Les rubans adhésifs sont utilisés depuis des milliers d’années pour maintenir les choses ensemble. Les rubans sont disponibles sous de nombreuses formes et types pour répondre à une variété de besoins de collage dans plusieurs secteurs. La capacité des rubans à être utiliser pour coller des choses ensemble est principalement due à l’adhésif ou la substance collante qu’ils possèdent et qui présente des compositions chimiques et physiques diverses. La résistance d’une bande dépend de sa capacité à résister à la traction entre les éléments de cautionnement ou les surfaces.
Dans une bande typique, les adhésifs sont constitués de substances qui ont des molécules chargées positivement et négativement. Pour qu’il y ait une liaison entre deux substances ou surfaces, il doit y avoir des charges opposées, puisque la loi des charges semblables repousse alors que contrairement aux charges, l’attirance et l’adhésion doivent toujours être maintenues. Dans les formulations des adhésifs utilisés pour fabriquer les rubans, il existe de longues chaînes de molécules de protéines qui se lient aux molécules présentes sur les surfaces où les rubans doivent être appliqués.
Les molécules de l’adhésif vont entrer dans les pores et les espaces du matériau où elles sont appliquées pour provoquer un effet de liaison. Ainsi, de bons résultats ne sont jamais obtenus lorsque les rubans sont appliqués sur des surfaces lisses comme le verre, sauf dans les cas où des bandes conçues pour de telles applications sont utilisées. Cela est principalement dû au fait qu’ils n’ont pas de pores ou d’espaces dans lesquels les molécules adhésives peuvent s’infiltrer pour provoquer l’effet de liaison.
Les rubans ont différents types d’adhésifs
Vous avez probablement entendu parler de différents types de rubans, comme les rubans « Gaffer tape », bandes de butyle, ou des rubans adhésifs bruns. L’existence de différents types de bandes montre que les rubans ne sont pas universels et que leurs applications ne le sont pas non plus. Cela signifie simplement qu’il n’existe pas un seul et unique ruban qui puisse résoudre tous les problèmes d’adhésion du ruban. La raison de la diversité des types de rubans est principalement due aux différentes formes d’adhésifs utilisées dans la fabrication des rubans. En effet, les caractéristiques des surfaces sur lesquelles les rubans seront appliqués sont différentes et, de ce fait, elles nécessiteront une formulation unique de l’adhésif pour obtenir de bons résultats de collage.
Chaque fois qu’un liquide est ajouté à un adhésif, il se transforme toujours en colle. Et lorsqu’on laisse la colle sécher sur une surface, elle devient dure, ce qui fait que ses molécules se collent ensemble à la surface d’application. D’autre part, la fabrication des rubans consiste à mélanger des matériaux caoutchouteux avec diverses formes d’adhésifs.
Elle ne durcira pas de la même manière que la colle, les liaisons qu’elle forme en surface sont également relativement plus faibles par rapport à la liaison formée par la colle. Vous avez probablement remarqué que les substances naturelles telles que le sirop et le caramel sont collantes. En effet, elles sont constituées de protéines qui peuvent réagir avec certaines surfaces pour provoquer le type de liaison moléculaire qui leur permettent de devenir des substances collantes.
Tester la résistance des rubans adhésifs – Ruban à haute température
Comme il existe différents rubans conçus pour différentes applications, il est évident que les bandes ont un degré de résistance variable. Mais comment connaître la capacité d’un ruban adhésif ? Plusieurs moyens peuvent être utilisés pour déterminer la force de l’adhésif. Certains de ces tests correspondent au test de pelage, le test de traction, le test de piste en boucle et le test statique de cisaillement. L’utilisation de tests en laboratoire est la méthode la plus courante et la plus précise en raison de l’appui scientifique.
Par exemple, pour tester la résistance d’un ruban à haute température, le ruban sera soumis à une contrainte, puis des observations seront faites pour voir à quel moment les liaisons moléculaires se rompent pour provoquer une défaillance.
Une telle application de contrainte peut consister à faire glisser le matériau de la bande pour forcer l’ouverture des liens, à tirer sur le matériau de la bande jusqu’à ce qu’il se brise, et en appliquant une pression sur un seul côté de l’application pour voir où la défaillance se produit.
Certaines bandes sont faites d’adhésifs très puissants. Dans ce cas, au lieu que le matériau de la bande se brise pendant le test, c’est le matériau sur lequel elles sont appliquées qui se déchirera ou s’étirera avant que les liens adhésifs des bandes ne se rompent.
Comment fonctionnent les rubans adhésifs
Avant que 3M ne commence à produire des bandes en 1925, le principal moyen d’adhésion était la colle, et celle-ci était permanente et assez salissante. Le rôle initial des rubans était de résoudre un problème très spécifique – ils étaient utilisés dans les magasins automobiles pour les travaux de peinture. Cependant, il est essentiel d’observer que l’adhésion n’a jamais commencé avec les rubans, et que l’utilisation de l’adhésif remonte à des siècles en Égypte, en Chine, en Grèce et à Rome. Pendant cette période, la colle naturelle était obtenue à partir de collagène animal et comprenait des substances telles que la cire d’abeille.
Avant l’invention des rubans adhésifs, comme ceux des peintres, l’utilisation de colles et d’époxydes était très répandue pour la plupart des travaux collants tant à la maison que dans le commerce. Mais les plus gros inconvénients des colles et des époxydes sont qu’elles étaient salissantes, permanentes et qu’elles séchaient de manière dure avec moins d’attrait visuel pour le produit fini. La façon dont les colles fonctionnaient auparavant est très différente de celle de la plupart des rubans adhésifs actuels.
Avec la pression, des rubans sensibles, une interaction physique et non chimique est utilisée pour réaliser la liaison entre le ruban et la surface adhérente. Dans un collage sensible à la pression typique, le déroulement des opérations est toujours le suivant : il y a le mouillage plutôt que les actions des forces de van der Waal (les forces agissant sur les composants du ruban pour améliorer l’adhérence). Le mouillage établit l’adhérence tandis que les forces de van der Waal augmentent la force de l’adhérence.
Le mouillage est le mécanisme par lequel les adhésifs solides pénètrent dans la surface d’adhésion avant que les liaisons van der Waal ne puissent rendre l’adhésion plus forte. Plus le matériau d’adhérence pénètre profondément dans la surface d’adhésion, plus la liaison qui en résulte sera forte. Cependant, dès le départ, les actions d’adhésion de van der Waal prendront effet avant même que la pression ne soit appliquée sur le ruban, et lorsque la pression est finalement appliquée, le résultat est toujours une liaison très forte entre le ruban et la surface adhésive.
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