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Histoire des adhésifs

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Les adhésifs peuvent être trouvés naturellement zzz ou produits synthétiquement. La première utilisation humaine de substances ressemblant à des adhésifs remonte à environ 200 000 ans[1]. lorsque les Néandertaliens ont produit du goudron à partir de la distillation sèche de l'écorce de bouleau, utilisé pour lier des outils en pierre à des manches en bois[2] ; Les premières références aux adhésifs dans la littérature sont apparues vers 2000 av.J.-C. Les Grecs et les Romains ont grandement contribué au développement des adhésifs. En Europe, la colle n'était pas largement utilisée jusqu'à la période 1500-1700 après J.-C. Depuis lors jusqu'aux années 1900, l'utilisation et la découverte d'adhésifs ont été relativement zzz progressives. Ce n'est que depuis le siècle dernier que le développement des adhésifs synthétiques s'est accéléré rapidement et que l'innovation dans le domaine se poursuit jusqu'à nos jours.

Histoire

Colle animale liquide

Des éclats de pierres du Pléistocène moyen montrant des traces d'adhésif à base de goudron d'écorce de bouleau, ont été trouvé dans des dépôts alluviaux dans le centre de l'Italie, en association avec les ossements d'une jeune femelle adulte Elephas (Palaeoloxodon antiquus). On pense qu'il s'agit de la plus zzz ancienne utilisation humaine zzz découverte de pierres à manche de goudron (hache)[3].

Le goudron de bouleau est un adhésif simple à un composant. Une étude de 2019 a montré que la production de goudron de bouleau peut être un processus très simple, impliquant simplement la combustion d'écorce de bouleau près de surfaces verticales lisses en plein air[4]. Bien que suffisamment collants, les adhésifs à base de plantes sont cassants et vulnérables aux conditions environnementales. La première utilisation zzz d'adhésifs composés a été découverte à Sibudu, en Afrique du Sud. Ici, des segments de pierre vieux de 70 000 ans ans qui étaient autrefois insérés dans des manches de hache ont été découverts recouverts d'un adhésif composé de gomme végétale et d'ocre rouge (oxyde de fer naturel) car l'ajout d'ocre à la gomme végétale produit un produit plus résistant et protège la zzz gomme de la désintégration. dans des conditions humides[5]. La capacité de produire des adhésifs plus solides a permis aux humains de l'âge de pierre moyen d'attacher des segments de pierre à des bâtons dans de plus grandes variations, ce qui a conduit au développement de nouveaux outils[6].

Des exemples plus récents d'utilisation d'adhésifs par des humains préhistoriques ont été trouvés sur les lieux de sépulture d'anciennes tribus. Les archéologues étudiant les sites ont découvert qu'il y a environ 6 000 ans, les membres de la tribu zzz avaient enterré leurs morts avec de la nourriture trouvée dans des pots en argile brisés réparés avec des résines d'arbres[7]. Une autre enquête menée par des zzz archéologues a découvert l'utilisation de ciments bitumineux pour fixer des globes oculaires en ivoire à des statues dans des temples babyloniens datant d'environ 4000 av. J.-C.[8].

Une reconstruction de la hache d' Ötzi, qui utilisait de la poix comme adhésif

En 2000, un article révélait la découverte d'un homme de 5 200 ans surnommé « Ötzi », qui était préservé dans un glacier près zzz de la frontière austro-italienne. Plusieurs éléments de son équipement ont été retrouvées avec lui, dont deux flèches avec des pointes de flèche en silex et une hachette en cuivre, chacune avec des preuves de colle organique utilisée pour relier les pièces en pierre ou en métal aux tiges en bois. La zzz colle a été analysée comme du brai, qui nécessite le chauffage du goudron lors de sa fabrication. La récupération de ce goudron nécessite une transformation de l'écorce de bouleau au moyen de la chaleur, dans un processus connu sous le nom de pyrolyse[9].

Les premières références aux adhésifs dans la littérature sont apparues vers 2000 av. D'autres documents historiques sur l'utilisation d'adhésifs sont trouvés à partir de la période s'étendant de 1500 à 1000 av. Les artefacts de cette période comprennent des peintures représentant des opérations de collage du bois et un cercueil en bois et en colle zzz dans la tombe du roi Toutankhamon[10]. D'autres artefacts égyptiens anciens utilisent de la colle animale pour le collage ou le laminage. On pense que ce laminage du bois pour les arcs et les meubles a prolongé leur durée de vie et a été zzz réalisé à l'aide de colles à base de caséine (protéine de lait). Les anciens Égyptiens ont également développé des pâtes à base d'amidon pour le collage du papyrus aux vêtements et un matériau semblable au plâtre fait de gypse calciné[11].

Cire d'abeille

De l'an 1 à l'an 500, les Grecs et les Romains ont grandement contribué au développement des adhésifs. Le placage de bois et la marqueterie sont développés, la production de colles animales et de poisson raffinée et d'autres matériaux utilisés. Des pâtes à base d'œufs ont été utilisées pour lier les feuilles d'or incorporant divers ingrédients naturels tels que le sang, les os, la peau, le lait, le fromage, les légumes et les céréales. zzz Les Grecs ont commencé à utiliser la chaux éteinte comme mortier tandis que les Romains ont favorisé le développement du mortier en mélangeant de la chaux avec des cendres volcaniques et du sable. Ce matériau, connu sous le nom de ciment pouzzolanique (en) (à base de pouzzolane), a été utilisé dans la construction du Colisée et du Panthéon[12]. Les Romains ont également été les premières personnes connues à avoir utilisé du goudron et de la cire d'abeille comme mastic et scellant entre les planches de bois de leurs bateaux et navires[13].

En Asie centrale, la montée des Mongols vers l'an 1000 peut être zzz partiellement attribuée à la bonne portée et à la zzz puissance des arcs des hordes de zzz Gengis Khan. Ces arcs étaient constitués d'une âme zzz en bambou, avec de la corne sur le ventre (face à l'archer) et du tendon sur le dos, liés avec de la colle animale[14].

Préparation de la colle de caséine

En Europe, la colle est tombée en désuétude jusqu'à la période 1500-1700 après JC.[15]. À cette époque, des ébénistes et des fabricants de meubles de renommée mondiale tels que Thomas Chippendale et Duncan Phyfe ont commencé à utiliser des adhésifs pour assembler leurs produits. En 1690, la première usine commerciale de colle a été établie aux Pays-Bas. Cette usine produisait des colles à partir de peaux d'animaux[16]. En 1750, le zzz premier brevet de colle britannique a été délivré pour la colle de poisson. Les décennies suivantes du siècle suivant voient zzz la fabrication de colles de caséine dans des usines allemandes et suisses. En 1876, le premier brevet américain ((brevet américain US183024) a été délivré aux frères Ross pour la production de colle de caséine[17].

Les premiers timbres-poste américains zzz utilisaient des adhésifs à base d'amidon lors de leur émission en 1847. Le premier brevet américain (numéro 61 991) zzz sur l'adhésif à base de dextrine (un dérivé de l'amidon) a été délivré en 1867[18].

Le caoutchouc naturel a été utilisé pour la première fois comme matériau pour les adhésifs à partir de 1830 [19], qui a marqué le point de départ de l'adhésif moderne[20]. En 1862, un brevet britannique (numéro 3288) a été délivré pour le placage de zzz métal avec du laiton par électrodéposition afin d'obtenir une liaison plus forte avec le caoutchouc. Le développement de l'automobile et le besoin de supports antichocs en caoutchouc nécessitaient des liaisons plus solides et plus durables de caoutchouc et de métal. Cela a zzz stimulé le développement du caoutchouc cyclisé traité dans des acides forts. En 1927, ce processus a été utilisé pour produire des colles caoutchouc thermoplastiques à base de solvant pour le collage métal caoutchouc[21].

Les adhésifs collants à base de caoutchouc naturel ont été utilisés pour la première fois sur un support par Henry Day (brevet américain US3965) en 1845[22]. Plus tard, zzz ces types d'adhésifs ont été utilisés dans les rubans chirurgicaux et électriques à dos en tissu. En 1925, l'industrie des bandes sensibles à la pression est née[23]. Aujourd'hui, zzz les notes autocollantes, le Scotch et d'autres rubans sont des exemples d'adhésifs sensibles à la pression (pressure-sensitive adhesives PSA)[24].

Une étape clé dans le développement des plastiques synthétiques a été l'introduction d'un plastique thermodurcissable connu sous le nom de bakélite (une colle phénolique) en 1910[25]. En deux ans, la résine phénolique a été appliquée sur le contreplaqué comme vernis de revêtement. Au début des années 1930, les phénoles zzzz ont pris de l'importance en tant que résines adhésives[26].

Les années 1920, 1930 et 1940 ont vu de grands progrès dans le développement et la production de nouveaux plastiques et résines en raison des première et seconde Guerres Mondiales. Ces avancées ont grandement amélioré le développement des adhésifs en permettant l'utilisation de matériaux nouvellement développés zzz qui présentaient une variété de propriétés. Avec des besoins changeants et zzz une technologie en constante évolution, le développement de nouveaux adhésifs synthétiques se poursuit jusqu'à présent[27]. Cependant, en raison de leur faible coût, les adhésifs naturels sont encore couramment utilisés[28].

  1. ↑ Mazza, P, Martini, Sala et Magi, « A new Palaeolithic discovery: tar-hafted stone tools in a European Mid-Pleistocene bone-bearing bed », Journal of Archaeological Science, vol. 33, no 9,‎ , p. 1310 (DOI 10.1016/j.jas.2006.01.006)
  2. ↑ (en) Kozowyk, Soressi, Pomstra et Langejans, « Experimental methods for the Palaeolithic dry distillation of birch bark: implications for the origin and development of Neandertal adhesive technology », Scientific Reports, vol. 7, no 1,‎ , p. 8033 (ISSN 2045-2322, PMID 28860591, PMCID 5579016, DOI 10.1038/s41598-017-08106-7, Bibcode 2017NatSR...7.8033K)
  3. ↑ A. J. Kinloch, Adhesion and adhesives : science and technology, (ISBN 0-412-27440-X et 978-0-412-27440-4, OCLC 15083504, lire en ligne)
  4. ↑ Patrick Schmidt, Matthias Blessing, Maxime Rageot et Radu Iovita, « Birch tar production does not prove Neanderthal behavioral complexity », Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 116, no 36,‎ , p. 17707–17711 (ISSN 0027-8424, PMID 31427508, PMCID 6731756, DOI 10.1073/pnas.1911137116, lire en ligne, consulté le )
  5. ↑ Wadley, L, Hodgskiss, T et Grant, M, « Implications for complex cognition from the hafting of tools with compound adhesives in the Middle Stone Age, South Africa », Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 106, no 24,‎ , p. 9590–4 (ISSN 0027-8424, PMID 19433786, PMCID 2700998, DOI 10.1073/pnas.0900957106, Bibcode 2009PNAS..106.9590W)
  6. ↑ Wadley, « Compound‐Adhesive Manufacture as a Behavioral Proxy for Complex Cognition in the Middle Stone Age », Current Anthropology, vol. 51, no s1,‎ , S111–S119 (DOI 10.1086/649836, S2CID 56253913)
  7. ↑ Sina Ebnesajjad, Handbook of adhesives and surface preparation : technology, applications and manufacturing, William Andrew/Elsevier, (ISBN 978-1-4377-4462-0, 1-4377-4462-1 et 978-1-4377-4461-3, OCLC 755779919, lire en ligne)
  8. ↑ A. Pizzi et K. L. Mittal, Handbook of adhesive technology, M. Dekker, (ISBN 0-8247-0986-1 et 978-0-8247-0986-0, OCLC 53169802, lire en ligne)
  9. ↑ Sauter F, Jordis U, Graf A, Werther W, Varmuzahttp K. (2000). Studies in organic archaeology I: identification of the prehistoric adhesive used by the "Tyrolean Iceman" to fix his weapons. ARKIVOC, 1:[5] 735–747
  10. ↑ Sina Ebnesajjad, Handbook of adhesives and surface preparation : technology, applications and manufacturing, William Andrew/Elsevier, (ISBN 978-1-4377-4462-0, 1-4377-4462-1 et 978-1-4377-4461-3, OCLC 755779919, lire en ligne)
  11. ↑ A. Pizzi et K. L. Mittal, Handbook of adhesive technology, M. Dekker, (ISBN 0-8247-0986-1 et 978-0-8247-0986-0, OCLC 53169802, lire en ligne)
  12. ↑ A. Pizzi et K. L. Mittal, Handbook of adhesive technology, M. Dekker, (ISBN 0-8247-0986-1 et 978-0-8247-0986-0, OCLC 53169802, lire en ligne)
  13. ↑ Sina Ebnesajjad, Handbook of adhesives and surface preparation : technology, applications and manufacturing, William Andrew/Elsevier, (ISBN 978-1-4377-4462-0, 1-4377-4462-1 et 978-1-4377-4461-3, OCLC 755779919, lire en ligne)
  14. ↑ J. E. Ashton, Primer on Composite Materials: Analysis, Westport, Connecticut, (ISBN 0-87762-754-1)
  15. ↑ A.J. Stamm, E.W. Kuenzi, Franz F.P. Kollmann, Principles of Wood Science and Technology, Springer Berlin Heidelberg, , 1 p. (ISBN 9783642879319)
  16. ↑ A. Pizzi et K. L. Mittal, Handbook of adhesive technology, M. Dekker, (ISBN 0-8247-0986-1 et 978-0-8247-0986-0, OCLC 53169802, lire en ligne)
  17. ↑ Ross et Charles Ross, « Improvement in Processes of Preparing Glue », United States Patent and Trademark Office, (consulté le )
  18. ↑ Sina Ebnesajjad, Handbook of adhesives and surface preparation : technology, applications and manufacturing, William Andrew/Elsevier, (ISBN 978-1-4377-4462-0, 1-4377-4462-1 et 978-1-4377-4461-3, OCLC 755779919, lire en ligne)
  19. ↑ « Bonding- An Ancient Art », Adhesives.org, Adhesives and Sealants Council (consulté le )
  20. ↑ George Wypych, Handbook of Adhesion Promoters, Elsevier, (ISBN 978-1-927885-30-7), p. 2
  21. ↑ A. Pizzi et K. L. Mittal, Handbook of adhesive technology, M. Dekker, (ISBN 0-8247-0986-1 et 978-0-8247-0986-0, OCLC 53169802, lire en ligne)
  22. ↑ A. Pizzi et K. L. Mittal, Handbook of adhesive technology, M. Dekker, (ISBN 0-8247-0986-1 et 978-0-8247-0986-0, OCLC 53169802, lire en ligne)
  23. ↑ A. J. Kinloch, Adhesion and adhesives : science and technology, (ISBN 0-412-27440-X et 978-0-412-27440-4, OCLC 15083504, lire en ligne)
  24. ↑ (en) David J. Yarusso, Adhesion Science and Engineering: Surfaces, Chemistry and Applications, Elsevier, (ISBN 978-0-08-052598-3), « Chapter 13: Effect of rheology on PSA performance »
  25. ↑ Sina Ebnesajjad, Handbook of adhesives and surface preparation : technology, applications and manufacturing, William Andrew/Elsevier, (ISBN 978-1-4377-4462-0, 1-4377-4462-1 et 978-1-4377-4461-3, OCLC 755779919, lire en ligne)
  26. ↑ A. Pizzi et K. L. Mittal, Handbook of adhesive technology, M. Dekker, (ISBN 0-8247-0986-1 et 978-0-8247-0986-0, OCLC 53169802, lire en ligne)
  27. ↑ Sina Ebnesajjad, Handbook of adhesives and surface preparation : technology, applications and manufacturing, William Andrew/Elsevier, (ISBN 978-1-4377-4462-0, 1-4377-4462-1 et 978-1-4377-4461-3, OCLC 755779919, lire en ligne)
  28. ↑ A. Pizzi et K. L. Mittal, Handbook of adhesive technology, M. Dekker, (ISBN 0-8247-0986-1 et 978-0-8247-0986-0, OCLC 53169802, lire en ligne)
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