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          胶水 20万年前的发明

          来源:咸宁网 时间:2019-01-14 11:43

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          作为一种粘合剂,胶水利用其物理或化学形?#25945;?#24615;?#20849;?#21516;材料的物体表面  相连,相比缝纫、机械等紧固、装订技术,能将压力更有效地分布在接头上,在实  践中运用广泛。这种看似现代的技术,?#31185;?#21382;史竟然已有二十万年。  

          从最初将石器和木柄粘在一起的粘合剂,到新型人工合成胶剂,胶水这门  古老发明的创新脚步从不停歇。

          A 史前人类发明了胶水

          皮毛衣物、轮?#21360;?#21490;前人类  每一项发明都为人类历史打开了一  扇新的大门。今天我们津津乐道这  些伟大的时刻,却常常遗忘了一种  同样来自上万年前的杰作——胶  水。它看似不起眼儿,却在不动声  色中为我们连接生产生活中的必要  物质。如同现代人用胶水粘合家  具、纸张、修补器具、制造物件一样,  二十万年前的尼安德特人就已经开  始用胶水制造、维修捕猎工具。  

          尼安德特人是现代?#20998;?#20154;祖先  的近亲,除了非洲以外,亚欧人种里  都有一点尼安德特人的基因(约在  1%-4%左右)。他们在公元前两万  年左右突然消失,并因为挖掘出的  化石颅骨偏小,被认为脑容量不如  智人。?#36824;?001年,考古学家在意  大利和德国交界的尼安德特人遗址  处发现了两块覆?#20146;?#26726;树皮焦油的  石片。石片上残留的胶水制造痕  迹,让现代人?#36816;?#20204;另眼相看。早  在二十万年前,尼安德特人就开始  使用粘合剂将石器斧头粘合到木头  手柄上。尼安德特人的“粘合剂”是  凝结的粘结焦油块,?#35774;?#26408;树皮锻  炼成的树皮焦油制成。有了这些粘  乎乎的胶水,尼安德特人可以将石  片粘在一起组成最原始的工具,在  狩猎工具破碎时?#37096;?#20197;用胶水修补  而不用花更多时间重做。在与  猛犸象共同生活的时代,这样的  发明绝对可以称得上伟大。  

          没有人知道尼安德特人是  从哪里得到了“胶水”的想法,也  许是蜗牛等软体动物用粘?#33322;? 自己贴在墙上爬行给了他们灵  感?也没有人知道,在复杂的陶  瓷盆或者温控技术发明出来之  前,尼安德特人是怎么产生将桦  树皮高温烤炙,产生浓稠的胶状  焦油的创意。  科学家们试图重现尼安德特胶  水被创造的过程,并把他们的研究  成果发表在自然杂志社的《科学报  告》杂志上。经过桦树皮绷紧成束  燃烧法、余烬悬挂滴?#22836;ǎ?#20197;及将桦  木树皮构成的容器埋进火坑法等一  系列尝试以后,他们认为,尼安德特  人有可能使用了更复杂的技术。  

          ?#36824;?#26726;树树皮焦油粘合剂算是  纯植物胶,作为一种单?#20048;?#29289;成分  的粘合剂,易受环?#31243;?#20214;的影响,撞  击和潮湿都会使其?#25215;约?#24369;。在南  ?#20048;?#26377;七万年历史的西布杜洞穴  中,科学家们又发现了人类历史上  最早使用复合粘合剂的痕迹。这些  来自七万年前的斧头,其石片与木  棍的接缝处填充着一种由植物胶和  代赭石(天然氧化铁)组成的粘合  剂。相比纯植物胶,复合粘合剂能  使结合处更为紧密,还能?#20048;?#26893;物  胶在潮湿的环境中溶解。  

          更多史前人类使用胶水的证据  不断在考古地被发现:大约6000年  前的一处古部落埋葬地里,被树脂  胶修补过的陶罐随同死者一起被下  葬;公元前4000年左右的巴比伦庙  宇中,一座雕像的象牙眼球被使用  沥青固定;在奥地利和意大利边界  附近的冰川中,一具古男性人类遗  体被发现,因为冷?#31243;?#20214;得?#28304;?#36234;  5200 年历史的这位男性遗体绰号  “泰罗林雪人?#34180;?/p>

          ?#25226;?#20154;”随身携带的  武器——两支黑燧石箭头和一柄铜  斧,一起随主人重现天日。这些物  品的石头、金属部分与木头的连接  处,也有沥青胶水的痕迹。

          B 动物胶水和植物胶水

          如果没有胶水,古埃及的家具  未必可以留存至今, 用胶水贴上薄  木片,不仅可以装饰家居,还可以防  止家具受潮变形。 

          新华字典对于“胶”的解释是:  “?#25215;?#29289;质,有用动物的皮、?#21069;?#21046;  成,也有用植物或人工合成。”由此  可见胶水的制作可以分为动物胶、  植物胶以及人工合成胶。  

          通常认为古埃及人是最早使用  动物制品的,比如用动物内脏和鱼  泡制造胶水。?#36824;?#20063;有学者认为,  相比古埃及,我国动物胶的起源也  不一定晚——西周时期的《诗经》里  最早提到了动物胶。据考证,“胶”  字出现于三千年前,这也意味着我  国动物胶的历史少说也有三千多  年。  

          除了动物胶水,古埃及人?#37096;? 始用生石灰、蛋清或干酪素制成胶  水,他们还发明了用淀粉调成的糨  糊,可以将莎草纸?#36710;?#34915;服上。底  ?#20154;?#33267;今留有一面作于 3500 年前  的壁画,画上一口锅正架在火上熬  煮胶水,一旁手?#28825;?#23376;的手艺人正  在刷胶水。更多关于粘合剂的使用  历史记录发生在公元前 1500 年至  公元前1000年,这一时期与胶水有  关的文物,包括记?#21058;?#23478;具木材粘  合操作的绘画、图坦卡蒙国王陵墓  中用胶水粘合的木?#20351;?#26448;等。  

          古希腊与罗马人也深?#29616;?#33014;工  艺,并因此收益颇丰。古希腊人改  进了动物胶的制作工艺——胶原蛋  白一词就是源自希腊语 kola,最早  的意?#25216;?#26159;“胶水?#34180;?#22312;百科全书  《自然史》中,作者老普林尼提到了  牛胶和鱼胶这两种动物胶水。彼时  的鱼胶?#32440;小?#40060;鳔胶?#34180;? 

          在我国,鱼鳔胶同样应用广  泛。书于公元 500 年的《考工记》  中,记载有?#22885;?#33014;青白,马胶赤白,鼠  胶黑,鱼胶饵,犀胶黄?#20445;?#20854;中的“鱼  胶”就是指鱼鳔胶(俗称黄鱼胶)。  

          宋代船体的防水和渗漏主要利用的  就是鱼胶,明朝时候的造船厂和远  洋船队里更少不了鱼胶的粘合修  补。相比罗马人将焦油?#22836;?#34593;作为  他们船只?#26223;?#20043;间的填缝和密封  剂,鱼鳔胶因其耐水耐低温,更适合  我国木质船体榫卯的粘接,稳定性  也更强。  

          其他种类胶水的发明、使用,在  东西方也是不谋而合。比如老普林  尼在《自然史》中还描述了一种用  ?#29100;?#32454;面粉加沸水搅拌,洒上几滴  醋”制成的糨糊,这种糨糊在我国  古时也常被作为文房的文具,为了  防虫?#20048;?#36824;会在糨糊中加入香料  药材。同样,熟石灰、火?#20132;?#21644;沙  子的混合物是古希腊和罗马人的  ?#21307;?#31896;合剂,罗马竞技场和万神殿  的建造就少不了火?#20132;?#27700;泥。而  在中国古代建筑的胶凝里,也常常  采用石?#20063;?#26377;机物的胶凝材料,如  “石灰加糯米?#34180;?#30707;灰加桐油?#34180;?#30707;灰  加白?#28014;?#31561;。

          C 新型合成胶剂的发展

          1690年,荷兰第一家商业  胶水厂的建立拉开了现代胶  粘剂的发展序幕。这家胶水  厂同样采用的?#23884;?#29289;胶的原  料。动物胶制品有一个好处  是可以废物利用,英国人彼  特·佐梅尔就从制鲸油人丢弃  的鱼块垃圾中挑选大块的鱼  肉、鱼尾和鱼鳍制成了胶水,  还在 1750 年成功申请了第一  个英国胶水专利。  

          接下来几十年里,关于胶  水的专利频现,这也意味着现  代制胶工业的飞速发展:1876  年,美国罗斯兄弟获得了第一  项用于生产酪蛋白胶的美国专  利;1867 年,美国颁发了一项  关于糊精(一种淀粉衍生物)粘  合剂的专利;1862 年,一项通  过电沉积法将金属与黄铜电镀  的英国专利被颁发。  

          19?#20848;?#26411;之前,因为?#23376;? 干涸、储藏期短,胶水生产出来  以后的销售范围只局限在当地  或半径较短的周边。成立于  1876年的?#24352;?#21513;公司(创始人  威廉·?#24352;?#21513;)率?#26085;?#21040;了解  决之道。盐分是胶水最大的  障碍,所以制造鱼胶时,他们  用碳酸钠清除了鱼胶中的盐  分,让制成的胶水不仅更加粘  稠耐用,而且可?#28304;?#23384;数月,  历经长途运输而不干涸。  

          1910 年是胶水的关键一  年,由酚醛树脂发展合成的胶  合板意味着合成胶水的诞生。  来自瑞典的鞋?#24120;?#20122;历克斯·卡  尔森(Alex Carlson)是第一  位靠合成树脂制胶赚钱的人。  

          1922年,他收集瑞典电影制片  厂用剩的赛璐珞,混以丙酮,制  成了多功能胶水。 

          到 20 ?#20848;?30 年代,由于  高分子材料的出现和现代工  业特别是航空工业发展的需  要,出现了以合成高分子材料  为主要成分的新型胶粘剂。  在第二次世界大战期间,由于  当时飞机制造上的需要,胶粘  剂得到了迅速的发展,出现了  酚醛-缩醛胶、聚氨酯胶等新  胶种。  

          在 20 ?#20848;?50 年代,开始  出现了环氧树脂胶粘剂。环氧  胶具有强度高、种类多、适应性  强等特点,成为主要的结构胶  粘剂。  

          1980年,日?#23616;?#21270;集团最  初开发出商品名为“钟化 MS  聚合物”的硅改性聚醚密封胶,  作为高性能的弹性体密封胶,  在日本发展迅速。  

          多种新材料的合成粘剂不  断出现,直至今天,新型合成胶  剂的发展仍在继续。


          编辑:chenguo

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