Виды адгезии и ее применение в промышленности

Адгезия. Роль адгезии в пищевой промышленности

Адгезия (прилипание) – это явление, возникающая при контакте двух разнородных тел. Этот контакт происходит на границе раздела фаз. Адгезия относится к поверхностным явлениям. Она характеризует связь между двумя телами; для нарушения этой связи необходимо внешнее воздействие. Адгезия возникает при контакте двух твёрдых тел, а также при контакте жидкостей с твердыми телами. Она определяет связь пищевых масс с поверхностями технологического оборудования (ёмкости, транспортёры, трубопроводы и т.д.).

С учётом методов оценки и особенностей различных видов адгезии, способов определения её величины и свойств пищевых масс различают адгезию:

  • – сыпучих продуктов;
  • – упруго-пластических продуктов;
  • – жидких продуктов.

Адгезия наблюдается на всех стадиях технологического процесса: при транспортировке, переработке сырья, на промежуточных стадиях, при упаковке, хранении готового продукта и т.д.

Поверхностные свойства пищевых масс, в том числе адгезия, зависят от объёмных свойств самих масс. Последние определяют площадь контакта двух тел, которая влияет на величину адгезии и, кроме того, обуславливают способы количественной оценки величины адгезии и её последствие, которые в данном случае характеризует состояние поверхности после удаления прилипшей массы.

Адгезия жидкости осуществляется на границе раздела с твёрдым телом. Жидкость может находиться в ёмкости, образовывать на твердой поверхности капли или плёнки. При контакте жидкости с твёрдой поверхностью возникает адгезия, но не во всех случаях она будет определять поведение жидкости на границе раздела фаз. Особенности этого вида адгезии обусловлено тем, что жидкость способна копировать рельеф твёрдой поверхности и образовывать довольно значительную площадь контакта.

Адгезия упругопластических пищевых масс реализуется на границе раздела двух твёрдых тел. Упругопластические тела обладают аномальной вязкостью, то есть, вязкость подобных тел изменяется в зависимости от напряжения сдвига, свойств массы и других факторов, причиной непостоянства заключается в особенностях структуры упругопластических тел.

Таким образом, пищевые массы этой группы являются сложными структурируемыми системами, сочетающими свойства упругих, пластичных и вязких тел.

Упругопластические тела способны противодействовать до определенного предела внешней нагрузке. Они начинают течь в том случае, когда внешнее воздействие превышает определённую величину.

Упругопластические пищевые массы, как и жидкие, образуют на гладких твердых поверхностях сплошную площадь контакта, но в отличие от жидкости, для формирования площади контакта пищевой массе потребуется более длительное время и не растекаются поверхности, сохраняя при этом довольно компактную форму.

Адгезия сыпучих пищевых масс осуществляется на границе раздела двух твердых тел и способна противодействовать внешнему давлению. Частицы, составляющие сыпучие тела, перемещаются друг относительно друга.

В отличие от жидкости и упругопластических тел сыпучие пищевые массы не имеют сплошной поверхности контакта с твёрдой поверхностью. Площадь контакта образуется по отношению к частицам, составляющим сыпучий материал.

Адгезия плёнок – еще один вид адгезии, который связан как с технологией получения некоторых пищевых продуктов, так и с борьбой против повышенной адгезии пищевых масс. Прилипшую плёнку обычно называют адгезивом, а основу, к которой она прилипла, – субстратом.

Адгезия плёнок в пищевой промышленности проявляется в двух аспектах. Первый из них связан с особенностями некоторых пищевых продуктов и технологией их изготовления. Например, адгезия плёнок используется в сыроварении. Плёнка не только сохраняет сыр, но и активно участвует в процессе его созревания. Плёнка образуется во внутренней поверхности ёмкостей для тепловой обработке молока, для варки мясных изделий, в сахарном, дрожжевом и других производствах. Прилипший слой муки со временем может сцементироваться и превратиться в сплошную плёнку.

Второй аспект адгезии связан с применением антиадгезионных полимерных материалов. Их используют для борьбы с адгезией сыпучих и особенно упругопластических масс. Полимерный материал выполняет роль адгезива. Адгезия его к субстрату, то есть к поверхности технологического оборудования, определяет возможность практического использования полимерных аниадгезионных материалов.

Источник: vuzlit.ru

Виды адгезии

АДГЕЗИЯ

Г л а в а 3

Адгезия (прилипание) — весьма распространенное явление. Адгезия возникает в результате взаимодействия между разнородными конденсированными телами при их молекулярном контакте. Адгезия влияет на производительность технического оборудования и определяет качество лакокрасочных покрытий. Значительной адгезией обладают: жидкие, сыпучие, но особенно высокой — упруговязкопластичные массы, к которым относятся тесто, битумы, асфальтная масса и др.

Адгезия — это самопроизвольное поверхностное явление, которое приводит к снижению поверхностной энергии. Адгезия и смачивание жидкости относятся к одному из видов адгезионного взаимодействия. Его особенности определяются как свойствами твердой поверхности, так и свойствами жидкости и могут быть количественно описаны при помощи практически легко измеряемых величин.

Адгезией (сцеплением, притяжением или прилипанием) называют связь между разнородными конденсированными телами при их молекулярном контакте. К конденсированным телам относятся жидкие и твердые тела. При адгезии сохраняется граница раздела фаз, образованная двумя твердыми телами, твердым телом и жидкостью, т.е. граница раздела Т—Т и Ж—Т. Возможна адгезия двух разнородных жидкостей на границе раздела Ж—Ж.

То тело, которое прилипает, обычно называют адгезивом, а к которому осуществляется адгезия — субстратом. В зависимости от свойств прилипшего тела (адгезива) различают адгезию жидкости, упруговязкопластичных масс, частиц и пленок. Особенности их адгезии представлены в табл.3.1. В промышленности большое значение имеет адгезия пленок лакокрасочных, полимерных и других материалов. Адгезия жидкости происходит на границе раздела жидкости с твердым телом. Положение и форма поверхности жидкости в значительной степени определяются твердым телом, с которым она контактирует.

Читайте также:  Мотокультиватор «Patriot»

Дисперсные системы могут быть структурированными и обладать прочностью; они сочетают свойства упругих, пластических и вязких тел. Эти свойства влияют на формирование площади контакта, адгезию и на усилие, которое необходимо для преодоления адгезионного взаимодействия.

Адгезия сыпучих материалов (порошков) возникает при контакте частиц с поверхностью твердого тела. Сыпучие материалы способны противодействовать внешнему давлению и обладают текучестью. Текучесть этих материалов существенно отличается от текучести сплошных тел, к которым относятся жидкости и упруговязкопластичные тела. Частицы, составляющие сыпучие материалы, перемещаются друг относительно друга.

Т а б л и ц а 3.1

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Сдача сессии и защита диплома – страшная бессонница, которая потом кажется страшным сном. 9280 – | 7456 – или читать все.

Источник: studopedia.ru

Адгезия: что это такое, для чего нужна, как её улучшить

Время чтения: 8 минут Нет времени?

Отправим материал вам на e-mail

Это сцепление различных по своему составу и структуре материалов, обусловленное их физическими и химическими свойствами. Термин адгезия произошёл от латинского слова adhesion – прилипание. В строительстве дают более узконаправленное и специфическое обозначение тому, что такое адгезия – это способность декоративно-отделочных покрытий (ЛКМ, штукатурки), герметизирующих или клеящих смесей к прочному и надёжному соединению с внешней поверхностью материала основания.

Впечатляющая демонстрация эффекта адгезии современных клеевых составов

Важно! Следует различать понятия адгезии и когезии. Адгезия соединяет разнотипные материалы, затрагивая только поверхностный слой. К примеру, краска на металлической поверхности. Когезия – это соединение однотипных материалов, в результате которого образуются межмолекулярные взаимодействия.

Схематическое изображение эффекта адгезии и когезии

Адгезия, что это такое – теоретические основы

Адгезия является одним из ключевых свойств материалов в следующих областях:

  1. Металлургия – антикоррозионные покрытия.
  2. Механика – слой смазки на поверхности элементов машин и механизмов.
  3. Медицина – стоматология.
  4. Строительство. В данной отрасли адгезия является одним из главных показателей качества выполнения работ и надёжности конструкций.

Практически на всех этапах строительства контролируются показатели адгезии для следующих соединений:

  • лакокрасочные материалы;
  • штукатурные смеси, стяжки и заливки;
  • клеящие составы, кладочные растворы, герметики и т.п.

Пример химической адгезии — реакция соединения силиконового герметика со стеклом

Существует три основных принципа адгезионного соединения материалов. В строительстве и технологии они проявляются следующим образом:

  1. Механический — сцепление происходит путем прилипания наносимого материала к основанию. Механизм такого соединения заключается в проникновении наносимого вещества в поры внешнего слоя или соединении с шероховатой поверхностью. Примером, является окраска поверхности бетона или металла.
  2. Химический — связь между материалами, в том числе различной плотности, происходит на атомном уровне. Для образования такой связи необходимо присутствие катализатора. Примером адгезии такого типа является пайка или сварка.
  3. Физический — на сопрягаемых поверхностях возникает электромагнитная межмолекулярная связь. Может образоваться в результате возникновения статического заряда или под воздействием постоянного магнитного или электромагнитного поля. Пример использования в технологии — окрашивание различных поверхностей в электромагнитном поле.

Адгезионные свойства строительных и отделочных материалов

Адгезия строительных и отделочных материалов осуществляется, преимущественно, по принципу механического и химического соединения. В строительстве используется большое количество различных веществ, эксплуатационные характеристики и специфика взаимодействия которых кардинальным образом отличаются. Разделим их на три основные группы и охарактеризуем более подробно.

Лакокрасочные материалы

Адгезия ЛКМ к поверхности основания осуществляется по механическому принципу. При этом, максимальные показатели прочности достигаются в том случае, если рабочая поверхность материала имеет шероховатости или пористая. В первом случае существенно увеличивается площадь соприкосновения, во втором, краска проникает в поверхностный слой основания. Кроме того, адгезионные свойства ЛКМ увеличиваются благодаря различным модифицирующим добавкам:

Источник: homemyhome.ru

Адгезия и ее виды

В учебниках по физике достаточно чётко описано, что адгезия — это способность молекул первого вещества входить в контакт с молекулами второго, если говорить совсем просто, то это способность материалов прилипать. Но стоит указать что адгезия — это способность прилипать верхних слоёв материала, если затрагиваются внутренние слои, то этот процесс является когезией. Например, то с какой силой прилипает краска к поверхностям является плохой или хорошей адгезией, а способность проникать внутрь грунта глубокого проникновения это уже когезия.

Во время адгезии смотрят на то какую силу необходимо применить для отрыва материала и измеряются в кг на метр квадратный. Вещество или слой, наносимый, для получения адгезионное соединение, именуют адгезивом. Материал, на который наносится адгезив, называют субстратом. Прилипание адгезива к субстрату происходит за счет проникновения в верхние поры вещества, а также за счет шероховатости поверхности, после чего происходит твердение или уплотнение адгезива. Степень проникания адгезива в субстрат зависит от силы нанесения, а также от вида и свойств самого адгезива. После твердения адгезива будет невозможно снять его с субстрата, за исключением механического разрыва.

Читайте также:  Аккумулятор для шуруповерта

Адгезия важна в следующих отраслях:

  1. Строительство. Здесь адгезия решает чуть ли неглавный эталон качества и надежности, почти во всех работах нужна качественная адгезия материалов. Например:
    • Лакокрасочные материалы. Качество прилипания и дальнейшее удержание.
    • Гипсовые и цементно песчаные смеси. От надежности прилипания этих смесей зависит эстетическое состояние помещений и иногда даже безопасность людей.
  2. Металлургическое производство. Важна адгезия специальных антикоррозионных смесей и красок, к тому же нужна плохая адгезия с водой.
  3. Механика. Тут важна адгезия масла с элементами механизмов.
  4. Медицина. К примеру, в стоматологии важна адгезия пломбы и зуба для качественной защиты и герметизации.

Есть факторы, ухудшающие и улучшающие адгезию. Для Улучшения адгезии применяют различные грунты, контактные жидкости, обезжириватели. Но есть факторы, понижающие адгезию, такие как пыль, смазка и нанесения веществ, уменьшающих пористость и делающих поверхность более гладкой.

Есть 3 основных вида адгезии:

  1. Физическая . Между молекулами поверхностей соприкасаемых материалов образуется электромагнитная связь, порой довольно высокая, понятным примером будет магнит или прилипание статически заряженных материалов.
  2. Химическая . Опуская всю терминологию, можно сказать, что химическая адгезия связь веществ на атомном уровне. Для образования этой адгезии необходим катализатор, но в отличие от физической адгезии тут возможно примыкание веществ разной плотности. Простым примером будет паяние и сварка.
  3. Механическая . Самая простая адгезия, которая происходит путем прилипания адгезива к субстрату (происходит проникновение в поры верхнего слоя и сцепление с шероховатой поверхностью). Простым примером будет окрашивание различных поверхностей.

Пример физической адгезии можно посмотреть на этом видео

Источник: bouw.ru

«Стоммаркет.Блог»

← Вернуться в магазин

Адгезивы в стоматологии: классификация

Многие люди всегда хотят иметь красивые и здоровые зубы. Для этого они используют различные средства и методы. Поэтому стоматология постоянно развивает и совершенствует методы лечения. Одним из таких методов восстановления зубов является адгезия. Перейдем к рассмотрению основных систем для восстановления зубов.

Понятие. Адгезия – это новый способ восстановления передних зубов с разными дефектами и пороками, которые легко устранить путем придания им замечательного эстетического вида. Вещества используются 30 лет. Но совсем недавно удалось улучшить состав таких веществ, и повысить сцепление. Именно адгезивные вещества лучше фиксируют материал эмали и дентина. Практический опыт использования материалов около 50 лет. В переводе с латинского значит «прилипание» нескольких разных по роду твердых тел. Сила сцепления прямо определяется способностью сдерживать сцепление без разрушения.

Виды адгезии. Сейчас на практике есть несколько видов материала. Поэтому перейдем к их рассмотрению:

  1. Механический тип. Этот тип характеризуется микромеханическим сцеплением с зубами.
  1. Химический тип. Такой тип сцепления связан с наличием химической связи дентина и эмали. Это материалы СИП. Остальные имеют механическую и микромеханическую адгезнию.

На практике в 1955 г. Буонкоре, замечательный ученый и практик, путем проведения опытов установил, что в результате действий фосфорной кислоты эмаль приобретает искусственную шероховатость. Это одновременно приводит к тому, что существует высокая адгезия зубов. Это новая методика. Если технологию нарушить, то это нарушит сцепление и появятся щели, микробные инвазии, окрасятся края пломбы, повысится восприимчивость. Показатели сцепления разные.

Механизм сцепления с эмалью. Эмаль содержит органические/неорганические элементы и воду. При действии кислот растворяются места эмалевых призм. Преобразовывается эмаль. Использование кислоты повышает сцепление. Это вязкие вещества, которые проникают глубоко в эмаль. Когда вещества полимеризуются, то проходит образование зон отростков, что неизбежно улучшает сцепление с эмалью.

Протравка эмали. В результате использования этого способа лечения зубов с них убирается слой объемом 10 мкн, что приводит к образованию микропоры на уровне 5-50 мкн. Эффективность воздействия метода зависит от следующих факторов:

  1. типа используемой кислоты;
  2. консистенции и вида кислоты (гелевая, жидкостная основа);
  3. времени протравления;
  4. временного периода смывания водной массой;
  5. вида протравливания;
  6. наличия обработки;
  7. реального положения зубов;
  8. эмали зубов;

Как правило, на практике, чтобы травить зубы используется ортофосфорная кислота с концентрацией 30-40%. Для дентина подойдут органические кислоты. Травление продолжается от 30 секунд до минуты. Время травления зависит от пористости эмали. Если время увеличить, то это неизбежно разрушит эмаль призм, ухудшит адгезию. Поэтому если существует низкая резистентность эмали, то время травления составляет 15 сек. В ином случае ровно минута. Протравка удаляется водой. Должно соответствовать времени воздействия кислотой. Скос эмали нужен для повышения сцепления. Площадь взаимодействия с эмалью увеличивается. Для увеличения силы лучше использовать поперечное сечение. Происходит растворение межпризменного вещества, образуются глубокие поры.

Механизм сцепления с дентином. Все зависит от структуры дентина. Ведь в композиты входят диакрилаты, которые отлично взаимодействуют с эмалью. К дентину они гидрофобны. Основу дентина составляют минеральные вещества 45%, органические структуры 30%, и вода 20%. Внешняя часть дентина влажная. Поэтому сцепление невозможно выполнить. Это объясняется быстрым обновлением жидкости в дентине. Даже при высушивании ее остатки оказывают влияние на характеристику прочности дентина. Системы совмещаются с водой. Здесь существует еще одна главная проблема, представленная в виде слоя «smearlayer», который получается в результате работы с дентином. Здесь есть части гидроксилапатита, остатки одонтобласта и специальные кислоты. Слой связан с видом препарирования. Он действует изолятором, который препятствует попаданию вредных организмов в дентинные канальцы. Поэтому он мешает формироваться прочному соединению. На практике выделяется несколько подходов к использованию механизмов сцепления. В одном варианте смазанный слой хранится на дентине, увлажняется мономерами. В другом случае такой слой поддается искусственному растворению. Сейчас это актуальный способ.

Читайте также:  Ветрогенератор своими руками

Протравливание дентина. Такой способ травления используется с 1979 года врачом Фузаяма. Сейчас это особенно актуально при обработке зубов такими материалами.

Поэтому кондиционирование дентина – это химический процесс по перемене дентина с кислотами куда надо отнести лимонную, полиакриловую и молочную. Слой можно легко удалить. Открываются дентинные канальцы. Таким образом, выводятся минералы, появляются коллагеновые волокна органической структуры, а также активируются ионы и апатиты дентина. Такие материалы обязательно удаляются водной массой. Далее сушится поверхность. Здесь важен уровень влажности дентина после применения травильного раствора. Если дентин пересушить, то это приведет к снижению адгезии. Здесь спадают коллагеновые волокна. Это ухудшает связь. Если дентин будет влажным, то он будет «искрить», что приведет к образованию «мокрых луж». Дальнейшая аппликация откроет дентичные канальцы, позволит проникнуть вглубь гидрофобным мономерам в эти канальцы, что неизбежно создаст эффективное сцепление. Такой способ сцепления характерен для A.R.T – Bond (Coltene), Scotchbond (3M) и Syntac (Vivadent). К основным преимуществам систем надо отнести:

  1. обеспечение отличного сцепления;
  2. отличная биологическая совместимость;
  3. препятствие образования вторичного кариеса;
  4. легкое применение;
  5. длительное использование;
  6. совместимость с другими специальными материалами;
  7. не приводит к сенсибилизации у субъектов процесса;
  8. изоляцию зубов от жидкости во рту.

Виды адгезивных систем. Сейчас на практике выделяют пару видов таких систем, куда обязательно надо отнести:

  1. Специальную систему для эмали. В ее основу обязательно входят гидрофобные жидкости и мономеры материалов. Здесь предусмотрено использование микромеханической адгезии. Такая система не обеспечит адгезии к дентину. Последний изолируется от токсического действия изолирующей прокладки. В противном случае надо использовать ниже приведенную систему. В этом случае используется химическая полимеризация. Рабочий процесс включает следующие стадии в виде:

— протравливания эмали до 30 сек. (37% раствор кислоты);

— удаления травильного геля водной массы до 30 сек;

— высушивания эмали и системный контроль качественных характеристик;

— смешивание в равной пропорции компонентов такой системы;

— использование системы с помощью аппликаторов;

— использование струи воздуха для разумного распределения системы;

— применение композитных материалов.

  1. Специальную систему для дентина. Использование таких материалов позволяет упростить и улучшить адгезию. Поэтому перейдем к рассмотрению видов поколений адгезивов.

Поколения адгезивов

— первое. Возникло в 70-е годы. Обладает высоким сцеплением с эмалью, и низкой к дентину не более 2МПа. Здесь взаимодействовали бонд и кальций в основе дентина. Система используется с полостями 3 и 5 классов. После операции повышается чувствительность.

— второе. Возникло в 80-е годы. Здесь работали над смазанным слоем. Показатель был увеличен до 2-8 Мпа. Недостатком использования системы являются микроподтекания и послеоперационная чувствительность. Через год такая система утрачивала свои свойства на 30%.

— третье. Возникло в 80-е годы на основе праймера и адгезии. Показатели были улучшены до 8-15 МПа. Это явилось началом эры новой стоматологии. Удалось снизить послеоперационную чувствительность. Не долговечны были бондинговые агенты. Утрата качественных характеристик через несколько лет.

— четвертое. Возникло в 90-х. Адгезия составляет 17-25 МПа. Снизился уровень послеоперационной чувствительности. Здесь появился гибридный слой дентина и композита. Это позволяет сформировать промежуточный слой. Смешивание вещества проходит в равных пропорциях. В лаборатории это легко сделать, однако на практике это сделать довольно сложно. В основе содержится три элемента: кондиционер, праймер, специальные системы. Поэтому слой и каналы дентина поддаются частичному раскрытию.

— пятое поколение. Здесь применяется принцип «одной бутылочки» (адгезия и праймер). Наблюдается высокое травление эмали и дентина. Показатели увеличены до 20-25 МПа. Компоненты смешивать не нужно.

— шестое. Такие системы надо отнести к одношаговым самопротравливающим. Они содержатся в двух бутылочках. Требуется смешение. Характерна для эмали и дентина. Легко используется, сокращается численность этапов, снижается риск ошибки. Показатель адгезии равен 18-23 МПа, но к эмали этот показатель ухудшен.

— седьмое. Это характерно для системы «iBond» от HeraeusKulzer. Все находится в одном флаконе. Она считается умеренной кислотной самопротравливающей. Система частично открывает каналы дентина. Материал создает отличное сцепление.

Поэтому использование таких инновационных систем весьма важно для решения вопроса сохранения здоровых зубов на протяжении всей жизни.

Источник: stommarket.ru