چسب

چسب

به مفهوم واقعی چسب تکنولوژی های مختلفی را به یکدیگر مربوط ساخته است. امروزه در ساخت خانه ها، اتومبیل ها، هواپیماها، لوازم الکتریکی، کیفها، کفش ها، تایرها، کتابها، لباسها و حتی جاده ها، چسب ها کاربردی زیاد دارند.
چسبها بازار مصرف متنوعی دارند. حدود یک سوم کل ارزش چسب تولیدی چسب در ساخت ساختمان ها ومحصولات چوبی مصرف می شود که بزرگترین بازار محسوب می شود چسبهای فنولیک و اوره فرمالدئید در محصولات چوبی و نئوپان سازی و تخته های چند لایه مصرف زیادی دارند. چسبهای رزول سینول-فنول-فرمالدئید در الوار لایه کاری شده مصرف می شوند. چسبهای الستومری در چسباندن کف پوشها و فریم های چوبی به کار می روند، مثل SBR لاستیک طبیعی و نئوپرن. چسبهای پایه وینیل استات و نشاسته معمولاً در چسبهای مایع کاغذ دیواری وتابلوهای گچ کاربرد دارند. فرش با چسب الاستومری یا چسب های مذاب داغ، مثل پلی اتیلن نصب می گردد. اینها مثالهایی از کاربردهای چسب در صنعت ساختاری هستند.
بسته بندی و کاغذ، بازار تجاری بزرگی برای چسب است. در حالیکه از لحاظ فروش، چسبهای مورد مصرف در بسته بندی، حتی به اندازه نصف ارزش دلاری چسبهای ساختاری نیستند، ولی از لحاظ وزنی بیش از یک سوم کل تولید را دارا هستند. از لحاظ تاریخی این نوع چسبها دارای ریشه طبیعی مانند نشاسته ، دکسترین، محصولات جانبی حیوانی و سیلیکات هستند. ولی در طی بیست سال گذشته مصرف کنندگان چسب های بسته بندی، به مصرف چسبهای مذاب تهیه شده از پلیمرهای مصنوعی تمایل نشان داده اند.
البته بازار دیگر نیز هستند که مصرف انواع چسبها در آنها خوب است. برای مثال انواع چسب های دارای پایه الاستومری، در اتومبیل ها مصرف می شوند. چسبهای الاستومری و مذاب داغ پلی استر و پلی آمید در کفشها مصرف می شوند. صنایع الکتریکی انواع چسبهای سنتزی مثل اپوکسیها، فنولیکها، پلی استر، پلاستیزول PVC، سیلیکون ها و انواع دیگر را مصرف می کنند. چسبهای ساختاری فلز به فلز، که چسبهای آلیاژی نامیده می شوند و در هواپیما سازی به کار می روند. نیتریل فنولیکها و اجزاء نایلون ها از این قبیل هستند.

تاریخچه:

چسبها از دوران بسیار قدیم شناخته شده بودند. تابوتهایی در حفاریهای شهر باستان تیبیز (Thebes) در مصر پیدا شده که قطعات نازک چوب به بدنه آنها چسبیده بوده است. همچنین در هزاران سال پیش مصریها با استفاده از صمغ عربی پیگمانها را به تابوتها می چسباندند. بابلی ها با چسباندن صمغ درختان داخل درزهای قایق های خود از نفوذ آب به داخل آب به داخل آنها جلوگیری می کردند. در روم قدیم در زمان تیوفیلوس (Thiophilus) از ماهی و شاخ حیوانات چسبی جهت چسباندن قطعات چوب به یکدیگر ابداع و مصرف می شده است.
تا اواسط قرن نوزدهم برای چسبانیدن اوراق کاغذ و قطعات چوب فقط از چسبهای که منشاء حیوانی (پوست، شاخ، استخوان، شیر و خون حیوانات) داشته اند استفاده می شده که البته هنوز نیز تا حدودی جنبه تجاری خود را حفظ نموده اند. این نوع چسبها را در موقع مصرف باید گرم کرده و پس از اندودن قطعات با آن باید دو قطعه را برای مدتی تحت فشار نگاه داشت تا در اثر سرد شدن چسب قطعات به یکدیگر متصل شوند. گرم و سرد کردن، تحت فشار قرار دادن به اضافه بوی بد این نوع چسبها سبب نامرغوبی و کندکار با آنها می شود.
در سال 1903 پرکنیز (Perkins) موفق شد که از نشاسته درخت کاساوا (Tapioca) و سود سوزآور رقیق چسبی بسازد که در حرارتهای معمولی برای چسبانیدن کاغذ و چوب قابل استفاده باشد. در زمان جنگ جهانی اول وبعد از آن از کازئین برای تهیه چسبهای چوب و کاغذ استفاده شد. این نوع چسبها مانند چسب حاصل از نشاسته بود با این مزیت که در برابر آب مقاومت بیشتری داشت. بعد از وی لوک (I.F.Lauck) موفق به تولید چسب نشاسته از سویا (Soybean) گردید.
در دهه 1930 گلداشمیت (T.Goldschmidt) در آلمان، باکلند (Backland) در آمریکا در موسساتی چون فاربن اینداستریز (I.G.Farben Industries) و شرکت رهم اند هاس (Rohm & Hass CO.) موفق به تولید چسبهای مصنوعی از رزین فنل فرمالدئید شدند و پس از آن از رزین اوره فرمالئید که بی رنگ و ارزانتر بود نیز استفاده شد و چند سال بعد از آن شرکت سیبا (Ciba) چسب ملامین را روانه بازار کرد.
ساخت چسب ها از پلیمرهای مصنوعی در زمان جنگ جهانی دوم و پس از آن در دهه 1960 بسیار موفق بوده است. اولین بار در این دوران از رزین ها ی پلی وینیل کلراید، پلی اتیلن، کوپلیمرهای اتیلن، پلی استات وینیل، پلی آمیدها، پلی وینیل فرمال، اپوکسی و از لاستیکها نئوپرن و نیتریل برای تهیه چسب چوب، کاغذ، چرم و فلزات استفاده شده است. استفاده از این رزین ها سبب به وجود آمدن تکنولوژیهای جدید در رابطه با تولید خودکار و سریع در اغلب صنایع نیز شده است.

مواد اولیه:

برای تولید چسب ها با توجه به کاربردهای مختلف آن می توان از مواد معدنی (مانند سیلیکات ها) و یا اینکه از مواد آلی (مانند پوست، سم، شاخ، استخوان، شیر و خون حیوانات، نشاسته، سلولز و شیره بعضی از درختان) ویا اینکه از مواد سنتزی (مانند الاستومرها و پلاستیکها) استفاده نمود.

طرز تهیه:

تهیه چسب های سنتزی در سالهای اخیر برای کاربردهای مختلف پیشرفتهای چشمگیری داشته است. هر چسب برای کاربردهای معینی ساخته می شود و لازم است که مواد به خصوصی با یکدیگر مخلوط شوند تا کیفیت مورد نظر به دست آید. این مواد به طور کلی عبارتند از:
-رزین: ماده اصلی هر چسب که سبب اتصال سطوح به یکدیگر می شود رزینی است که در آن چسب به کار رفته و به همین علت است که اسامی رزین ها الهام گرفته است. مثلاً چسب های ساخته شده از رزین اپوکسی به نام چسب اپوکسی معروف است.
-جامد کننده: در بعضی از چسبها لازم است که در حین مصرف موادی جهت جامد شدن (پخت) چسب که سبب اتصال و استحکام چسب می شوند به آن اضافه شود. گاهی نیز علاوه بر این مواد کاتالیزور (شتاب دهنده) هم جهت افزایش سرعت چسبیدن اضافه می شود. از این مواد در اغلب چسب های دوتائی که امروزه به بازار عرضه می شود استفاده می کنند.
-حلال: در ساخت بعضی از چسبها جهت پخش یکنواخت رزین بین سطوح چسبنده و سیالیت چسب لازم است مقداری حلال مناسب به آن اضافه شود. این حلال اغلب آلی است و در زمان کاربرد چسب تبخیر می شود.
-رقیق کننده: به برخی از چسبها لازم است که مقداری مواد شیمیایی جهت کم کردن ویسکوزیته آنها اضافه شود. این مواد ضمناً سبب استحکام چسب نیز می شوند. در موقع کاربرد آن تبخیر نمی شوند.
مواد پرکننده: در اغلب چسبهای ساخته شده مقداری مواد شیمیایی جهت کنترل خواص مخصوص اضافه می شود. ضریب انبساط حرارتی، مقاومت حرارتی، مقاومت الکتریکی و ضریب انبساط حجمی از جمله خواص هستند که می توان با اضافه کردن پر کننده کنترل کرد.
-محمل: در ساخت نوار چسبها لازم است که از محملی مانند نوارهای نازک کاغذ، پارچه و غیره استفاده نمود.

منبع: مهندس پلیمر