נעליים, מכוניות, מטוסים, להבי טורבינות רוח, פתקיות תזכורת, פלסטרים - כל אלה מהווים דוגמאות למוצרים הרבים המכילים חומרי הדבקה שונים. יותר מ-820 אלף טונות של חומרי הדבקה יוצרו בגרמניה בלבד בשנת 2010, ע”פ נתוני איגוד תעשיות הדבק הגרמני. עד היום,מרבית הדבקים מיוצרים מחומרים מבוססי נפט. השימוש בדבקים המיוצרים מחומרים מתחדשים הופך נפוץ יותר בהדרגה, אך דבקים אלו עדיין נחשבים זניחים יחסית ל”דבקי הנפט”. מוצרים חלוציים הנעשים בעזרת עמילן, תאית, חלבונים ודקסטרין (תוצר של עמילן) כוללים דבק טפטים ומקלות דבק מסויימים (Glue sticks).
דבקים המבוססים על חומצה פולילקטית
חוקרים ממכון פראונהופר לטכנולוגיית סביבה, בטיחות ואנרגיה, עובדים במסגרת שני פרויקטים שונים, על הרחבת הנוסחאות ליצירת חומרי הדבקה באמצעות חומרי גלם מתחדשים. חוקרי המכון, בשיתוף חוקרים ממחלקת הנדסת חומרים של אוניברסיטת ווסטפאליה, והחברות
Jowat, Logo tape ו-Novamelt, ובתמיכת משרד החקלאות והמזון הגרמני, מפתחים חומרי הדבקה הרגישים ללחץ (PSA) המיועדים ליישומים תעשייתיים. מוצרים העושים שימוש בחומרי הדבקה רגישים ללחץ כוללים תחבושת דביקות, מדבקות לוגו למוצרי צריכה ומזון וסרטי הדבקה. דבקים אלו נתונים לדרישות איכות מחמירות: הם חייבים להישאר דביקים באופן קבוע בטמפרטורת החדר, לחץ עדין אמור להספיק לצורך הדבקה על כמעט כל סוגי המשטחים, אך למרות שתי הדרישות הראשוניות עליהם גם להיות ניתנים להסרה ללא שאריות. על-מנת להשיג זאת כוח ההדבקה של החומר חייב להיות מותאם במדויק לשימוש לו הוא מיועד.
עמוד השדרה עליו מתבססים חומרי ההדבקה הרגישים ללחץ הם מספר פולימרים, הנותנים לדבקים אלו את כוח הלכידות שלהם. האתגר שעומד בפני צוות המחקר הוא לפתח פולימר עליו יתבססו חומרי ההדבקה שיהיה מורכב מחומר גלם של חומצה פולילקטית. הסיבה בגללה חומר ביולוגי זה הוא כל כך אטרקטיבי למפתחים היא עלות ייצורו הנמוכה, מאחר שחומצה לקטית מיוצרת בהיקפים תעשייתיים נרחבים בכל מקרה, עלותה דומה באופן עקרוני לעלותם של פולימרים מבוססי נפט המשמשים כבסיס לחומרי הדבקה כיום. “ואולם, התכונות של החומצה הפולילקטית שונות לחלוטין מאלו של הפולימרים ששימשו עד היום בתעשייה - פוליאקרילטים ו-קופולימרים מבוססי סטירן,” מסביר ד”ר סטפן קבאשי, אחד ממובילי צוות המחקר. ולכן על הצוות לפתח נוסחה חדשה לגמרי.
ליצור אריזות בעזרת רצועות ממוחזרות
חומרי ההדבקה נמצאים גם בסוגים רבים של אריזות, לדוגמה במקומות בהם נעשית למינציה של סרטים המגינה על מוצרי מזון מלכלוך, לחות וכימיקלים. תהליך זה משלב כיסוי האריזה עליה מודפסים פרטים בצד אחד או שניים באמצעות רצועות פלסטיק שקופות, מבריקות או מובלטות. בפרויקט משותף למדעני המכון ולחברות Achilles Papierveredelung Bielefeld, Jowat ו- Deckert Management Consultants מפתחים מערכות דבקים חדשניות שיעמדו בדרישות הקפדניות הנדרשות ממוצרי הדבקה המשמשים ללמינציה, נוסף להיותם ברי-מיחזור. כדי להגיע למטרה זו, החוקרים מתמקדים בחומרי הדבקה על בסיס מים, בהם מרכיב הדבק שבחומר מפוזר במדויק ובכמות נמוכה יחסית במים. הם מיושמים על צד אחד של המוצר ונצמדים למשטח בעודם לחים.
הטבע חושף בפנינו דרך נוספת לפיתוח חומרי הדבקה ביולוגיים. סוג מסוים של בלוטי-ים (בעל חיים הנדבק לכלי שייט) הנקרא Buoy barnacle מייצר חומר הדבקה ייחודי בעזרתו הוא נדבק לכלי שייט שטבעו. דבק-על זה כל-כך חזק עד כי כמעט בלתי אפשרי לפרק אותו לכלל מרכיביו באמצעות ממיסים רגילים.
תכונה מיוחדת נוספת בדבק טבעי זה היא יכולתו לרפא תחת מים. החוקרים במכון פראונהופר מנסים כעת לברר אלו מרכיבים של חומצות אמינו יוצרים את החלבונים הרלבנטיים בפעילות הדבק. “השלב הבא, לאחר שנצליח לברר את זה, יהיה ליצור מחדש את אותם החלבונים המשמשים כחומר ההדבקה במעבדה”, מסביר ד”ר אינגו גרונוולד, מומחה לחומרי הדבקה ביולוגיים. חומרי הדבקה ביולוגיים אלו ישמשו בראש ובראשונה ביישומים רפואיים דוגמת טיפול בחתכים או כתמיכה בפינים ובברגים המשמשים בטיפול בשברים”.
*באדיבות מכון פראונהופר