Lepicí páska

Pozadí

Lepicí páska je textilní páska potažená na jedné straně polyethylenovou pryskyřicí a na druhé velmi lepivým lepidlem na bázi gumy. Na rozdíl od jiných pásek poskytuje textilní podklad pevnost lepicí pásky, přesto ji lze snadno roztrhnout. Lepicí páska je také velmi tvárná a může přilnout na nejrůznější povrchy. I když byl primárně navržen pro použití ve vzduchovodech a podobných aplikacích, spotřebitelé našli u tohoto populárního produktu širokou škálu použití. Může být použit pro řadu domácích opravárenských prací, jako upevňovací prvek místo šroubů nebo hřebíků, a při údržbě automobilu. O sněžných skútrech je dokonce známo, že si na nos aplikují lepicí pásku, která maří omrzliny a popáleniny od slunce. Produkt vzbudil tolik zájmu, že existují knihy a webové stránky věnované jeho nekonvenčnímu a často komickému použití. Například The Duct Tape Book popisuje, jak používat lepicí pásky k výrobě zástěr a trampolínových krytů.

Historie

Existují konfliktní účty týkající se historie lepicí pásky. Podle společnosti Manco, Inc. (výrobce pásky značky DuckTm) ji vytvořil Permacell – divize společnosti Johnson and Johnson – během druhé světové války ve 40. letech. Další odborníci tvrdí, že páskový produkt vynalezli ve 20. letech 20. století vědci pro společnost 3M Company, kterou vedl Richard Drew. Většina účtů však souhlasí s tím, že Permacell během války zdokonalil lepicí pásku. Za použití nejmodernější technologie vyvinul jejich výzkumný tým postup kombinování více vrstev lepidla na polyetylenovou potaženou látkovou podložku. Někteří říkají, že tento raný produkt dostal přezdívku „kachní páska“, protože odpuzoval vodu jako ptačí peří nebo proto, že síťovina byla vyrobena z kachní látky.

Bez ohledu na svůj původ našla armáda mnoho využití lepicí páska. Jednou z nejranějších aplikací bylo držet muniční krabice pohromadě. Z tohoto důvodu to vojáci označovali jako „lepicí páska.“ Letectvo našlo pro tento produkt jiné využití a lepicí páska byla použita k zakrytí portů zbraní na snížit vzletové tření během vzletu. Stejně jako mnoho jiných vojenských produktů byla lepicí páska původně zbarvená olivově zelenou barvou, ale po válce byla změněna na známější stříbrnou barvu. Výrobci ji začali prodávat spotřebitelům v domácnosti, kteří našli řadu nových Použití. Páska se snadněji používá a je stejně účinná jako šrouby a šrouby, pokud jde o držení pohromadě druhu potrubí, který se nachází v nových domech s nuceným ohřevem vzduchu.

Jak rostla poptávka spotřebitelů , začali obchodníci balit své pásky i n móda příznivější pro spotřebitele. Podle Manca to byla první společnost, která smrštila a označila lepicí pásku tak, aby ji bylo možné snadno naskládat na regály. Toto vylepšení balení usnadnilo nakupujícím rozlišení mezi různými třídami. V roce 1999 společnost Manco každý rok prodávala přibližně 5 900 malých tun (5 352 tun), neboli 246 217 mil (396 240 km).

Design

Lepicí páska je navržena pro různé aplikace na základě své třídy. Stupeň je určen kombinací typu lepidla a pevnosti podkladového materiálu. Síla látkové tkaniny závisí na počtu nití, které obsahuje; toto číslo určuje pevnost látky v roztržení. Například páska vojenské kvality má pevnost v roztržení 18 lb (18 kg), zatímco síla levnějších pásek je v rozsahu 20 lb (9 kg). Páska navržená pro použití federální vládou musí vyhovovat zdlouhavému 12stránkovému průvodci specifikacemi, který určuje sílu a další faktory. Komerční známky jsou méně náročné a obvykle se klasifikují buď jako užitkové, univerzální nebo jako prémiové. Mezi další speciální třídy patří „jaderná páska“, která se používá v reaktorech, a páska „200 mil (322 km) za hodinu“ speciálně určená pro závodní automobily.

Suroviny

Bavlněné pletivo

Bavlněné pletivo tvoří páteř lepicí pásky. Poskytuje pevnost v tahu a umožňuje, aby páska byla v obou směrech. Tkanina, která má pevnější vazbu a vyšší počet nití, má vyšší kvalitu, poskytuje větší pevnost a čistší slzu. Páska prémiové kvality může mít počet vláken 44 x 28 vláken na čtvereční palec. Proto je páska vyrobená z této látky dražší. Bavlněné látce se říká „pavučina“, když se rozprostírá přes potahovací stroj.

Polyethylenový povlak

Bavlněná tkanina je potažena polyethylenem, což je plastový materiál, který ji chrání před vlhkostí a odřením. Tento plastový povlak je pružný a umožňuje lepicí páce lépe držet nepravidelné povrchy. Polyethylen se roztaví a aplikuje na textilii v předběžné potahovací operaci. Potažená tkanina se poté ukládá na role, dokud výrobce není připraven nanášet lepidlo.

Lepicí hmota

Lepidlo použité v lepicí pásky je jedinečné ze dvou důvodů. Nejprve je samotné lepidlo formulováno s gumovými směsmi, které zajišťují dlouhodobé lepení. Jiné pásky obvykle používají lepicí polymery, které nejsou tak pojivé. Zadruhé se lepidlo nanáší na podklad v mnohem silnějším povlaku, než jaký se používá na celofánové nebo maskovací pásky. To také slouží ke zvýšení adhezivních vlastností pásky.

Výrobní proces

Směs lepidel

• 1 Lepidlo na bázi kaučuku používané v lepicí pásce se připravuje ve více krocích. V prvním kroku se lepidlo smísí v mixéru známém jako mixér typu Branbury, který se skládá z nádrže z nerezové oceli vybavené parním pláštěm pro ohřev směsi a mixéru s vysokým točivým momentem. Kaučukové směsi se zavádějí ve formě pelet, potom se zahřívají a míchají, dokud se neroztaví a nejsou homogenní. Další přísady se přidávají do míchací nádrže, jak je uvedeno ve formulaci. Patří mezi ně látky zvyšující lepivost, modifikátory viskozity, antioxidanty a další doplňky. Výsledná směs je hustá, ale dostatečně hladká, aby mohla být čerpána do zadržovací nádrže připojené k potahovacímu zařízení.

Aplikace lepidla

• 2 Lepidlo a tkanina jsou kombinovány pomocí sofistikovaného nátěrového zařízení. Nejprve se lepidlo dále změkčuje teplem na válcovém mlýně. Válcový mlýn se skládá z těsně rozmístěných dutých válců, které jsou vyrobeny z nerezavějící oceli o těžkém rozměru. Válečky jsou připojeny k ozubeným kolům s vysokým točivým momentem a motoru, který je otáčí nastavenou rychlostí. Teplota válců je řízena nepřetržitým čerpáním vody. Horní válec se udržuje na teplotě 260 ° F (127 ° C) a střední válec se udržuje na 100 ° F (38 ° C). Válce jsou upevněny na místě, takže mezi nimi existuje jen malá mezera. Při otáčení válců se do tohoto prostoru přivádí gumová směs. Generované tření ohřívá a změkčuje gumu. Toto uspořádání umožňuje, aby roztavené lepidlo vytvořilo tenkou vrstvu přes povrch válců.
• 3 Látka se poté přivede do potahovacího stroje prostřednictvím další sady válečků. Naráží na třetí válec (udržovaný na 199 ° F), který je v kontaktu s lepidlem. Během tohoto procesu, známého jako potahování, se lepidlo přenáší na látku. Ovládáním mezer mezi válci může obsluha stroje určit, kolik lepidla je naneseno na hadřík. Když je lepidlo hotové, materiál nosné látky – který byl předem ošetřen polyethylenem – se přivádí ze skladovacího válce na potahovací válce. Protože podkladový materiál přichází do styku s třetím válcem, je
  

  A. Tříválcový kalandr citlivý na tlak. B. Dvouválcový lepicí kalandr. C. Polyetylenový a lepicí kalandr. D. Kalendář pro textilní pásku potaženou polyethylenem.

  sbírá trochu lepidla z přenosového válce. Tento proces používaný k nanášení takových těžkých lepidel je známý jako kalendář. Lze použít i vrstvy o tloušťce 0,05 mm (0,002 palce), méně rovnoměrné jsou však pod 0,4 mm (0,1 mm). K těmto výkyvům dochází, protože válečky mají při otáčení malý stupeň ohýbání. To vytváří nerovnoměrné mezery mezi válci, které způsobují kolísání hmotnosti potahu napříč sítí.

• 4 Po potažení se tkanina pásky navine na velká lepenková jádra. Když je nataženo dostatečné množství pásky a role je plná, je odstraněna z vřetena a přesunuta do jiné oblasti, kde ji lze oříznout na správnou velikost. Tyto úložné role jsou přibližně 5 stop široké a 3 stopy v průměru (152 cm x 91 cm).

Opětovné sdružování a řezání

• 5 Po dokončení procesu potahování lze role ořezat na konečnou velikost. To se provádí „odvíjením“ nebo odvíjením velkých rolí na stroji vybaveném řadou nožů. Nože rozřezávají pás na užší segmenty, které se pak navíjí na menší lepenková jádra. Tento proces se nazývá „řezání“.

Balicí operace

• 6 V této závěrečné fázi jsou role lepicí pásky zabaleny k prodeji. Obvykle jsou zabaleny do smršťovací fólie, a to buď jednotlivě, nebo v balení po dvou nebo třech. Tyto balíčky jsou poté zabaleny a uvedeny na trh pro přepravu.

  V závislosti na výrobci lze výše popsané kroky kombinovat pomocí automatizace do méně kroků. Například společnost Permacell používá samostatný přístroj, který míchá, ohřívá a upevňuje lepidlo na podklad. Tato metoda umožňuje přípravu lepidla bez rozpouštědel způsobujících znečištění.

Kontrola kvality

Lepicí páska musí splňovat řadu standardních testů popsaných Americkou společností pro testování a materiály.Tyto metody měří dvě klíčové vlastnosti lepidla: jeho přilnavost (která určuje, jak dobře bude páska přilnout k jinému povrchu) a soudržnost (která ukazuje, jak dobře se lepidlo přilepí k podkladu). Jedna běžná metoda hodnocení těchto vlastností zahrnuje použití pásky na standardizovanou desku z nerezové oceli a měření síly potřebné k jejímu odtržení. Destička se poté zkoumá, aby se určilo, kolik zbytku lepidla, pokud vůbec nějaké, po něm zbylo. Samotný adhezivní povlak je monitorován, aby se vyhodnotilo, jak dobře se drží na svém podkladu. Podmínky, kdy lepidlo zanechává zbytky, jsou známé jako plíživé, bláznivé, mokvající a krvácející. Technici kontroly kvality také sledují rybí oči, což je termín používaný k popisu nerovnoměrného nanášení lepidla.

Kromě standardních testů má každý výrobce své vlastní metody hodnocení svých produktů. Společnosti mohou například měřit bod zlomu lepicí pásky. Jiní hodnotí zvuk „škrábání“ pásky při jejím odvíjení, protože spotřebitelé se domnívají, že hlučné vytržení role je známkou síly. Další testy jsou určeny k měření rychlého lepení .Jedním ze způsobů, jak toho dosáhnout, je střelba ping-pongových míčků na pásky s lepicí stranou nahoru, aby se změřilo, jak daleko se odvalí, než jsou zastaveny páskou.

Navzdory pověsti lepicí pásky přilnavost, testování provedené nezávislými vědci zjistilo, že páska nefunguje tak, jak by měla. V roce 1998 vědci Max Sherman a Lain Walker z Národní laboratoře Lawrence Berkeley z Katedry energetiky hodnotili 12 různých druhů lepicí pásky. Navrhli zrychlený test stárnutí, který napodoboval teplotní podmínky domu nebo kancelářské budovy z noci na den a Zima do léta. Použili řadu standardních kloubů prstů, které spojovaly menší potrubí s větším. Každé zkušební připojení zabalené jinou značkou lepicí pásky vyhodnotili těsnění za podmínek teploty a vlhkosti navržených tak, aby byly podobné těm, které byly nalezeny. v domácích topných a klimatizačních systémech. Vědci také provedli test pečení, při kterém byly spoje vzorků vypáleny při vyšších teplotách. Podle výzkumníků bylo zjištěno, že většina testovaných spojů prosakuje o 50% nebo více. také ukázaly, že velká část pásek nefungovala, když teploty klesly pod bod mrazu (32 ° F) nebo vzrostly nad 200 ° F (93 ° C). pe průmysl tyto nálezy zpochybnil a tvrdil, že pro optimální účinnost by jejich páskovým výrobkům měly pomáhat obojky nebo spony.

Budoucnost

Environmentální a cenové aspekty vedou výzkumy k identifikaci nových formulací lepidla při nižších nákladech – obecná cena za jednu šířku 2 palce (46 cm) a 46 m (50 yardů) role univerzální lepicí pásky je asi tři dolary – které udržují vysokou funkčnost bez poškození prostředí. Vylepšení produktu navíc podporují marketingové úvahy. V reakci na kritiku, že lepicí páska nefunguje dobře při extrémních teplotách, vytvářejí výrobci pokročilejší formulace speciálně navržené tak, aby odolaly silným výkyvům tepla a chladu. Poprvé se vytvářejí formální standardy speciálně pro lepicí pásky, které mají být použity na flexibilní vedení potrubí. Výrobci pásek tento plán podporují, protože věří, že certifikace společností Underwriters Laboratories (organizace pro testování bezpečnosti výrobků) zvýší jejich prodej.