ลักษณะต่างๆ

   ธนาวดี ลี้จากภัย
ศูนย์เทคโนโลยีโลหะ และวัสดุแห่งชาติ






                 



กาวที่เราใช้ส่วนใหญ่ในชีวิตประจำวันเป็นโพลิเมอร์สังเคราะห์ สามารถแบ่งออกเป็น 3 ประเภทใหญ่ ๆ คือ

1. กาวที่เป็นโพลิเมอร์ละลายหรือแขวนลอยในตัวทำละลาย เช่น กาวน้ำใส กาวลาเทกซ์และกาวยาง

                     



                  


2. กาวที่แข็งตัวจากการเกิดปฏิกิริยาเคมี เช่น กาวซูเปอร์กลูหรือที่รู้จักกันในชื่อกาวพลังช้าง และกาวอิพ๊อกซี

                                   




                                   

3. กาวแท่งที่หลอมโดยใช้ความร้อน เช่น กาวแท่งโพลิเอไมด์ และกาวเอทิลีนไวนิลแอซิเตต 
 
                          


               ปัจจุบันกาวเหล่านี้หาซื้อได้ง่าย ใช้สะดวก จึงนิยมนำมาใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆตั้งแต่ติดพื้นรองเท้า ทำไม้อัดแสตมป์ กระดาษทราย ชิ้นส่วนในยานอวกาศ หรือแม้กระทั้งกาวบางชนิดถูกนำมาใช้ติดบาดแผลในทางการแพทย์ หรือใช้ในงานสืบสวน  สอบสวนด้านอาชญากรรม กาวโดยทั่วไปมักอยู่ในรูปของของเหลว หรือต้องทำให้ไหลได้ก่อนเพื่อให้ใช้งานได้ง่าย เมื่อใช้งานกาวจะเกิดการเปลี่ยนจากของเหลวเป็นของแข็งทำให้เกิดการยึดติดได้อย่างแข็งแรง 







กาวพลังช้าง
   

                    


                   กาวพลังช้างเป็นกาวที่เรารู้จักกันเป็นอย่างดีในปัจจุบัน เนื่องจากใช้งานง่ายและมีการยึดติดที่แข็งแรง จัดเป็นกาวประเภทที่เกิดการแข็งตัวได้เนื่องจากเกิดปฏิกิริยาเคมี มีชื่อเรียกทางเคมีว่ากาวไซยาโนอะคริเลต (cyanoacrylate) และชื่อทางการค้าว่าซูเปอร์กลู (super glue)

              
                                                           รูปแสดงปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นขณะที่กาวแข็งตัว



 
                       โมโนเมอร์ที่ถูกบรรจุไว้ในหลอดกาวโดยทั่วไปคือ เมทิล หรือเอทิลไซยาโนอะคริเลต (methyl หรือ ethyl cyanoacrylate)
เป็นของเหลวที่ไหลง่าย ซึ่งจะแข็งตัวอย่างรวดเร็วเมื่อถูกบีบออกจากหลอด สาเหตุที่กาวชนิดนี้ไม่แข็งตัวภายในหลอดก็เนื่องจากมีการเติมกรดลงไปเล็กน้อยเพื่อทำให้สภาวะภายในหลอดไม่เหมาะสมต่อการเกิดปฏิกิริยา แต่เมื่อกาวถูกบีบออกจากหลอดขณะใช้งานได้สัมผัส ความชื้นบนผิวของวัสดุทำให้ความเป็นกรดของกาวลดลง และความชื้นยังทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาทำให้กาวแข็งตัวได้เร็วขึ้น จึงไม่น่าแปลกใจเลยที่กาวชนิดนี้สามารถใช้ติดวัตถุได้หลายชนิดเช่น พลาสติก แก้ว หรือโลหะ เนื่องจากบนพื้นผิวของวัตถุเหล่านี้มักมีความชื้นอยู่ด้วยนั่นเอง

                  

                       ข้อดีของการใช้กาวประเภทนี้คือไม่เป็นพิษ แข็งตัวเร็ว ไม่จำเป็นต้องเติมตัวเร่งปฏิกิริยาใดๆ นอกจากนี้ยังไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ใดๆ เช่นตู้อบ เครื่องกดทับหรือตัวหนีบเพิ่มเติม และใช้ได้ดีกับวัสดุที่มีพื้นผิวเรียบโดยการหยดกาวลงบนพื้นผิวแล้วกดวัสดุที่ต้องการติดเบา ๆ สักครู่ ขณะใช้งานอาจมีไอของโมโนเมอร์ที่ไม่ได้ทำปฏิกิริยาระเหยออกมาซึ่งไม่ได้มีอันตรายร้ายแรงมากนัก แต่อาจก่อให้เกิดการระคายเคืองต่อผิวสัมผัส และอาจทำให้ระบบการหายใจขัดข้อง ดังนั้นจึงควรใช้งานในที่ ๆ มีอากาศถ่ายเทได้สะดวก ในระยะยาวกาวชนิดนี้ยังมักเกิดการแข็งตัวอยู่ภายในหลอด ทำให้ไม่สามารถใช้งานได้อีก จึงควรจัดเก็บโดยปิดฝาให้สนิทและเก็บไว้ในที่เย็น เพื่อป้องกันไม่ให้ความชื้นเข้าไป   ทำปฏิกิริยากับกาว หากทำกาวเลอะเปื้อนมือให้ล้างออกโดยเร็วด้วยน้ำ และไขมันที่ผิวหนังจะทำให้กาวที่แข็งติดมืออยู่หลุดลอกออกไปเอง

ประโยชน์การใช้งานในด้านต่างๆ

                      

                       นอกจากกาวพลังช้างจะถูกนำมาใช้ในการประกอบชิ้นส่วนในอุตสาหกรรมต่าง ๆ มากมายเช่นชิ้นส่วนยานยนต์ อุปกรณ์กีฬา และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ หรือใช้ซ่อมแซมของใช้ที่ต้องการความแข็งแรงทนทาน ยังสามารถใช้งานได้ดีกับพื้นผิวหลายประเภทรวมทั้งผิวหนังด้วยโดยนำมาใช้ทางการแพทย์เพื่อติดบาดแผลแทนการเย็บ แต่โมโนเมอร์ที่ใช้ทำกาวที่มีใช้อยู่ตามบ้านเป็นสารไซยาโนอะคริเลตที่มีกลุ่มเอสเทอร์ (ester group) ที่มีขนาดสั้นทำให้ผิวหนังบริเวณที่เกิดบาดแผลระคายเคืองได้เนื่องจากกาวเกิดการสลายตัว (degradation) และเมื่อเกิดปฏิกิริยากลายเป็นโพลิเมอร์จะคายความร้อนออกมามากกว่าโมโนเมอร์ที่มีกลุ่มเอสเทอร์ขนาดใหญ่

   


                                              

                       ในทางการแพทย์จึงเลือกใช้สารบิวทิลไซยาโนอะคริเลต (N-butyl-2-cyanoacrylate) มาผลิตเป็นกาวสำหรับติดเนื้อเยื่อ   ซึ่งกาวติดเนื้อเยื่อถูกนำมาใช้เป็นครั้งแรกในช่วงทศวรรษที่ 70 มีคุณสมบัติเป็นกาวที่มีความแข็งแรงสูง ใช้ติดเนื้อเยื่อได้ดีและเกิดการสลายตัวน้อย  ลดการระคายเคืองได้ดีปัจจุบันกาวสำหรับใช้ติดเนื้อเยื่อส่วนใหญ่เป็นสารออกทิลไซยาโนอะคริเลต (2-octyl cyanoacrylate)   เนื่องจากมีความแข็งแรงในการติดยึดมากกว่าถึง 4 เท่า โดยมีการผสมสารบางตัวลงไปเพื่อเพิ่มความยืดหยุ่นเรียกว่า  สารพลาสติไซเซอร์ (plasticizer)

                




                        

                       ด้านการสืบสวน สอบสวน กาวไซยาโนอะคริเลตยังถูกนำมาใช้ในการตรวจหารอยนิ้วมือของคนร้ายที่ติดอยู่บนวัตถุต่าง ๆ โดยการนำเอาวัตถุที่คาดว่ามีรอยนิ้วมือติดอยู่ใส่ลงในภาชนะที่ปิดสนิท มีถ้วยใส่น้ำเพื่อเพิ่มความชื้น เติมสารไซยาโนอะคริเลตลงไป ให้ความร้อนจนสารระเหยแล้วใช้พัดลมเพื่อทำให้เกิดการหมุนเวียนของสารระเหยภายใน ไอของสารจะทำปฏิกิริยากับสารต่างๆเช่นกลูโคส และกรดอะมิโนซึ่งเป็นส่วนประกอบของโปรตีนที่อยู่ในรอยนิ้วมือ ทำให้รอยนิ้วมือปรากฏให้เห็นชัดขึ้นได้

                              





แหล่งข้อมูลอ้างอิง
 I. Skeist “Handbook of Adhesive”  3rd ed, Chapman & Hall, NY (1989)
1. http://www.rdmag.com/news/0111fred.asp
2. http://www.howstuffworks.com/question695.htm
4.    http://www.americancynic.com/06151998.html
5. http://www.tlchm.bris.ac.uk/webprojects2002/hull/page4.htm
6. http://www.aafp.org/afp/20000301/1383.html
7. http://www.detectoprint.com/
8. http://www.villagesupplies.com/school_glue.htm
9. http://www.henkel-ac.com/urun.asp?GKOD=34
10. http://www.archaeology.org/online/news/glue.html
11. http://www.winefoodpairing.blogspot.com/
12. http://www.evidentcrimescene.com/cata/glue/glue.html
13. http://pslc.ws/macrog/level2.htm