चिपकने वाला, कोई भी पदार्थ जो सतह के लगाव द्वारा कार्यात्मक तरीके से सामग्रियों को एक साथ रखने में सक्षम है जो पृथक्करण का प्रतिरोध करता है। एक सामान्य शब्द के रूप में "चिपकने वाला" सीमेंट, श्लेष्म, गोंद, और पेस्ट शामिल हैं - जो अक्सर किसी भी कार्बनिक सामग्री के लिए एक स्थान पर उपयोग किया जाता है जो एक चिपकने वाला बंधन बनाता है। पोर्टलैंड सीमेंट जैसे अकार्बनिक पदार्थों को भी चिपकने वाला माना जा सकता है, इस अर्थ में कि वे सतह के लगाव के माध्यम से ईंटों और बीम जैसी वस्तुओं को एक साथ रखते हैं, लेकिन यह लेख प्राकृतिक और सिंथेटिक दोनों तरह के कार्बनिक चिपकने की चर्चा तक सीमित है।
प्राकृतिक आसंजन प्राचीन काल से ज्ञात हैं। मिस्र की नक्काशी 3,300 साल पुरानी है, जो लिबास की एक तख्ती प्रतीत होती है, लिबास के एक पतले टुकड़े को दर्शाती है। पैपाइरस, एक शुरुआती नॉनवॉवन फैब्रिक, जिसमें रीड के पौधों के फाइबर होते हैं जो आटे के पेस्ट के साथ एक साथ बंधे होते हैं। बिटुमेन, ट्री पिच और बीज़वैक्स को प्राचीन और मध्ययुगीन काल में सीलेंट (सुरक्षात्मक कोटिंग्स) और चिपकने वाले के रूप में इस्तेमाल किया गया था। प्रबुद्ध पांडुलिपियों की सोने की पत्ती को अंडे की सफेदी से कागज़ पर बांधा गया था, और लकड़ी की वस्तुओं को मछली, सींग, और पनीर से गोंद के साथ जोड़ा गया था। 18 वीं शताब्दी के दौरान उन्नत जानवरों और मछली की glues की तकनीक, और 19 वीं सदी में रबर- और नाइट्रोसेल्यूलोज-आधारित सीमेंट्स को पेश किया गया था। चिपकने वाली तकनीक में निर्णायक प्रगति, हालांकि, 20 वीं शताब्दी की प्रतीक्षा कर रही थी, उस समय के दौरान प्राकृतिक चिपकने में सुधार हुआ था और बाजार में प्राकृतिक चिपकने वाले को बदलने के लिए प्रयोगशाला से कई सिंथेटिक्स निकले। 20 वीं शताब्दी के उत्तरार्ध के दौरान विमान और एयरोस्पेस उद्योगों के तेजी से विकास ने चिपकने वाली प्रौद्योगिकी पर गहरा प्रभाव डाला। चिपकने वाले की मांग जिसमें उच्च स्तर की संरचनात्मक ताकत थी और थकान और गंभीर पर्यावरणीय परिस्थितियों दोनों के लिए प्रतिरोधी थे, जिससे उच्च-प्रदर्शन सामग्री का विकास हुआ, जिसने अंततः कई औद्योगिक और घरेलू अनुप्रयोगों में अपना रास्ता खोज लिया।
यह लेख आसंजन के सिद्धांतों की एक संक्षिप्त व्याख्या के साथ शुरू होता है और फिर प्राकृतिक और सिंथेटिक चिपकने वाले प्रमुख वर्गों की समीक्षा के लिए आगे बढ़ता है।
आसंजन
चिपकने वाले जोड़ों के प्रदर्शन में, चिपकने वाला भौतिक और रासायनिक गुण सबसे महत्वपूर्ण कारक हैं। यह निर्धारित करने में भी महत्वपूर्ण है कि चिपकने वाला जोड़ पर्याप्त रूप से प्रदर्शन करेगा कि वे किस प्रकार के पालन करते हैं (अर्थात, इसमें शामिल होने वाले घटक हैं - जैसे, धातु मिश्र धातु, प्लास्टिक, मिश्रित सामग्री) और सतह का ढाँचा या प्राइमर की प्रकृति। ये तीन कारक- चिपकने वाला, पालन करने वाला और सतह- बंधी हुई संरचना के सेवा जीवन पर प्रभाव डालता है। बदले में बंधी हुई संरचना का यांत्रिक व्यवहार संयुक्त डिजाइन के विवरण से प्रभावित होता है और जिस तरह से लागू भार को एक पालन से दूसरे में स्थानांतरित किया जाता है।
एक स्वीकार्य चिपकने वाला बंधन के गठन में निहित है चिपकने की क्षमता गीला होने और पालन किए जाने वाले पालन पर फैलने की क्षमता है। मजबूत और स्थिर चिपकने वाले जोड़ों के निर्माण में इस तरह के इंटरफेशियल आणविक संपर्क की प्राप्ति एक आवश्यक पहला कदम है। एक बार जब गीलापन प्राप्त हो जाता है, तो आंतरिक तंत्र के माध्यम से कई तंत्रों में आंतरिक चिपकने वाली ताकतें उत्पन्न होती हैं। इन तंत्रों की सटीक प्रकृति कम से कम 1960 के दशक से भौतिक और रासायनिक अध्ययन का उद्देश्य रही है, जिसके परिणामस्वरूप आसंजन के कई सिद्धांत मौजूद हैं। आसंजन के मुख्य तंत्र को सोखना सिद्धांत द्वारा समझाया गया है, जिसमें कहा गया है कि अंतरंग अंतर-संपर्क के कारण पदार्थ मुख्य रूप से चिपके रहते हैं। चिपकने वाले जोड़ों में यह संपर्क अंतर-आणविक या वैलेंस बलों द्वारा प्राप्त किया जाता है जो चिपकने वाली सतह परतों में अणुओं द्वारा लगाया जाता है।
सोखना के अलावा, आसंजन के चार अन्य तंत्र प्रस्तावित किए गए हैं। पहला, मैकेनिकल इंटरलॉकिंग, तब होता है जब चिपकने वाला सतह में या आसपास के अनुमानों में छिद्रों में बहता है। दूसरा, इंटरडिफ्यूजन, परिणाम जब तरल चिपकने वाला घुल जाता है और पालन सामग्री में फैल जाता है। तीसरे तंत्र में, सोखना और सतह की प्रतिक्रिया, बंधन तब होता है जब चिपकने वाला अणु ठोस सतह पर सोखता है और रासायनिक रूप से इसके साथ प्रतिक्रिया करता है। रासायनिक प्रतिक्रिया के कारण, यह प्रक्रिया ऊपर वर्णित सरल सोखना से कुछ हद तक भिन्न होती है, हालांकि कुछ शोधकर्ता रासायनिक प्रतिक्रिया को कुल सोखने की प्रक्रिया का हिस्सा मानते हैं न कि एक अलग आसंजन तंत्र। अंत में, इलेक्ट्रॉनिक, या इलेक्ट्रोस्टैटिक, आकर्षण सिद्धांत बताता है कि इलेक्ट्रोस्टैटिक बल अलग-अलग इलेक्ट्रॉनिक बैंड संरचनाओं के साथ सामग्री के बीच एक इंटरफेस में विकसित होते हैं। सामान्य तौर पर, इनमें से एक से अधिक तंत्र विभिन्न प्रकार के चिपकने और पालन के लिए आसंजन के वांछित स्तर को प्राप्त करने में भूमिका निभाते हैं।
एक चिपकने वाला बंधन के गठन में, एक संक्रमणकालीन क्षेत्र पालन और चिपकने वाले के बीच इंटरफेस में उत्पन्न होता है। इस क्षेत्र में, इंटरपेज़ कहा जाता है, चिपकने वाले के रासायनिक और भौतिक गुण नॉन-कॉन्टैक्ट भागों में उन लोगों से काफी भिन्न हो सकते हैं। यह आमतौर पर माना जाता है कि इंटरफेज रचना एक चिपकने वाली संयुक्त की स्थायित्व और ताकत को नियंत्रित करती है और मुख्य रूप से एक पालन से दूसरे में तनाव के संक्रमण के लिए जिम्मेदार है। इंटरफ़ेज़ क्षेत्र अक्सर पर्यावरणीय हमले का स्थल होता है, जिससे संयुक्त विफलता होती है।
चिपकने वाला बांड की ताकत आमतौर पर विनाशकारी परीक्षणों द्वारा निर्धारित की जाती है, जो परीक्षण टुकड़े के फ्रैक्चर के बिंदु या रेखा पर स्थापित तनावों को मापते हैं। विभिन्न परीक्षण विधियों को नियोजित किया जाता है, जिसमें छील, तन्यता लैप कतरनी, दरार, और थकान परीक्षण शामिल हैं। ये परीक्षण तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला और विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों में किए जाते हैं। एक चिपकने वाला जोड़ को चिह्नित करने की एक वैकल्पिक विधि इंटरफेज़ के एक इकाई क्षेत्र के अलावा क्लीविंग में खर्च की गई ऊर्जा का निर्धारण करके है। इस तरह के ऊर्जा गणना से प्राप्त निष्कर्ष, सिद्धांत रूप में, तनाव विश्लेषण से प्राप्त होने वाले पूरी तरह से बराबर हैं।
चिपकने वाली सामग्री
वस्तुतः सभी सिंथेटिक चिपकने वाले और कुछ प्राकृतिक चिपकने वाले पॉलिमर से बने होते हैं, जो विशाल अणु, या मैक्रोमोलेक्यूलस होते हैं, जो मोनोमर्स के रूप में जाने जाने वाले हजारों सरल अणुओं के लिंकिंग द्वारा निर्मित होते हैं। पॉलिमर का गठन (एक रासायनिक प्रतिक्रिया जिसे पोलीमराइज़ेशन के रूप में जाना जाता है) एक "इलाज" चरण के दौरान हो सकता है, जिसमें चिपकने वाला-बंधन गठन के साथ एक साथ पॉलीमराइजेशन होता है (जैसा कि एपॉक्सी रेजिन और सायनाक्रायलेट्स के साथ होता है), या बहुलक हो सकता है सामग्री से पहले एक चिपकने के रूप में लागू किया जाता है, जैसे कि थर्मोप्लास्टिक इलास्टोमर्स जैसे कि स्टाइरीन-आइसोप्रीन-स्टाइरीन ब्लॉक कोपोलिमर। पॉलिमर ताकत, लचीलापन, और एक चिपकने वाली सतह पर फैलने और बातचीत करने की क्षमता प्रदान करता है - जो स्वीकार्य आसंजन स्तरों के गठन के लिए आवश्यक हैं।
प्राकृतिक आसंजन
प्राकृतिक चिपकने वाले मुख्य रूप से पशु या वनस्पति मूल के होते हैं। हालांकि 20 वीं शताब्दी के मध्य से प्राकृतिक उत्पादों की मांग में गिरावट आई है, लेकिन उनमें से कुछ का उपयोग लकड़ी और कागज उत्पादों के साथ किया जाता है, विशेष रूप से नालीदार बोर्ड, लिफाफे, बोतल लेबल, बुक बाइंडिंग, डिब्बों, फर्नीचर और टुकड़े टुकड़े में फिल्म और पन्नी में । इसके अलावा, विभिन्न पर्यावरणीय नियमों के कारण, नवीकरणीय संसाधनों से प्राप्त प्राकृतिक आसंजनों पर नए सिरे से ध्यान दिया जा रहा है। सबसे महत्वपूर्ण प्राकृतिक उत्पादों को नीचे वर्णित किया गया है।
पशुओं का गोंद
पशु गोंद शब्द आमतौर पर स्तनधारी कोलेजन, त्वचा, हड्डी और मांसपेशियों के प्रमुख प्रोटीन घटक से तैयार किए गए ग्रंथियों तक ही सीमित है। जब एसिड, क्षार या गर्म पानी के साथ इलाज किया जाता है, तो आमतौर पर अघुलनशील कोलेजन धीरे-धीरे घुलनशील हो जाता है। यदि मूल प्रोटीन शुद्ध है और रूपांतरण की प्रक्रिया हल्की है, तो उच्च-आणविक-भार वाले उत्पाद को जिलेटिन कहा जाता है और इसका उपयोग भोजन या फोटोग्राफिक उत्पादों के लिए किया जा सकता है। अधिक जोरदार प्रसंस्करण द्वारा उत्पादित कम आणविक-भार सामग्री सामान्य रूप से कम शुद्ध और गहरे रंग की होती है और इसे पशु गोंद कहा जाता है।
पारंपरिक रूप से लकड़ी के गोंद का उपयोग लकड़ी के जुड़ने, बुक बाइंडरी, सैंडपेपर निर्माण, भारी गम टेप, और इसी तरह के अनुप्रयोगों में किया जाता है। उच्च प्रारंभिक कील (चिपचिपाहट) के अपने लाभ के बावजूद, बहुत से जानवरों के गोंद को संशोधित या पूरी तरह से सिंथेटिक चिपकने से बदल दिया गया है।
कैसिइन गोंद
यह उत्पाद कैसिइन, दूध से प्राप्त एक प्रोटीन, एक जलीय क्षारीय विलायक में घोलकर बनाया जाता है। क्षार की डिग्री और प्रकार उत्पाद व्यवहार को प्रभावित करते हैं। लकड़ी के संबंध में, कैसिइन ग्लू आमतौर पर नमी प्रतिरोध और उम्र बढ़ने की विशेषताओं में सच्चे पशु glues से बेहतर होते हैं। कैसिइन का उपयोग पेंट और कोटिंग्स की पालन विशेषताओं में सुधार करने के लिए भी किया जाता है।
रक्त एल्बमन गोंद
इस प्रकार की गोंद सीरम एल्बमेन से बनाई जाती है, जो एक रक्त घटक है जो ताजा पशु रक्त या सूखे घुलनशील रक्त पाउडर से प्राप्त किया जाता है जिसमें पानी जोड़ा गया है। एल्कली को एल्केन-पानी के मिश्रण में जोड़ने से चिपकने वाले गुणों में सुधार होता है। प्लाईवुड उद्योग में रक्त से गोंद उत्पादों की काफी मात्रा का उपयोग किया जाता है।
स्टार्च और डेक्सट्रिन
स्टार्च और डेक्सट्रिन मकई, गेहूं, आलू, या चावल से निकाले जाते हैं। वे मुख्य प्रकार के वनस्पति चिपकने का गठन करते हैं, जो पानी में घुलनशील या फैलने योग्य होते हैं और दुनिया भर में पौधों के स्रोतों से प्राप्त होते हैं। स्टार्च और डेक्सट्रिन glues नालीदार बोर्ड और पैकेजिंग और वॉलपेपर चिपकने के रूप में उपयोग किया जाता है।
