Adhésifs : Comprendre les adhésifs pour la fabrication de filtres

Jun 05, 2023

Tout au long de la chaîne de production des usines de fabrication de filtres, les adhésifs sont mélangés, extrudés et appliqués sur les composants. Compte tenu du rôle vital des adhésifs dans l’assemblage des filtres, les fabricants de filtres souhaitent en savoir plus à leur sujet. Hugh Evans de Franklin Adhésifs & Polymères fournit des informations de base pour faciliter la compréhension et la sélection des technologies d'adhésif appropriées pour des applications de collage spécifiques dans les usines de fabrication de filtres.

La plupart des gens connaissent la « colle blanche » ou la « colle jaune ». Pourtant, les adhésifs diffèrent bien plus que la seule couleur. Un certain nombre de propriétés physiques, depuis l'adhérence initiale jusqu'à la durée de conservation, distinguent les formulations adhésives, rendant certaines meilleures que d'autres pour des utilisations spécifiques. Comme première étape vers une discussion sur les adhésifs destinés à être utilisés dans la fabrication de filtres, voici les descriptions de quatre propriétés physiques (dureté, viscosité, durée de vie en pot et pourcentage de solides) pertinentes pour l'utilisation d'adhésifs dans la fabrication de filtres.

La dureté est une mesure de la résistance d'un matériau à la pénétration en surface lorsqu'une force est appliquée. Dans le cas des polymères, y compris les adhésifs, la dureté est mesurée par la résistance à l'indentation. Déployant un pénétrateur chargé par un ressort calibré, un instrument appelé duromètre mesure la profondeur de pénétration dans le polymère. Le duromètre mesure deux échelles Shore différentes : A et D. L'échelle Shore A teste les polymères mous, tels que le caoutchouc, sur une échelle de zéro à 100. Un pneu d'automobile mesure généralement environ 55 à 70 sur l'échelle Shore A. De nombreux plastisols et uréthanes plus souples se situent dans la gamme A-50 à A-70. L'échelle Shore D mesure les matériaux polymères plus durs, tels que les plastiques rigides, et mesure également de zéro à 100, chevauchant l'échelle Shore A. La plupart des adhésifs époxy et polyuréthane les plus rigides durcissent jusqu'à une dureté Shore D-70 à D-85.

La viscosité mesure la résistance d'un fluide à l'écoulement. L'eau est à faible viscosité et le miel à haute viscosité. La viscosité est le plus souvent mesurée en centipoise (cPs). L'eau coûte 1,0 cPs et le miel, 20 000 cPs. La viscosité d'une émulsion adhésive d'acétate de polyvinyle (PVA) utilisée pour assembler les filtres à air en carton est d'environ 3 000 cPs. Une colle est difficile à couler à 50 000 cPs, et les mastics peuvent facilement dépasser 100 000 cPs.

Les adhésifs à deux composants, tels que les époxy et certains polyuréthanes, doivent être mélangés en usine. La durée de vie en pot (ou durée de vie du liquide) est une indication de la durée pendant laquelle ces adhésifs à deux composants restent utilisables une fois mélangés. La quantité et la température du mélange adhésif influencent la durée de vie en pot. Par exemple, une quantité d'adhésif dans une tasse accumulera de la chaleur et durcira plus rapidement - et aura donc une durée de vie en pot plus courte - que la même quantité répartie dans un film mince. L'augmentation de la température du mélange réduira également la durée de vie en pot.

Les adhésifs peuvent avoir un pourcentage de solides relativement faible ou élevé. La partie solide de l'adhésif comprend l'agent de liaison lui-même, ainsi qu'une charge inorganique et des additifs non volatils. La teneur en matières non solides est généralement constituée d'eau ou de solvant, qui s'évapore à mesure que l'adhésif durcit. Certains adhésifs à deux composants durcissent par réaction chimique entre les deux pièces. Ces adhésifs ne contiennent aucun autre solvant ou support et sont considérés comme étant 100 % solides. Puisqu’ils ne contiennent ni eau ni solvants, ils ont tendance à très peu rétrécir en durcissant. D'autres adhésifs contiennent aussi peu que 10 à 15 pour cent de solides.

Les fabricants utilisent des adhésifs pour fabriquer de nombreux composants de filtre : pour assembler le média filtrant lui-même, coller le média filtrant dans un cadre ou un embout ou installer le joint. Beaucoup de ces adhésifs comprennent des produits d'étanchéité ou des composés de moulage. Certains processus d'assemblage nécessitent les attributs à la fois d'un adhésif et d'un produit d'étanchéité. (Dans le cas présent, un adhésif est une substance placée entre deux substrats pour les lier ensemble, tandis qu'un mastic est une substance placée dans un vide pour empêcher les fuites de liquide ou de gaz.) Par exemple, lorsque des supports plissés sont collés dans un cadre métallique ou Dans le cas du capuchon d'extrémité, l'adhésif doit maintenir le filtre ensemble et fournir une étanchéité complète pour forcer le fluide à travers le média, et non autour,. Aucun adhésif ne peut à lui seul répondre aux nombreuses exigences de liaison - et d'étanchéité - au sein de l'usine de fabrication de filtres. Cependant, tout adhésif ou produit d'étanchéité, quel que soit son type, utilisé pour fabriquer des filtres doit répondre aux critères suivants. Au-delà de cela, le fabricant de filtres devra adapter le type d’adhésif adapté à chaque application.