Λύσεις ερωτήσεων κεφ. 7 (σελ. 115-116) – ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΛΙΚΩΝ Γ΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις ερωτήσεων κεφ. 7

Πλήρεις λύσεις και των 15 ερωτήσεων του 7ου κεφαλαίου: ο ορισμός των συγκολλητικών υλικών και η διάκρισή τους από τα συνδετικά, τα κριτήρια ταξινόμησης κατά προέλευση, τρόπο δράσης, θερμοκρασία συγκόλλησης, βάρη και δεκτικότητα, οι τέσσερις κατηγορίες φυσικών κολλών με τη διάκριση κόμμεων και ρητινών, οι τρεις κατηγορίες συνθετικών με τη θεμελιώδη αντίθεση θερμοπλαστικών και θερμοσκληρυνόμενων, τα προβλήματα των φυσικών και το μειονέκτημα των συνθετικών, τα συστατικά μιας κόλλας με τη διάκριση καταλυτών και σκληρυντών, οι εννέα ιδιότητες των συγκολλητικών, ο έλεγχος της αντιστρεψιμότητας και οι ιδιότητες που ελέγχονται με τεχνικές γήρανσης, η εκτίμηση της συγκολλητικής δυνατότητας, ο συμβιβασμός ρευστότητας και συγκολλητικής δύναμης, οι παράγοντες επιτυχίας σε κάθε στάδιο, και η σύγκριση συγκολλητικών με στερεωτικών υλικών.

---

Τα συγκολλητικά υλικά συντήρησης

Ερώτηση: Ποια υλικά συντήρησης ονομάζονται συγκολλητικά;

Απάντηση:

• Ο ΟΡΙΣΜΟΣ (§7.1, σελ. 99): «Με τον όρο «συγκολλητικά υλικά» εννοούμε ένα μεγάλο φάσμα κολλωδών (κατά κανόνα) ουσιών που χρησιμεύουν σε πολλές εργασίες στη συντήρηση. Κάποιες από αυτές τις εργασίες είναι απλώς «συγκολλήσεις». Αυτές ακριβώς οι ουσίες που χρησιμεύουν για τη συγκόλληση των αντικειμένων της πολιτιστικής κληρονομιάς είναι οι κόλλες.»
• ⚠️ Η ΔΙΑΚΡΙΣΗ ΑΠΟ ΤΑ ΣΥΝΔΕΤΙΚΑ: «Παρεμφερή υλικά είναι τα λεγόμενα συνδετικά υλικά, τα οποία όμως έχουν άλλη χρήση και διαφορετική παρασκευή.» ΤΟ ΚΟΙΝΟ ΤΟΥΣ ΣΗΜΕΙΟ: «και τα δύο είδη υλικών εφαρμόζονται σε υγρή μορφή και στη συνέχεια, με κάποιο τρόπο, στερεοποιούνται και σκληραίνουν». ⚠️ Το βιβλίο παραπέμπει για τα συνδετικά στο «Τεχνολογία υλικών II», ενώ το σχετικό κεφάλαιο («Συνδετικά και κόλλες των ζωγραφικών έργων») υπάρχει στο ίδιο βιβλίο ως κεφάλαιο 13 — εσφαλμένη παραπομπή.
• ΤΟ ΕΥΡΟΣ ΤΩΝ ΕΡΓΑΣΙΩΝ — τα ίδια υλικά καλύπτουν δύο διαφορετικούς στόχους (§7.6):

    ΣΥΓΚΟΛΛΗΣΗ  ένωση ΔΥΟ ΤΜΗΜΑΤΩΝ μέσω της σκλήρυνσης της κόλλας
                που τοποθετείται μεταξύ τους
    ΣΤΕΡΕΩΣΗ    ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΤΗΣ ΔΟΜΗΣ σαθρών αντικειμένων, ώστε να
                εμποδιστεί η «κατάρρευσή τους»

Σύνοψη: (ενδεικτική) Με τον όρο συγκολλητικά υλικά εννοούμε ένα μεγάλο φάσμα κολλωδών, κατά κανόνα, ουσιών που χρησιμεύουν σε πολλές εργασίες στη συντήρηση. Κάποιες από αυτές τις εργασίες είναι απλώς συγκολλήσεις, και αυτές ακριβώς οι ουσίες που χρησιμεύουν για τη συγκόλληση των αντικειμένων της πολιτιστικής κληρονομιάς είναι οι κόλλες. Παρεμφερή υλικά είναι τα λεγόμενα συνδετικά υλικά, τα οποία όμως έχουν άλλη χρήση και διαφορετική παρασκευή, ενώ το βασικό κοινό σημείο συγκολλητικών και συνδετικών υλικών είναι ότι και τα δύο είδη εφαρμόζονται σε υγρή μορφή και στη συνέχεια, με κάποιο τρόπο, στερεοποιούνται και σκληραίνουν.

Κριτήρια αξιολόγησης:

---

Τα κριτήρια ταξινόμησης των συγκολλητικών υλικών

Ερώτηση: Με βάση ποια κριτήρια μπορούν να ταξινομηθούν τα συγκολλητικά υλικά;

Απάντηση:

• ΤΟ ΠΡΟΒΛΗΜΑ (§7.2, σελ. 99-100): «Υπάρχουν πολλές και διαφορετικές κόλλες που χρησιμοποιούνται στη συντήρηση και, επομένως, πολλά συστήματα ταξινόμησής τους.» Η ΓΕΝΙΚΗ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΠΟΥ ΑΠΟΡΡΙΠΤΕΤΑΙ: «κατά την τελική εφαρμογή και χρήση τους, π.χ. κόλλες για συγκολλήσεις μετάλλων, ξύλων, χαρτιού, κόλλες γενικής χρήσης». Είναι όμως «αρκετά γενική και χονδροειδής, αφού πολλές κόλλες βρίσκουν εφαρμογή σε πολλά και διαφορετικά είδη αντικειμένων».
• ΟΙ ΔΥΟ ΑΞΙΟΠΙΣΤΟΤΕΡΕΣ: «οι κόλλες κατατάσσονται με τον πλέον αξιόπιστο τρόπο ανάλογα κυρίως με την προέλευσή τους και με τον τρόπο δράσης τους»:

    ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΗΝ ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ    1) ΦΥΣΙΚΕΣ    2) ΣΥΝΘΕΤΙΚΕΣ
    ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΟΝ ΤΡΟΠΟ ΔΡΑΣΗΣ ΚΑΤΑ ΤΗ ΣΥΓΚΟΛΛΗΣΗ
       1) κόλλες που ενεργοποιούνται με ΠΙΕΣΗ
       2) κόλλες που ενεργοποιούνται με ΜΕΤΑΒΟΛΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ
       3) κόλλες που ενεργοποιούνται με ΧΗΜΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ
       4) κόλλες που ενεργοποιούνται με ΕΞΑΤΜΙΣΗ ΤΟΥ ΔΙΑΛΥΤΗ

  «Ο τελικός στόχος της μεθόδου συγκόλλησης είναι η σκλήρυνση της κόλλας», που συχνά επιτυγχάνεται με συνδυασμό δύο τρόπων — π.χ. «με εξάτμιση του διαλύτη και στη συνέχεια με χημική αντίδραση». ⚠️ «Υπάρχουν, όμως, και κόλλες οι οποίες δε σκληραίνουν και αποτελούν ξεχωριστή κατηγορία.»

• ΟΙ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΕΙΣ ΠΟΥ ΠΡΟΚΥΠΤΟΥΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΚΟΛΛΑΣ:

    ① ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΣΥΓΚΟΛΛΗΣΗΣ («η θερμοκρασία που απαιτείται
       για να επιτευχθεί συγκόλληση»)
         · ΨΥΧΡΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ:      μικρότερες από 20 °C
         · ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΔΩΜΑΤΙΟΥ:  μεταξύ 20 και 30 °C
         ·                         μεταξύ 31 και 100 °C
         · ΘΕΡΜΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ:      πάνω από τους 100 °C
    ② ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΑ «ΒΑΡΗ» ΤΩΝ ΣΩΜΑΤΩΝ → ΔΟΜΙΚΕΣ / ΜΗ ΔΟΜΙΚΕΣ
    ③ ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΗ ΔΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ, δηλαδή την αντοχή σε ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ,
       ΥΓΡΑΣΙΑ, ΥΠΕΡΙΩΔΕΙΣ ΑΚΤΙΝΕΣ και ΜΙΚΡΟΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥΣ
    ΚΑΙ ΑΚΟΜΑ: ανάλογα με τη ΦΥΣΙΚΗ ΜΟΡΦΗ, τη ΧΗΜΙΚΗ ΣΥΣΤΑΣΗ, ή
       ΤΟ ΜΕΣΟ ΣΤΟ ΟΠΟΙΟ ΜΠΟΡΟΥΝ ΝΑ ΔΙΑΛΥΘΟΥΝ

• ⚠️ Η ΕΠΙΦΥΛΑΞΗ ΤΟΥ ΒΙΒΛΙΟΥ ΓΙΑ ΤΟ «ΔΟΜΙΚΟ»: «Η κατάταξη με αυτές τις έννοιες είναι λίγο ως πολύ αυθαίρετη, διότι δεν υπάρχει ακριβής ορισμός του «δομικού» σύμφωνα με την ορολογία αντοχών του συγκολλητικού υλικού.»

    ΔΟΜΙΚΗ     «όταν χρησιμοποιείται σε περιπτώσεις ΜΕΓΑΛΩΝ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΕΩΝ
               ΒΑΡΟΥΣ, με αποτέλεσμα τη δημιουργία ΜΕΓΑΛΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΑΣΕΩΝ»
    ΜΗ ΔΟΜΙΚΗ  «όταν ΔΕΝ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΑΝΤΕΞΕΙ ΜΕΓΑΛΑ ΒΑΡΗ και χρησιμοποιείται
               περισσότερο για να ΣΥΝΔΕΣΕΙ ΤΑ ΚΟΜΜΑΤΙΑ ενός αντικειμένου,
               ή όταν απαιτείται μια ΠΡΟΣΩΡΙΝΗ ΣΥΓΚΟΛΛΗΣΗ»

Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα συγκολλητικά υλικά μπορούν να ταξινομηθούν με πολλά κριτήρια. Μια κύρια ταξινόμηση γίνεται με βάση την τελική εφαρμογή και χρήση τους, δηλαδή κόλλες για συγκολλήσεις μετάλλων, ξύλων, χαρτιού και κόλλες γενικής χρήσης, αυτή όμως είναι αρκετά γενική και χονδροειδής, αφού πολλές κόλλες βρίσκουν εφαρμογή σε πολλά και διαφορετικά είδη αντικειμένων. Οι κόλλες κατατάσσονται με τον πλέον αξιόπιστο τρόπο ανάλογα κυρίως με την προέλευσή τους, οπότε διακρίνονται σε φυσικές και συνθετικές, και με τον τρόπο δράσης τους κατά τη συγκόλληση, οπότε διακρίνονται σε κόλλες που ενεργοποιούνται με πίεση, με μεταβολή θερμοκρασίας, με χημική διαδικασία και με εξάτμιση του διαλύτη. Επιπλέον, κατατάσσονται ανάλογα με τη φυσική μορφή τους, τη χημική τους σύσταση ή το μέσο στο οποίο διαλύονται, καθώς και ανάλογα με τη θερμοκρασία συγκόλλησης, σε κόλλες ψυχρού περιβάλλοντος κάτω από 20 βαθμούς, θερμοκρασίας δωματίου από 20 έως 30, από 31 έως 100 και θερμού περιβάλλοντος πάνω από 100 βαθμούς, ανάλογα με τα βάρη των σωμάτων που μπορούν να συγκολλήσουν, σε δομικές και μη δομικές, και ανάλογα με τη δεκτικότητα, δηλαδή την αντοχή τους στη θερμοκρασία, στην υγρασία, στις υπεριώδεις ακτίνες και στους μικροοργανισμούς.

Κριτήρια αξιολόγησης:

---

Οι κατηγορίες των φυσικών κολλών

Ερώτηση: Ποιες κατηγορίες φυσικών κολλών γνωρίζετε;

Απάντηση:

• Η ΓΕΝΙΚΗ ΔΙΑΤΥΠΩΣΗ (§7.2.1, σελ. 101): οι φυσικές κόλλες «προέρχονται από ζώα, από φυτά ή από ορυκτά» και διακρίνονται σε τέσσερις κατηγορίες: α. ζωικές, β. φυτικές, γ. ορυκτής προέλευσης, δ. ελαστομερή υλικά.
• α. ΖΩΙΚΕΣ ΚΟΛΛΕΣ: «Δε χαρακτηρίζονται από πολύ μεγάλη συγκολλητική δυνατότητα και προσβάλλονται εύκολα από μικροοργανισμούς.» Σήμερα «η χρήση τους περιορίζεται κυρίως στη δημιουργία συνδετικών χρωμάτων και γενικότερα εφαρμογών στα ζωγραφικά έργα». Κυριότερες: ψαρόκολλα, κουνελόκολλα, καζεΐνη, γομμαλάκα (που αποτελεί κυρίως τη βάση βερνικιών), ζωικά κεριά όπως το κερί μελισσών — «το οποίο κατά την αρχαιότητα χρησιμοποιήθηκε και ως συγκολλητικό μέσο» — και άλλες πρωτεϊνικής κυρίως σύστασης (λευκώματα).
• β. ΦΥΤΙΚΕΣ ΚΟΛΛΕΣ: «Και αυτές, όπως και οι ζωικές, δε χαρακτηρίζονται - κατά κανόνα - από μεγάλη συγκολλητική δυνατότητα, ενώ παράλληλα προσβάλλονται εύκολα από βιολογικούς παράγοντες φθοράς.»

    ΦΥΣΙΚΕΣ ΡΗΤΙΝΕΣ  αραβικό κόμμι (αραβική γόμα), κολοφώνιο, τραγάκανθο,
                     βάλσαμο του Καναδά
       ⚠️ ΔΥΟ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΑ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΕΣ ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΚΑΤΩ ΑΠΟ ΕΝΑΝ ΟΡΟ:
          ΚΟΜΜΕΑ ή ΓΟΜΕΣ  «υδρογονάνθρακες που συγγενεύουν χημικά με τη
             ζάχαρη ή το άμυλο»· με ΝΕΡΟ → ΚΟΛΛΟΕΙΔΗ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ·
             «σχεδόν ΑΔΙΑΛΥΤΑ σε οργανικούς διαλύτες»
          ΡΗΤΙΝΕΣ  «αρωματικές ενώσεις· διαλύονται ΜΟΝΟ σε οργανικούς
             διαλύτες»
          → «δεν προσφέρονται τα κόμμεα για ΣΤΕΓΑΝΟΠΟΙΗΣΗ πορώδους υλικού,
             όπως δεν προσφέρονται οι ρητίνες ως ΣΥΝΔΕΤΙΚΟ ΜΕΣΟ
             ΥΔΑΤΟΔΙΑΛΥΤΩΝ χρωμάτων ή μελανιών»
    ΛΑΔΙΑ  λινόσπορου, παπαρούνας, καρυδιάς, σόγιας → συνδετικά χρωμάτων
       ή βερνίκια· τα ΜΗ ΞΗΡΑΙΝΟΜΕΝΑ (ελαιόλαδο, αμυγδαλόλαδο) απλώς
       «ΖΩΝΤΑΝΕΥΟΥΝ» τα χρώματα εικαστικών έργων (π.χ. ψηφιδωτών)
    ΥΔΑΤΑΝΘΡΑΚΕΣ  άμυλο, δεξτρίνη, αλεύρι → ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΧΑΡΤΙΟΥ και
       ΒΙΒΛΙΟΔΕΣΙΑ

• γ. ΚΟΛΛΕΣ ΟΡΥΚΤΗΣ ΠΡΟΕΛΕΥΣΗΣ: «χρησιμοποιούνται κυρίως σε εργασίες προετοιμασίας ζωγραφικών έργων». Βασικότεροι εκπρόσωποι: ανόργανα υλικά (πυριτικά, φωσφορικά, λιθάργυρος, οξείδια του μαγνησίου, θείου), κεριά ορυκτολογικής προέλευσης όπως η παραφίνη, ρητίνες ορυκτολογικής προέλευσης όπως το κοπάλιο και το ήλεκτρο (κεχριμπάρι), και η ορυκτή άσφαλτος — ⚠️ «το μόνο ορυκτό που χρησιμοποιήθηκε ως συγκολλητικό κατά την αρχαιότητα».
• δ. ΕΛΑΣΤΟΜΕΡΗ ΥΛΙΚΑ: «το φυσικό ελαστικό και διάφορα παράγωγά του, όπως χλωριωμένο και υδροχλωριωμένο ελαστικό».

    − ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑ  «μεγάλη ευαισθησία σε διάφορους περιβαλλοντικούς
                   παράγοντες, όπως στο ΦΩΣ και στην ΥΓΡΑΣΙΑ»
    + ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑ  «μπορούν, εάν χρειαστεί, να ΑΠΟΜΑΚΡΥΝΘΟΥΝ ΣΧΕΤΙΚΑ
                   ΕΥΚΟΛΑ από τα αντικείμενα στα οποία εφαρμόστηκαν»
    → ΧΡΗΣΗ: συγκολλήσεις ΠΟΡΩΔΩΝ αντικειμένων, «από τα οποία συχνά
       χρειάζεται να απομακρυνθεί η κόλλα», ΑΡΚΕΙ να αποθηκευτούν σε
       χώρους με ΕΛΕΓΧΟΜΕΝΕΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι φυσικές κόλλες προέρχονται από ζώα, από φυτά ή από ορυκτά και διακρίνονται σε τέσσερις κατηγορίες. Πρώτον, οι ζωικές κόλλες, όπως η ψαρόκολλα, η κουνελόκολλα, η καζεΐνη, η γομμαλάκα, που αποτελεί κυρίως τη βάση βερνικιών, τα ζωικά κεριά, όπως το κερί μελισσών, και άλλες πρωτεϊνικής κυρίως σύστασης, δηλαδή τα λευκώματα. Δεύτερον, οι φυτικές κόλλες, που περιλαμβάνουν τις φυσικές ρητίνες, όπως το αραβικό κόμμι ή αραβική γόμα, το κολοφώνιο, το τραγάκανθο και το βάλσαμο του Καναδά, τα λάδια, όπως λινόσπορου, παπαρούνας, καρυδιάς και σόγιας, και τους υδατάνθρακες, όπως το άμυλο, η δεξτρίνη και το αλεύρι. Τρίτον, οι κόλλες ορυκτής προέλευσης, όπως τα ανόργανα πυριτικά και φωσφορικά, ο λιθάργυρος, τα οξείδια του μαγνησίου και του θείου, τα κεριά ορυκτολογικής προέλευσης, όπως η παραφίνη, οι ρητίνες ορυκτολογικής προέλευσης, όπως το κοπάλιο και το ήλεκτρο ή κεχριμπάρι, και η ορυκτή άσφαλτος, που είναι το μόνο ορυκτό που χρησιμοποιήθηκε ως συγκολλητικό κατά την αρχαιότητα. Τέταρτον, τα ελαστομερή υλικά, δηλαδή το φυσικό ελαστικό και παράγωγά του, όπως το χλωριωμένο και το υδροχλωριωμένο ελαστικό.

Κριτήρια αξιολόγησης:

---

Οι κατηγορίες των συνθετικών κολλών

Ερώτηση: Ποιες κατηγορίες συνθετικών κολλών γνωρίζετε;

Απάντηση:

• ΤΟ ΠΛΑΙΣΙΟ (§7.2.2, σελ. 104): «Τα συνθετικά υλικά είναι συνήθως πολυμερή. Όσο μεγαλύτερο είναι το πολυμερές, τόσο πιο δύσκολη είναι η διάλυσή του και τόσο πιο πηκτό γίνεται το διάλυμά του.» Διακρίνονται ανάλογα με τη χημική σύστασή τους και με τις ιδιότητές τους σε τρεις κατηγορίες.
• α. ΘΕΡΜΟΠΛΑΣΤΙΚΑ ΥΛΙΚΑ: «Αποτελούνται από μακριές ευθείες αλυσίδες πολυμερών. Εφαρμόζονται διαλυμένα σε οργανικό διαλύτη ή αναμειγνύονται με νερό, οπότε δημιουργούν κολλοειδή διαλύματα (γαλακτώματα). Η σκλήρυνση επιτυγχάνεται με την εξάτμιση του διαλύτη. Με την αύξηση της θερμοκρασίας μαλακώνουν και μειώνονται οι μηχανικές αντοχές τους. Έχουν ισχυρή συγκολλητική ικανότητα και χρησιμοποιούνται ευρέως.» Κύριοι εκπρόσωποι: παράγωγα κυτταρίνης (οξικά, οξικά-βουτυρικά, καπρικά, νιτρικά, μεθυλοκυτταρίνη, υδροξυαιθυλοκυτταρίνη, αιθυλοκυτταρίνη, καρβοξυμεθυλοκυτταρίνη)· βινυλικά πολυμερή και συμπολυμερή (οξικό πολυβινύλιο, πολυβινυλική αλκοόλη, πολυβινυλική ακετάλη, πολυβινυλοχλωρίδιο, πολυβινυλοαλκυλοαιθέρες)· πολυεστέρες κορεσμένοι (πολυστυρόλιο, πολυαμίδια/nylon)· πολυακριλικά (μεθακριλικά και ακριλικά πολυμερή, κυανοακριλικά, ακριλαμίδια)· πολυαιθέρες· πολυσουλφονικά.
• β. ΘΕΡΜΟΣΚΛΗΡΥΝΟΜΕΝΑ ΥΛΙΚΑ: «Είναι διαλύματα ή μείγματα συνθετικών πολυμερών και μιας ουσίας που λέγεται σκληρυντής. Η σκλήρυνση της κόλλας και η αύξηση της μηχανικής αντοχής της οφείλονται στη δράση του σκληρυντή και όχι στην εξάτμιση του διαλύτη.» ⚠️ «η αύξηση της θερμοκρασίας της κόλλας μέχρι ενός υψηλού ορίου αυξάνει τη σκληρότητά της, σε αντίθεση με αυτό που συμβαίνει στις θερμοπλαστικές κόλλες». Βρίσκουν μεγάλη εφαρμογή «ιδιαιτέρως δε των σκληρών μη πορωδών υλικών». Κύριοι εκπρόσωποι: αμινοπλαστικά (φορμαλδεΰδες ουρίας και μελαμίνης)· εποξειδικά (εποξειδικά πολυαμίδια, εποξειδική πίσσα, εποξειδικά πολυσουλφίδια, εποξειδικά nylon)· φαινολικές ρητίνες (φορμαλδεΰδες φαινόλης και ρεζορκινόλης, φαινολικά νιτρίλια, φαινολικά νεοπρένια, φαινολικά εποξειδικά)· πολυεστέρες ακόρεστοι· πολυαρωματικά (πολυαμίδια, πολυβενζιμιδαζόλες, πολυβενζοτριαζόλες, πολυφαινένια)· φουράνια (φαινολοφουρφουράλη).
• γ. ΕΛΑΣΤΟΜΕΡΗ ΥΛΙΚΑ: «Έχουν αντικαταστήσει τα φυσικά ελαστομερή» και διακρίνονται σε συνθετικά ελαστικά και διάφορα παράγωγα — βουτύλια, πολυισοβουτυλένια, πολυβουταδιένια και μείγματα (στυρόλιο και ακρυλινιτρίλια), πολυϊσοπρένια, πολυχλωροπρένια, πολυουρεθάνες, σιλικόνες, πολυσουλφίδια και πολυολεφίνες — και σε βελτιωμένα ελαστικά.

•                    ΘΕΡΜΟΠΛΑΣΤΙΚΑ         ΘΕΡΜΟΣΚΛΗΡΥΝΟΜΕΝΑ
    δομή             ευθείες αλυσίδες      πολυμερές + ΣΚΛΗΡΥΝΤΗΣ
    σκλήρυνση        ΕΞΑΤΜΙΣΗ ΔΙΑΛΥΤΗ      ΔΡΑΣΗ ΣΚΛΗΡΥΝΤΗ
    με ΘΕΡΜΑΝΣΗ      ΜΑΛΑΚΩΝΟΥΝ            ΣΚΛΗΡΑΙΝΟΥΝ (ως ένα όριο)
    κατάλληλα για    ΕΥΡΕΙΑ χρήση          ΣΚΛΗΡΑ ΜΗ ΠΟΡΩΔΗ υλικά

Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα συνθετικά υλικά είναι συνήθως πολυμερή και, ανάλογα με τη χημική σύστασή τους και τις ιδιότητές τους, διακρίνονται σε τρεις κατηγορίες. Πρώτον, τα θερμοπλαστικά υλικά, που αποτελούνται από μακριές ευθείες αλυσίδες πολυμερών, σκληραίνουν με την εξάτμιση του διαλύτη, μαλακώνουν με τη θέρμανση και έχουν ισχυρή συγκολλητική ικανότητα· εκπρόσωποί τους είναι τα παράγωγα κυτταρίνης, τα βινυλικά πολυμερή και συμπολυμερή, οι κορεσμένοι πολυεστέρες, όπως το πολυστυρόλιο και τα πολυαμίδια ή nylon, τα πολυακριλικά, οι πολυαιθέρες και τα πολυσουλφονικά. Δεύτερον, τα θερμοσκληρυνόμενα υλικά, που είναι διαλύματα ή μείγματα συνθετικών πολυμερών και μιας ουσίας που λέγεται σκληρυντής, όπου η σκλήρυνση οφείλεται στη δράση του σκληρυντή και όχι στην εξάτμιση του διαλύτη, και όπου η θέρμανση μέχρι ενός υψηλού ορίου αυξάνει τη σκληρότητα· εκπρόσωποί τους είναι τα αμινοπλαστικά, τα εποξειδικά, οι φαινολικές ρητίνες, οι ακόρεστοι πολυεστέρες, τα πολυαρωματικά και τα φουράνια. Τρίτον, τα ελαστομερή υλικά, που έχουν αντικαταστήσει τα φυσικά ελαστομερή και διακρίνονται σε συνθετικά ελαστικά και παράγωγά τους, όπως βουτύλια, πολυισοβουτυλένια, πολυβουταδιένια, πολυουρεθάνες, σιλικόνες, πολυσουλφίδια και πολυολεφίνες, και σε βελτιωμένα ελαστικά.

Κριτήρια αξιολόγησης:

---

Τα κυριότερα προβλήματα των φυσικών κολλών

Ερώτηση: Ποια είναι τα κυριότερα προβλήματα που παρουσιάζουν οι φυσικές κόλλες;

Απάντηση:

• ΤΑ ΔΥΟ ΚΟΙΝΑ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΖΩΙΚΩΝ ΚΑΙ ΦΥΤΙΚΩΝ (§7.2.1, σελ. 101-102):

    ① ΜΙΚΡΗ ΣΥΓΚΟΛΛΗΤΙΚΗ ΔΥΝΑΤΟΤΗΤΑ
       ζωικές:  «Δε χαρακτηρίζονται από πολύ μεγάλη συγκολλητική δυνατότητα»
       φυτικές: «δε χαρακτηρίζονται - κατά κανόνα - από μεγάλη συγκολλητική
                δυνατότητα»
    ② ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΦΘΟΡΑ
       ζωικές:  «ΠΡΟΣΒΑΛΛΟΝΤΑΙ ΕΥΚΟΛΑ ΑΠΟ ΜΙΚΡΟΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥΣ»
       φυτικές: «ΠΡΟΣΒΑΛΛΟΝΤΑΙ ΕΥΚΟΛΑ ΑΠΟ ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΥΣ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΦΘΟΡΑΣ»

  Η ΣΥΝΕΠΕΙΑ: «Αν και στο παρελθόν έχουν χρησιμοποιηθεί για συγκολλήσεις, σήμερα η χρήση τους περιορίζεται κυρίως στη δημιουργία συνδετικών χρωμάτων και γενικότερα εφαρμογών στα ζωγραφικά έργα» — δηλαδή έχουν μετατοπιστεί από τη συγκόλληση σε δευτερεύουσες χρήσεις.

• ΤΟ ΠΡΟΒΛΗΜΑ ΤΗΣ ΟΡΟΛΟΓΙΑΣ ΣΤΙΣ «ΦΥΣΙΚΕΣ ΡΗΤΙΝΕΣ»: ο γενικός όρος κρύβει δύο υλικά με αντίθετη συμπεριφορά διάλυσης — τα κόμμεα (με νερό, αδιάλυτα σε οργανικούς διαλύτες) και τις ρητίνες (μόνο σε οργανικούς διαλύτες). «Είναι, λοιπόν, φυσικό τα κόμμεα και οι ρητίνες να χρησιμοποιούνται για διαφορετικούς σκοπούς», και όμως «έχει επικρατήσει η συνήθεια κόμμεα και ρητίνες να θεωρούνται συνώνυμα». Η σύγχυση αυτή μπορεί να οδηγήσει σε λάθος επιλογή υλικού.
• ΤΟ ΠΡΟΒΛΗΜΑ ΤΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΛΑΣΤΟΜΕΡΩΝ: «Παρουσιάζουν μεγάλη ευαισθησία σε διάφορους περιβαλλοντικούς παράγοντες, όπως στο φως και στην υγρασία» — γι' αυτό απαιτούν αντικείμενα «αποθηκευμένα σε χώρους με ελεγχόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες».
• ⚠️ Η ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΠΟΥ ΚΑΝΕΙ ΤΟ ΙΔΙΟ ΤΟ ΒΙΒΛΙΟ (§7.2.2): τα συνθετικά υλικά «σε αντίθεση με τα φυσικά υλικά, είναι απαλλαγμένα από τις ανεπιθύμητες παρενέργειες, όπως είναι η προσβολή και η αλλοίωσή τους από βιολογικούς παράγοντες» — και γι' αυτό «σήμερα οι περισσότερες εργασίες συγκόλλησης αρχαιολογικών αντικειμένων και έργων τέχνης βασίζονται στη χρήση συνθετικών κολλών».

Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα κυριότερα προβλήματα των φυσικών κολλών είναι δύο και κοινά τόσο για τις ζωικές όσο και για τις φυτικές. Πρώτον, δεν χαρακτηρίζονται, κατά κανόνα, από μεγάλη συγκολλητική δυνατότητα. Δεύτερον, προσβάλλονται εύκολα από μικροοργανισμούς και γενικότερα από βιολογικούς παράγοντες φθοράς. Γι' αυτόν ακριβώς τον λόγο, αν και στο παρελθόν χρησιμοποιήθηκαν για συγκολλήσεις, σήμερα η χρήση τους περιορίζεται κυρίως στη δημιουργία συνδετικών χρωμάτων και γενικότερα σε εφαρμογές στα ζωγραφικά έργα και σε εργασίες κατασκευής και συντήρησής τους. Επιπλέον, τα φυσικά ελαστομερή υλικά παρουσιάζουν μεγάλη ευαισθησία σε περιβαλλοντικούς παράγοντες, όπως το φως και η υγρασία.

Κριτήρια αξιολόγησης:

---

Τα μειονεκτήματα της χρήσης συνθετικών κολλών

Ερώτηση: Ποια είναι τα κυριότερα μειονεκτήματα της χρήσης συνθετικών κολλών κατά τις εργασίες συντήρησης;

Απάντηση:

• Η ΑΠΑΝΤΗΣΗ ΤΟΥ ΒΙΒΛΙΟΥ (§7.2.2, σελ. 104), αυτούσια: «Το μειονέκτημά τους είναι ότι δεν υπάρχει μεγάλη πείρα στη χρήση τους και δε γνωρίζουμε απόλυτα τη συμπεριφορά τους στο χρόνο.» ➜ Πρόκειται για μειονέκτημα γνώσης, όχι υλικού: τα συνθετικά «έχουν δικές τους ιδιότητες ειδικά σχεδιασμένες για τη δουλειά του συντηρητή», αλλά δεν έχουν δοκιμαστεί στον χρόνο όπως τα φυσικά, που χρησιμοποιούνται επί αιώνες.
• ΓΙΑΤΙ ΕΙΝΑΙ ΣΟΒΑΡΟ ΑΚΡΙΒΩΣ ΣΤΗ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ — από την §7.4 προκύπτει τι ακριβώς μένει άγνωστο:

    · ΕΚΠΟΜΠΗ ΕΠΙΚΙΝΔΥΝΩΝ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ ΑΠΟΔΟΜΗΣΗΣ — «συγκολλητικά τα οποία
      μεταπίπτουν σε επικίνδυνα (π.χ. όξινα) υλικά προκαλούν ΓΡΗΓΟΡΗ ΦΘΟΡΑ
      του αντικειμένου μας»
    · ΑΠΩΛΕΙΑ ΑΝΤΙΣΤΡΕΨΙΜΟΤΗΤΑΣ — «Θα γίνει αδιάλυτο;» (§7.5)
    · ΧΡΩΜΑΤΙΚΗ ΑΛΛΟΙΩΣΗ — «Θα αλλάξει χρώμα;»· βασικός παράγοντας
      η ΥΠΕΡΙΩΔΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ
    · ΣΥΡΡΙΚΝΩΣΗ και ΑΠΟΔΥΝΑΜΩΣΗ με τον χρόνο

  Γι' αυτό «εφαρμόζονται ειδικές τεχνικές γήρανσης των συγκολλητικών υλικών» — προσομοιώνουν τεχνητά την πείρα που λείπει.

• ΤΟ ΑΝΤΙΣΤΑΘΜΙΣΜΑ (για να είναι δίκαιη η απάντηση): τα συνθετικά είναι απαλλαγμένα από τη βιολογική προσβολή που ταλαιπωρεί τα φυσικά, έχουν ιδιότητες ειδικά σχεδιασμένες, και «σήμερα οι περισσότερες εργασίες συγκόλλησης αρχαιολογικών αντικειμένων και έργων τέχνης βασίζονται στη χρήση συνθετικών κολλών».
• ⚠️ ΠΡΑΚΤΙΚΑ ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑ ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ, από την ίδια ενότητα:

    ΘΕΡΜΟΠΛΑΣΤΙΚΑ    με ΘΕΡΜΑΝΣΗ «ΜΑΛΑΚΩΝΟΥΝ» και ΜΕΙΩΝΟΝΤΑΙ οι μηχανικές
                     αντοχές τους → ακατάλληλα όπου αναμένονται υψηλές
                     θερμοκρασίες
    ΜΕΓΑΛΑ ΠΟΛΥΜΕΡΗ  «όσο μεγαλύτερο είναι το πολυμερές, τόσο πιο δύσκολη
                     είναι η ΔΙΑΛΥΣΗ του και τόσο πιο ΠΗΚΤΟ γίνεται το
                     διάλυμά του» → δυσκολία εφαρμογής ΚΑΙ δυσκολία
                     μελλοντικής αφαίρεσης

Σύνοψη: (ενδεικτική) Το κυριότερο μειονέκτημα της χρήσης συνθετικών κολλών κατά τις εργασίες συντήρησης είναι ότι δεν υπάρχει μεγάλη πείρα στη χρήση τους και δεν γνωρίζουμε απόλυτα τη συμπεριφορά τους στον χρόνο. Αυτό είναι ιδιαίτερα σοβαρό στη συντήρηση, γιατί μένει άγνωστο αν με τη γήρανσή τους θα εκπέμψουν επικίνδυνα, π.χ. όξινα, προϊόντα αποδόμησης που θα φθείρουν το αντικείμενο, αν θα χάσουν την αντιστρεψιμότητά τους και θα γίνουν αδιάλυτα, αν θα αλλάξουν χρώμα ή αν θα συρρικνωθούν και θα αποδυναμωθούν. Γι' αυτόν τον λόγο εφαρμόζονται ειδικές τεχνικές γήρανσης των συγκολλητικών υλικών. Επιπλέον, τα θερμοπλαστικά μαλακώνουν με τη θέρμανση και μειώνονται οι μηχανικές αντοχές τους, ενώ όσο μεγαλύτερο είναι το πολυμερές τόσο πιο δύσκολη είναι η διάλυσή του και τόσο πιο πηκτό γίνεται το διάλυμά του.

Κριτήρια αξιολόγησης:

---

Η κατηγορία κολλών με ευρεία χρήση στη συντήρηση

Ερώτηση: Ποια κατηγορία κολλών χρησιμοποιείται ευρέως στις εργασίες συγκόλλησης αρχαιοτήτων και έργων τέχνης και γιατί;

Απάντηση:

• Η ΑΠΑΝΤΗΣΗ ΣΕ ΔΥΟ ΕΠΙΠΕΔΑ (§7.2.2, σελ. 104):

    ΓΕΝΙΚΑ     οι ΣΥΝΘΕΤΙΚΕΣ ΚΟΛΛΕΣ — «σήμερα οι ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΕΣ εργασίες
               συγκόλλησης αρχαιολογικών αντικειμένων και έργων τέχνης
               ΒΑΣΙΖΟΝΤΑΙ ΣΤΗ ΧΡΗΣΗ ΣΥΝΘΕΤΙΚΩΝ ΚΟΛΛΩΝ»
    ΕΙΔΙΚΟΤΕΡΑ τα ΘΕΡΜΟΠΛΑΣΤΙΚΑ ΥΛΙΚΑ — «Έχουν ΙΣΧΥΡΗ ΣΥΓΚΟΛΛΗΤΙΚΗ
               ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ και χρησιμοποιούνται ΕΥΡΕΩΣ για συγκολλήσεις
               ΠΟΛΛΩΝ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΩΝ ΕΙΔΩΝ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΩΝ»

• ΓΙΑΤΙ ΟΙ ΣΥΝΘΕΤΙΚΕΣ ΓΕΝΙΚΑ — οι τρεις λόγοι που δίνει το βιβλίο:

    ① «Η ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΕΞΕΛΙΞΗ είναι τόσο μεγάλη τα τελευταία χρόνια,
       που τα φυσικά υλικά ΕΧΟΥΝ ΑΝΤΙΚΑΤΑΣΤΑΘΕΙ από συνθετικά»
    ② «ΔΕΝ ΕΙΝΑΙ ΑΠΟΜΙΜΗΣΗ των φυσικών, έχουν ΔΙΚΕΣ ΤΟΥΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ
       ΕΙΔΙΚΑ ΣΧΕΔΙΑΣΜΕΝΕΣ ΓΙΑ ΤΗ ΔΟΥΛΕΙΑ ΤΟΥ ΣΥΝΤΗΡΗΤΗ»
    ③ «σε αντίθεση με τα φυσικά υλικά, είναι ΑΠΑΛΛΑΓΜΕΝΑ ΑΠΟ ΤΙΣ
       ΑΝΕΠΙΘΥΜΗΤΕΣ ΠΑΡΕΝΕΡΓΕΙΕΣ, όπως είναι Η ΠΡΟΣΒΟΛΗ ΚΑΙ Η ΑΛΛΟΙΩΣΗ
       ΤΟΥΣ ΑΠΟ ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΥΣ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ»

  Το ③ είναι ακριβώς το κύριο μειονέκτημα των φυσικών κολλών (ερώτηση 7.7.5) — άρα η αντικατάσταση είναι στοχευμένη απάντηση σε γνωστό πρόβλημα.

• ΓΙΑΤΙ ΤΑ ΘΕΡΜΟΠΛΑΣΤΙΚΑ ΕΙΔΙΚΟΤΕΡΑ: ισχυρή συγκολλητική ικανότητα, ευελιξία εφαρμογής (διαλυμένα σε οργανικό διαλύτη ή ως γαλακτώματα με νερό), απλή σκλήρυνση με εξάτμιση του διαλύτη — χωρίς σκληρυντή ή χημική αντίδραση — και, κρίσιμο για τη δεοντολογία της συντήρησης, η σκλήρυνση με εξάτμιση διαλύτη είναι αντιστρέψιμη: το ίδιο είδος διαλύτη μπορεί αργότερα να επαναδιαλύσει το πολυμερές (§6.4: «μέσω της διάλυσης του πολυμερούς επιτυγχάνουμε την απομάκρυνσή του»).
• Η ΕΞΑΙΡΕΣΗ ΠΟΥ ΕΠΙΒΕΒΑΙΩΝΕΙ ΤΟΝ ΚΑΝΟΝΑ: τα θερμοσκληρυνόμενα «βρίσκουν μεγάλη εφαρμογή στις εργασίες συγκόλλησης πολλών αντικειμένων… ιδιαιτέρως δε των σκληρών μη πορωδών υλικών» — δηλαδή εξειδικευμένη, όχι γενική χρήση. ⚠️ Και η αντίστοιχη εξαίρεση από τα φυσικά: τα ελαστομερή χρησιμεύουν για πορώδη αντικείμενα, «από τα οποία συχνά χρειάζεται να απομακρυνθεί η κόλλα».

Σύνοψη: (ενδεικτική) Στις εργασίες συγκόλλησης αρχαιοτήτων και έργων τέχνης χρησιμοποιούνται ευρέως οι συνθετικές κόλλες, και ειδικότερα τα θερμοπλαστικά υλικά. Σήμερα οι περισσότερες εργασίες συγκόλλησης αρχαιολογικών αντικειμένων και έργων τέχνης βασίζονται στη χρήση συνθετικών κολλών, γιατί η τεχνολογική εξέλιξη είναι τόσο μεγάλη τα τελευταία χρόνια που τα φυσικά υλικά έχουν αντικατασταθεί από συνθετικά, γιατί τα συνθετικά δεν είναι απομίμηση των φυσικών αλλά έχουν δικές τους ιδιότητες ειδικά σχεδιασμένες για τη δουλειά του συντηρητή, και κυρίως γιατί, σε αντίθεση με τα φυσικά υλικά, είναι απαλλαγμένα από ανεπιθύμητες παρενέργειες, όπως η προσβολή και η αλλοίωσή τους από βιολογικούς παράγοντες. Από τις συνθετικές, τα θερμοπλαστικά υλικά έχουν ισχυρή συγκολλητική ικανότητα και χρησιμοποιούνται ευρέως για συγκολλήσεις πολλών διαφορετικών ειδών αντικειμένων, ενώ τα θερμοσκληρυνόμενα βρίσκουν μεγάλη εφαρμογή ιδιαιτέρως στα σκληρά μη πορώδη υλικά.

Κριτήρια αξιολόγησης:

---

Τα κύρια συστατικά μιας κόλλας

Ερώτηση: Ποια είναι τα κύρια συστατικά μιας κόλλας;

Απάντηση:

• ΤΟ ΙΣΤΟΡΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ (§7.3, σελ. 106): «Παλαιότερα οι περισσότερες κόλλες βασίζονταν σε σχετικά απλά υλικά, αλλά οι περισσότερες από αυτές ήταν δύσκολο να χρησιμοποιηθούν με επιτυχία. Αντίθετα, οι περισσότερες από τις νεότερες κόλλες βασίζονται σε μείγματα από σύνθετα υλικά, που μπορεί να είναι οργανικά, ανόργανα ή και συνδυασμοί τους.»
• ΤΟ ΒΑΣΙΚΟ ΣΥΣΤΑΤΙΚΟ: «Το βασικό συστατικό χάρη στο οποίο επιτυγχάνεται η συγκόλληση και δημιουργούνται οι μηχανικές αντοχές στο σημείο σύνδεσης είναι ένα ή περισσότερα από τα φυσικά ή από τα συνθετικά υλικά που προαναφέρθηκαν.» ➜ Όλα τα υπόλοιπα «εξυπηρετούν συνήθως κάποιους άλλους σκοπούς».
• ΔΙΑΛΥΤΕΣ: «Αποτελούν το διαλυτικό συστατικό για τα άλλα συγκολλητικά συστατικά και παράλληλα δημιουργούν την επιθυμητή ρευστότητα στην κόλλα, η οποία εξασφαλίζει ενιαία διασπορά του συγκολλητικού επάνω στις προς συγκόλληση επιφάνειες.» ΚΑΤΑΛΥΤΕΣ ΚΑΙ ΣΚΛΗΡΥΝΤΕΣ — «συστατικά που βοηθούν τη διαδικασία της συγκόλλησης»:

    ΣΚΛΗΡΥΝΤΕΣ «επιδρούν με ΧΗΜΙΚΗ ΣΥΝΔΕΣΗ με το συγκολλητικό υλικό»·
       βασίζονται σε μονομερή, πολυμερή και μείγματά τους· η αναλογία
       συγκολλητικού-σκληρυντή «εξαρτάται ΑΜΕΣΑ από τις ΦΥΣΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ
       της κόλλας και μπορεί να ποικίλλει σε ένα ΜΙΚΡΟ ΦΑΣΜΑ ΤΙΜΩΝ»
    ΚΑΤΑΛΥΤΕΣ  «κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ΠΑΡΑΜΕΝΟΥΝ ΑΝΑΛΛΟΙΩΤΟΙ»·
       βοηθούν τις ΘΕΡΜΟΠΛΑΣΤΙΚΕΣ ρητίνες «στη ΜΕΙΩΣΗ ΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ
       ΣΥΓΚΟΛΛΗΣΗΣ»· οξέα, βάσεις, άλατα, ενώσεις θείου, υπεροξείδια
       ⚠️ «αντίθετα με τους σκληρυντές, απαιτούνται ΜΙΚΡΕΣ ΠΟΣΟΤΗΤΕΣ»

• ΕΠΙΤΑΧΥΝΤΕΣ, ΣΤΑΘΕΡΟΠΟΙΗΤΕΣ ΚΑΙ ΕΠΙΒΡΑΔΥΝΤΕΣ: «Αυτές οι ουσίες ελέγχουν την ταχύτητα της διαδικασίας συγκόλλησης.»

    ΕΠΙΤΑΧΥΝΤΗΣ    «επιταχύνει τη διαδικασία συγκόλλησης με την ΚΑΤΑΛΥΤΙΚΗ
                   ΕΝΩΣΗ του με το συγκολλητικό υλικό»
    ΕΠΙΒΡΑΔΥΝΤΗΣ   επιφέρει ΕΠΙΒΡΑΔΥΝΣΗ
    ΣΤΑΘΕΡΟΠΟΙΗΤΗΣ «ΣΤΑΜΑΤΑ τη διαδικασία συγκόλλησης, ΜΕΤΑ την επιβράδυνση
                   που επιφέρει ο επιβραδυντής, και παράλληλα ΠΑΡΑΤΕΙΝΕΙ
                   ΤΗ ΖΩΗ ΤΗΣ ΚΟΛΛΑΣ»

  ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΙΣ: «ουσίες που προστίθενται στο συγκολλητικό μείγμα, για να αλλάξουν τις ιδιότητες του συγκολλητικού που έχει στερεοποιηθεί (π.χ. τη σταθερότητα και την αντοχή, την ανθεκτικότητα σε διάφορες συνθήκες, την καλυπτικότητα του πολυμερούς, τη συνοχή και τις ιδιότητες συγκόλλησης) σε σχέση με εκείνες που δίνει ο κατασκευαστής.»

•   ΚΟΛΛΑ = ΒΑΣΙΚΟ ΣΥΓΚΟΛΛΗΤΙΚΟ (φυσικό ή συνθετικό υλικό)
            + ΔΙΑΛΥΤΕΣ            → ρευστότητα, ενιαία διασπορά
            + ΣΚΛΗΡΥΝΤΕΣ          → χημική σκλήρυνση (μεγάλες ποσότητες)
            + ΚΑΤΑΛΥΤΕΣ           → ταχύτερη συγκόλληση (μικρές ποσότητες)
            + ΕΠΙΤΑΧΥΝΤΕΣ / ΕΠΙΒΡΑΔΥΝΤΕΣ / ΣΤΑΘΕΡΟΠΟΙΗΤΕΣ → ταχύτητα
            + ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΙΣ         → ιδιότητες ΜΕΤΑ τη στερεοποίηση

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι νεότερες κόλλες βασίζονται σε μείγματα από σύνθετα υλικά, που μπορεί να είναι οργανικά, ανόργανα ή και συνδυασμοί τους. Το βασικό συστατικό, χάρη στο οποίο επιτυγχάνεται η συγκόλληση και δημιουργούνται οι μηχανικές αντοχές στο σημείο σύνδεσης, είναι ένα ή περισσότερα από τα φυσικά ή τα συνθετικά υλικά. Τα άλλα συστατικά εξυπηρετούν άλλους σκοπούς και είναι τα εξής. Οι διαλύτες, που αποτελούν το διαλυτικό συστατικό για τα άλλα συγκολλητικά συστατικά και δημιουργούν την επιθυμητή ρευστότητα, η οποία εξασφαλίζει ενιαία διασπορά του συγκολλητικού στις επιφάνειες. Οι καταλύτες και οι σκληρυντές, όπου οι σκληρυντές επιδρούν με χημική σύνδεση με το συγκολλητικό υλικό, ενώ οι καταλύτες παραμένουν αναλλοίωτοι, βοηθούν τις θερμοπλαστικές ρητίνες στη μείωση του χρόνου συγκόλλησης και απαιτούνται σε μικρές ποσότητες. Οι επιταχυντές, οι σταθεροποιητές και οι επιβραδυντές, που ελέγχουν την ταχύτητα της διαδικασίας συγκόλλησης. Και οι μετατροπείς, που προστίθενται για να αλλάξουν τις ιδιότητες του συγκολλητικού που έχει στερεοποιηθεί, όπως τη σταθερότητα, την αντοχή, την ανθεκτικότητα σε διάφορες συνθήκες, την καλυπτικότητα του πολυμερούς και τη συνοχή, σε σχέση με εκείνες που δίνει ο κατασκευαστής.

Κριτήρια αξιολόγησης:

---

Οι βασικές ιδιότητες των συγκολλητικών υλικών

Ερώτηση: Ποιες οι βασικές ιδιότητες των συγκολλητικών υλικών;

Απάντηση:

• Η ΑΦΕΤΗΡΙΑ (§7.4, σελ. 108): «Στο σύγχρονο πεδίο της συντήρησης είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε πλήρως τις ιδιότητες των υλικών που χρησιμοποιούμε. Κάθε συγκολλητικό έχει τις δικές του ιδιότητες, οι οποίες μεταβάλλονται με το χρόνο.»
• ① ΟΞΥΤΗΤΑ ή ΒΑΣΙΚΟΤΗΤΑ: «Υπερβολική οξύτητα ή βασικότητα πρέπει να αποφεύγονται, επειδή επιταχύνουν τη φθορά του αντικειμένου μας. Επιβάλλεται, λοιπόν, να γνωρίζουμε το pH της κόλλας που θα χρησιμοποιήσουμε. Γενικά, πρέπει να προτιμούνται υλικά με διάρκεια στην ουδετερότητά τους. Η οξύτητα μετριέται με ειδικά pH-μετρα σε διαλύματα ή σε γαλακτώματα του συγκολλητικού.» ② ΕΚΠΟΜΠΗ ΕΠΙΚΙΝΔΥΝΩΝ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ ΑΠΟΔΟΜΗΣΗΣ: «Συγκολλητικά τα οποία μεταπίπτουν σε επικίνδυνα (π.χ. όξινα) υλικά προκαλούν γρήγορη φθορά του αντικειμένου μας και πρέπει να αποφεύγονται. Ο τύπος και η ποσότητα της μετάπτωσης πρέπει να είναι γνωστά, ώστε να προλαμβάνονται.»
• ③ ΕΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑ: «διαφέρει από υλικό σε υλικό και μεταβάλλεται με το χρόνο. Προτιμάμε πάντα τα υλικά τα οποία διατηρούν την ίδια ελαστικότητα καθ' όλη τη γήρανσή τους.» ④ ΣΥΡΡΙΚΝΩΣΗ: μετριέται «για να αποφεύγονται οι δυσάρεστες παρενέργειες που την ακολουθούν. Αυτές είναι το ζάρωμα, η κάμψη, το κρακελάρισμα και η μερική ή ολική ρήξη του συγκολλητικού μέσου.» Η μέθοδος μέτρησης «περιλαμβάνει μέτρηση του μήκους των συγκολλήσεων κατά τη διάρκεια της γήρανσης». ⑤ ΔΙΑΛΥΤΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΔΥΝΑΤΟΤΗΤΑ ΑΦΑΙΡΕΣΗΣ (ΑΝΤΙΣΤΡΕΨΙΜΟΤΗΤΑ): «Κάθε συγκολλητικό θα πρέπει να διατηρεί τη διαλυτότητά του ως προς ένα συγκεκριμένο διαλύτη και αντίστοιχα τη δυνατότητα αφαίρεσής του καθ' όλη τη διάρκεια της ζωής του.»
• ⑥ ΧΡΩΜΑ ΜΕΤΑ ΤΗ ΣΤΕΡΕΟΠΟΙΗΣΗ: «Η αλλαγή χρώματος ή ο αποχρωματισμός… είναι ένα ανεπιθύμητο φαινόμενο… Συχνά το χρώμα μιας κόλλας μεταβάλλεται απλώς και μόνο με τη σκλήρυνσή της. Ο βασικός όμως παράγοντας που επιδρά στις χρωματικές μεταβολές είναι η υπεριώδης ακτινοβολία.» ⑦ ΙΞΩΔΕΣ: «εκφράζει τη ρευστότητα ενός υλικού. Όσο πιο μεγάλο είναι το ιξώδες μιας κόλλας, τόσο πιο παχύρρευστη είναι αυτή και, επομένως, τόσο μικρότερη είναι η διεισδυτικότητά της. Το ιξώδες μπορεί να μειωθεί με την προσθήκη διαλύτη σε μια κόλλα, αλλά τότε μειώνεται η συγκολλητική δύναμή της.» ⑧ ΧΡΟΝΟΣ ΣΚΛΗΡΥΝΣΗΣ: «Το χρονικό διάστημα που απαιτείται από τη στιγμή εφαρμογής έως τη στιγμή που σκληραίνει ένα συγκολλητικό υλικό είναι καθοριστικό για τις εργασίες συντήρησης.» ⑨ ΣΥΓΚΟΛΛΗΤΙΚΗ ΙΔΙΟΤΗΤΑ: «Η «ένταση» της συγκολλητικής ιδιότητας μιας κόλλας εκφράζει το πόσο «δυνατή» είναι μια κόλλα, το πόσο δηλαδή αντέχει ο «συγκολλητικός δεσμός» που δημιουργεί ανάμεσα σε δύο συγκολλούμενες επιφάνειες κατά την άσκηση πάνω της διάφορων δυνάμεων.»
• ΟΙ ΤΡΕΙΣ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΑ ΠΑΝΤΑ: «Πολλές από τις παραπάνω ιδιότητες των συγκολλητικών επηρεάζονται από την επίδραση των υπεριωδών ακτίνων, της θερμοκρασίας και της υγρασίας. Είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τα αποτελέσματα της δράσης των παραπάνω παραγόντων σε κάθε κόλλα, προτού τη χρησιμοποιήσουμε.» Και ακόμη: «είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τον τρόπο παρασκευής και τον τρόπο εφαρμογής κάθε κόλλας, καθώς και το βαθμό πρόσφυσής της με τα αντικείμενα που πρόκειται να συγκολληθούν».

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι βασικές ιδιότητες των συγκολλητικών υλικών που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη στην επιλογή τους είναι εννέα. Πρώτον, η οξύτητα ή βασικότητα, όπου υπερβολικές τιμές πρέπει να αποφεύγονται γιατί επιταχύνουν τη φθορά του αντικειμένου και όπου προτιμούνται υλικά με διάρκεια στην ουδετερότητά τους. Δεύτερον, η εκπομπή επικίνδυνων προϊόντων αποδόμησης, αφού συγκολλητικά που μεταπίπτουν σε επικίνδυνα, π.χ. όξινα, υλικά προκαλούν γρήγορη φθορά. Τρίτον, η ελαστικότητα, όπου προτιμάμε υλικά που διατηρούν την ίδια ελαστικότητα καθ' όλη τη γήρανσή τους. Τέταρτον, η συρρίκνωση, οι παρενέργειες της οποίας είναι το ζάρωμα, η κάμψη, το κρακελάρισμα και η μερική ή ολική ρήξη του συγκολλητικού μέσου. Πέμπτον, η διαλυτότητα και η δυνατότητα αφαίρεσης, δηλαδή η αντιστρεψιμότητα, που πρέπει να διατηρείται καθ' όλη τη διάρκεια ζωής του υλικού. Έκτον, το χρώμα μετά τη στερεοποίηση, με βασικό παράγοντα μεταβολής την υπεριώδη ακτινοβολία. Έβδομον, το ιξώδες, όπου όσο πιο μεγάλο είναι τόσο πιο παχύρρευστη η κόλλα και τόσο μικρότερη η διεισδυτικότητά της. Όγδοον, ο χρόνος σκλήρυνσης, δηλαδή το διάστημα από την εφαρμογή έως τη σκλήρυνση. Ένατον, η συγκολλητική ιδιότητα, δηλαδή το πόσο αντέχει ο συγκολλητικός δεσμός στην άσκηση δυνάμεων. Πολλές από τις ιδιότητες αυτές επηρεάζονται από τις υπεριώδεις ακτίνες, τη θερμοκρασία και την υγρασία.

Κριτήρια αξιολόγησης:

---

Ο έλεγχος της αντιστρεψιμότητας μιας κόλλας

Ερώτηση: Πώς μπορούμε να ελέγξουμε την αντιστρεψιμότητα μιας κόλλας;

Απάντηση:

• Η ΑΠΑΝΤΗΣΗ (§7.4, σελ. 109), αυτούσια: «Κάθε συγκολλητικό θα πρέπει να διατηρεί τη διαλυτότητά του ως προς ένα συγκεκριμένο διαλύτη και αντίστοιχα τη δυνατότητα αφαίρεσής του καθ' όλη τη διάρκεια της ζωής του. Η μέτρηση αυτή γίνεται με τον έλεγχο της επίδρασης διάφορων διαλυτών στα συγκολλητικά σε δεδομένους χρόνους.»
• ΤΑ ΔΥΟ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΤΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ:

    ① ΔΙΑΦΟΡΟΙ ΔΙΑΛΥΤΕΣ   όχι ένας: ελέγχεται το ΦΑΣΜΑ των διαλυτών που
                          εξακολουθούν να δρουν πάνω στο συγκολλητικό
    ② ΣΕ ΔΕΔΟΜΕΝΟΥΣ ΧΡΟΝΟΥΣ  ο έλεγχος επαναλαμβάνεται ΣΤΟΝ ΧΡΟΝΟ, γιατί
                          «κάθε συγκολλητικό έχει τις δικές του ιδιότητες,
                          οι οποίες ΜΕΤΑΒΑΛΛΟΝΤΑΙ ΜΕ ΤΟΝ ΧΡΟΝΟ»

  ➜ Δηλαδή η αντιστρεψιμότητα δεν είναι σταθερή ιδιότητα: μια κόλλα που σήμερα αφαιρείται, μπορεί με τη γήρανση να γίνει αδιάλυτη.

• Η ΣΥΝΔΕΣΗ ΜΕ ΤΙΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΓΗΡΑΝΣΗΣ: επειδή δεν μπορούμε να περιμένουμε δεκαετίες, ο έλεγχος γίνεται στο πλαίσιο των ειδικών τεχνικών γήρανσης που αναφέρει η ίδια ενότητα — η τεχνητή γήρανση προσομοιώνει τη δράση των υπεριωδών ακτίνων, της θερμοκρασίας και της υγρασίας, που είναι ακριβώς οι τρεις παράγοντες που επηρεάζουν τις ιδιότητες των συγκολλητικών.
• ΓΙΑΤΙ ΕΙΝΑΙ ΚΡΙΣΙΜΗ Η ΑΝΤΙΣΤΡΕΨΙΜΟΤΗΤΑ — τα δύο σημεία όπου το βιβλίο τη βάζει ως κριτήριο:

    §7.5 «Για να αποκαλέσουμε μια συγκόλληση «επιτυχημένη»… πρέπει να δούμε
         τις μηχανικές ιδιότητες της «ένωσης», τα αισθητικά αποτελέσματα…
         και ΤΟΝ ΒΑΘΜΟ ΑΝΤΙΣΤΡΕΨΙΜΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ»
         Η ΕΝΩΣΗ → ΑΝΤΙΣΤΡΕΨΙΜΟΤΗΤΑ: «Μπορεί να αφαιρεθεί το συγκολλητικό
         ΧΩΡΙΣ ΝΑ ΚΑΤΑΣΤΡΑΦΕΙ ΤΟ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ;»
         ΠΟΣΟ ΘΑ ΔΙΑΡΚΕΣΕΙ; → ΑΝΤΙΣΤΡΕΨΙΜΟΤΗΤΑ: «ΘΑ ΓΙΝΕΙ ΑΔΙΑΛΥΤΟ;»
    §7.6 «τα στερεωτικά υλικά πρέπει να είναι ΕΥΚΟΛΑ ΑΝΤΙΣΤΡΕΨΙΜΑ»

Σύνοψη: (ενδεικτική) Την αντιστρεψιμότητα μιας κόλλας την ελέγχουμε μέσω της διαλυτότητας και της δυνατότητας αφαίρεσής της. Κάθε συγκολλητικό θα πρέπει να διατηρεί τη διαλυτότητά του ως προς έναν συγκεκριμένο διαλύτη και αντίστοιχα τη δυνατότητα αφαίρεσής του καθ' όλη τη διάρκεια της ζωής του. Η μέτρηση αυτή γίνεται με τον έλεγχο της επίδρασης διάφορων διαλυτών στα συγκολλητικά σε δεδομένους χρόνους, δηλαδή με επαναλαμβανόμενες δοκιμές στον χρόνο και όχι μία μόνο φορά, αφού οι ιδιότητες κάθε συγκολλητικού μεταβάλλονται με τη γήρανσή του και μια κόλλα που αρχικά αφαιρείται μπορεί αργότερα να γίνει αδιάλυτη.

Κριτήρια αξιολόγησης:

---

Οι ιδιότητες που ελέγχονται με ειδικές τεχνικές γήρανσης

Ερώτηση: Ποιες ιδιότητες των συγκολλητικών υλικών ελέγχονται με ειδικές τεχνικές γήρανσης;

Απάντηση:

• Η ΡΗΤΗ ΑΝΑΦΟΡΑ ΤΟΥ ΒΙΒΛΙΟΥ (§7.4, σελ. 108, στην «Εκπομπή επικίνδυνων προϊόντων αποδόμησης»): «Για το λόγο αυτό εφαρμόζονται ειδικές τεχνικές γήρανσης των συγκολλητικών υλικών, κατά τις οποίες ελέγχονται τα προϊόντα μετάπτωσής τους.» ➜ Η πρώτη ιδιότητα είναι λοιπόν η εκπομπή επικίνδυνων προϊόντων αποδόμησης: «ο τύπος και η ποσότητα της μετάπτωσης πρέπει να είναι γνωστά, ώστε να προλαμβάνονται».
• ΟΙ ΥΠΟΛΟΙΠΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΠΟΥ ΤΟ ΒΙΒΛΙΟ ΣΥΝΔΕΕΙ ΡΗΤΑ ΜΕ ΤΗ ΓΗΡΑΝΣΗ:

    ΕΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑ  «Προτιμάμε πάντα τα υλικά τα οποία ΔΙΑΤΗΡΟΥΝ ΤΗΝ ΙΔΙΑ
       ΕΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑ ΚΑΘ' ΟΛΗ ΤΗ ΓΗΡΑΝΣΗ ΤΟΥΣ»
    ΣΥΡΡΙΚΝΩΣΗ    «Η μέθοδος που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της
       συρρίκνωσης περιλαμβάνει ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΟΥ ΜΗΚΟΥΣ ΤΩΝ ΣΥΓΚΟΛΛΗΣΕΩΝ
       ΚΑΤΑ ΤΗ ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΤΗΣ ΓΗΡΑΝΣΗΣ»
    ΔΙΑΛΥΤΟΤΗΤΑ και ΔΥΝΑΤΟΤΗΤΑ ΑΦΑΙΡΕΣΗΣ (ΑΝΤΙΣΤΡΕΨΙΜΟΤΗΤΑ)
       «ελέγχεται με την επίδραση ΔΙΑΦΟΡΩΝ ΔΙΑΛΥΤΩΝ στα συγκολλητικά
       ΣΕ ΔΕΔΟΜΕΝΟΥΣ ΧΡΟΝΟΥΣ»
    ΧΡΩΜΑ ΜΕΤΑ ΤΗ ΣΤΕΡΕΟΠΟΙΗΣΗ  «ανεπιθύμητο φαινόμενο που ΠΟΛΛΕΣ ΦΟΡΕΣ
       ΣΥΜΒΑΙΝΕΙ ΜΕ ΤΗΝ ΠΑΡΟΔΟ ΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ»· βασικός παράγοντας
       η ΥΠΕΡΙΩΔΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ

  ⚠️ Κοινός παρονομαστής: όλες αυτές είναι ιδιότητες που μεταβάλλονται με τον χρόνο — «κάθε συγκολλητικό έχει τις δικές του ιδιότητες, οι οποίες μεταβάλλονται με το χρόνο».

• ΓΙΑΤΙ ΧΡΕΙΑΖΕΤΑΙ ΤΕΧΝΗΤΗ ΓΗΡΑΝΣΗ: «Πολλές από τις παραπάνω ιδιότητες των συγκολλητικών επηρεάζονται από την επίδραση των υπεριωδών ακτίνων, της θερμοκρασίας και της υγρασίας. Είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τα αποτελέσματα της δράσης των παραπάνω παραγόντων σε κάθε κόλλα, προτού τη χρησιμοποιήσουμε.» Η τεχνητή γήρανση συμπιέζει τον χρόνο: εκθέτει το δείγμα στους ίδιους τρεις παράγοντες σε ελεγχόμενες, εντατικές συνθήκες.
• ΤΟ ΙΔΙΟ ΕΡΩΤΗΜΑ ΜΕ ΑΛΛΗ ΔΙΑΤΥΠΩΣΗ — οι «μακροπρόθεσμες αλλαγές» του διαγράμματος της §7.5 (σελ. 112) είναι ακριβώς ο κατάλογος όσων ελέγχει η γήρανση:

    ΠΟΣΟ ΘΑ ΔΙΑΡΚΕΣΕΙ; — ΜΑΚΡΟΠΡΟΘΕΣΜΕΣ ΑΛΛΑΓΕΣ
       «Θα συρρικνωθεί;»
       «Τα προϊόντα της αποσύνθεσης θα επηρεάσουν το αντικείμενο;»
       ΔΥΝΑΜΗ: «Θα αποδυναμωθεί;»
       ΑΝΤΙΣΤΡΕΨΙΜΟΤΗΤΑ: «Θα γίνει αδιάλυτο;»
       ΕΜΦΑΝΙΣΗ: «Θα αλλάξει χρώμα;»

Σύνοψη: (ενδεικτική) Με ειδικές τεχνικές γήρανσης ελέγχονται όσες ιδιότητες των συγκολλητικών υλικών μεταβάλλονται με τον χρόνο. Το βιβλίο αναφέρει ρητά ότι εφαρμόζονται ειδικές τεχνικές γήρανσης για τον έλεγχο της εκπομπής επικίνδυνων προϊόντων αποδόμησης, κατά τις οποίες ελέγχονται τα προϊόντα μετάπτωσης των υλικών, ώστε να είναι γνωστά ο τύπος και η ποσότητα της μετάπτωσης και να προλαμβάνονται. Κατά τη γήρανση ελέγχονται επίσης η ελαστικότητα, αφού προτιμούμε τα υλικά που διατηρούν την ίδια ελαστικότητα καθ' όλη τη γήρανσή τους, η συρρίκνωση, που μετριέται με μέτρηση του μήκους των συγκολλήσεων κατά τη διάρκεια της γήρανσης, η διαλυτότητα και η δυνατότητα αφαίρεσης, δηλαδή η αντιστρεψιμότητα, που ελέγχεται με την επίδραση διάφορων διαλυτών σε δεδομένους χρόνους, και το χρώμα μετά τη στερεοποίηση, που μεταβάλλεται με την πάροδο του χρόνου κυρίως λόγω της υπεριώδους ακτινοβολίας. Οι τεχνικές αυτές είναι αναγκαίες, γιατί πολλές από τις ιδιότητες των συγκολλητικών επηρεάζονται από την επίδραση των υπεριωδών ακτίνων, της θερμοκρασίας και της υγρασίας, και είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τα αποτελέσματα της δράσης τους σε κάθε κόλλα προτού τη χρησιμοποιήσουμε.

Κριτήρια αξιολόγησης:

---

Η εκτίμηση της συγκολλητικής δυνατότητας μιας κόλλας

Ερώτηση: Πώς μπορούμε να εκτιμήσουμε τη συγκολλητική δυνατότητα μιας κόλλας;

Απάντηση:

• ΤΙ ΕΙΝΑΙ Η ΣΥΓΚΟΛΛΗΤΙΚΗ ΙΔΙΟΤΗΤΑ (§7.4, σελ. 109-110): «Η «ένταση» της συγκολλητικής ιδιότητας μιας κόλλας εκφράζει το πόσο «δυνατή» είναι μια κόλλα, το πόσο δηλαδή αντέχει ο «συγκολλητικός δεσμός» που δημιουργεί ανάμεσα σε δύο συγκολλούμενες επιφάνειες κατά την άσκηση πάνω της διάφορων δυνάμεων.»
• Η ΜΕΘΟΔΟΣ ΕΚΤΙΜΗΣΗΣ, αυτούσια: «Μπορούμε να εκτιμήσουμε τη συγκολλητική δυνατότητα μιας κόλλας, εάν ελέγξουμε μέχρι ποιου σημείου αντέχει η συγκόλληση, όταν ασκούνται στα δύο συγκολλούμενα τμήματα οι εν λόγω δυνάμεις, π.χ. δύναμη διάτμησης, δύναμη εφελκυσμού, δύναμη συμπίεσης κτλ.»

    ΔΙΑΤΜΗΣΗ     οι δύο επιφάνειες ΟΛΙΣΘΑΙΝΟΥΝ παράλληλα η μία ως προς
                 την άλλη
    ΕΦΕΛΚΥΣΜΟΣ   τα δύο τμήματα ΤΡΑΒΙΟΥΝΤΑΙ σε αντίθετες κατευθύνσεις,
                 κάθετα στη ραφή
    ΣΥΜΠΙΕΣΗ     τα δύο τμήματα ΠΙΕΖΟΝΤΑΙ το ένα προς το άλλο
    → σε κάθε περίπτωση μετράμε ΜΕΧΡΙ ΠΟΙΟ ΣΗΜΕΙΟ ΑΝΤΕΧΕΙ η συγκόλληση

• ⚠️ «ΔΥΝΑΤΗ» ΔΕΝ ΣΗΜΑΙΝΕΙ «ΚΑΛΗ» — το κρίσιμο δίδαγμα του διαγράμματος της §7.5 (σελ. 112):

    Η ΕΝΩΣΗ → ΔΥΝΑΜΗ
       «Πολύ δυνατή;»   → ΣΠΑΕΙ ΤΟ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ
       «Πολύ αδύνατη;»  → ΤΟ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΔΙΑΛΥΕΤΑΙ

  Ζητούμενο είναι η κατάλληλη, όχι η μέγιστη δύναμη: η κόλλα πρέπει να είναι ασθενέστερη από το ίδιο το αντικείμενο, ώστε σε καταπόνηση να υποχωρήσει η ραφή και όχι το έργο.

• ΤΙ ΜΕΙΩΝΕΙ ΤΗ ΣΥΓΚΟΛΛΗΤΙΚΗ ΔΥΝΑΜΗ (§7.4, ιξώδες): «Το ιξώδες μπορεί να μειωθεί με την προσθήκη διαλύτη σε μια κόλλα, αλλά τότε μειώνεται η συγκολλητική δύναμή της.» Δηλαδή διεισδυτικότητα και συγκολλητική δύναμη είναι αντίθετα ζητούμενα — και ακριβώς γι' αυτό (§7.6) «ενώ χρησιμοποιούμε σχετικά πυκνά διαλύματα για συγκολλήσεις, στις εργασίες στερέωσης τα ίδια πολυμερή θα χρησιμοποιηθούν με μορφή αραιών διαλυμάτων».
• ΚΑΙ ΟΙ ΠΡΟΫΠΟΘΕΣΕΙΣ ΤΗΣ ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑΣ (§7.5) — η ίδια κόλλα αποδίδει διαφορετικά ανάλογα με την εφαρμογή:

    ΣΥΓΚΟΛΛΗΤΙΚΟ: Κατάλληλο ιξώδες; (Απλώνεται εύκολα χωρίς να φεύγει;)
                  Κατάλληλη ένταση; (Πρέπει να απλώνεται σε όλη
                  την επιφάνεια.)
    ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ:    Είναι καθαρή;   Μήπως πρέπει να λειανθεί;

  Τέλος, «είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τον τρόπο παρασκευής και τον τρόπο εφαρμογής κάθε κόλλας, καθώς και το βαθμό πρόσφυσής της με τα αντικείμενα που πρόκειται να συγκολληθούν».

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η ένταση της συγκολλητικής ιδιότητας μιας κόλλας εκφράζει το πόσο δυνατή είναι η κόλλα, δηλαδή το πόσο αντέχει ο συγκολλητικός δεσμός που δημιουργεί ανάμεσα σε δύο συγκολλούμενες επιφάνειες κατά την άσκηση πάνω της διάφορων δυνάμεων. Μπορούμε να εκτιμήσουμε τη συγκολλητική δυνατότητα μιας κόλλας εάν ελέγξουμε μέχρι ποιου σημείου αντέχει η συγκόλληση, όταν ασκούνται στα δύο συγκολλούμενα τμήματα οι εν λόγω δυνάμεις, όπως δύναμη διάτμησης, δύναμη εφελκυσμού ή δύναμη συμπίεσης. Πρέπει πάντως να σημειωθεί ότι η μεγαλύτερη δυνατή δύναμη δεν είναι και η επιθυμητή, γιατί μια πολύ δυνατή κόλλα σπάει το αντικείμενο, ενώ μια πολύ αδύνατη δεν το συγκρατεί.

Κριτήρια αξιολόγησης:

---

Η μεταβολή της ρευστότητας μιας κόλλας και οι συνέπειές της

Ερώτηση: Πώς μπορούμε να μεταβάλουμε την ρευστότητα μιας κόλλας και ποιες θα είναι οι συνέπειες αυτής της μεταβολής;

Απάντηση:

• ΤΟ ΜΕΓΕΘΟΣ ΠΟΥ ΕΚΦΡΑΖΕΙ ΤΗ ΡΕΥΣΤΟΤΗΤΑ (§7.4, σελ. 109): «Το μέγεθος αυτό [το ιξώδες] εκφράζει τη ρευστότητα ενός υλικού. Όσο πιο μεγάλο είναι το ιξώδες μιας κόλλας, τόσο πιο παχύρρευστη είναι αυτή και, επομένως, τόσο μικρότερη είναι η διεισδυτικότητά της.»
• Ο ΤΡΟΠΟΣ ΜΕΤΑΒΟΛΗΣ ΚΑΙ Η ΣΥΝΕΠΕΙΑ ΤΟΥ, αυτούσια: «Το ιξώδες μπορεί να μειωθεί με την προσθήκη διαλύτη σε μια κόλλα, αλλά τότε μειώνεται η συγκολλητική δύναμή της.»

    + ΔΙΑΛΥΤΗΣ  →  ↓ ΙΞΩΔΕΣ  →  ↑ ΡΕΥΣΤΟΤΗΤΑ  →  ↑ ΔΙΕΙΣΔΥΤΙΚΟΤΗΤΑ
                                              ΑΛΛΑ ↓ ΣΥΓΚΟΛΛΗΤΙΚΗ ΔΥΝΑΜΗ

  ➜ Πρόκειται για συμβιβασμό, όχι για βελτίωση: ό,τι κερδίζεται σε διείσδυση, χάνεται σε αντοχή του δεσμού.

• Ο ΡΟΛΟΣ ΤΟΥ ΔΙΑΛΥΤΗ ΩΣ ΣΥΣΤΑΤΙΚΟΥ (§7.3, σελ. 106): οι διαλύτες «αποτελούν το διαλυτικό συστατικό για τα άλλα συγκολλητικά συστατικά και παράλληλα δημιουργούν την επιθυμητή ρευστότητα στην κόλλα, η οποία εξασφαλίζει ενιαία διασπορά του συγκολλητικού επάνω στις προς συγκόλληση επιφάνειες». Και (§7.2.2): «όσο μεγαλύτερο είναι το πολυμερές, τόσο πιο δύσκολη είναι η διάλυσή του και τόσο πιο πηκτό γίνεται το διάλυμά του» — άρα η ρευστότητα εξαρτάται και από την επιλογή του ίδιου του πολυμερούς.
• Η ΠΡΑΚΤΙΚΗ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΟΥ ΚΑΝΟΝΑ — ΣΥΓΚΟΛΛΗΣΗ ΕΝΑΝΤΙ ΣΤΕΡΕΩΣΗΣ (§7.6, σελ. 113): «τα στερεωτικά υλικά πρέπει… να έχουν μικρό ιξώδες, δηλαδή ικανοποιητική ρευστότητα. Αυτό επιτυγχάνεται με προσθήκη διαλύτη στο διάλυμα του συνθετικού πολυμερούς. Με άλλα λόγια, ενώ χρησιμοποιούμε σχετικά πυκνά διαλύματα συνθετικών πολυμερών για συγκολλήσεις, στις εργασίες στερέωσης τα ίδια συνθετικά πολυμερή θα χρησιμοποιηθούν με μορφή αραιών διαλυμάτων.»

    ΠΥΚΝΟ ΔΙΑΛΥΜΑ → ΣΥΓΚΟΛΛΗΣΗ  ζητούμενο η ΣΥΓΚΟΛΛΗΤΙΚΗ ΔΥΝΑΜΗ
    ΑΡΑΙΟ ΔΙΑΛΥΜΑ → ΣΤΕΡΕΩΣΗ     ζητούμενο η ΔΙΕΙΣΔΥΤΙΚΟΤΗΤΑ

• ⚠️ Η ΣΥΝΕΠΕΙΑ ΑΝ ΔΕΝ ΓΙΝΕΙ ΣΩΣΤΑ Η ΡΥΘΜΙΣΗ (§7.6): αν το στερεωτικό δεν έχει αρκετή διεισδυτικότητα, «και η δομή του αντικειμένου δε θα ενισχυθεί και θα δημιουργηθεί στην επιφάνειά του ένα «φιλμ» του συνθετικού πολυμερούς, πράγμα που είναι ανεπιθύμητο» — δηλαδή διπλή αποτυχία: ούτε στερέωση, και επιπλέον αισθητική αλλοίωση. Και στην προετοιμασία της συγκόλλησης (§7.5) το ίδιο ζήτημα τίθεται ως: «Κατάλληλο ιξώδες; (Απλώνεται εύκολα χωρίς να φεύγει;)».

Σύνοψη: (ενδεικτική) Τη ρευστότητα μιας κόλλας την εκφράζει το ιξώδες της: όσο πιο μεγάλο είναι το ιξώδες, τόσο πιο παχύρρευστη είναι η κόλλα και τόσο μικρότερη είναι η διεισδυτικότητά της. Το ιξώδες μπορεί να μειωθεί, δηλαδή η ρευστότητα να αυξηθεί, με την προσθήκη διαλύτη στην κόλλα, αλλά η συνέπεια αυτής της μεταβολής είναι ότι τότε μειώνεται η συγκολλητική δύναμή της. Πρόκειται επομένως για συμβιβασμό ανάμεσα σε διεισδυτικότητα και αντοχή του δεσμού. Ακριβώς γι' αυτό, ενώ χρησιμοποιούμε σχετικά πυκνά διαλύματα συνθετικών πολυμερών για συγκολλήσεις, όπου ζητούμενο είναι η συγκολλητική δύναμη, στις εργασίες στερέωσης τα ίδια συνθετικά πολυμερή χρησιμοποιούνται με μορφή αραιών διαλυμάτων, όπου ζητούμενο είναι η μεγάλη διεισδυτικότητα στη δομή του αντικειμένου.

Κριτήρια αξιολόγησης:

---

Τα στοιχεία που εξασφαλίζουν καλό αποτέλεσμα σε κάθε στάδιο της συγκόλλησης

Ερώτηση: Ποια στοιχεία πρέπει να λαμβάνουμε υπόψη σε κάθε στάδιο εργασιών συγκόλλησης, ώστε να πετύχουμε καλό αποτέλεσμα;

Απάντηση:

• ΤΑ ΓΕΝΙΚΑ ΚΡΙΤΗΡΙΑ (§7.5, σελ. 110): «Για να αποκαλέσουμε μια συγκόλληση «επιτυχημένη», πρέπει να λάβουμε υπόψη μας αρκετούς παράγοντες. Πρέπει να δούμε τις μηχανικές ιδιότητες της «ένωσης», τα αισθητικά αποτελέσματα της χρήσης της συγκεκριμένης κόλλας και το βαθμό αντιστρεψιμότητάς της.» Και: «Σε αυτούς τους παράγοντες πρέπει να προστεθούν το κόστος και η τοξικότητα της κόλλας.»
• ΣΤΑΔΙΟ 1 — ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑ:

    ΣΥΓΚΟΛΛΗΤΙΚΟ
       Κατάλληλο ιξώδες;  (Απλώνεται εύκολα χωρίς να φεύγει;)
       Κατάλληλη ένταση;  (Πρέπει να απλώνεται σε όλη την επιφάνεια.)
    ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ
       Είναι καθαρή;
       Μήπως πρέπει να λειανθεί;

• ΣΤΑΔΙΟ 2 — ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΣΥΓΚΟΛΛΗΣΗΣ:

    ΧΡΟΝΟΣ ΤΟΠΟΘΕΤΗΣΗΣ
       Αργός ή γρήγορος (ρυθμίζουμε ανάλογα)
    ΑΛΛΑΓΕΣ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΤΟΠΟΘΕΤΗΣΗ
       Συρρικνώνεται;  (Αυξάνει η τάση.)
       Αντιδρά με το αντικείμενο;
       Παίζει ρόλο η θερμοκρασία;
       Αλλάζει τη φύση του αντικειμένου;  (Προσοχή στην τήξη!)

• ΣΤΑΔΙΟ 3 — Η ΕΝΩΣΗ:

    ΔΥΝΑΜΗ
       Πολύ δυνατή;   (Σπάει το αντικείμενο.)
       Πολύ αδύνατη;  (Το αντικείμενο διαλύεται.)
    ΑΝΤΙΣΤΡΕΨΙΜΟΤΗΤΑ
       Μπορεί να αφαιρεθεί το συγκολλητικό χωρίς να καταστραφεί
       το αντικείμενο;
    ΕΜΦΑΝΙΣΗ
       Είναι το συγκολλητικό διάφανο ή έχει κάποιο χρώμα;
       Ποιες οι απαιτήσεις του υλικού που θέλουμε να κολλήσουμε;

• ΣΤΑΔΙΟ 4 — ΠΟΣΟ ΘΑ ΔΙΑΡΚΕΣΕΙ; ΜΑΚΡΟΠΡΟΘΕΣΜΕΣ ΑΛΛΑΓΕΣ:

    Θα συρρικνωθεί;
    Τα προϊόντα της αποσύνθεσης θα επηρεάσουν το αντικείμενο;
    ΔΥΝΑΜΗ:           Θα αποδυναμωθεί;
    ΑΝΤΙΣΤΡΕΨΙΜΟΤΗΤΑ: Θα γίνει αδιάλυτο;
    ΕΜΦΑΝΙΣΗ:         Θα αλλάξει χρώμα;

  ⚠️ Προσέξτε τη δομή του διαγράμματος: οι τρεις άξονες ΔΥΝΑΜΗ - ΑΝΤΙΣΤΡΕΨΙΜΟΤΗΤΑ - ΕΜΦΑΝΙΣΗ εξετάζονται δύο φορές — μία για το τώρα (η ένωση) και μία για το μέλλον (μακροπρόθεσμες αλλαγές). Αυτό είναι και η ουσία της απάντησης: καλό αποτέλεσμα σημαίνει καλό και στον χρόνο.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Για να αποκαλέσουμε μια συγκόλληση επιτυχημένη πρέπει να λάβουμε υπόψη τις μηχανικές ιδιότητες της ένωσης, τα αισθητικά αποτελέσματα της χρήσης της συγκεκριμένης κόλλας και τον βαθμό αντιστρεψιμότητάς της, καθώς και το κόστος και την τοξικότητα της κόλλας. Στην προετοιμασία ελέγχουμε αν το συγκολλητικό έχει κατάλληλο ιξώδες, ώστε να απλώνεται εύκολα χωρίς να φεύγει, και κατάλληλη ένταση, ώστε να απλώνεται σε όλη την επιφάνεια, και αν η επιφάνεια είναι καθαρή ή πρέπει να λειανθεί. Κατά τη διαδικασία της συγκόλλησης ρυθμίζουμε ανάλογα τον χρόνο τοποθέτησης, αργό ή γρήγορο, και ελέγχουμε τις αλλαγές κατά την τοποθέτηση, δηλαδή αν η κόλλα συρρικνώνεται και αυξάνει την τάση, αν αντιδρά με το αντικείμενο, αν παίζει ρόλο η θερμοκρασία και αν αλλάζει τη φύση του αντικειμένου, με προσοχή στην τήξη. Για την ένωση εξετάζουμε τη δύναμη, αφού μια πολύ δυνατή κόλλα σπάει το αντικείμενο και μια πολύ αδύνατη το αφήνει να διαλυθεί, την αντιστρεψιμότητα, δηλαδή αν το συγκολλητικό μπορεί να αφαιρεθεί χωρίς να καταστραφεί το αντικείμενο, και την εμφάνιση, δηλαδή αν είναι διάφανο ή χρωματιστό και ποιες είναι οι απαιτήσεις του υλικού. Τέλος, για τη διάρκεια εξετάζουμε τις μακροπρόθεσμες αλλαγές: αν θα συρρικνωθεί, αν τα προϊόντα της αποσύνθεσης θα επηρεάσουν το αντικείμενο, αν θα αποδυναμωθεί, αν θα γίνει αδιάλυτο και αν θα αλλάξει χρώμα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

---

Ομοιότητες και διαφορές συγκολλητικών και στερεωτικών υλικών

Ερώτηση: Ποιες οι βασικές ομοιότητες και ποιες οι κύριες διαφορές συγκολλητικών-στερεωτικών υλικών;

Απάντηση:

• Η ΟΜΟΙΟΤΗΤΑ ΕΙΝΑΙ ΤΑΥΤΟΤΗΤΑ ΥΛΙΚΟΥ (§7.6, σελ. 113): «Τα περισσότερα από τα συγκολλητικά υλικά, και ιδιαίτερα τα συνθετικά πολυμερή, χρησιμοποιούνται και για εργασίες «στερέωσης» σαθρών αντικειμένων.» ➜ Δηλαδή πρόκειται για τα ίδια υλικά· και στις δύο περιπτώσεις εφαρμόζονται σε υγρή μορφή, διεισδύουν, ο διαλύτης εξατμίζεται και παραμένει το πολυμερές — ή τοποθετείται από πριν ο κατάλληλος σκληρυντής. Και στις δύο απαιτείται αντιστρεψιμότητα και συμβατότητα με το αντικείμενο.
• Η ΔΙΑΦΟΡΑ ΕΙΝΑΙ Ο ΣΤΟΧΟΣ: «Σε αυτή την περίπτωση ο στόχος δεν είναι η συγκόλληση δύο τμημάτων μέσω της σκλήρυνσης της κόλλας που τοποθετείται μεταξύ τους αλλά η ενίσχυση της δομής σαθρών αντικειμένων, ώστε να εμποδιστεί η «κατάρρευσή τους».»

                    ΣΥΓΚΟΛΛΗΤΙΚΑ              ΣΤΕΡΕΩΤΙΚΑ
    ΣΤΟΧΟΣ          ένωση ΔΥΟ ΤΜΗΜΑΤΩΝ        ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΤΗΣ ΔΟΜΗΣ
                                              σαθρού αντικειμένου
    ΠΟΥ ΔΡΟΥΝ       ΑΝΑΜΕΣΑ στα τμήματα       ΜΕΣΑ στη ΔΟΜΗ
    ΖΗΤΟΥΜΕΝΟ       ΣΥΓΚΟΛΛΗΤΙΚΗ ΔΥΝΑΜΗ       ΔΙΕΙΣΔΥΤΙΚΟΤΗΤΑ
    ΜΟΡΦΗ ΔΙΑΛΥΜΑΤΟΣ σχετικά ΠΥΚΝΑ διαλύματα  ΑΡΑΙΑ διαλύματα
                                              (με προσθήκη διαλύτη)
    ΑΠΟΤΥΧΙΑ        κακή ή υπερβολικά δυνατή  ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΟ «ΦΙΛΜ»:
                    ένωση                     ούτε ενίσχυση ούτε αισθητικά
                                              αποδεκτό αποτέλεσμα

• ΟΙ ΔΥΟ ΡΗΤΕΣ ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ ΤΩΝ ΣΤΕΡΕΩΤΙΚΩΝ: «πρέπει τα στερεωτικά υλικά: 1) να είναι «συμβατά» με τα χαρακτηριστικά των αντικειμένων που πρόκειται να στερεωθούν (π.χ. δε χρησιμοποιούμε διαλύματα οργανικών διαλυτών για στερέωση αντικειμένων που περιέχουν σημαντική ποσότητα υγρασίας), και 2) να έχουν μικρό ιξώδες, δηλαδή ικανοποιητική ρευστότητα. Αυτό επιτυγχάνεται με προσθήκη διαλύτη στο διάλυμα του συνθετικού πολυμερούς.» Και επιπλέον: «τα στερεωτικά υλικά πρέπει να είναι εύκολα αντιστρέψιμα», ενώ «θα πρέπει να είμαστε πολύ προσεκτικοί κατά την εφαρμογή τους, ώστε να αποφύγουμε να εγκλωβίσουμε στη δομή του αντικειμένου ουσίες που είναι ανεπιθύμητες (π.χ. ακαθαρσίες, νερό)».
• Η ΚΡΙΣΙΜΗ ΠΡΟΫΠΟΘΕΣΗ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΩΣΗΣ: «Για να επιτύχουν οι εργασίες στερέωσης, πρέπει να εξασφαλιστεί η μεγάλη διεισδυτικότητα του στερεωτικού υλικού στη δομή του αντικειμένου… επειδή, σε αντίθετη περίπτωση, και η δομή του αντικειμένου δε θα ενισχυθεί και θα δημιουργηθεί στην επιφάνειά του ένα «φιλμ» του συνθετικού πολυμερούς, πράγμα που είναι ανεπιθύμητο.» ⚠️ Αυτή ακριβώς η απαίτηση αναστρέφει τον κανόνα του ιξώδους: στη συγκόλληση προτιμάμε πυκνό διάλυμα (μεγάλη συγκολλητική δύναμη), στη στερέωση αραιό (μεγάλη διεισδυτικότητα) — και «μειώνεται η συγκολλητική δύναμή της» είναι εδώ αποδεκτό τίμημα, αφού δεν ζητείται συγκόλληση.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η βασική ομοιότητα συγκολλητικών και στερεωτικών υλικών είναι ότι πρόκειται ουσιαστικά για τα ίδια υλικά: τα περισσότερα από τα συγκολλητικά, και ιδιαίτερα τα συνθετικά πολυμερή, χρησιμοποιούνται και για εργασίες στερέωσης σαθρών αντικειμένων. Και στις δύο περιπτώσεις εφαρμόζονται σε υγρή μορφή, διεισδύουν στο αντικείμενο, ο διαλύτης εξατμίζεται και παραμένει το πολυμερές, ή τοποθετείται από πριν ο κατάλληλος σκληρυντής, ενώ και στις δύο απαιτείται συμβατότητα με το αντικείμενο και εύκολη αντιστρεψιμότητα. Η κύρια διαφορά είναι ο στόχος: στη συγκόλληση στόχος είναι η ένωση δύο τμημάτων μέσω της σκλήρυνσης της κόλλας που τοποθετείται μεταξύ τους, ενώ στη στερέωση στόχος είναι η ενίσχυση της δομής σαθρών αντικειμένων, ώστε να εμποδιστεί η κατάρρευσή τους. Από αυτό προκύπτει και η δεύτερη διαφορά, στη μορφή του διαλύματος: ενώ χρησιμοποιούμε σχετικά πυκνά διαλύματα συνθετικών πολυμερών για συγκολλήσεις, όπου ζητούμενο είναι η συγκολλητική δύναμη, στις εργασίες στερέωσης τα ίδια πολυμερή χρησιμοποιούνται με μορφή αραιών διαλυμάτων, γιατί εκεί πρέπει να εξασφαλιστεί μεγάλη διεισδυτικότητα στη δομή του αντικειμένου. Διαφορετικά, και η δομή δεν θα ενισχυθεί και θα δημιουργηθεί στην επιφάνεια ένα φιλμ του συνθετικού πολυμερούς, πράγμα ανεπιθύμητο.

Κριτήρια αξιολόγησης:

---