Konu Hakkında Makalemiz.

Yapıştırıcı malzemelerden olan sıcak tutkal, İngilizce bilinen terimiyle “hotmelt”, yüzeyleri birbirine ekleme suretiyle bir araya getirilmesini sağlamak için geliştirilmiş kimyasal maddelerdir.

Sıcak tutkallar sentetik yapıştırıcıların bir türü olup, termoplastik malzemeler sınıfına girmektedirler. Termoplastik malzemeler oda sıcaklığında katı, ısıtıldığında yumuşayan ve soğuduklarında tekrar katı formlarına geri dönen malzemelerdir. Katı fazın kimyasal bağları, sıcak tutkal malzeme üzerine sürülüp soğuduğunda tekrar tekrar gerçekleşmektedir.

Sıcak tutkal yapıştırıcılar polimer bazlı formülasyonlar içermektedir. Sentetik polimer sıcak tutkalın iskeletini oluşturur ve tutkala mukavemet ve genel özelliklerini sağlarlar. Sıcak tutkalın bu ara hammaddesi olan polimerlerin en temel olanları; EVA olarak tabir edilen etilen vinil asetat, polietilen, amorf polipropilen, polüretan, bütil, stiren, poliamidler, polyesterler ve polyesteramidlerdir.

Bu temel polimerlerin yanında, sıcak tutkallar belirli bazı özellikleri almaları için değişik kimyasallara ihtiyaç duymaktadırlar. Bu malzemeler balmumu tarzı reçineler, antioksidanlar, dolgu malzemeleri, yumuşatıcılar, stabilizatörler ve boyalar olabilmektedir.

Bu malzemelerin ne işe yaradıklarını standart bir sıcak tutkal olan EVA bazlı bir yapıştırıcıda incelersek şu sonuçları görebiliriz.EVA, yani etilen vinil asetat tutkaldaki temel polimerlerdir.EVA yapışmayı yani yüksek sıcaklıkta yüzeylerin birbirine tutunmasını sağlayan madde görevini üstlenmektedir. Reçineler viskozite kontrolünü, antioksidanlarsa bileşiğin sıvı fazda termal bozulmaya karşı korunmasını sağlar.

Sıcak Tutkal Yapıştırıcıların Avantajları

Sıcak tutkallar endüstriyel kullanımlarda rakipleri olan soğuk yapıştırıcılara göre bazı belli avantajları sağlamaktadırlar. Sıcak tutkalların geliştirilmesinde bu avantajların önemi ve ihtiyacı temel kriter olmuştur.

Bu avantajların ilki ve belki de en önemlisi sıcak tutkalın çabuk, daha doğrusu seçilen tutkala göre istenilen sürede kuruma süresidir. Sıvı fazdan katı faza geçiş süratle gerçekleştiğinden yüksek hızlı üretim hatlarının kurulabilmesi ile verimlilik artmakta ve kalitede süreklilik sağlanabilmektedir.

Sıcak tutkallar katı halde üretim noktalarına ulaştığından depolama ve sevkiyatları son derece kolaydır. Ayrıca soğuk tutkallarda kullanılan su ve solvent gibi taşıyıcı malzemeler içermediğinden, bunların ortamdan atılması için gereken sistemlere ihtiyaç duymazlar. Bu da özellik yerleşim alanı ihtiyaçlarını asgari düzeyde tutar.

Çoğu sıcak tutkal gıda üretimi sınıfı malzemeleri arasında bulunduğundan uygulama ve çıkarabileceği gazların insan sağlığı açılardan tehlikesinin bulunmadığı kabul edilmiştir. Bununla birlikte solvent içermediklerinden kirlilik ve yangın tehlikesi oluşturmamaktadırlar.

Yapıştırmanın dışından çeşitli asal gazlar ile birlikte ya da tek başlarına kullanılarak boşluk doldurma ve contalama işlemlerinde de görev yapabilmektedirler.

Çoğu sıcak tutkal neme karşı duyarlı değildir. Ancak neme karşı duyarlı bazı sıcak tutkallar da bu dezavantajlarını uyguladıktan sonra son derece katı bir kimyasal bağ oluşturarak bir anlamda geri öderler. Oluşturulan bu sağlam bağ ürünün suya, kimyasallara ve sıcaklığa son derece dayanıklı olmasını sağlar. Mutfak tezgahları, kapılar ve bunun gibi bir çok ürün bu sayede dış şartlar ve zor ortam koşullarına dayanıklı bir yapı oluştururlar.

Sıcak Tutkalın Yapıştırıcıların Dezavantajları

Avantajlarının yanında sıcak tutkal uygulamaları bir takım kısıtlama ve dezavantajları da beraberinde getirirler.

Sıcak tutkallar sıcaklığa duyarlı oldukları için bazı türleri belirli bir sıcaklığa maruz kaldıklarında yumuşama gösterebilirler. Bu olumsuzluk ürünlerde açılma ve deformasyona yola açabilmektedir.

Sıcak tutkallar ayrı sıcaklık gibi bazı solventlere duyarlıdır. Solventin ürün üzerine gelmesi ile kaplamalar ve ayrılmalar meydana gelebilmektedir.

Sıcak tutkal uygulama ekipmanları her ne kadar kolay kullanım sistemlerine sahip olsalar da, yüksek sıcaklık ve basınçla çalıştıkları için güvenlik prosedürlerine hakim yetiştirilmiş operatör ihtiyacı duyarlar. Aynı şekilde bakımları için de tecrübeli ve eğitimli kullanıcılar şarttır.

Sıcak Tutkal Terminolojisi

Doğru ürüne doğru tutkal seçimi yaparken, ya da uygulama ekipmanlarının doğru kullanılması için sıcak tutkal uygulamalarında kullanılan bazı terimlerin ne işe yaradığını açıklamaya çalışacağız.

Viskozite, bir akışkanın yüzey gerilimi altında deforme olmaya karşı gösterdiği direncin ölçüsüdür. Viskozite sıcak tutkal uygulamalarında tutkalın nasıl taşınacağında belirli rolü oynar. Sıcaklıkla beraber değişen viskozite uygulama sıcaklığının optimum düzeyde tutularak en uygun yapışmayı sağlar. Bu noktada uygulama sıcaklığından bahsetmek gerekirse, uygulama sıcaklığı tutkalın cinsine göre değişen ve ürün, üretici ve ekipman özelliklerine göre belirlenen çalışma sıcaklığıdır. Bu sıcaklık, sıcak tutkal sistemlerinde genel olarak 120C ila 210C arası değişebilmektedir. Daha yüksek sıcaklık gerektiren uygulama ve tutkalların bulunmasıyla beraber temel uygulamalarda bu aralık genel olarak kullanılmaktadır.

Açık zaman ya da uluslararası tabir ile “open time” tutkalın malzemeye tam olarak bağlanması için eriyik durumda kaldığı süredir. Açık zaman, tutkalların formülasyonuna bağlı olduğu gibi, fiziksel ve çevresel şartlar altında da değişim göstermektedir. Kısaca açık zaman tutkalın uygulandıktan sonra katı faza yani donmaya kadar geçtiği süredir.

Bozulma ve stabilite yine tutkal sistemlerinde kullanılan iki tabirdir. Bozulma tutkalın yüksek sıcaklıkta kimyasal formülasyonunun bozulmasına kadar geçen süredir. Tutkalın bozulmaya karşı gösterdiği dirence de stabilite denmektedir.

Sıcak Tutkal Ekipmanları

Sıcak tutkal sistemlerinde üç unsur ekipmanların tasarımını şekillendirmektedir. Bunlar eritme, pompalama ve uygulama şeklidir.

Öncelikle tutkalın istenilen şekilde uygulanabilmesi için katı formdan sıvı forma geçirilmesi gerekmektedir. Bu transformasyon daha önce de belirttiğimiz gibi sıcaklık vasıtası ile olmaktadır. Bir tank içinde bulunan tutkal, tankın istenilen sabit bir yüksek sıcaklıkta tutulması ile sıvı hale geçirilmektedir. Tankın sıcaklığının tutkal sağlayıcısının belirttiği sıcaklıkta tutulması tutkalın yanması ve karbonlaşmasını engellemek için son derece önemlidir.

Tank sistemlerinin yanında varil beslemeli sistemlerde de bu eritme işlemi yapılabilmektedir. Bu tür sistemlerde ısıtılan bir plaka yukardan aşağıya varil içinde ilerleyerek plakanın temas ettiği tutkal yüzeyini eriterek aktarımını sağlamaktadır. Aktarım dişli veya piston pompa vasıtası ile yapılabilmektedir.

Sonuç olarak sıcak tutkal sistemlerinde değişik eritici cihazlar ve uygulama başlıkları sayesinde müşterilerin ihtiyaçlarına cevap verebilecek geniş bir seçeneklilik sunulabilmektedir. Bununla birlikte sıcak tutkalın eşsiz özellikleri, endüstriyel alanda bir çok avantaj sağlamaktadır.Bu avantajlar daha öncede bahsettiğimiz gibi sadece iki ürünü yapıştırmakla sınırlı olmayıp malzeme, taşıma ve işçi maliyeti, yerleşim alanı ve üretim zamanında tasarrufları da içermesidir.