صفحه نخست / مقالات / چسب ها ی طبیعی

چسب ها ی طبیعی

تولید چسب از منابع طبیعی شامل منابع حیوانی و گیاهی می باشد.

چسب های گیاهی: 

چسب های گیاهی عمدتا شامل هیدرات‌های کربن هستند. این چسب ها قابلیت انحلال درآب را داشته و میتوانند به صورت ذرات معلق در آب درآیند و براحتی از منابع طبیعی تهیه شوند. از خالص ترین چسب های گیاهی، صمغی است که از درختی به نام صمغ سنگالی بدست می‌آید. این صمغ به رنگ سفید و محلول در آب است.

چسب نشاسته

همه چسب ها ی گیاهی تقریباً برپایه نشاسته و دکسترین هستند ( دکسترین " از مشتقات نشاسته" است) که از منابع گیاهی موجود در دنیا بدست می آیند. از عمده ترین منایع تهیه نشاسته می توان ذرت ، گندم ، سیب زمینی  و برنج را نام برد. این چسب ها به دو صورت مایع و جامد تولید می شوند.

چسب دکسترین

دکسترین، به علت قابلیت اختلاط پذیری که با رزین  دارد پایه خیلی از چسب ها است و در ترکیب به آنها اضافه می شود. چسب های بر پایه دکسترین فرمول و کاربردی مشابه چسب های نشاسته دارند. چون نشاسته و دکسترین از پلی ساکاریدها هستند دارای ترکیبات هیدروکسیل می باشند. این مواد بخوبی با آب ترکیب شده و تشکیل چسب های با ویسکوزیته مختلف را می دهند. چسبندگی این مواد جاذب آب می تواند به علت تشکیل تعداد زیادی پیوند هیدروژنی باشد که هنگام تماس در سطح جسم بوجود می آید.

چسب کائوچوی طبیعی (شیره لاتکس) 

چسب کائوچو یا (پلی ایزوپرن سیس) نیز از چسب هایی هستند که با اینکه پایه طبیعی دارند ولی یعنوان چسب های گیاهی  شناخته نمی شوند. کائوچو از مدتها قبل شناخته شده بود، اما چون حلال مناسبی برای آن موجود نبود، کاربردی به‌عنوان ماده چسبی پیدا نکرد تا اینکه با دستیابی به روغن‌های نفتی بعنوان حلال مناسبی برای کائوچو، استفاده از چسب رابری یا کائوچو متداول گشت. این چسب ها در چسباندن کاشی و سرامیک بخوبی عمل می کنند.

چسب دانه های خوراکی

به غیر از چسب های بر پایه نشاسته و دکسترین از سایر موادی که منشا گیاهی دارند و از آنها چسب تهیه می شود می توان لوبیای سویا که دانه ای پروتئینی است نام برد. از این چسب برای چسباندن جلد کاغذی کتابها استفاده می شود.

برای آماده سازی این نوع چسب ها که معمولاً بصورت پودر یا سایر اشکال هستند، آن را به آب گرم اضافه نموده و مخلوط را به هم می زنند تا حل شود و با افزودن مکمل های خاص، ماده چسبناک مناسبی بدست آید. بعنوان مثال جهت ارزان تر نمودن نشاسته یا دکسترین، ماده ضداکسایش، برای جلوگیری از تخریب، بخصوص تخریب بیولوژیکی، ماده ضد کف، برای افزایش خصلت ترکنندگی، مقدار خیلی کمی صابون  و برای ایجاد خاصیت نرم کنندگی از موادی نظیر گلسیرول و سوربیتول،  استفاده میکنند.

چسب های حیوانی 

چسب ها یا سریشم حیوانی درصد خلوص گلوبین پایینی دارند. این چسب ها بر پایه پروتئین بوده و از ژلاتین استخراج شده از کلاژن اعضای حیوانات بدست می آیند. پوست، استخوان، شیر و خون حیواناتی مانند گاو، گوسفند و ماهی (پوسته بادکنک ماهی) از منابع تولید اینگونه چسب ها هستند. چسب حاصله از شیر با فرایند افزودن اسید به شیر واستخراج ماده ای بنام کازئین و چسب حاصله از خون ازطریق آلبومین و رزین شلاک (Shellac) از یک نوع حشره، تهیه و تولید می گردد.

در فرمول چسب حیوانی بندرت از یک عامل پخت یا سخت کننده استفاده می شود. دربعضی از کاربردها که نیاز به تشکیل اتصال عرضی است، یک عامل پخت نظیرفرم آلدئید یا هگزا متیلن تترامین را با محلول چسب مخلوط می کنند. چسب در این حالت با اعمال حرارت و در ph معادل  5/4 تا 5، پخت می گردد. در اینجا به فرایند تهیه چسب از پوست و استخوان حیوانات اشاره می کنیم:

تهیه چسب از پوست

پوست را با آب آهک اشباع شستشوی مختصری داده و سپس به مدت 12 تا 15 روز در آب آهک می خوابانند و سپس آن را تحت عمل استخراج با آب جوش قرار می دهند. در اثر استخراج مایع ژلاتینی از پوست جدا و در آب حل می شود. محلول حاصل از طریق تقطیر در خلاء تغلیظ می گردد.

تهیه چسب از استخوان

ابتدا استخوان های خرد شده در محلول 2 تا 8 درصد اسید کلریدریک قرار می گیرند تا مواد معدنی آن ها زدوده شوند. سپس عمل چربی زدائی روی استخوان ها از طریق عبور بخار توسط  یکی از حلال های آلی نظیر بنزین انجام می گیرد. استخوان ها گریس زدائی شده و به یک اتوکلاو منتقل می شوند و بطور متناوب تحت فشار و بخار آب قرار می گیرند و در نتیجه چسبی به صورت محلول رقیق بدست می آید.

تغلیظ این محلول از طریق تقطیر در خلاء انجام می گیرد محلول رقیق چسب ها را قبل از تغلیط می توان رنگ زدائی نموده و با افزودن یک ماده ضد اکسایش  آن را تغلیظ نمود. این محلول غلیظ مدت ها نگهداری می شود تا به صورت جامد درآمده و سپس به قطعات ضخیم بریده شود. چسب هائی که به این شکل تهیه می شوند مرغوب بوده و به چسب اسکاچ معروفند.

از آنجائیکه قدرت چسبانندگی چسب های حیوانی از چسب‌های گیاهی بیشتر است این نوع چسب ها را برای چسباندن کلیه اجسامی که به نفوذ آب مقاوم نیستند و آب را براحتی جذب می نمایند بکار می برند. در تهیه فیلم های عکاسی، پوشش کپسول ها در صنایع دارویی، صنایع چوبی، نساجی، کارتن و مقوا سازی، کبریت سازی و تهیه کاغذ سمباده، این چسب ها بوفور بکار می روند.

مشتقات سلولز (چسب های نیمه طبیعی)

ساختمان مولکولی سلولز، از طریق واکنش با معرف های شیمیایی مثل اسید استیک، اسیدنیتریک تغییر یافته و مشتقات سلولز حاصل می گردد.

سلولز استات ، سلولز نیترات ، سلولزاستات - بوتیرات، اتیل سلولز و متیل سلولز، نمونه هایی از مشتقات  سلولز هستند که بعنوان چسب مصرف میشوند. فرمول چسب بر پایه هر یک از این ترکیبات از رزین اغلب از صمغ های گیاهی، نرم کننده و حلالها تشکیل شده است که عبارتنداز : 

رزین چوب کاج یا صنوبر جهت افزایش گرانروی و کاهش قیمت، رزین کومارین به مقدار 60 الی 65 درصد وزنی  سلولز، جهت افزایش سختی لایه چسب و بهبود چسبندگی .

از حلال ها می توان مخلوط آزئوتروپ 68 درصد بنزن و 32 درصد الکل (95 درصد) و یا 32 درصد تولرئن و 68 درصد الکل (955 درصد) را نام برد.انتخاب حلال باید بگونه ای باشد که به لایه های چسب آسیب نرساند.

 ازنرم کننده ها که درممانعت از خشک شدن و ترد شدن لایه چسب نقش دارند، فتالیت ها (نظیر بوتیل فتالیت) و کامفر "camphorr"را می توان نام برد که از بهترین نرم کننده ها هستند. اما  از مواد ارزان تر مانند روغن های گیاهی هم می توان بعنوان حلال استفاده کرد. سمنت های چسب نیترات سلولز را می توان از ضایعات فیلم های سینمائی تولید کرد، که حاوی کامفر هستند.  

چسب های استات سلولز در مقایسه با نیترات سلولز در برابر آب و آتش مقاومت کمتری دارند. اما دارای پایداری حرارتی بهتری هستند. این چسب ها در برابر تخریب بیولوژیکی مقاومت عالی داشته اما در برابر حلال ها چندان مقاوم نمی باشند. چسبندگی این چسب ها به لاستیک، فلزات و شیشه ضعیف، اما به سرامیک چسبندگی نسبتاً خوبی دارند. کاربرد این چسب ها در اتصال اجسام ساخته شده از کاغذ، چوب، چرم، الیاف و پارچه است.

 نیترات سلولز، این چسب ها برای چسباندن شیشه، کاغذ، چرم، مقوا و برخی از پلاستیک ها بکار می روند و چسبندگی آنها نسبت به لاستیک ضعیف تر است.

سلولز بوتیرات، چسب های ساخته شده از سلولز بوتیرات در مقایسه با سلولز استات در برابر حرارت و آب مقاومت بهتری دارند. ولی مقاومت آنها در مقابل حلال ها کمتر است.

چسب های اتیل ومتیل سلولز، این چسب ها نسبت به نیترات و استات سلولز دارای مقاومت بیشتری در برابر آب بوده و از انعطاف پذیری و کشسا نی بهتری هم برخوردار است. این چسب ها بیشتر بعنوان خمیر چسب کاغذ دیواری و خمیر چسب چرم بکار می روند و نسبت به اجسام متخلخل هم چسبندگی خوبی نشان می دهند. برای مثال چسب متیل سلولز تا حصول گرانروی مورد نظر با آب مخلوط می شود و برای صحافی کتب و الیاف بندی پارچه در نساجی بسیار مناسب است.