กาวจากธรรมชาติเป็นกาวที่ใช้กันทั่วไปในชีวิตประจำวันของเรา ตามแหล่งข้อมูลต่างๆ สามารถแบ่งออกเป็นกาวจากสัตว์ กาวจากพืช และกาวจากแร่ธาตุ กาวจากสัตว์ ได้แก่ กาวจากหนัง กาวจากกระดูก เชลแล็ก กาวเคซีน กาวอัลบูมิน กาวจากกระเพาะปลา เป็นต้น กาวจากพืช ได้แก่ แป้ง เดกซ์ทริน เรซิน กัมอาราบิก ยางธรรมชาติ เป็นต้น กาวจากแร่ธาตุ ได้แก่ ขี้ผึ้งแร่ แอสฟัลต์ เนื่องจากมีแหล่งที่มามากมาย ราคาถูก และความเป็นพิษต่ำ จึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในงานเฟอร์นิเจอร์ การเย็บเล่มหนังสือ บรรจุภัณฑ์ และงานหัตถกรรม
กาวแป้ง
เมื่อกาวแป้งเข้าสู่ศตวรรษที่ 21 คุณสมบัติที่ดีต่อสิ่งแวดล้อมของวัสดุนี้จะกลายเป็นคุณลักษณะสำคัญของวัสดุใหม่ แป้งเป็นทรัพยากรธรรมชาติหมุนเวียนที่ไม่เป็นพิษ ไม่เป็นอันตราย ราคาถูก ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เทคโนโลยีการผลิตกาวในอุตสาหกรรมทั่วโลกกำลังพัฒนาไปในทิศทางของการประหยัดพลังงาน ต้นทุนต่ำ ไม่เป็นอันตราย มีความหนืดสูง และปราศจากตัวทำละลาย
กาวแป้งเป็นผลิตภัณฑ์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม จึงได้รับความสนใจอย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมกาว ในส่วนของการประยุกต์ใช้และการพัฒนา กาวแป้งที่ได้จากการออกซิเดชั่นของแป้งข้าวโพดนั้นมีแนวโน้มที่ดี และการวิจัยและการประยุกต์ใช้ก็อยู่ในระดับสูง
ปัจจุบัน แป้งถูกนำมาใช้เป็นกาวหลักในอุตสาหกรรมกระดาษและผลิตภัณฑ์กระดาษ เช่น การปิดผนึกกล่องกระดาษ การติดฉลาก การติดกาวแผ่นกระดาษ การติดซองจดหมาย การติดถุงกระดาษหลายชั้น เป็นต้น
กาวแป้งชนิดต่างๆ ที่ใช้กันทั่วไปมีดังต่อไปนี้:
กาวแป้งออกซิไดซ์
เจลาตินไนเซอร์ที่เตรียมจากส่วนผสมของแป้งดัดแปลงที่มีระดับพอลิเมอไรเซชันต่ำซึ่งประกอบด้วยหมู่แอลดีไฮด์และหมู่คาร์บอกซิล และน้ำภายใต้การกระทำของสารออกซิไดซ์โดยการให้ความร้อนหรือทำให้เกิดเจลาติไนซ์ที่อุณหภูมิห้อง เป็นกาวแป้งที่มีคุณสมบัติในการดูดซับน้ำได้ดี หลังจากที่แป้งถูกออกซิไดซ์แล้ว จะได้แป้งออกซิไดซ์ที่มีคุณสมบัติละลายน้ำได้ เปียกน้ำได้ และยึดเกาะได้ดี
ปริมาณสารออกซิไดซ์มีน้อย ระดับการออกซิเดชันไม่เพียงพอ ปริมาณรวมของหมู่ฟังก์ชันใหม่ที่เกิดขึ้นจากแป้งลดลง ความหนืดของกาวเพิ่มขึ้น ความหนืดเริ่มต้นลดลง และความลื่นไหลไม่ดี นอกจากนี้ยังส่งผลกระทบอย่างมากต่อความเป็นกรด ความโปร่งใส และปริมาณไฮดรอกซิลของกาวด้วย
เมื่อระยะเวลาในการทำปฏิกิริยายาวนานขึ้น ระดับการออกซิเดชันจะเพิ่มขึ้น ปริมาณหมู่คาร์บอกซิลจะเพิ่มขึ้น และความหนืดของผลิตภัณฑ์จะค่อยๆ ลดลง แต่ความโปร่งใสจะดีขึ้นเรื่อยๆ
กาวแป้งเอสเทอร์
กาวแป้งเอสเทอริไฟด์เป็นกาวแป้งที่ไม่ย่อยสลายได้ ซึ่งเติมหมู่ฟังก์ชันใหม่ให้กับแป้งผ่านปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชันระหว่างหมู่ไฮดรอกซิลของโมเลกุลแป้งกับสารอื่นๆ จึงช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของกาวแป้ง เนื่องจากการเชื่อมโยงข้ามบางส่วนของแป้งเอสเทอริไฟด์ ทำให้ความหนืดเพิ่มขึ้น ความคงตัวในการจัดเก็บดีขึ้น คุณสมบัติกันความชื้นและต้านไวรัสดีขึ้น และชั้นกาวสามารถทนต่อแรงดันสูง ต่ำ และการเปลี่ยนแปลงแรงดันได้
กาวแป้งที่ปลูกถ่าย
การต่อกิ่งของแป้งคือการใช้กระบวนการทางกายภาพและเคมีเพื่อทำให้สายโซ่โมเลกุลของแป้งสร้างอนุมูลอิสระ และเมื่อพบกับโมโนเมอร์ของพอลิเมอร์ จะเกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ขึ้น ส่งผลให้เกิดสายโซ่ด้านข้างที่ประกอบด้วยโมโนเมอร์ของพอลิเมอร์บนสายโซ่หลักของแป้ง
ด้วยการใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติที่โมเลกุลของโพลีเอทิลีนและแป้งต่างก็มีหมู่ไฮดรอกซิล จึงสามารถเกิดพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลของโพลีไวนิลแอลกอฮอล์และแป้งได้ ซึ่งทำหน้าที่เสมือนการ "เชื่อมต่อ" ระหว่างโมเลกุลของโพลีไวนิลแอลกอฮอล์และแป้ง ทำให้กาวแป้งที่ได้มีคุณสมบัติในการยึดเกาะ ความลื่นไหล และคุณสมบัติต้านการแข็งตัวที่ดีขึ้น
เนื่องจากกาวแป้งเป็นกาวพอลิเมอร์ธรรมชาติ มีราคาถูก ปลอดสารพิษ ไม่มีกลิ่น และไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม จึงมีการวิจัยและนำไปประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวาง ปัจจุบัน กาวแป้งส่วนใหญ่ใช้ในกระดาษ ผ้าฝ้าย ซองจดหมาย ฉลาก และกระดาษลูกฟูก
กาวเซลลูโลส
อนุพันธ์ของเซลลูโลสอีเทอร์ที่ใช้เป็นกาวส่วนใหญ่ ได้แก่ เมทิลเซลลูโลส เอทิลเซลลูโลส ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส และเอทิลเซลลูโลสชนิดอื่นๆ (EC): เป็นเซลลูโลสอัลคิลอีเทอร์ชนิดเทอร์โมพลาสติก ไม่ละลายน้ำ และไม่มีประจุ
มีเสถียรภาพทางเคมีที่ดี ทนต่อด่างสูง เป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม และมีคุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยม อีกทั้งยังคงความแข็งแรงและความยืดหยุ่นได้ทั้งในอุณหภูมิสูงและต่ำ เข้ากันได้ดีกับขี้ผึ้ง เรซิน สารเพิ่มความยืดหยุ่น ฯลฯ เหมาะสำหรับใช้ในการผลิตกระดาษ ยาง หนัง และกาวสำหรับผ้า
เมทิลเซลลูโลส (CMC): เซลลูโลสอีเทอร์ไอออนิก ในอุตสาหกรรมสิ่งทอ CMC มักใช้แทนแป้งคุณภาพสูงเป็นสารปรับขนาดผ้า ผ้าที่เคลือบด้วย CMC สามารถเพิ่มความนุ่มและปรับปรุงคุณสมบัติการพิมพ์และการย้อมสีได้อย่างมาก ในอุตสาหกรรมอาหาร ไอศกรีมหลากหลายชนิดที่เติม CMC มีความคงตัวของรูปทรงที่ดี ย้อมสีง่าย และไม่นิ่มง่าย นอกจากนี้ยังใช้เป็นกาวในการทำคีม กล่องกระดาษ ถุงกระดาษ วอลเปเปอร์ และไม้เทียม
เซลลูโลสเอสเทอร์อนุพันธ์: ส่วนใหญ่ได้แก่ ไนโตรเซลลูโลสและเซลลูโลสอะซิเตต ไนโตรเซลลูโลส: หรือที่รู้จักกันในชื่อเซลลูโลสไนเตรต ปริมาณไนโตรเจนโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 10% ถึง 14% เนื่องจากการเกิดเอสเทอร์ในระดับที่แตกต่างกัน
สารที่มีปริมาณสูงมักเรียกว่าฝ้ายทนไฟ ซึ่งใช้ในการผลิตดินปืนไร้ควันและดินปืนคอลลอยด์ ส่วนสารที่มีปริมาณต่ำมักเรียกว่าคอลโลเดียน สารนี้ไม่ละลายในน้ำ แต่ละลายได้ในตัวทำละลายผสมระหว่างเอทิลแอลกอฮอล์และอีเทอร์ และสารละลายที่ได้คือคอลโลเดียน เนื่องจากตัวทำละลายของคอลโลเดียนระเหยและก่อตัวเป็นฟิล์มที่แข็งแรง จึงมักใช้สำหรับปิดฝาขวด ป้องกันบาดแผล และเป็นเซลลูลอยด์พลาสติกชนิดแรกในประวัติศาสตร์
หากเติมเรซินอัลคิดในปริมาณที่เหมาะสมเป็นสารปรับปรุงคุณภาพ และใช้การบูรในปริมาณที่เหมาะสมเป็นสารเพิ่มความแข็งแรง จะกลายเป็นกาวไนโตรเซลลูโลส ซึ่งมักใช้ในการติดกระดาษ ผ้า หนัง แก้ว โลหะ และเซรามิก
เซลลูโลสอะซิเตต: หรือที่รู้จักกันในชื่อเซลลูโลสอะซิเตต โดยใช้กรดซัลฟิวริกเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา เซลลูโลสจะถูกอะซิเตตด้วยส่วนผสมของกรดอะซิติกและเอทานอล จากนั้นจึงเติมกรดอะซิติกเจือจางเพื่อไฮโดรไลซ์ผลิตภัณฑ์ให้ได้ระดับเอสเทอริฟิเคชันที่ต้องการ
เมื่อเปรียบเทียบกับไนโตรเซลลูโลส เซลลูโลสอะซิเตตสามารถใช้ในการผลิตกาวแบบใช้ตัวทำละลายเพื่อยึดติดผลิตภัณฑ์พลาสติก เช่น แว่นตาและของเล่นได้ เมื่อเปรียบเทียบกับเซลลูโลสไนเตรต เซลลูโลสอะซิเตตมีคุณสมบัติในการต้านทานความหนืดและความทนทานที่ดีเยี่ยม แต่มีคุณสมบัติในการต้านทานกรด ความชื้น และสภาพอากาศที่ด้อยกว่า
กาวโปรตีน
กาวโปรตีนเป็นกาวธรรมชาติชนิดหนึ่งที่มีสารประกอบโปรตีนเป็นวัตถุดิบหลัก กาวสามารถผลิตได้จากโปรตีนสัตว์และโปรตีนพืช โดยแบ่งตามชนิดของโปรตีนที่ใช้เป็นโปรตีนสัตว์ (เช่น กาวฟีน กาวเจลาติน กาวโปรตีนเชิงซ้อน และอัลบูมิน) และโปรตีนพืช (เช่น กาวถั่วเหลือง เป็นต้น) โดยทั่วไปแล้วกาวเหล่านี้จะมีแรงยึดเกาะสูงเมื่อแห้ง และใช้ในการผลิตเฟอร์นิเจอร์และผลิตภัณฑ์ไม้ อย่างไรก็ตาม กาวโปรตีนมีความทนทานต่อความร้อนและน้ำต่ำ ซึ่งกาวโปรตีนสัตว์จะมีคุณสมบัติที่ดีกว่าในด้านนี้
กาวโปรตีนถั่วเหลือง: โปรตีนจากพืชไม่เพียงแต่เป็นวัตถุดิบอาหารที่สำคัญเท่านั้น แต่ยังมีประโยชน์ใช้สอยมากมายในด้านอื่นๆ ที่ไม่ใช่ด้านอาหาร จอห์นสันได้ยื่นขอจดสิทธิบัตรกาวโปรตีนถั่วเหลืองตั้งแต่ปี 1923 ซึ่งเป็นการพัฒนาต่อยอดจากกาวโปรตีนถั่วเหลือง
ในปี ค.ศ. 1930 กาวติดแผ่นบอร์ดที่ทำจากโปรตีนถั่วเหลืองและเรซินฟีนอล (บริษัท DuPont Mass Division) ยังไม่เป็นที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย เนื่องจากมีแรงยึดเกาะต่ำและต้นทุนการผลิตสูง
ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา เนื่องจากการขยายตัวของตลาดกาว ความเป็นกรดของทรัพยากรน้ำมันทั่วโลกและมลภาวะทางสิ่งแวดล้อมได้ดึงดูดความสนใจ ทำให้ภาคอุตสาหกรรมกาวต้องพิจารณาหากาวจากธรรมชาติชนิดใหม่ ส่งผลให้กาวโปรตีนถั่วเหลืองกลับมาเป็นประเด็นวิจัยที่ได้รับความสนใจอีกครั้ง
กาวถั่วเหลืองนั้นปลอดสารพิษ ไม่มีกลิ่น ใช้งานง่าย แต่ทนต่อความชื้นได้ไม่ดี การเติมสารเชื่อมโยงโมเลกุล เช่น ไทโอยูเรีย คาร์บอนไดซัลไฟด์ ไตรคาร์บอกซีเมทิลซัลไฟด์ ฯลฯ ในปริมาณ 0.1% ถึง 1.0% (โดยมวล) จะช่วยเพิ่มความทนทานต่อความชื้น และทำให้กาวชนิดนี้เหมาะสำหรับการติดไม้และการผลิตไม้อัด
กาวโปรตีนจากสัตว์: กาวจากสัตว์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเฟอร์นิเจอร์และการแปรรูปไม้ ผลิตภัณฑ์ที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ เฟอร์นิเจอร์ เช่น เก้าอี้ โต๊ะ ตู้ โมเดล ของเล่น อุปกรณ์กีฬา และแผ่นไม้ปูพื้น
กาวเหลวสำหรับสัตว์รุ่นใหม่ที่มีปริมาณของแข็ง 50-60% ประกอบด้วยชนิดแห้งเร็วและแห้งช้า ซึ่งใช้ในการยึดแผ่นโครงตู้ไม้อัด การประกอบบ้านเคลื่อนที่ วัสดุเคลือบผิวที่ติดยาก และสัตว์ที่ใช้ความร้อนอื่นๆ ที่มีราคาไม่แพง เหมาะสำหรับงานขนาดเล็กและขนาดกลางที่ต้องการกาวในปริมาณมาก
กาวจากสัตว์เป็นกาวพื้นฐานชนิดหนึ่งที่ใช้ในเทปกาว เทปกาวเหล่านี้สามารถใช้ได้กับถุงใส่ของปลีกทั่วไปที่มีน้ำหนักเบา รวมถึงเทปกาวสำหรับงานหนัก เช่น การปิดผนึกหรือบรรจุภัณฑ์ของกล่องใยแข็งและกล่องกระดาษลูกฟูกสำหรับการขนส่ง ซึ่งต้องการการทำงานเชิงกลที่รวดเร็วและแรงยึดเกาะสูงที่ยาวนาน
ในปัจจุบัน ปริมาณกาวติดกระดูกมีมาก และกาวติดผิวหนังมักใช้เพียงอย่างเดียวหรือใช้ร่วมกับกาวติดกระดูก ตามข้อมูลจาก Coating Online กาวที่ใช้โดยทั่วไปจะมีปริมาณของแข็งประมาณ 50% และสามารถผสมกับเดกซ์ทรินได้ 10% ถึง 20% ของมวลกาวแห้ง รวมถึงสารลดแรงตึงผิว สารเพิ่มความยืดหยุ่น และสารยับยั้งการเกิดเจล (เมื่อจำเป็น) ในปริมาณเล็กน้อย
กาว (60~63℃) มักจะผสมกับสีบนกระดาษรอง และปริมาณของสารยึดเกาะโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 25% ของมวลกระดาษ เทปเปียกสามารถทำให้แห้งได้โดยใช้ลูกกลิ้งความร้อนด้วยไอน้ำ หรือใช้เครื่องทำความร้อนแบบปรับอุณหภูมิได้
นอกจากนี้ กาวจากสัตว์ยังถูกนำไปใช้ในการผลิตกระดาษทรายและผ้าก๊อซขัดผิว การเคลือบและการปรับขนาดสิ่งทอและกระดาษ และการเย็บเล่มหนังสือและนิตยสาร
กาวแทนนิน
แทนนินเป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีหมู่โพลีฟีนอล พบได้ทั่วไปในลำต้น เปลือก ราก ใบ และผลของพืช โดยส่วนใหญ่ได้มาจากเศษเปลือกไม้จากการแปรรูปไม้และพืชที่มีปริมาณแทนนินสูง นำแทนนิน ฟอร์มาลดีไฮด์ และน้ำมาผสมกันแล้วให้ความร้อนเพื่อให้ได้เรซินแทนนิน จากนั้นจึงเติมสารเร่งปฏิกิริยาและสารเติมเต็ม แล้วคนให้เข้ากันจนได้กาวแทนนิน
กาวแทนนินมีความทนทานต่อความร้อนและความชื้นได้ดี และประสิทธิภาพในการติดไม้ก็คล้ายกับกาวฟีนอลิก โดยส่วนใหญ่ใช้สำหรับติดไม้และวัสดุอื่นๆ
กาวลิกนิน
ลิกนินเป็นส่วนประกอบหลักอย่างหนึ่งของไม้ โดยมีปริมาณประมาณ 20-40% ของเนื้อไม้ รองจากเซลลูโลสเท่านั้น การสกัดลิกนินโดยตรงจากไม้เป็นเรื่องยาก และแหล่งที่มาหลักคือของเหลวเหลือทิ้งจากกระบวนการผลิตเยื่อกระดาษ ซึ่งมีทรัพยากรที่อุดมสมบูรณ์มาก
ลิกนินไม่ได้ถูกนำมาใช้เป็นกาวเพียงอย่างเดียว แต่เป็นพอลิเมอร์เรซินฟีนอลที่ได้จากปฏิกิริยาระหว่างหมู่ฟีนอลของลิกนินและฟอร์มาลดีไฮด์ เพื่อเพิ่มความทนทานต่อน้ำ สามารถใช้ร่วมกับไอโซโพรเพนอีพอกซีไอโซไซยาเนตที่มีวงแหวน ฟีนอลแข็ง รีซอร์ซินอล และสารประกอบอื่นๆ กาวลิกนินส่วนใหญ่ใช้สำหรับติดไม้อัดและแผ่นไม้อัดอนุภาค อย่างไรก็ตาม ความหนืดสูงและสีเข้ม หากปรับปรุงแล้ว ขอบเขตการใช้งานสามารถขยายได้
กัมอาราบิก
กัมอาราบิก หรือที่รู้จักกันในชื่อกัมอะคาเซีย เป็นยางที่ได้จากต้นไม้ในวงศ์ตั๊กแตนป่า ชื่อนี้ได้มาจากปริมาณการผลิตที่มากในประเทศอาหรับ กัมอาราบิกส่วนใหญ่ประกอบด้วยพอลิแซ็กคาไรด์ที่มีโมเลกุลน้ำหนักต่ำและไกลโคโปรตีนอะคาเซียที่มีโมเลกุลน้ำหนักสูง เนื่องจากกัมอาราบิกละลายน้ำได้ดี การเตรียมสูตรจึงง่ายมาก ไม่จำเป็นต้องใช้ความร้อนหรือสารเร่งปฏิกิริยา กัมอาราบิกแห้งเร็วมาก สามารถใช้ในการติดเลนส์ การติดแสตมป์ การติดฉลากเครื่องหมายการค้า การติดบรรจุภัณฑ์อาหาร และเป็นสารช่วยในการพิมพ์และการย้อมสี
กาวอนินทรีย์
กาวที่ผลิตจากสารอนินทรีย์ เช่น ฟอสเฟต ซัลเฟต เกลือโบรอน ออกไซด์โลหะ เป็นต้น เรียกว่า กาวอนินทรีย์ คุณลักษณะของกาวอนินทรีย์ ได้แก่:
(1) ทนต่ออุณหภูมิสูง สามารถทนต่ออุณหภูมิ 1000 ℃ หรือสูงกว่าได้:
(2) คุณสมบัติต่อต้านริ้วรอยที่ดี:
(3) การหดตัวเล็กน้อย
(4) เปราะมาก ค่าโมดูลัสความยืดหยุ่นสูงกว่ากาวอินทรีย์ถึงหนึ่งฟุต
(5) ความต้านทานต่อน้ำ กรด และด่างต่ำ
คุณรู้หรือไม่? กาวมีประโยชน์ใช้สอยอื่นๆ นอกเหนือจากการติดแน่น
การป้องกันการกัดกร่อน: ท่อไอน้ำของเรือส่วนใหญ่มักหุ้มด้วยอะลูมิเนียมซิลิเกตและแอสเบสตอสเพื่อให้เป็นฉนวนกันความร้อน แต่เนื่องจากการรั่วไหลหรือการสลับกันระหว่างความเย็นและความร้อน ทำให้เกิดน้ำควบแน่นซึ่งสะสมอยู่บนผนังด้านนอกของท่อไอน้ำด้านล่าง และเมื่อท่อไอน้ำสัมผัสกับอุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน เกลือที่ละลายได้จะก่อให้เกิดการกัดกร่อนที่ผนังด้านนอกอย่างรุนแรง
ด้วยเหตุนี้ จึงสามารถใช้กาวในกลุ่มซิลิเกตน้ำเป็นวัสดุเคลือบผิวบนชั้นล่างสุดของอะลูมิเนียมซิลิเกต เพื่อสร้างชั้นเคลือบที่มีโครงสร้างคล้ายเคลือบฟัน ในการติดตั้งทางกล ชิ้นส่วนต่างๆ มักจะถูกยึดด้วยสลักเกลียว การสัมผัสกับอากาศเป็นเวลานานสำหรับอุปกรณ์ที่ยึดด้วยสลักเกลียวอาจทำให้เกิดการกัดกร่อนตามรอยแตก ในระหว่างการทำงานของเครื่องจักร บางครั้งสลักเกลียวอาจหลวมเนื่องจากการสั่นสะเทือนอย่างรุนแรง
เพื่อแก้ไขปัญหานี้ สามารถใช้กาวอนินทรีย์ในการเชื่อมต่อชิ้นส่วนต่างๆ ในขั้นตอนการติดตั้งทางกล แล้วจึงยึดด้วยสลักเกลียว วิธีนี้ไม่เพียงแต่ช่วยเสริมความแข็งแรง แต่ยังช่วยป้องกันการกัดกร่อนอีกด้วย
ด้านชีวการแพทย์: องค์ประกอบของวัสดุไฮดรอกซีอะพาไทต์ไบโอเซรามิกนั้นใกล้เคียงกับส่วนประกอบอนินทรีย์ของกระดูกมนุษย์ มีความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดี สามารถสร้างพันธะเคมีที่แข็งแรงกับกระดูก และเป็นวัสดุทดแทนเนื้อเยื่อแข็งที่เหมาะสม
อย่างไรก็ตาม ค่าโมดูลัสความยืดหยุ่นโดยทั่วไปของวัสดุปลูกถ่าย HA ที่เตรียมไว้นั้นสูง แต่ความแข็งแรงต่ำ และประสิทธิภาพการทำงานก็ไม่เหมาะสม จึงได้เลือกใช้กาวแก้วฟอสเฟต และเชื่อมผงวัตถุดิบ HA เข้าด้วยกันที่อุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิการเผาผนึกแบบดั้งเดิม โดยอาศัยการทำงานของกาว ทำให้ค่าโมดูลัสความยืดหยุ่นลดลงและรับประกันประสิทธิภาพของวัสดุได้
บริษัท Cohesion Technologies Ltd. ประกาศว่าได้พัฒนาผลิตภัณฑ์ปิดผนึก Coseal ซึ่งสามารถใช้ในการยึดติดเนื้อเยื่อหัวใจ และได้รับการใช้งานทางคลินิกอย่างประสบความสำเร็จแล้ว จากการเปรียบเทียบการใช้งานใน 21 กรณีของการผ่าตัดหัวใจในยุโรป พบว่าการใช้ Coseal ในการผ่าตัดช่วยลดการเกิดพังผืดจากการผ่าตัดได้อย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับวิธีการอื่นๆ การศึกษาทางคลินิกเบื้องต้นในภายหลังแสดงให้เห็นว่าผลิตภัณฑ์ปิดผนึก Coseal มีศักยภาพสูงในการผ่าตัดหัวใจ ศัลยกรรมทางนรีเวช และศัลยกรรมช่องท้อง
การประยุกต์ใช้กาวในทางการแพทย์ถือเป็นจุดเติบโตใหม่ในอุตสาหกรรมกาว โดยเฉพาะกาวโครงสร้างที่ประกอบด้วยเรซินอีพ็อกซีหรือโพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัว
ในด้านเทคโนโลยีการป้องกันประเทศ: เรือดำน้ำล่องหนเป็นหนึ่งในสัญลักษณ์ของการพัฒนาอุปกรณ์ทางทะเลให้ทันสมัย วิธีสำคัญอย่างหนึ่งในการทำให้เรือดำน้ำล่องหนคือการปูแผ่นกระเบื้องดูดซับเสียงบนตัวเรือดำน้ำ แผ่นกระเบื้องดูดซับเสียงเป็นวัสดุประเภทหนึ่งที่ทำจากยางและมีคุณสมบัติในการดูดซับเสียง
เพื่อให้แผ่นกระเบื้องท่อไอเสียและแผ่นเหล็กของผนังเรือยึดติดกันอย่างแน่นหนา จำเป็นต้องใช้กาว ใช้ในด้านการทหาร: การบำรุงรักษารถถัง การประกอบเรือรบ เครื่องบินทิ้งระเบิดเบา การยึดติดชั้นป้องกันความร้อนของหัวรบขีปนาวุธ การเตรียมวัสดุพรางตัว การต่อต้านการก่อการร้าย และอื่นๆ
มันน่าทึ่งใช่ไหม? อย่ามองแค่กาวเล็กๆ ของเราเลย เพราะในนั้นมีความรู้มากมายซ่อนอยู่
คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีหลักของกาว
เวลาดำเนินการ
ระยะเวลาสูงสุดระหว่างการผสมกาวและการจับคู่ชิ้นส่วนที่จะติดเข้าด้วยกัน
ระยะเวลาการบ่มเบื้องต้น
ระยะเวลาในการถอดออกทำให้มีความแข็งแรงเพียงพอสำหรับการจัดการกับพันธะต่างๆ รวมถึงชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ได้จากอุปกรณ์ยึด
ระยะเวลาการรักษาที่สมบูรณ์
ระยะเวลาที่จำเป็นเพื่อให้ได้คุณสมบัติเชิงกลขั้นสุดท้ายหลังจากผสมกาวแล้ว
ระยะเวลาการเก็บรักษา
ภายใต้เงื่อนไขบางประการ กาวดังกล่าวยังคงสามารถรักษาคุณสมบัติในการใช้งานและระยะเวลาการเก็บรักษาตามความแข็งแรงที่กำหนดไว้ได้
ความแข็งแรงของพันธะ
ภายใต้การกระทำของแรงภายนอก ความเครียดที่จำเป็นในการทำให้ส่วนเชื่อมต่อระหว่างกาวและวัสดุที่ถูกยึดติดในส่วนของกาวหรือบริเวณใกล้เคียงนั้นแตกหัก
ความแข็งแรงเฉือน
ความแข็งแรงเฉือน หมายถึง แรงเฉือนที่พื้นผิวการยึดติดของชิ้นส่วนสามารถทนได้เมื่อชิ้นส่วนที่ยึดติดเกิดความเสียหาย โดยมีหน่วยเป็น MPa (N/mm²)
แรงดึงออกที่ไม่สม่ำเสมอ
ค่ารับน้ำหนักสูงสุดที่ข้อต่อสามารถรับได้เมื่อถูกแรงดึงออกที่ไม่สม่ำเสมอ เนื่องจากแรงส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ที่ขอบสองด้านหรือขอบด้านใดด้านหนึ่งของชั้นกาว และแรงนั้นคิดต่อหน่วยความยาว ไม่ใช่ต่อหน่วยพื้นที่ โดยมีหน่วยเป็น KN/m
ความแข็งแรงดึง
ความแข็งแรงดึง หรือที่รู้จักกันในชื่อความแข็งแรงดึงออกสม่ำเสมอและความแข็งแรงดึงเชิงบวก หมายถึงแรงดึงต่อหน่วยพื้นที่เมื่อการยึดเกาะถูกทำลายด้วยแรง และมีหน่วยเป็น MPa (N/mm2)
ความแข็งแรงของเปลือก
ความแข็งแรงในการลอก คือ แรงรับน้ำหนักสูงสุดต่อหน่วยความกว้างที่ชิ้นส่วนที่ยึดติดกันสามารถทนได้เมื่อแยกออกจากกันภายใต้เงื่อนไขการลอกที่กำหนด และมีหน่วยเป็น KN/m
วันที่เผยแพร่: 25 เมษายน 2567