بدون نیاز به آغازگر (فعال‌کننده)
- چسب‌های خشک
- چسب‌های گرماذوب (هات ملت)
- چسب‌های حساس به فشار (زنده)
- چسب‌های بین لایه‌ای
پخت چسب‌ها با کمک آغازگر
- پخت چسب تحت نور UV
- پخت چسب تحت حرارت
- پخت چسب تحت رطوبت
چسب‌های امولسیونی
چسب‌هایی هستند که فرآیند پخت چسب و سخت شدن آن، با خشک شدن صورت می‌گیرد. این چسب‌ها به دو دسته پایه آبی و پایه حلال طبقه‌بندی می‌شوند که ما بیشتر از آنها تحت عنوان چسب‌های امولسیونی نام می‌بریم.
چسب‌های پایه حلال به دو دسته تقسیم می شوند:
- چسب‌های اتصال مرطوب
- چسب‌های تماسی
چسب‌های پایه آبی
چسب‌های پایه آبی به چسب‌هایی گفته می‌شود که در آنها از آب به‌عنوان جزء فعال استفاده شده و اتصال با تبخیر آب یا جذب آب توسط ماده زمینه صورت می‌گیرد. چسب‌های پایه آب هم مانند چسب‌های پایه حلال به دو دسته تماسی و اتصال مرطوب تقسیم می‌شود. این انتظار می‌رود که در دهه آینده چسب‌های آبی جایگزین چسب‌های پایه حلال شوند.
شکل 7. کاربرد چسب‌های امولسیونی در زمینه اتصالات چوبی، نصب کف‌پوش، پارکت و صنعت بسته‌بندی
چسب‌های گرما ذوب (هات ملت)
چسب‌های گرماذوب در خانواده رزین‌های ترموپلاستیک جای دارند، تحت حرارت ذوب می‌شوند و جریان می‌یابند و در اثر سرد شدن، یک چسبندگی و اتصال قوی را با سطح موجود ایجاد می‌کنند. انتظار می‌رود که از سال 2018 چسب‌های هات ملت بیش‌ترین سهم مصرف در بین انواع چسب‌ها در صنایع مختلف از جمله صنعت بسته‌بندی و منسوجات بی‌بافت را به خود اختصاص بدهند.
- انواع مختلفی از چسب‌های هات ملت موجود است که در زمینه‌های مختلف از جمله چسب‌های هات ملت پایه پلی‌الفین (پلی‌اتیلن و پلی‌پروپیلن) و در زمینه بسته‌بندی کاربرد دارند.
- چسب‌های هات ملت پایه پلی‌وینیل استات در زمینه صحافی
- چسب‌های هات ملت حساس به فشار با کاربرد در زمینه محصولات بهداشتی و پزشکی
- چسب‌های هات ملت در صنعت خودروسازی و فیلتر
چسب‌های حساس به فشار (PSA)
چسب حساس به فشار به چسبی گفته می‌شود که در آن، اتصال چسب با ماده زمینه با اعمال فشار کمی صورت می‌گیرد. چسب‌های حساس به فشار می‌توانند بر پایه حلال، آب یا هات ملت باشند.
چسب‌های حساس به فشار طیف کاربردی گسترده‌ای دارند که از صنعت خودروسازی و داروسازی گرفته تا صنایع پایه را در بر می‌گیرد.
شکل 8. کاربرد چسب‌های حساس به فشار در تولید چسب ضد حساسیت
چسب‌های UV
چسب‌هایی که فرایند پخت آنها با اشعه UV صورت می‌گیرد. این روش پخت نسبت به روش حرارتی زمان کم‌تری نیاز دارد و سبب کاهش تولید محصولات جانبی می‌شود؛ به‌طوری که چسب‌های UV در اکثر زمینه‌ها جایگزین چسب‌های حرارتی شده‌اند. از چسب‌های UV برای مصارف پزشکی مانند ساخت سرنگ و تویزر و پرکننده‌های دندانی استفاده می‌شود. این چسب‌ها در صنایع چوب و ساخت تزیینات و دیگر صنایع کاربرد دارند.
شکل 9. فرآیند پخت چسب UV
شکل 10. کاربرد چسب‌های UV در زمینه پزشکی
لیستی از کمپانیهای معروف تولیدکننده چسب‌های پلیمری در جهان
- Henkel آلمان
- 3M آمریکا
- HB Fuller آمریکا
- Bayer آلمان
- Mactac آمریکا
