در مورد چسب های فیلتر بیشتر بدانیم

در بسیاری از کاربردها لازم است که مقاومت دمایی و شیمیایی بالایی داشته باشند؛ به همین دلیل، تولیدکنندگان اینگونه از فیلترها از چسب های مخصوصی استفاده می کنند؛ این چسب ها به منظور مونتاژکاری خود بستر فیلتر، چسباندن آن به سطح فریم یا نصب فیلتر است.

چسب های فیلتر انواع مختلفی دارند که در این مقاله بیشتر به چسب های تولید شده از پلی یورتان پرداخته خواهد شد.

زمانی که فیلتر سر هم بندی می شود، چسب به حالت لایه ای مسطح بر روی فریم ریخته و سپس کاغذ فیلتر چین دار شده بر روی آن قرار داده می شود؛ پس از آن با سخت شدن چسب، به بستر فیلتر سختی لازم را اضافه می کند و این امری حیاتی است زیرا همان طور که پیشتر گفته شد فیلترها به طور متداول در معرض تغییر شکل تحت نیروهای فشاری شدید در حین نصب و تعویض آنها قرار می گیرند. به بیان دیگر، شکل فیلترها باید در طول مدت سرویس دهی حتی زمانی که نمونه در معرض نیروهای مکانیکی یا دماهای بالا قرار می گیرند بدون تغییر باقی بماند. علاوه بر آن، باید در نظر داشت که چسب باید در محلی که اعمال می شود ثابت باقی بماند و همچنین استفاده از آن ساده و بی خطر باشد.

برای قرن ها، تولیدکنندگان چسب ها و درزبندها در تلاش برای بهبود فناوری های تولید فیلتر و انواع چسب های مناسب برای آنها بوده اند که در ادامه تعدادی از این چسب ها معرفی می شوند:

• چسب های ترموست

چسب های ترموست به طور معمول از طریق واکنش شمیایی دو جزء یا قرار گرفتن در معرض حرارت رخ می دهد و زمانی که واکنش پخت صورت گیرد، چسب به ماده ای خنثی مبدل می شود. در حقیقت، با پخت شدن چسب، شبکه ای سه بعدی شکل می گیرد که موجب می شود نمونه نسبت به حرارت مقاوم شود (غیر قابل ذوب شدن) و دیگر قابلیت انحلال پذیری برای آن وجود نداشته باشد. بنابراین، اینگونه از چسب ها تمایل به داشتن مقاومت شمیایی و حرارتی خوبی دارند و در شرایطی که حفظ استحکام نمونه تحت شرایط متغیر مطرح باشد، گزینه های بسیار مناسبی هستند. دو نوع بسیار متداول از این دسته، رزین های اپوکسی و پلی یورتان ها می باشند.

رزین های تک یا دو جزئی اپوکسی به طور گسترده ای برای تولید فیلتر ها برای انواع کاربردها بکار رفته اند. اکثر آنها زمانی که پخت شوند بسیار سخت هستند و به خوبی به فلز می چسبند. با وجود اینکه این چسب ها مقاومت شیمیایی و حرارتی بالایی دارند، نسبتا گران قیمت محسوب می شوند و اغلب واکنش پخت آنها به کندی انجام می شود.

چسب های پلی یورتانی بسیار متنوعی در رنگ ها، سرعت های پخت، ویسکوزیته ها و میزان سختی متفاوتی وجود دارد. این چسب ها می توانند تک جزئی یا دو جزئی باشند که چسب های دو جزئی برای استفاده در فیلترها مناسب تر هستند زیرا که فرمولاسیون های تک جزئی برای پخت شدن به میزان رطوبت بسترها و رطوبت موجود در هوا، وابستگی دارند اما، چسب های دو جزئی، زمانی که دو جزء با یکدیگر ترکیب شوند واکنش پخت شدن آنها صورت می گیرد.

اکثر چسب های دو جزئی پلی یورتانی در دمای محیط پخت می شوند اما می توان از حرارت دهی برای سرعت بخشیدن به واکنش پخت استفاده کرد. پلی یورتان های سخت تر می توانند برای سرهم کردن بستر فیلتر به فریم فلزی یا پلاستیکی یا قسمت زیرین فیلتر به صورت ریخته گری بکار روند.

به طور کلی پلی یورتان ها نسبت به برخی از مواد و حلال های شیمیایی مقاومت ضعیفی دارند، از این رو، بهترین کاربرد آنها در فیلترهای آب، هوا و روغن است.

• چسب های ترموپلاستیک

اینگونه از چسب ها قابلیت چندین باره نرم و سخت شدن با افزایش و کاهش دما را دارند. این دما انتقال، دمای انتقال شیشه ای برای تمام پلیمرهای آمورف است. در این دما، تغییراتی فیزیکی درون ماده رخ می دهد و امکان شکل دهی به این پلیمرها فراهم می گردد. برای پلیمرهای بلورین، این دما، دمای بلورینگی و دمای ذوب است که در این دما، ساختار بلوری دچار فروپاشی می شود.

چسب های ترموپلاستیک شامل پلاستیسول ها و چسب هایی که در دمای بالا ذوب می شوند هستند؛ این چسب ها مانند چسب های ترموست در واکنش پخت دچار تغییرات نمی شوند؛ علاوه بر آن، مقاومت شیمیایی و حرارتی ضعیفی دارند و استحکامی کمتر از ترموست ها از خود نشان می دهند. با این حال، فرمولاسیون های تک جزئی مقرون به صرفه هستند و استفاده از آنها ساده است. به بیان دیگر، اعمال چسب ها برای کاربردهای صنعتی، چندان آسان نیست و برای چسب های دو جزئی نیاز به اختلاط آنها و مخلوط کننده هایی جداگانه می باشد.

چسب های ترموپلاستیک در دو حالت مایع و جامد در دسترس هستند. این چسب ها در حالت مایع، در حلالی مناسب حل و یا پخش شده اند که لازم است حلال تبخیر شود تا رزین به حالت جامد درآید و در نتیجه، چسبندگی مطلوبی نیز ایجاد شود.

تولیدکنندگان فیلتر برای مدت زمان های طولانی از پلاستیسول های PVC به عنوان چسب استفاده کرده اند. این چسب ها نیازی به اختلاط ندارند و به کمک یک پمپ به طور مستقیم اعمال می شوند و در اثر اعمال حرارت بالایی تا حداقل 10 دقیقه، پخت می شوند. با این وجود، حرارت دهی به این مواد شیمیایی برای محیط زیست نامطلوب است و نیازمند به صرف هزینه های زیادی برای فراهم آوردن کوره برای حرارت دهی می باشد.

از اینگونه چسب ها برای قرار دادن فلز بر روی فیلتر در فیلترهای هوا استفاده می شود. بسیاری از این مواد، از موادی دقیقا مشابه با مواد بستر تولید می شوند بنابراین، نگرانی بابت عدم سازگاری شیمیایی دو جزء (چسب با فیلتر) بدین روش کاهش می یابد. لازم به ذکر است که این چسب ها برای استفاده در دماهای بالا مناسب نیستند.

پلی یورتان های ترموپلاستیک پلیمرهایی با قابلیت انحلال هستند که این ویژگی با توجه به نوع ماده شروع کننده و میزان بلورینگی آنها متغیر است. برای چسب ها با میزان بلورینگی بالا، نیاز به حرارت دهی برای ایجاد پیوند مناسب چسب با سطح بستر و در نتیجه استحکام چسبندگی بالا است. با این وجود، از مزیت چسب های پلی یورتانی فعال که در دماهای بالا ذوب می شوند می توان به پخت سریع آنها اشاره کرد. این مواد در اثر رطوبت محیط پخت می شوند.

این چسب های پلی یورتانی در حالت محلولی با استفاده از مواد فعال سطحی اعمال می شوند و برای چسباندن پلاستیک ها، لاستیک ها، چرم، چوب، وینیل ها و فلزات بکار می روند.

این چسب ها عمدتا تک جزئی هستند و به سرعت پخت می شوند و برای چسباندن لاستیک یا نئوپرن به فیلتر استفاده می شوند. این مواد زمانی که در معرض رطوبت محیط قرار می گیرند به سرعت پخت می شوند اما حفره ها را به خوبی پر نمی کنند. این چسب ها گونه ای از چسب های آکریلیکی پخت شده هستند که به کمک کاتالیست پخت می شوند.

چسب های حاوی حلال به سرعت خشک می شوند و حلال به چسبندگی بهتر به سطح بستر کمک می کند. اینگونه از چسب ها از نظر ایمنی و ملاحظات زیست محیطی مطلوب نیستند همچنین حلال مصرفی می تواند آتش گیر باشد و مواد فرار آلی از خود متصاعد سازد.

چسب های حاوی آب، جایگزین مناسب تری بجای چسب های بر پایه حلال هستند با اینکه عمدتا آهسته تر از آنها پخت می شوند. برای تسریع سرعت پخت، می تواند از تجهیزات به خصوصی استفاده شود یا تغییراتی در فرمولاسیون ایجاد شود.

در نهایت، برای انتخاب چسب فیلتر مناسب بهتر است سوالات زیر را از خود بپرسیم و برای آنها جوابی داشته باشیم.

به بیان دیگر می توان گفت که برای انتخاب چسب مناسب، چسب باید کاربرد نهایی فیلتر در هماهنگی باشد و انتخاب آن با توجه به ماده سازنده خود فیلتر و دمای کارکرد آن است. چسب نباید به فیلتر آسیبی وارد کند (آن را در خود حل کند) یا دچار نرم شدگی شود. چسب هایی که با دما ذوب می شوند، می توانند تحت دما ذوب شوند و عملکرد فیلتر را تضعیف سازند.