Adhesivo para niños
Un adhesivo es una sustancia especial que puede unir dos o más objetos al hacer contacto con sus superficies. También se le conoce como cola, pegante o pegamento. Es muy importante en la industria moderna y en muchos aspectos de nuestra vida diaria.
Aunque la forma en que los objetos se pegan puede ser por diferentes razones físicas o químicas, como el magnetismo o las fuerzas eléctricas, los adhesivos son productos, ya sean naturales o hechos por el hombre, que nos ayudan a fijar cosas de manera mecánica.
Usar adhesivos tiene varias ventajas sobre otras formas de unir cosas, como coser, usar tornillos o soldar. Por ejemplo, los adhesivos permiten unir materiales diferentes, distribuyen mejor la fuerza en la unión, son económicos y fáciles de usar en máquinas, y dan más libertad para crear diseños. Sin embargo, también tienen algunas desventajas: pueden perder fuerza con mucho calor, no son tan fuertes para unir objetos grandes con una superficie pequeña, y es más difícil separar los objetos pegados si se necesita.
Los adhesivos se pueden clasificar según cómo se unen: si necesitan una reacción química para endurecerse (reactivos) o no (no reactivos). También se pueden clasificar por su estado inicial (líquido, sólido) o si vienen de la naturaleza o son creados por el hombre.
Los adhesivos existen en la naturaleza o se fabrican. Los primeros humanos usaron sustancias parecidas a los adhesivos hace unos 200.000 años. Los neandertales, por ejemplo, hacían una especie de brea de la corteza de abedul para pegar herramientas de piedra a mangos de madera. Las primeras menciones de adhesivos en escritos antiguos son de hace unos 4.000 años. Griegos y romanos hicieron grandes avances en este campo. En Europa, el uso de pegamento se hizo más común entre los años 1500 y 1700. Desde entonces, el descubrimiento y uso de adhesivos creció poco a poco. Pero en el último siglo, el desarrollo de adhesivos sintéticos se aceleró mucho, y la innovación sigue hasta hoy.
Contenido
Historia de los Adhesivos
¿Cuándo se usaron los primeros adhesivos?
Las pruebas más antiguas del uso de adhesivos se encontraron en el centro de Italia. Allí se hallaron dos trozos de piedra cubiertos con brea de corteza de abedul, que datan de hace unos 200.000 años. Se cree que este es el uso más antiguo conocido de pegamento por los humanos para herramientas.
La brea de corteza de abedul es un adhesivo sencillo. Un estudio de 2019 mostró que se puede hacer fácilmente quemando corteza de abedul cerca de superficies lisas al aire libre. Aunque son pegajosos, los adhesivos de plantas son frágiles y les afectan las condiciones del ambiente.
El primer uso de adhesivos más complejos se descubrió en Sibudu, Sudáfrica. Allí se encontraron piezas de piedra de 70.000 años de antigüedad que se insertaban en mangos de hachas. Estaban cubiertas con un adhesivo hecho de goma vegetal y ocre rojo (un tipo de óxido de hierro natural). Añadir ocre a la goma vegetal hacía el pegamento más fuerte y lo protegía de la humedad. Poder hacer adhesivos más resistentes permitió a los humanos de la Edad de Piedra media unir piezas de piedra a palos de muchas maneras, lo que llevó a crear nuevas herramientas.
Adhesivos en Civilizaciones Antiguas
Se han encontrado ejemplos más recientes del uso de adhesivos por humanos prehistóricos en lugares de entierro de tribus antiguas. Arqueólogos descubrieron que hace unos 6.000 años, las tribus enterraban a sus muertos con comida en vasijas de arcilla rotas que habían sido reparadas con resinas de árboles. Otra investigación encontró que se usaban cementos de asfalto para fijar los ojos de marfil en estatuas de templos babilónicos, de hace unos 6.000 años.
En el año 2000, se descubrió un hombre de hace 5.200 años, llamado "Ötzi, el Hombre de Hielo del Tirol", conservado en un glaciar entre Austria e Italia. Con él se encontraron varias de sus pertenencias, como dos flechas con puntas de sílex y un hacha de cobre. Todas tenían restos de pegamento orgánico usado para unir las partes de piedra o metal a los mangos de madera. Los análisis mostraron que el pegamento era brea, que se obtiene calentando la corteza de abedul en un proceso llamado pirólisis.
Las primeras menciones de adhesivos en la literatura aparecen hace unos 4.000 años. Otros registros históricos de su uso se encuentran entre los años 1500 y 1000 a. C. De este período hay pinturas que muestran cómo se pegaba madera y un ataúd hecho de madera y pegamento en la tumba del rey Tutankamón. Otros objetos del antiguo Egipto usaban cola animal para unirse o para hacer capas de madera. Se cree que pegar capas de madera en arcos y muebles los hacía más duraderos, y se hacía con colas a base de caseína (una proteína de la leche). Los antiguos egipcios también crearon pastas de almidón para pegar papiro a la ropa y un material parecido al yeso de París.
Entre los años 1 y 500 d. C., los griegos y romanos hicieron grandes aportaciones al desarrollo de los adhesivos. Se desarrollaron técnicas como el enchapado de madera y la marquetería. Mejoraron la producción de colas de animales y peces, y usaron otros materiales. Pastas hechas con huevo se usaban para pegar láminas de oro, e incluían ingredientes naturales como sangre, hueso, piel, leche, queso, verduras y granos. Los griegos empezaron a usar cal apagada como mortero, y los romanos mejoraron el mortero mezclando cal con ceniza volcánica y arena. Este material, llamado cemento puzolánico, se usó en la construcción del Coliseo y el Panteón romanos. Los romanos también fueron los primeros en usar brea y cera de abejas para sellar las tablas de madera de sus barcos.
En Asia Central, el ascenso de los mongoles alrededor del año 1000 d. C. se debió en parte a la potencia de los arcos de las hordas de Gengis Kan. Estos arcos tenían un centro de bambú, cuerno en la parte interior y tendones en la parte exterior, unidos con cola animal.
En Europa, el pegamento no se usó mucho hasta el período entre 1500 y 1700 d. C. En esta época, famosos fabricantes de muebles como Thomas Chippendale y Duncan Phyfe empezaron a usar adhesivos en sus creaciones. En 1690, se abrió la primera fábrica comercial de pegamento en los Países Bajos, que producía colas de pieles de animales. En 1750, se concedió la primera patente británica para cola de pescado. En las décadas siguientes, se fabricaron colas de caseína en fábricas alemanas y suizas. En 1876, se concedió la primera patente estadounidense a los hermanos Ross para producir cola de caseína.
Los primeros sellos postales de Estados Unidos, emitidos en 1847, usaban adhesivos a base de almidón. La primera patente estadounidense sobre el adhesivo de dextrina (un derivado del almidón) se emitió en 1867.
El caucho natural se usó por primera vez como adhesivo a partir de 1830, marcando el inicio del adhesivo moderno. En 1862, se emitió una patente británica para recubrir metal con latón mediante electrodeposición para lograr una unión más fuerte con el caucho. El desarrollo del automóvil y la necesidad de soportes de goma para los amortiguadores impulsaron la creación de uniones más fuertes y duraderas entre goma y metal. Esto llevó al desarrollo de la goma ciclada tratada con ácidos fuertes. En 1927, este proceso se usó para producir adhesivo de caucho a base de disolventes para unir metal y caucho.
Los adhesivos pegajosos a base de caucho natural fueron usados por primera vez en un soporte por Henry Day en 1845. Más tarde, este tipo de adhesivos se usó en cintas quirúrgicas y eléctricas con soporte de tela. En 1925, nació la industria de las cintas adhesivas sensibles a la presión. Hoy en día, las notas adhesivas, la cinta Scotch y otras cintas son ejemplos de adhesivos sensibles a la presión.
Un paso importante en el desarrollo de los plásticos sintéticos fue la creación de un plástico termoestable llamado baquelita fenólica en 1910. En dos años, la resina fenólica se aplicó a la madera contrachapada como barniz. A principios de la década de 1930, los fenólicos se hicieron importantes como resinas adhesivas.
Las décadas de 1920, 1930 y 1940 vieron grandes avances en el desarrollo y producción de nuevos plásticos y resinas, impulsados por las Guerras Mundiales. Estos avances mejoraron mucho los adhesivos al permitir el uso de nuevos materiales con una gran variedad de propiedades. Con las necesidades cambiantes y la tecnología en constante evolución, el desarrollo de nuevos adhesivos sintéticos continúa hasta hoy. Sin embargo, debido a su bajo costo, los adhesivos naturales siguen siendo los más usados.
Tipos de Adhesivos
Clasificación por sus Componentes
- Adhesivos sintéticos: Hechos de polímeros que vienen del petróleo. Ejemplos son las colas de poli-vinil-acetato, colas etilénicas, colas de poliuretano, colas de caucho sintético, y adhesivos de cianoacrilato.
- Adhesivos de origen vegetal: Hechos de derivados de plantas como la fécula de patata, el maíz. Ejemplos son las colas de almidón, dextrinas y cauchos naturales.
- Adhesivos de origen animal: La cola tradicional, hecha de pieles o huesos de animales (como la cola de pezuña o gelatina). También las colas de derivados lácteos (caseína) y la clara de huevo.
Clasificación por su Presentación
- Adhesivos sólidos: Incluyen los adhesivos termofusibles, que se calientan para fundirse en procesos industriales y se enfrían rápidamente para acelerar la producción. También son sólidos las barras de pegamento para papel o los adhesivos en polvo.
- Adhesivos líquidos: Comúnmente conocidos como colas blancas, usan un líquido (agua o disolvente) que se evapora al secarse, dejando una unión resistente. Se usan en la construcción para pegar suelos y revestimientos.
Clasificación por su Uso
- Adhesivos industriales: Se usan en muchos procesos de fabricación para unir cosas. Se emplean en:
- Artes gráficas (para encuadernar libros).
- Transformación de papel y cartón (papel higiénico, cartón ondulado, cajas, pañales, papel autoadhesivo).
- Envase y embalaje (cerrar cajas, sobres, etiquetar envases, botellas).
- Muebles y madera (fabricación de muebles, puertas, tapicería).
- Industria del automóvil (montaje de paneles, techos, tapicería de asientos).
- Adhesivos profesionales: Usados para instalar o unir materiales, especialmente en la construcción (para suelos y revestimientos como moquetas, PVC, linóleo).
- Adhesivos para uso doméstico o escolar: Pegamentos para el hogar y la papelería.
Clasificación por su Curado (Cómo se Endurecen)
- Adhesivos químicamente reactivos: Incluyen poliuretanos, epoxis, fenólicos, poliimidas y anaeróbicos. Pueden ser de uno o dos componentes. Los de un componente se endurecen al reaccionar con la temperatura, humedad o calor. Los de dos componentes se endurecen al mezclarse.
- Adhesivos por evaporación o difusión: Se preparan disueltos en líquidos (agua o disolventes orgánicos) y se aplican. Al evaporarse el líquido, el adhesivo se endurece. Los adhesivos a base de agua son preferidos por ser más seguros para el ambiente. Ejemplos son los vinilos y acrílicos.
- Adhesivos de fusión por calor: Son termoplásticos y elastómeros que se funden al calentarse sobre la superficie a pegar. Se endurecen al enfriarse. Los de alto rendimiento incluyen poliamidas y poliésteres.
- Adhesivos sensibles a la presión: Son principalmente elastómeros en forma de recubrimiento. Se adhieren al aplicarles presión.
- Adhesivos con curado por UV: Usan luz ultravioleta para iniciar una reacción que crea una red de polímeros muy pegajosa.
Véase también
En inglés: Adhesive Facts for Kids
