Polymeerin ja liimaformulaation vaikutus korkean leikkausnopeuden viskositeettiin ja venymäviskositeettiin
Ojansivu, Oona (2024)
Ojansivu, Oona
2024
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2024120533121
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2024120533121
Tiivistelmä
Opinnäytetyön tehtiin UPM Raflatacin tarralaminaattitehtaan tuotekehityslaboratoriossa Tampereella. Työn tavoitteena oli selvittää uuden mittalaitteen, ACA AX-100 -kapillaariviskosimetrin, käytettävyys laboratorion liimamittauksissa. Lisäksi tavoitteena oli selvittää, voidaanko tällä laitteella saada uutta tietoa liimoista sekä niiden ajettavuudesta verhopäällystyksessä, kun niitä päästään mittaamaan suuremmilla leikkausnopeuksilla kuin aiemmin.
Työn tarkoituksena oli valmistaa ominaisuuksiltaan erilaisia liimaformulaatioita, jotka analysoitiin sekä uudella kapillaariviskosimetrillä että jo aiemmin käytössä olleella Anton Paar MCR 302 -reometrillä. Liimaformulaatiot erosivat toisistaan muun muassa polymeerin, paksuntajan, Brookfield-viskositeetin, partikkelikoko-jakauman, kuiva-ainepitoisuuden sekä pinta-aktiivisen aineen suhteen. Työssä valmistetut tarraliimat olivat akrylaattipohjaisia dispersioliimoja. Valmistetuista tarraliimoista mitattiin leikkausviskositeetti ja venymäviskositeetti.
Mittaustuloksista arvioitiin muun muassa paksuntajan, partikkelikokojakauman, kuiva-ainepitoisuuden ja pinta-aktiivisen aineen vaikutusta leikkausviskositeettiin sekä venymäviskositeetin määrää näytteissä. Tulosten perusteella venymäviskositeettia ei juurikaan löydetty mitatuista näytteistä. Tuloksista tehtiin myös vertailua eri kaupallisten polymeerien sekä niiden liimaformulaatioiden välillä. Vertailun avulla nähtiin, kuinka Jenny- ja Acronal-polymeerit ovat reologisilta ominaisuuksiltaan hyvin samankaltaisia. Mittaustuloksia voidaan jatkossa hyödyntää liimojen formuloinnissa, kun tarraliimoja kehitetään entistä paremmiksi verhopäällystykseen korkeille nopeuksille.
ACA AX-100 -kapillaariviskosimetri oli käytettävyydeltään yksinkertainen, mutta puhdistukset mittauksien välissä veivät huomattavan määrän aikaa. Laitteella saadut tulokset leikkausviskositeetille olivat melko helposti ennustettavissa jo reometrillä saaduista tuloksista. Tästä syystä ja siksi, että tarraliimanäytteistä ei löytynyt venymäviskositeettia merkittävästi, päädyttiin lopputulokseen, että toimeksiantajayrityksessä ei toistaiseksi ole tarvetta tälle laitteelle.
Työn tarkoituksena oli valmistaa ominaisuuksiltaan erilaisia liimaformulaatioita, jotka analysoitiin sekä uudella kapillaariviskosimetrillä että jo aiemmin käytössä olleella Anton Paar MCR 302 -reometrillä. Liimaformulaatiot erosivat toisistaan muun muassa polymeerin, paksuntajan, Brookfield-viskositeetin, partikkelikoko-jakauman, kuiva-ainepitoisuuden sekä pinta-aktiivisen aineen suhteen. Työssä valmistetut tarraliimat olivat akrylaattipohjaisia dispersioliimoja. Valmistetuista tarraliimoista mitattiin leikkausviskositeetti ja venymäviskositeetti.
Mittaustuloksista arvioitiin muun muassa paksuntajan, partikkelikokojakauman, kuiva-ainepitoisuuden ja pinta-aktiivisen aineen vaikutusta leikkausviskositeettiin sekä venymäviskositeetin määrää näytteissä. Tulosten perusteella venymäviskositeettia ei juurikaan löydetty mitatuista näytteistä. Tuloksista tehtiin myös vertailua eri kaupallisten polymeerien sekä niiden liimaformulaatioiden välillä. Vertailun avulla nähtiin, kuinka Jenny- ja Acronal-polymeerit ovat reologisilta ominaisuuksiltaan hyvin samankaltaisia. Mittaustuloksia voidaan jatkossa hyödyntää liimojen formuloinnissa, kun tarraliimoja kehitetään entistä paremmiksi verhopäällystykseen korkeille nopeuksille.
ACA AX-100 -kapillaariviskosimetri oli käytettävyydeltään yksinkertainen, mutta puhdistukset mittauksien välissä veivät huomattavan määrän aikaa. Laitteella saadut tulokset leikkausviskositeetille olivat melko helposti ennustettavissa jo reometrillä saaduista tuloksista. Tästä syystä ja siksi, että tarraliimanäytteistä ei löytynyt venymäviskositeettia merkittävästi, päädyttiin lopputulokseen, että toimeksiantajayrityksessä ei toistaiseksi ole tarvetta tälle laitteelle.