چسب های بر پایه حلال
یکی از بزرگترین گروه چسب ها، چسب های بر پایه ی حلال هستند که از زمان های قدیم مورد استقبال کاربران صنعتی و خانگی قرارگرفته اند. در حالی که با گذشت زمان در بسیاری از مصارف چسب های حرارتی یا گرما ذوب و چسب های بر پایه آب جایگزین شده اند، اما هنوز در صنعت به این چسب ها نیاز داریم. این چسب ها ارزان قیمت بوده و عملکرد بسیار خوبی به ویژه بر روی پلاستیک (با نرم کردن و یا حل کردن سطح بستر در خود) دارند. این چسب ها مخلوطی از حلال ها و پلیمرهای دارای پیوند عرضی مانند سیلیکون، پلی اورتان، آکریلیک، پلی کلروپرن و لاستیک های طبیعی و مصنوعی (الاستومرها) و یا پلیمرهای ترموپلاستیک هستند. برای استفاده از چسب های پایه حلال از برس، غلطک و یا اسپری کمک گرفته و یا به صورت دستی اعمال می شوند. به دلیل وجود ترکیبات آلی فرار در این چسب ها و مضر بودن آن ها برای محیط زیست، تولید برخی از آن ها متوقف شده است. بسته به حلال و دیگر ترکیبات استفاده شده مدت زمان خشک شدن، مدت زمان ایجاد اتصال و روش استفاده از چسب متفاوت است. برخی از آن ها با خشک شدن مقاومت لازم را به دست می آورند و برخی دیگر در اثر پخته شدن و ایجاد اتصالات عرضی به مقاومت دلخواه می رسند.
استفاده از حلال در چسب موجب شده تا حساسیت کمتری نسبت به آلودگی های محیطی روی بستر مانند لکه های روغن و چربی در مقایسه با دیگر چسب ها داشته باشند. چسب های بر پایه حلال را می توان به دو گروه چسب های سخت شونده ی خشک و چسب های خشک شونده مرطوب تقسیم کرد. عمدتا مبنای انتخاب حلال در تولید چسب قیمت تمام شده ی آن ها است. ارزان ترین و فراوان ترین حلال ها، حلال های هیدروکربنی آلیفاتیک هستند که برای پلیمرهای لاستیک و پلیمرهای هیدروکربنی مانند لاستیک بوتیل و پلی ایزوبوتیلن کارآمد هستند. حلال های هیدروکربنی آروماتیک که عمدتا برای لاستیک کلر دار شده، پلیمرهای کلروپرن (نئوپرن) و کوپلیمرهای بوتادین آکریلونیتریل استفاده می شوند، بنزن و تولوئن هستند. کتون ها، نیتروپارافین ها، حلال های هیدروکربن کلردار شده و یا استرها برای حل کردن کوپلیمرهای بوتادین-آکریلونیتریل با جز آکریلونیتریل بالا لازم هستند. از دیگر حلال های متداول در صنعت چسب می توان از استون، هپتان، اتانول، نرمال بوتیل استات، متیل اتیل کتون، متیلن کلراید، متیل استات، ترشیو بوتیل استات و نفتا نام برد. چسب های حاوی حلال را می توان در صنایع مختلفی مانند ساخت و ساز برون سایتی، آکوستیک های داخلی و کنترل صدا، پدهای رنگ آمیزی و اسکاچ ها، تشک های ورزشی و … استفاده کرد.
برای آشنایی با چسب های حرارتی یا گرما ذوب روی لینک کلیک نمایید.
چسب های سخت شونده ی خشک (چسب های تماسی)
در استفاده از این چسب های تماسی، پیش از پیوند هر دو بستر به وسیله ی چسب پوشانده می شوند و به حلال فرصت داده می شود تا پیش از اتصال بسترها، به طور کامل تبخیر شود. سپس بسترها به وسیله ی فشار نور بر روی یکدیگر محکم می شوند و تماس بین دو فیلم چسب برقرار می شود. پیوند کامل سطوح و استحکام نهایی با گذشت زمان و مخلوط شدن پلیمرهای دو فیلم چسبنده حاصل می شود. مقاومت این چسب ها در برابر گرما و خزش، بیشتر و بهتر از چسب های سخت شونده ی مرطوب است.
چسب های سخت شونده ی مرطوب
این چسب ها در اثر تبخیر حلال خشک می شوند، ویسکوزیته ی آن ها افزایش یافته و استحکام لازم را به دست می آورند. مدتی انتظار برای تبخیر مقداری از حلال قبل از اتصال، باعث افزایش مقاومت چسب می شود ولی در شرایطی که این زمان طولانی شود، حلال بیشتر از حد لازم تبخیر شده و پیوند ضعیفی تشکیل می شود. پس از تبخیر اندکی از حلال باید دو سطح مورد نظر بر روی یکدیگر قرار بگیرند و پیوند کامل پس از تبخیر یا جذب کامل حلال باقی مانده به وسیله ی بستر ایجاد می شود. از آنجایی که حلال باید پس از ایجاد پیوند تبخیر شود، لازم است یکی از لایه ها متخلخل باشد؛ در غیر اینصورت فرآیند تبخیر حلال بسیار آهسته خواهد بود.
در یک دسته بندی دیگر چسب های بر پایه حلال به سه گروه چسب های حساس به فشار(به طور مثال در تولید چسب های نواری و برچسب ها کاربرد دارند)، چسب های نامحسوس به فشار(در تولید درزگیر ها و آب بندها استفاده می شوند) و چسب های تماسی (در تولید کفش و مونتاژ کالاها استفاده می شود) تقسیم بندی می شوند. چسب های حساس به فشار بر پایه حلال معمولا بر پایه ی کوپلیمرهای بلوک استایرن، لاستیک طبیعی، لاستیک استایرن-بوتادین (SBR) و پلیمرهای آکریلیک و با حلال اتیل استات ساخته می شوند. چسب های بدون حساسیت به فشار غالبا بر پایه ی لاستیک استایرن-بوتادین (SBR) و لاستیک بوتیل، و چسب های تماسی معمولا بر پایه ی لاستیک پلی کلروپرن هستند. انتخاب تکیفایر در هر یک از این سیستم ها وابسته به پلیمر پایه و عملکرد مورد نیاز سیستم، متفاوت است. عملکرد چسب های بر پایه حلال به شدت وابسته به پلیمر استفاده شده در فرمولاسیون آن ها است. انتخاب نوع پلیمر و حلال وابسته به نوع بستر و مقاومت دمایی و محیطی مورد نیاز برای هرکاربرد وابسته است. گاهی از روغن ها، تکیفایرها و نرم کننده ها برای اصلاح چسب در فرمولاسیون آن استفاده می شود. رایج ترین پلیمرها لاستیک طبیعی، پلی کلروپرن یا نئوپرین، اورتان و پلی آکریلات ها هستند. اکثر حلال های مورد استفاده در این چسب ها قابل اشتعال هستند و در انبار داری و جابجایی آن ها نیاز به رعایت موارد ایمنی و احتیاط است. از مهم ترین چسب های برپایه حلال واکنش پذیر و فعال، آکریلیک ها و اورتان ها هستند.
چسب های واکنش پذیر اورتان بر پایه حلال
مشخصه ی اصلی چسب های بر پایه حلال و بر پایه ی پلی اورتان که به اختصار با نام چسب های PU یا PUR شناخته می شوند، مقاومت خوب آن ها نسبت به روان کننده ها و قابلیت اتصال به طیف گسترده ای از بسترها است. بنابراین از آن ها برای اتصال بسترهای PVC نرم به یکدیگر و بسیاری از مواد دیگر استفاده می شود. برای دست یابی به مقاومت حرارتی و مقاومت نسبت به روان کننده ها به میزان مطلوب، پیش از اتصال چسب آن را حدودا با ۳ تا ۷ درصد ترکیبات اتصال دهنده ی عرضی مخلوط می کنند. مقاومت اولیه با سفت شدن چسب و اتصال فیزیکی حاصل می شود ولی مقاومت نهایی پس از گذشت ۵-۳ روز، با تشکیل پیوندهای شیمیایی به دست می آید. اتصال ایجاد شده با چسب های پلی اورتان بسیار محکم و با دوام هستند.
این چسب ها از الیگومرهای اورتان محلول در یک حلال تشکیل شده اند. دو مورد از مهم ترین بلوک های ساختاری علاوه بر ایزوسیانات ها، پلی استرها و پلی اترها هستند. اورتان های بر پایه ی پلی استر مقاومت شیمیایی و حلالی خوبی دارند ولی نسبت به ترکیبات شیمیایی پایه و اسیدها آسیب پذیر هستند. آن ها از نظر هیدرولیتیکی به اندازه ی اورتان های بر پایه پلی اتر پایدار نیستند و در دماهای پایین ترد و شکننده اند. این چسب ها مقاومت خوبی برای قرار گرفتن در فضاهای باز و در برابر اشعه فرابنفش دارند. در مقایسه با اورتان های بر پایه پلی اتر، اورتان های بر پایه پلی استر چسبندگی بهتری به مواد قطبی دارند.
اورتان های بر پایه پلی اتر عملکرد بسیار خوبی در دماهای پایین دارند. بدین صورت که حتی در دماهای بسیار پایین نیز الاستیک و کشسان هستند و دارای خواص مکانیکی بسیار خوبی مانند کشش و انعطاف پذیری می باشند. این چسب ها نسبت به پوسیدگی های بیولوژیکی مقاوم هستند و به طور مثال به وسیله ی خاک تجزیه نمی شوند. گاهی برای اصلاح خواص مکانیکی هر دو پلیمر، کوپلیمری می شوند. به طور کلی مزیت چسب های پلی اورتان انعطاف پذیری همراه با مقاومت، مقاومت در برابر سایش، مقاومت شیمیایی خوب، مقاومت در برابر خوردگی اسید، عدم فرسایش نسبت به هوا و دمای پخت کم است.
چسب های پلی اورتانی بر پایه حلال به طور گسترده برای بسته بندی مواد غذایی و لمینت استفاده می شوند و به صورت چسب های تک جزئی و دو جزئی به بازار عرضه می شوند. متداول ترین چسب های پلی اورتان تک جزئی به وسیله ی رطوبت پخته می شوند. در طول فرآیند پخت ایزوسیانات با آب و کاربامیک اسید ناپایدار واکنش داده و به آمین و کربن دی اکسید تجزیه می شوند. آمین با ایزوسیانات مازاد واکنش داده و به اوره تبدیل می شود. متداول ترین چسب های اورتان دو جزئی با واکنش پلی اُل-ایزوسیانات پخته می شوند. این فرآیند پخت سریع بوده و در شرایط محیطی خشک انجام می شود. چسب های دو جزئی عملکرد بهتری داشته و نسبت به چسب های تک جزئی به طیف گسترده تری از بسترها (مانند بسترهای غیر متخلخل) پیوند می خورند. با این حال چسب های اورتان دو جزئی نسبت به رطوبت حساس بوده و گران قیمت هستند ولی چسب های اورتان تک جزئی راحتتر استفاده شده و مقرون به صرفه ترند. این چسب ها در مقیاس صنعتی به صورت مایع و در سطل، قوطی، بشکه و آی بی سی در بازار عرضه می شوند. چسب های پلی اورتان نسبت به جابجایی روان کننده ها حساس نیستند و همین ویژگی موجب شده تا گزینه ی مناسبی برای اتصال پلاستیک ها باشند. آن ها می توانند برای پیوند گرم یا سرد، با یا بدون سخت کننده ها بسته به کاربرد و نیاز استفاده شوند.
از کاربرد چسب های پلی اورتان اتصال فوم، فایبر گلاس (GRP)، چوب، کفش، ترکیبات پارچه ای و الیافی و فلزات است. از حلال های متداول در تولید این چسب ها تولوئن، متیل اتیل کتون (MEK)، استون و یا ترکیبی از آن ها هستند. در مقایسه با چسب های آکریلیک در چسب های اورتان از حلال هایی با نقطه جوش بالا مانند نرمال متیل پیرولیدون(NMP) استفاده می شود که قیمت بالایی دارند.
در تولید کفش نیز چسب های پلی اورتان بر پایه حلال بهتر از چسب های پلی کلروپرن هستند و درصد رضایت بیشتری دارند. به ویژه در مواقعی که کفی کفش از الاستومرهای پلی اورتان، لاستیک های ترموپلاستیک (TPR) و پی وی سی نرم باشند. آن ها در چسباندن رویه ی کفش پارچه ای با روکش PVC نیز کاربرد دارند. در این موارد چسب های پلی اورتان نسبت به چسب های فعال تک جزئی و دو جزئی نیز بهتر هستند چرا که چسب های واکنشی تک جزئی ماندگاری ضعیفی داشته و چسب های واکنشی دو جزئی نیاز به تجهیزات اندازه گیری دقیق دارند. در این مورد نیز استون و متیل اتیل کتون مناسب ترین گزینه ها هستند.
چسب های واکنش پذیر آکریلیک بر پایه حلال
چسب های آکریلیک بر پایه حلال در کنار چسب های اورتان بر پایه حلال از مداول ترین و پرکاربرد ترین چسب ها هستند. مقاومت آن ها در برابر حرارت، شرایط محیطی و مواد شیمیایی بیشتر از چسب های بر پایه آب است. با این وجود چسب های آکریلیک بر پایه حلال مقاومت برشی کمتری نسبت به چسب های آکریلیک بر پایه آب (امولسیون/پراکندگی) دارند و گران قیمت ترند. متداول ترین مونومرهای آکریلیک اتیل آکریلات، بوتیل آکریلات و اتیل هگزیل آکریلات هستند.
گاهی از ترکیبات دیگری مانند نرم کننده ها برای کاهش دمای انتقال شیشه ای، تکیفایرها برای افزایش چسبندگی(اگرچه چسب های آکریلیک به خودی خود بسیار چسبنده هستند)، پرکننده ها برای کاهش قیمت و بهبود عملکرد و آنتی اکسیدان ها برای بهبود مقاومت نسبت به حرارت استفاده می شود. گاها مونومرهای دیگری مانند آکریلیک اسید برای بهبود چسبندگی به فلزات افزوده می شوند. چسب های برپایه حلال آکریلیک معمولا برای تولید چسب های حساس به فشار (مانند برچسب ها و چسب های نواری)، چسب های ساختاری مورد استفاده در اتصال کاشی ها و آب بندی و چسب های لمینت و بسته بندی استفاده می شوند.
دیگر پلیمرهای مورد استفاده در تولید چسب های بر پایه حلال سیلیکون ها و اپوکسی آمین ها هستند که نسبت به چسب های نام برده کاربرد کمتری داشته و گران قیمت تر هستند. حلال مورد استفاده در چسب ها می تواند حاوی یک ترپن و یک آلدهید، کتون یا حلال آروماتیک باشد. در مقایسه با چسب های پلی اورتان در چسب های آکریلیک از حلال هایی با نقطه جوش پایین مانند تتراهیدروفوران و یا متیل اتیل کتون (MEK) استفاده می شود که قیمت پایین تری دارند. بنابراین چسب های آکریلیک نسبت به چسب های پلی اورتان ارزان قیمت تر هستند.
چسب های کلروپرن
مشخصه ی چسب های لاستیک کلروپرن (CR)، مقاومت اولیه ی سریع الوقوع آن هاست. این مزیت اصلی موجب شده تا در مواردی که سرعت خشک شدن چسب و دستیابی به مقاومت مطلوب اهمیت زیادی دارد (به عنوان مثال اتصال دو سطح عمودی) از این نوع چسب استفاده شود. برای اطمینان از دست یابی به بالاترین مقاومت اولیه، طول مدت زمان اقامت باید به اندازه کافی طولانی باشد تا چسب بعد از تماس با سطوح خشک شود. چسب توانایی تشکیل پیوند را تا مدت زمان محدودی پس از تبخیر حلال حفظ می کند. در بسیاری از موارد فیلم های چسب کاملا خشک را می توان به وسیله ی گرما و یا حلال مجدد فعال کرد. این چسب ها با عنوان چسب های تماسی نیز شناخته می شوند چرا که امکان چسبندگی بلافاصله پس از اعمال فشار وجود دارد. برای دستیابی به بهترین نتیجه بهتر است که چسب بر روی هر دو بستر اعمال شود.
پایه ی اصلی این چسب ها لاستیک پلی کلروپرن و یا ترکیب آن با دیگر پلیمرها است. از کاربرد این چسب ها اتصال چوب، بتن، فلزات، پلاستیک ها و چرم است. فرمولاسیون قدیمی چسب های برپایه لاستیک کلروپرن شامل اکسید های روی و منیزیم، رزین و یک حلال است. از جمله حلال های مورد استفاده در این چسب ها می توان از اتیل استات، دی کلرو اتان، آمیل استات، بنزن، تولوئن، زایلن، استون، بوتیل استات، متیل اتیل کتون، سیکلوهگزان، سیکلوهگزیل متان، سیکلوهگزیل سیکلوهگزان، متیل سیکلوهگزان، پنتانون، دی اکسان، تربانتین، نفراس و … است. علاوه بر این حلال ها از برش های با نقطه جوش پایین بنزین (پنتان-هپتان) و یا ترکیبی از استون، کتون ها، استرهای ۴ تا ۷ کربنه با مقدار جزئی آب و مونوکربوکسیلیک اسیدهای کمتر از ۱% نیز می توان استفاده کرد.
در برخی از فرمولاسیون ها از یک الکل مانند ایزوپروپیل الکل به منظور بهبود ثبات گرمایی استفاده می شود. مقاومت این چسب در برابر رطوبت و گرما عالی است و انعطاف پذیری و انسجام خوبی دارند. صنعت کفش ایالات متحده اولین صنعت استفاده کننده از این چسب بود. امروزه صنایع تولید کننده کفش در آسیا از بزرگترین مصرف کنندگان چسب کلروپرن هستند. این چسب به صورت مایع در سطل، قوطی، بشکه و آی بی سی به بازار عرضه می شود.
چسب های لاستیک کوپلیمر استایرن
چسب های محلول در یک حلال بر پایه کوپلیمرهای استایرن که اغلب به آن ها چسب SBS یا SIS نیز گفته می شود، در اوایل دهه ی ۱۹۸۰ پدیدارشدند و معمولا با تفنگ های اسپری استفاده می شوند. مشخصه ی این چسب ها عملکرد پاششی خوب و محتوی ترکیبات جامد نسبتا زیاد است. با استفاده از این چسب ها می توان یک یا هر دو بستر را پوشش داد. خاصیت چسبندگی بالای آن ها باعث شده تا عمدا تنها بر روی یکی از بسترها اعمال شوند. بخش عمده ای از حلال ها در حین پاشش تبخیر شده و ویسکوزیته را تا حد زیادی افزایش می دهند. کاربرد عمده ی این چسب ها اتصال بسترهای بسیار متخلخل است. اتصال سطوح پیش از تبخیر کامل حلال و در حالی که بسترها رطوبت لازم برای تشکیل پیوند و ایجاد مقاومت اولیه را دارند، انجام می شود. در تولید تشک، مبلمان و اثاثیه منزل عمدتا از این نوع چسب استفاده می شود. چسب های بر پایه ی کوپلیمرهای استایرن نیز به صورت بشکه، سطل، قوطی و آی بی سی در بازار عرضه می شوند. به طورکلی این چسب ها ترکیبات جامد بالایی دارند که میزان چسب مورد نیاز در واحد سطح و همین طور میزان حلال مصرفی را کاهش می دهند. اکثر چسب های بر پایه لاستیک، بر پایه حلال نیز هستند. چرا که وزن مولکولی بالای لاستیک باعث می شود تا برای روان سازی و توزیع پذیری چسب از حلال ها استفاده شود.
از جمله حلال های رایج در این نوع چسب ها حلال های آروماتیک مانند تولوئن، بنزن و زایلن، آلیفاتیک مانند هگزان، سیکلوهگزان، نفتا و حلال های گروه ۴۰۰، و حلال های قطبی مانند ایزوپروپیل استات، متیل اتیل کتون (MEK) و ایزوپروپیل الکل هستند. حلال های آروماتیک پلی بوتادین و هم پلی استایرن را در خود حل می کنند حلال مناسبی برای این پلیمرها هستند. حلال های آلیفاتیک بلوک های پلی بوتادین را در خود حل می کنند و برای چسب هایی که بلوک های پلیمری با درصد استایرن پایین دارند، مناسب هستند. ترکیبی از حلال های آلیفاتیک، آروماتیک و قطبی نیز برای این چسب ها مناسب هستند.
کاربرد چسب های پایه حلال
- تولید کالاهای چوبی
- تولید چسب های زخم و یا چسب هایی که برای بانداژ استفاده می شوند.
- تولید و اتصال تجهیزات پزشکی (به ویژه اتصال هایی که در معرض مواد شیمیایی قرار دارند)
- چسب های دندان پزشکی (از جمله حلال های رایج در صنعت دندان پزشکی استون و اتانول هستند)
- تولید تشک
- لمینیت کردن در صنعت بسته بندی
- تولید پنل های درب خودرو در صنعت خودروسازی
- اتصال فوم ها در صنعت مبلمان
- اتصال لوله های پی وی سی در صنعت ساختمان سازی
- اتصال پلاستیک های معروف مانند آکریلیک، پلی کربنات، پلی استایرن، پلی اتیلن ترفتالات گلایکول (PETG)، آکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS)، پلی وینیل کلراید (PVC)، بوتیرات و پلی اورتان
- بسته بندی اقلام خوراکی و دارو
- اتصال چوب، پارچه، فلز، فوم و لاستیک
- تولید برچسب و لیبل
- اتصال برچسب در بسته بندی مواد غذایی
- تولید چسب های نواری
- تولید درزگیر و آب بند
- اتصال تخت و رویه کفش
- تولید چسب های نواری
مزایا
- ویسکوزیته ی اندک
- شفاف بودن
- دارای گریدهای مختلف بر اساس سرعت (درجه های کند، متوسط و سریع)
- قابلیت استفاده با ابزارهای مختلف مانند اسپری، غلطک، برس و ….
- اتصال و خشک شدن سریع
- استحکام بالای پیوند
- قابلیت استفاده در شرایط محیطی مختلف
- قابلیت استفاده در یک بازه ی دمایی (چسب های بر پایه حلال در دماهای پایین منجمد نمی شوند و می توانند در برابر درجه حرارت بالا نیز مقاومت خوبی داشته باشند. (استفاده از این چسب ها در آون یا کوره ایمن نیست))
معایب
- آسیب زدن به محیط زیست : تمام مراحل تولید و استفاده از این چسب ها مانند فرموله کردن چسب، خشک شدن چسب و پخت باعث ورود ترکیبات آلی فراردر جو زمین، تخریب اوزون و گرمایش کره ی زمین می شوند.
- گران قیمت بودن برخی از حلال ها (که موجب افزایش قیمت تمام شده ی این چسب ها در مقایسه با چسب های بر پایه آب می شود)
- امکان بروز مشکلات تنفسی برای نیروهای بخش تولید
- بقایای حاصل از نشت این چسب ها با آب از بین نمی رود؛ و برای تمیز کردن بقایای چسب به حلال های مخصوص نیاز داریم.
بازار جهانی
با گذشت زمان و افزایش توجه هرچه بیشتر بشریت نسبت به حفظ محیط زیست و جلوگیری از آسیب زدن هرچه بیشتر به کره ی زمین باعث شد تا میزان استفاده از چسب های بر پایه حلال رفته رفته کم رنگ تر شود و چسب های بر پایه آب بیشتر مورد استقبال جهانی واقع شوند. نمودار زیر گویای میزان مصرف چسب ها در سال ۲۰۱۹ است :
بازار چسب های بر پایه حلال به چند گروه بازار رزین ها (لاستیک کلروپرن، پلی آکریلات (PA)، چسب های رزین های SBC و … )، بازار صنایع مصرف کننده نهایی ( مانند صنایع ساختمان سازی، کاغذ، جعبه و بسته بندی، کار با چوب، حمل و نقل، کفش و الکترونیک) و جغرافیا ( آسیا و اقیانوسیه، آمریکای شمالی، اروپا، آمریکای جنوبی، خاورمیانه وآفریقا) وابسته است.
با وجود تمام ملاحظات محیط زیستی و کاهش مصرف چسب های بر پایه حلال نسبت به دیگر چسب ها، نرخ رشد سالانه ی مرکب (CAGR)، تا سال ۲۰۲۵ رشد %۵ را برای این صنعت پیش بینی کرده است. یکی از عوامل مهم رشد بازار این چسب ها را صنعت کفش و خودرو پیش بینی کرده اند. انتظار می رود صنعت ساختمان سازی که بازار جهانی را در دست گرفته است، در اروپا نیز بازیابی شود و فرصت خوبی برای رشد صنعت چسب های بر پایه حلال باشد. آسیا و اقیانوسیه بیشترین میزان مصرف این چسب ها را در کشورهای بزرگی از جمله چین و هند دارد.
بررسی علل افزایش تقاضا برای چسب های بر پایه حلال درصنعت کفش به عنوان یکی از بزرگترین مصرف کنندگان این چسب
- علاوه بر این ها خصوصیاتی مانند استحکام خوب پیوند، مقاومت مطلوب در برابر دما و شرایط محیطی در این چسب، از الزامات بسیار مهم در این صنعت هستند.
- افزایش تقاضای مردم برای مدل های جدید و توجه بیشتر به راحتی و لایف استایل موجب افزایش تقاضای کفش در سطح جهان و رشد این صنعت شده است.
- امروزه استفاده از چسب های ضد آب در صنعت کفش ضروری است.
- صنعت کفش برای اتصال لاستیک های انعطاف پذیر، اتصال کفی و دورگیری به طور گسترده از این چسب ها استفاده می کند.
- چسب های بر پایه حلال فرآیند اتصال را تسریع و تسهیل می کنند و در بسیاری از مراحل مونتاژ قابل استفاده هستند.
- در کفش های اسپرت و ورزشی و چرمی تنها از این نوع چسب استفاده می شود.
- سهولت استفاده از این چسب، تولید کنندگان کفش را به استفاده از آن ترغیب می کند.
صنعت کفش در بخش های آسیایی و اروپا مانند ایتالیا رونق دارد و همین موضوع موجب افزایش تقاضا برای چسب های حاوی حلال شده است.
در اروپا، آلمان بیشترین تولید ناخالص داخلی (GDP) را داشته و پنجمین اقتصاد بزرگ جهان است. صنعت خودروی آلمان گردش مالی بیش از ۴۰۰ میلیارد یورو را ثبت کرده است که حدود ۲۰% از کل درآمد صنعت در کشور آلمان است. هم چنین در میان کشورهای اروپایی آلمان حدود ۳۰% از خودروهای سواری و ۲۰% از کل خودروهای ثبت نامی جدید را به خود اختصاص داده است. انتظار می رود که کاربردهای مختلف چسب های بر پایه حلال در صنعت خودرو مانند ساخت صندلی های اتومبیل، نصب کابل های عبور کننده از سقف خودرو، اتصال محافظ های درب و آب بندی آن ها، اتصال لوگو، اتصال نشانه ها و سایر قطعات پلاستیکی و … منجر به افزایش تقاضا برای این چسب هم زمان با رشد صنعت اتومبیل سازی شود.
علاوه بر این، بخش الکترونیک و ارتباطات از راه دور نیز با افزایش گرایش مردم به استفاده از سرویس های فناوری اطلاعات در تمام صنایع، در حال رشد است. در این سال ها بازار لوازم الکترونیکی مانند لپ تاپ و کامپیوتر نیز رشد زیادی داشته است. انتظار می رود با افزایش استفاده از وسایل الکترونیکی، تقاضا برای چسب های حاوی حلال که در پوشش و اتصال تجهیزات در این کالاها کاربرد دارند افزایش یابد.
رشد بازار جهانی چسب های بر پایه حلال در بین سال های ۲۰۱۹ تا ۲۰۲۴ به تفکیک منطق در شکل زیر مشاهده می شود :
در میان کشورهای آسیایی، چین، هند و ژاپن بیشترین میزان مصرف این چسب ها را دارا هستند.
بزرگترین تولید کنندگان چسب های بر پایه حلال
فرمولاسیون تولید چسب بر پایه حلال
طیف گسترده ای از مواد اولیه برای استفاده در چسب های برپایه حلال در دسترس هستند. برخی از مهم ترین آن ها عبارتند از :
۱) حلال ها : استرها، کتون ها، هیدروکربن ها و حلال های کلردار شده
۲) پلیمرها: پلی کلروپرن، استایرن-بوتادین، آکریلیک، آکریلیک، لاستیک های ترموپلاستیک، آکریلونیتریل – بوتادین، پلی اورتان، لاستیک طبیعی و پی وی سی
۳) رزین ها: کلوفان، ترپن ها و هیدروکربن ها
۴) افزودنی ها : شامل پرکننده ها، نرم کننده ها، تکیفایرها، بهبود دهنده های چسبندگی، آنتی اکسیدان ها و رنگدانه ها
تفاوت چسب های بر پایه حلال و چسب های بر پایه آب
سال های سال چسب ها به صورت انحصاری توسط حال های هیدروکربنی یعنی استون، بنزن، هگزان، تولوئن و … تولید می شدند. این حلال ها می توانند بسیاری از لاستیک ها و رزین ها را در خود حل کنند و امولسیون بسیار خوبی تشکیل داده و خاصیت جریان پذیری چسب را افزایش دهند. پس از ملاحضات محیط زیستی، بشریت به ذنبال یافتن جایگزینی برای این چسب ها بود. چندین سال بعد چسب های غیر قابل اشتعال با حلال غیر قابل اشتعال به بازار معرفی شدند. این حلال های غیر قابل اشتعال ایمنی لازم را داشته و به سرعت نیز خشک می شدند. اکثر این چسب ها به وسیله ی حلال های کلردار شده ساخته می شدند. حلال های کلر دار شده ترکیبات آلی حاوی اتم های کلر هستند. به عنوان مثال می توان از ۱و۱و۱- تری کلرو اتان و دی کلرومتان یا متیلن کلراید نام برد. حلال های کلردار شده بعد از بررسی های دقیق به عنوان ترکیبات سرطان زا شناخته شدند و استفاده از آن ها بسیار محدود شد. پس از آن چسب های بر پایه آب وارد بازار شدند که در ادامه به بررسی و مقایسه ی آن ها با چسب های بر پایه حلال می پردازیم.
در چسب های پایه حلال از یک حلال شیمیایی به عنوان حامل رزین استفاده می شود و در چسب های بر پایه آب، آب حامل رزین است. بسته به کاربرد چسب، هر یک از این چسب ها می توانند در جایگاه خود سودمند باشند. چسب های بر پایه آب عموما بی خطر، سازگار با محیط زیست و فاقد ترکیبات آلی فرار (VOCs ) هستند. چسب های بر پایه آب ذرات جامد زیادی دارند و پیوندهای کاملا یکسان و استواری را تشکیل می دهند. یکی از مزایای این چسب ها غیر قابل اشتعال بودن آن ها است. چسب های بر پایه آب آهسته تر از چسب های بر پایه حلال خشک می شوند و این ویژگی موجب محدودیت در موارد استفاده و کاربرد آن ها می شود. زمان اتصال از ۴۵ دقیقه تا ۲ ساعت ممکن است طول بکشد. چسب های بر پایه آب چسب های مقاومی هستند و در مواردی که مقاومت در برابر نرم کننده ها نیاز باشد، کاربرد دارند. به دلیل وجود ذرات جامد زیاد پیش بینی می شد تا پوشش دهندگی بیشتری به ازای واحد سطح (سانتی متر مربع) داشته باشند. ولی جریان پذیری زیاد این چسب ها (over spray ) موجب شده تا در واقعیت خلاف این تئوری عمل کنند.
چسب های بر پایه حلال عموما در مواردی که اتصال بسترها دشوار باشد، استفاده می شوند. در مواردی که سرعت استفاده از چسب و تولید کالا اهمیت دارد و چسب برای یک بازه ی زمانی نسبتا طولانی مرتبا استفاده می شود، چسب های بر پایه حلال بهترین گزینه هستند. این چسب ها بسیار بادوام بوده و پیوندهای محکمی تشکیل می دهند و نسبت به چسب های پایه آب مقاومت بیشتری در برابر مواد شیمیایی دارند. احتمال یخ زدن در این چسب ها کمتر است و طیف وسیعی از دما را می توانند تحمل کنند. برخی از چسب ها، مانند چسب های آکریلیک در هر دو نوع پایه حلال و پایه آب تولید می شوند.
