膠水：二十萬年前的發(fā)明

文慧

作為一種黏合劑，膠水利用其物理或化學(xué)形式特性使不同材料的物體表面相連，相比縫紉、機(jī)械等緊固、裝訂技術(shù)，能將壓力更有效地分布在接頭上，在實(shí)踐中運(yùn)用廣泛。這種看似現(xiàn)代的技術(shù)，究其歷史竟然已有二十萬年。

從最初將石器和木柄粘在一起的黏合劑，到新型人工合成膠劑，膠水這門古老發(fā)明的創(chuàng)新腳步從不停歇。

史前人類發(fā)明了膠水

如同現(xiàn)代人用膠水黏合家具、紙張、修補(bǔ)器具、制造物件一樣，二十萬年前的尼安德特人就已經(jīng)開始用膠水制造、維修捕獵工具。尼安德特人是現(xiàn)代歐洲人祖先的近親，除了非洲以外，亞歐人種里都有一點(diǎn)尼安德特人的基因。他們在公元前兩萬年左右突然消失，并因?yàn)橥诰虺龅幕B骨偏小，被認(rèn)為腦容量不如智人。

沒有人知道尼安德特人是從哪里得到了“膠水”的想法，也沒有人知道，尼安德特人是怎么產(chǎn)生將樺樹皮高溫烤炙，產(chǎn)生濃稠的膠狀焦油的創(chuàng)意。

不過樺樹樹皮焦油黏合劑算是純植物膠，作為一種單獨(dú)植物成分的黏合劑，易受環(huán)境條件的影響，撞擊和潮濕都會(huì)使其黏性減弱。在南美洲有7萬年歷史的西布杜洞穴中，科學(xué)家們又發(fā)現(xiàn)了人類歷史上最早使用復(fù)合黏合劑的痕跡。這些來自7萬年前的斧頭，其石片與木棍的接縫處填充著一種由植物膠和代赭石（天然氧化鐵）組成的黏合劑。相比純植物膠，復(fù)合黏合劑能使結(jié)合處更為緊密，還能防止植物膠在潮濕的環(huán)境中溶解。

更多史前人類使用膠水的證據(jù)不斷在考古地被發(fā)現(xiàn)：公元前4000年左右的巴比倫廟宇中，一座雕像的象牙眼球被使用瀝青固定。

動(dòng)物膠水和植物膠水

新華字典對(duì)于“膠”的解釋是：“黏性物質(zhì)，有用動(dòng)物的皮、角熬制成，也有用植物或人工合成。”由此可見膠水的制作可以分為動(dòng)物膠、植物膠以及人工合成膠。

如果沒有膠水，古埃及的家具未必可以留存至今，用膠水貼上薄木片，不僅可以裝飾家居，還可以防止家具受潮變形。通常認(rèn)為古埃及人是最早使用動(dòng)物制品的，比如用動(dòng)物內(nèi)臟和魚泡制造膠水。除了動(dòng)物膠水，古埃及人也開始用生石灰、蛋清或干酪素制成膠水，他們還發(fā)明了用淀粉調(diào)成的糨糊，可以將莎草紙粘到衣服上。

古希臘與羅馬人也深諳制膠工藝，并因此收益頗豐。古希臘人改進(jìn)了動(dòng)物膠的制作工藝——膠原蛋白一詞就是源自希臘語kola，最早的意思即是“膠水”。在百科全書《自然史》中，作者老普林尼提到了牛膠和魚膠這兩種動(dòng)物膠水。彼時(shí)的魚膠又叫“魚鰾膠”。

新型合成膠劑的發(fā)展

1690年，荷蘭第一家商業(yè)膠水廠的建立拉開了現(xiàn)代膠黏劑的發(fā)展序幕。這家膠水廠同樣采用的是動(dòng)物膠的原料。動(dòng)物膠制品有一個(gè)好處是可以廢物利用，英國人彼特·佐梅爾就從制鯨油人丟棄的魚塊垃圾中挑選大塊的魚肉、魚尾和魚鰭制成了膠水，還在1750年成功申請了第一個(gè)英國膠水專利。

接下來幾十年里，關(guān)于膠水的專利頻現(xiàn)，這也意味著現(xiàn)代制膠工業(yè)的飛速發(fā)展：1876年，美國羅斯兄弟獲得了第一項(xiàng)用于生產(chǎn)酪蛋白膠的美國專利。

19世紀(jì)末之前，因?yàn)橐子诟珊?、?chǔ)藏期短，膠水生產(chǎn)出來以后的銷售范圍只局限在當(dāng)?shù)鼗虬霃捷^短的周邊。成立于1876年的勒佩吉公司（創(chuàng)始人威廉·勒佩吉），用碳酸鈉清除了魚膠中的鹽分，讓制成的膠水不僅更加黏稠耐用，而且可以儲(chǔ)存數(shù)月，歷經(jīng)長途運(yùn)輸而不干涸。勒佩吉的膠水還可以隨用隨取，而別的膠水在使用前必須加熱。

植物淀粉用于制膠已有上千年歷史。在1905年，美國人弗蘭克·加德納·珀金斯率先嘗試用木薯粉代替肉類和魚類制膠，成功制造出第一支植物膠。

到20世紀(jì)30年代，出現(xiàn)了以合成高分子材料為主要成分的新型膠黏劑。二戰(zhàn)期間，由于當(dāng)時(shí)飛機(jī)制造上的需要，膠黏劑得到了迅速的發(fā)展，出現(xiàn)了酚醛-縮醛膠、聚氨酯膠等新膠種。

在20世紀(jì)50年代，開始出現(xiàn)了環(huán)氧樹脂膠黏劑。

多種新材料的合成膠劑不斷出現(xiàn)，直至今天，新型合成膠劑的發(fā)展仍在繼續(xù)。

（摘自《北京日報(bào)》）