An experimental investigation into some problems connected with tackiness and adhesion

Summary

An instrument is described enabling the measurement of the various parameters determining the phenomenon of tackiness arising under the circumstances of the experiment. It appears that tackiness is a complex phenomenon composed of two different processes. The first is the adhesion which is established during the touching of the two surfaces, and which is mainly determined by the extent of the area of contact, which in its turn depends on the geometry of the experiment and the bulk properties of the tacky material. The other process is the separation of the two adherents depending upon properties connected with the physical state in the border region between the two surfaces. The experiment proves that the adhesion energy per surface unit is independent of time, stress and temperature during the touching process but is only determined by the intermolecular forces. The process of separation, on the contrary, is essentially a tearing process and highly dependent upon stress and temperature, as is the case with the propagation of cracks in visco-elastic media.

Zusammenfassung

Es wird ein Instrument beschrieben, das die verschiedensten Parameter zu messen erlaubt, die das Phänomen der Klebrigkeit unter den während des Experiments auftretenden Umständen bestimmen. Es scheint, daß die Klebrigkeit ein komplexes Phänomen, bestehend aus zwei verschiedenen Prozessen, darstellt. Der erste ist die Adhäsion, die während der Berührung der zwei Oberflächen eintritt, und die im wesentlichen durch die Größe der Kontaktflächen bestimmt ist, die wiederum von der Geometrie des Experimentes und den Masseneigenschaften des klebrigen Materials abhängt. Der andere Prozeß ist die Trennung zwischen den beiden Komponenten, der von Eigenschaften des physikalischen Zustandes in der Kontaktregion zwischen den beiden Flächen abhängt. Das Experiment beweist, daß die Adhäsionsenergie pro Flächeneinheit während der Berührung unabhängig von Zeit, Zug und Temperatur ist und nur durch die intermolekularen Kräfte bestimmt wird. Der Prozeß der Trennung dagegen ist im wesentlichen ein Zerreißvorgang und sehr stark von Zug und Temperatur abhängig, genau wie die Ausbreitung von Brüchen in viskoelastischen Medien.