نوشته‌ها

اولین استفاده از چسب در ایتالیای مرکزی

اولین استفاده از چسب در ۲۰۰ هزار سال قبل در ایتالیای مرکزی کشف شد هنگامی که در تکه سنگ توسط قیر پوست درخت توس پوشانده شدند. این اتفاق به عنوان قدیمی ترین کشف انسان برای استفاده از سنگ های قیر پوش در نظر گرفته می شود. چسب قیر درخت توس یک چسب تک جزئی ساده می باشد که پایه گیاهی و به اندازه کافی چسبناک بوده و نسبت به شرایط محیطی آسیب پذیر و شکننده می باشد. اولین استفاده از چسبهای ترکیبی در آفریقای جنوبی کشف شد. در آنجا تکه های سنگی ۷۰ هزار ساله کشف شده اند که به داخل دسته تبر وارد شده اند و با چسبی از ترکیب صمغ گیاهی و گِل اُخری (اکسید آهن طبیعی) به پوشش داده شده اند که افزودن گِل اُخری به صمغ گیاهی محصول قوی تری را تولید می کند و مانع از فروپاشی صمغ تحت شرایط مرطوب می شود. توانایی تولید چسبهای قوی تر به انسانهای عصر حجر میانه اجازه داد تا تکه های سنگ را با تنوع بیشتری به میله ها وصل کنند که این امر منجر به توسعه ابزارهای جدید شد.

چسب

مثال های بیشتری از استفاده چسب توسط انسان های ماقبل تاریخ در سایت های دفن اقوام باستانی کشف شده است.

مطالعات باستان شناسان در رابطه با چسب

باستان شناسان با مطالعه این سایت ها دریافته اند که ۶ هزار سال پیش مردان قبایل مردگان خود را همراه با ظروف گلی شکسته تعمیر شده با رزین های درختان دفن کرده اند. تحقیق دیگر توسط باستان شناسان استفاده از قیرهای سیمانی برای بستن عاج فیل به مجسمه در معابد بابلی حدود ۴ هزار سال قبل از میلاد مسیح را آشکار می کند.

در سال ۲۰۰۰ میلادی یک مقاله کشف مرد ۵۲۰۰ ساله را در مرز ایتالیا و اتریش گزارش داد که متعلقات متعددی همراه او کشف شد که در آنها آثاری از استفاده از چسب ارگانیک برای وصل کردن قطعات سنگ یا فلز به شفت های چوبی مشاهده شد. چسب به عنوان یک رزین آنالیز شد که نیازمند حرارت دادن در طول تولید آن بود.

نخستین ارجاعات به چسبها در ادبیات اولین بار در ۲۰۰۰ سال قبل از میلاد مسیح ظاهر شد. سوابق تاریخی بیشتر استفاده از چسب از دوران بین ۱۰۰۰-۱۵۰۰ پیش از میلاد مسیح پیدا شده است. آثار مکشوفه این دوره عبارتند از نقاشی هایی که عملیات چسب زدن چوب را به تصویر می کشد و یک تابوت ساخته شده از چوب و چسبی در آرامگاه پادشاه توت عنخ آمون. سایر آثار مصر باستان از چسب حیوانی به منظور اتصال یا لمینت کردن استفاده کرده اند. لمینت کردن چوب برای کمان و مبلمان منجر به طولانی کردن عمر آنها شده است و با استفاده از چسبی بر پایه کازئین (پروتئین شیر). همچنین مصریان باستان خمیرهای پایه نشاسته ای را برای چسباندن پاپیروس به لباسها و گچ ابداع کرده بودند.

از سال ۱ تا ۵۰۰ میلادی یونانیان و رومیان سهم زیادی در توسعه چسبها داشته اند. روکش کاری و معرق توسعه داده شد، تولید چسب از حیوان و ماهی بهبود یافت و سایر مواد استفاده شد. یونانیان استفاده از آهک هیدرات به عنوان ملات را آغاز کردند در حالی که رومی ها ملات آهکی را با استفاده از مخلوط کردن آهک با خاکستر آتش فشانی و شن و ماسه توسعه دادند. این ماده به عنوان سیمان پوزولانی شناخته می شود که در سازه های رونی استفاده شده است. همچنین رومی ها به عنوان اولین کسانی شناخته می شوند که از قیر و موم زنبور به عنوان درزگیر بین تخته های چوبی در قایق ها و کشتی ها استفاده کردند.

در آسیای مرکزی ظهور مغول ها در حدود سال ۱۰۰۰ میلادی به کمان های با قدرت و برد خوب چنگیزخان شناخته می شود. این کمان ها با استفاده از چوب درخت لیمو و شاخ گاو که توسط نوعی چسب ناشناخته چسبانده شده بودند، ساخته می شدند.

در اروپا استفاده از چسب در دوره ۱۵۰۰-۱۷۰۰ میلادی کاهش یافت. پس ازاین دوره کابینت و مبلمان سازان مشهور جهان شروع به استفاده از چسب نمودند. توسعه چسبهای مدرن از سال ۱۶۹۰ با ساخت اولین کارخانه چسب در هلند آغاز شد. این کارخانه چسبهایی از پوست حیوانات تولید می کرد. در سال ۱۷۵۰ اولین کارخانه چسب بریتانیایی برلی تولید چسب از ماهی شروع به کار کرد. دهه های بعدی قرن بعدی شاهد تولید چسب کازئین در کارخانه های آلمانی و سوئیسی بود. در سال ۱۸۷۶ اولین کارخانه آمریکایی با نام برادران راس برای تولید چسب کازئین شروع به کار کرد.

لاستیک طبیعی از سال ۱۸۳۰ به عنوان ماده اولیه برای تولید چسب استفاده شد. پیشرفت ها در صنعت خودروسازی و نیاز به ضربه گیرهای لاستیکی ملزم به داشتن پیوند قوی و پایدار بین لاستیک و فلز بود. این امر موجب تولید چسب پایه حلالی لاستیکی ب ای اتصال لاستیک به فلز در سال ۱۹۲۷ شد. در سال ۱۹۲۵ صنعت چسبهای نواری حساس به فشار ایجاد شد. کلیدی ترین قدم در توسعه پلاستیک های سنتزی معرفی پلاستیک های ترموست با نام کالیت فنولی در سال ۱۹۱۰ بود. دو سال بعد از رزین های فنولی به عنوان روکش لاک در تخته چندلایه استفاده شد. در اوایل دهه ۱۹۳۰ فنول ها اهمیت ویژه ای به عنوان چسب به دست آوردند. دهه های ۱۹۲۰ تا ۱۹۴۰ به واسطه جنگهای جهانی اول و دوم شاهد پیشرفت چشمگیر در توسعه و تولید پلاستیک ها و رزین های جدید بود. این پیشرفت ها از طریق استفاده از مواد جدید منجر به بهبود پیشرفت چسبها شد. با تغییر نیازها و تحولات تکنولوژی، توسعه چسبهای سنتزی جدید تا به امروز ادامه دارد. با این حال، به دلیل قیمت پایین همچنان استفاده از چسبهای طبیعی رایج می باشد.

از چسب برای اتصال دادن پلاستیک ها، چوب ها، کاغذ، سرامیک و فلزات استفاده می ‌شود. خاصیت چسبانندگی یک محصول به نیروهای چسبندگی آن بستگی دارد. بعضی از محصولات به خاطر داشتن گروه‌ هایی با جاذبه‌ های واندروالسی بیشتر چسبندگی بهتری دارند. چسب هایی که چسبندگی خوبی نداشته باشند با افزودن یک اسید آلی یا موادی که گروه‌ هایی با جاذبه واندروالسی دارند، به صورت قابل اتصال در می‌آیند. برای هر ماده‌ای با توجه به جنس و ساختار و نوع استفاده باید چسب مناسبی انتخاب کرد. چسب یکی از اختراعات انسان است که صدها سال طول کشیده است تا به چسبی که امروزه در زندگی روزمره استفاده می کنیم برسد. در حال حاضر چسب یک صنعت میلیون دلاری با انواع مختلف و کاربردهای گوناگون است.

يکي از قديمی ترين روش های اتصال اجسام به يکديگر استفاده از چسب بوده است و آثار گذشته نشان مي دهد که حدود سه هزار سال قبل از چسب نیز استفاده مي شده است. چسب های قديمي حالتي شبيه به قير داشته اند و از آن ها به صورت ساروج در ساخت برج بابل استفاده شده است. تا قرن بيستم تکنولوژي چسب ها پيشرفت بسيار کمي داشته است. در جنگ جهاني دوم قدم های بزرگی براي اتصال فلزات به يکديگر و به ساير مواد برداشته شد، زیرا نیاز شدیدی احساس می شد. به همین منظور از مخلوط رزين فنلي باپلي کلروپرن و تيتريل با چسب ها، چسب هاي مفيدي ساخته شد.
در سال 1950 برای چسباندن فلزات به يکديگر تلاشي فراوان شد و نمونه هايي از چسب هاي اپکسي که قدرت چسبندگي بسيار خوبي به مواد مختلف دارند، تهيه گرديد.
تکنولوژي چسب ها در سه دهه اخير رشد زيادي داشته است. آمار نشان مي دهد که در سال 1966 در حدود هفت ميليون پوند چسب در دنيا مصرف شده است که نسبت به سال گذشته پانزده درصد افزايش داشته است. چسب هاي ساختماني از رشد توليد و مصرف بيشتري برخوردارند و فرمول هاي جديدي از اين نوع چسب ها همواره براي کاربردهاي جديد ارائه مي گردد. توليد کنندگان اين چسب ها هم براي توليد انواع آن ها در رقابت مي باشند.
امروزه در دنيا بيش از صدها سازنده و فرمول دهنده چسب وجود دارند و اين تعداد روز به روز افزايش مي يابد. براي مثال صنعت چسب در آمريکا بصورت يک حرفه تخصصي در آمده است که در آن هزاران نفر به کار و فعاليت مشغول هستند.

کاربردهاي گوناگون چسب‌ :

از قرن نوزدهم تاکنون، به تدريج با پيدايش چسب‌هاي سنتتيک ساخته شده در صنعت پليمر، چسب‌هاي سنتي و گياهي و حيواني از صحنه خارج شده اند. صنعت چسب به صورت گسترده اي در حال رشد مي‌باشد و تعداد محدودي وسايل مدرن ساخت بشر وجود دارد که از چسب در آن ها استفاده نشده است. در اتصالات اغلب وسايل از يک جعبه بسيار ساده غلات گرفته تا هواپيماي پيشرفته بوئينگ 747 از چسب استفاده شده است.

امکانات بشر مي‌تواند بوسيله چسب‌ها اصلاح گردد. از چسب در سيمان‌ هاي سخت شده توسط UV در دندانپزشکي و سيمان ‌هاي پيوند آکلريليک در جراحي استخوان استفاده می شود. پيشرفت جديدي که اخيرا در کاربرد چسب حاصل گشته است، اتصال ريل‌ هاي فولادي و ترامواي جديد شهر منچستر بوده است. چسب‌ها نه تنها براي موادي که بايستي چسبانده و بهم پيوسته شوند، بلکه در ايجاد چسبندگي براي موادي از قبيل جوهر تحرير، رنگ ها و ساير سطوح پوششي، وسايل بتونه کاري و وجوه مياني در مواد ترکيبي از قبيل فولاد يا بافت پارچه، در تايرهاي لاستيکي و شيشه‌ يا الياف در پلاستيک‌ها استفاده می شوند.

اجزاي تشکيل دهنده چسب‌ها عبارتند از:

– مواد پلیمری که به چسب‌ها قدرت چسبندگي مي ‌دهند.

– مواد پايدار کننده در برابر تخريب توسط اکسيژن و UV

– مواد نرم کننده که قابليت انعطاف را افزايش مي‌ دهند و دماي تبديل شيشه‌اي را کاهش مي ‌دهند.
– مواد پر کننده معدني که ميزان انقباض در سخت شدن را کاهش مي ‌دهند و خواص روان شدن را قبل از سخت شدن تغيير مي‌ دهند و خواص مکانيکي نهايي را بهبود مي ‌بخشند.
– مواد تغليظ کننده.
– معرف هاي جفت کننده سيلاني.

در پايان جهت نشان دادن ميزان مصرف چسب ها در جهان کافی است به رشد مصرف اين چسب ها در آمريکا توجه کنید. در فاصله سال هاي 1946 تا 1976 ميزان مصرف اين قبيل چسب ها از حدود 5/3 ميليون کيلوگرم به حدود 100 ميليون کيلوگرم افزايش يافته است.