Klebstoffe - Teil 1: Geschichtliches

Dieses Thema im Forum "Materialien, Werkstoffe, Werkzeuge" wurde erstellt von grosskranfan, 4. April 2018.

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  1. grosskranfan

    grosskranfan MBN-Team Mitarbeiter

    Klebstoffe

    Geschichtliches

    Klebstoffe sind seit Jahrzehnten unsere ständigen Begleiter. Egal welcher Alltagsgegenstand, ob Schuhe,
    Fliesen, Parkett oder Teppich - alles ist garantiert (teilweise) geklebt.
    Allein in Deutschland wurden im Jahr 2014 knapp eine Million Tonnen Klebstoff produziert, mit steigender Tendenz. Beim Kleben ist Deutschland Europameister: der pro Kopf Verbrauch b etrug im Jahr 2012 9,2kg.

    Dabei ist Kleben keine Erfindung der Neuzeit. Schon in der Jungsteinzeit, also um 5000 vor christus, haben die Menschen geklebt - mit Birkenharz. so fand man beim Gletschermann "Ötzi" ein Beil, dessen Klinge mit Birkenharz eingeklebt und mit Lederstreifen gesichert worden war.
    Und um 3500 v.Ch. diente ein Klebstoff aus Tierblut mit Eiweiß als Bindemittel den Menschen als Untergrund für Höhlenmalereien.
    Als im 17. Jahrhundert die ersten Papiertapeten aus China nach europa kamen, erhielt Klebstoff erstmals größere Bedeutung in vielen Haushalten. Der zum Anbringen der Tapeten notwendige Tapetenkleister wurde entwickelt. auch benötigten die Tapetendruckereien große Mengen Leim, zu denen z.B. auch der Pergamentleim gehörte, der aus Pergamentschnitzeln gewonnen wurde.
    Wegen der großen Nachfragen entstanden zu Beginn des 18. Jhd. viele leimsiedereien, die oftmal in der Nähe von Ledergerbereien zu finden waren, da sie den leim aus deren abfällen kochten.
    Die Firma Gillon fils & Thorailler in Paris, eine florierende Tapetenfabrik, verbrauchte um 1850 / 60 täglich 1500 Kilogramm Leim!

    In den letzten 100 Jahren machte die Industrie bei der Entwicklung von klebstoffen rasante Fortschritte. Im Jahr 1910 wurde das erste, rein künstliche, also nicht auf Naturstoffen basierende Polymer synthetisiert:
    ein Phenol-Formaldehydharz, das unter dem Markennamen Bakelit auf den Markt kam.
    Von da an ging es rasant weiter (Beispiele):
    1931 wurde die erste Kunststoffdispersion entwickelt
    1936 entwickelte Pierre Castan die Gruppe der Epoxide
    1937 wurden dann erstmals die Polyurethane synthetisiert, die heute große Verbreitung u.a. in der Fahrzeugindustrie haben

    Von Anfang an bestand die größte Herausforderung für die Chemiker darin, den Aushärtevorgang genau zu steuern. Dazu wurden ab etwa 1980 Klebstoffsysteme mit verschiedenen Aushärtemechanismen entwickelt und auf den Markt gebracht.

    Allerdings ist Kleben keine Erfindung des Menschen. In der Natur ist Kleben schon seit eh und jeh fest verankert - ohne Haftung, die Grundlage des Klebens - wäre Leben gar nicht möglich! Denn nur durch Haftung kann sich die befruchtete Eizelle in der Gebärmutter festsetzen.
    Bienen setzen auf das Prinzip der Schmelzklebstoffe: sie erwärmen die Wachsmoleküle in ihrem Körper und formen aus dem flüssigen/erweichten Material ihre Waben - beim Abkühlen auf "Raumtemperatur" verfestigt sich das Wachs wieder.

    Faszinierend ist auch der Klebstoff der Miesmuschel, mit dem sie sich an Schiffsrümpfen, Felsen oder Pfählen festsetzt. Dieser Klebstoff muss unglaublich viel aushalten:
    hohe Salzkonzentration, hohe Wellen und hohe Fließgeschwindigkeiten des Wassers (und damit einhergehend hohe Kräfte);
    das sind Herausforderungen, denen viele synthetisch hergestellte Klebstoffe nicht gewachsen sind. Die Miesmuschel jedoch meistert diese Herausforderungen problemlos; in Versuchen konnte gezeigt werden, dass die Miesmuschel selbst auf mit Teflon beschichteten Flächen Halt findet, was selbst für moderne Klebstoffe fast unmöglich ist (jedenfalls ohne Vorbehandlung).
    Dieser natürliche Superkleber besitzt so viele interessante Eingenschaften, dass sich einige Forschungsprojekte darauf spezialisiert haben, dem klebstoff seine Geheimnisse zu entreißen und ihn zu synthetisieren. Gelänge das, die Möglichkeiten wären schier unglaublich und nahezu unbegrenzt; es könnten Knochen geklebt, Bänder fixiert, Netzhäute repariert und Zahnersatz eingesetzt werden.
     
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