胶水
背景
据估计，美国每个人每年大约使用 40 磅（18.2 公斤）胶水，当人们查看使用范围时，很容易看出是如何以及为什么会这样。家具、管道、鞋子、书籍、建筑物和汽车都在其建筑的某些部分使用胶水。
胶水是称为粘合剂的更大家族的一部分。这两类的区别在于胶水来自有机化合物，而粘合剂是化学基的。称为环氧树脂、填缝剂或密封剂的粘合材料也是具有特殊添加剂的化合物，可赋予它们适合特定工作或应用的特性。
当古代部落发现可以对动物的骨头、兽皮、皮肤、肌腱和其他结缔组织进行加工以去除胶原蛋白（这些组织中的蛋白质）时，胶水便应运而生。胶原蛋白是粘性的，可用于将东西固定在一起。乳固体（称为酪蛋白）和血白蛋白也可用作胶水的基础。奶牛血液中的干血清会产生白蛋白，当加热时会凝结（结块）并变得不溶于水。
鱼胶也是用鱼的头、骨头和鱼皮制成的，但这种胶往往太薄，粘性差。早期人类通过实验发现，各种鱼类的气囊产生了一种更令人满意的胶水，白色无味。它最终被命名为 isinglass 或 ichthocol。
有三类物质称为胶水，不含化学物质、化合物或高科技添加剂；这些是骨胶、皮革或皮肤胶和鱼胶。从技术上讲，其他粘性物质是粘合剂、树胶或水泥，尽管消费者倾向于互换使用这些术语。
植物也被用来生产统称为植物胶的胶水。这些材料可分散或溶于水，通常由构成许多谷物和蔬菜的淀粉制成。天然树胶包括来自海洋植物胶体的琼脂、源自海藻的藻胶和阿拉伯树胶，一种金合欢树（也称为胶树）的提取物。称为海洋胶的物质用于填缝接缝，但它由焦油或沥青组成，并不是真正的胶水。
历史
在法国拉斯科的尼安德特人祖先制作的洞穴壁画中，仍然可以观察到使用胶水的最早证据。这些早期的艺术家希望他们的作品能够持久，并将胶水与他们使用的油漆混合，以帮助颜色抵抗洞穴墙壁的水分。在他们的坟墓中出土的埃及文物显示了胶水的许多用途。也许最引人注目的是木制家具中的贴面和镶嵌物，早在公元前 3,000 年 就用胶水制成。 埃及人还使用胶水生产纸莎草纸。希腊和罗马艺术家广泛使用胶水。数千年后，马赛克地板、瓷砖墙壁和浴室仍然完好无损。
家具制造严重依赖胶水。尽管有许多将零件紧固在一起的技术，但通常使用胶水永久地或在其他连接放置到位时对齐零件。从 16 世纪到 19 世纪，所有伟大的橱柜制造商都在家具制造中使用了胶水，包括齐彭代尔、赫普怀特、邓肯·菲菲、亚当斯兄弟和喜来登。这些橱柜制造商使用的胶水是由动物皮、蹄子和其他已经变成果冻然后干燥的部分制成的。果冻被磨成粉末或薄片。将其与水重新混合并在胶锅中轻轻加热。该产品呈棕色、易碎、坚硬且不防水。然而，这种胶水是第一次世界大战前唯一可用的胶水。当时，首先制造了由牛奶和硝化纤维胶制成的酪蛋白胶。
在 1930 年代，化学和塑料工业的进步导致了广泛的称为粘合剂和塑料或合成树脂胶水的材料的开发。当氯丁橡胶、环氧树脂和丙烯腈被发明时，第二次世界大战导致该行业进一步繁荣。这些被军方使用，直到 1940 年代末或 1950 年代才可用于商业用途。从那时起，高度专业化的防水粘合剂被开发用于许多行业和独特的应用，包括航天飞机的建造。胶水仍然用于木工和砂纸等磨料的制造。它们还用作工业过程中的胶体；将胶体添加到液体中，使悬浮在液体中的固体颗粒分离出来，从而可以回收它们，以清洁液体或处理固体。
彼得库珀
作为一名慈善家，彼得·库珀 (Peter Cooper) 是一位多产的发明天才，也是一位非常成功的制造商。库珀出生在纽约市，儿子是一名革命军士兵，活跃于众多企业，并让年轻的彼得参与其中。尽管 Cooper 只接受了一年的正规教育，但他早年与父亲相处的经历为他在不同的商业生涯中取得成功做好了准备。库珀 17 岁时在一家教练制造商那里当学徒，他的表现非常出色，以至于他的雇主给了他薪水，并表示愿意支持他从事自己的企业。取而代之的是，库珀开始从事剪布生意，并在此生意兴隆。然后，他购买了胶水制造工艺的权利，用自己的发明对其进行了改进，开始经营一家胶水厂，并获得了美国胶水业务的虚拟垄断地位。
1828 年，Cooper 进入钢铁制造业，在马里兰州巴尔的摩建造了坎顿钢铁厂，打算为巴尔的摩和俄亥俄铁路供货。然而，这条铁路正处于失败的边缘，因为它的轨道沿着曲折和多山的路线行驶。当时大多数工程师认为机车不能在这样的地形上运行。库珀迅速建造了美国第一台蒸汽机车，它虽小但功能强大。 1830 年，这辆“大拇指”以每小时 10 英里的速度拉动了 40 名乘客，证明了铁路可以在弯曲的轨道上运行。
此次成功后，固铂的企业发展迅速。他的钢铁业务扩展到矿山、铸造厂、线材制造厂和轧钢厂。 1854 年，Cooper 的特伦顿工厂生产了第一根用于建造防火建筑物的铁结构梁。 Cooper 成为 Cyrus Field (1819-1892) 铺设大西洋电报电缆项目的主要支持者和坚定支持者。作为北美电报公司的总裁，库珀拥有并控制着美国一半的电报线路。作为发明家，Cooper 设计了早期的洗衣机和各种为船只提供动力的发动机。
原材料
胶水制造商从屠宰场、制革厂和肉类包装公司获取动物的骨骼和组织；世界上最大的胶水制造商是一家名为 Borden Company 的乳制品公司，这并非巧合。作为胶水原料的动物遗骸可能包括耳朵、尾巴、皮革或皮肤的碎屑、皮革、肌腱、骨头和脚的肉边的碎屑。同样，鱼胶制造商从罐头厂和其他加工厂获得鱼的骨头、鱼头、鱼鳞和鱼皮。
制作骨胶、兽皮胶、鱼皮胶的基本流程相同胶水。清洗生皮和其他碎屑以去除污垢，然后浸泡以软化它们。这种材料称为高汤，可以通过在敞开的水箱中煮沸或在高压釜中在压力下进行烹饪来烹饪。由此产生的液体，称为“胶水”，被提取出来并再次加热，使胶水变稠。冷却后，这种材料看起来像果冻，是固体。为了去除杂质并使胶水清澈，可以添加明矾或酸等化学物质，然后添加蛋清蛋白。这些化学物质会导致杂质从胶水中沉淀或脱落。真空使胶水更浓-
制造
过程
制作皮胶
- 制作骨胶、皮革或皮肤胶和鱼胶的基本流程相同，只是略有不同。清洗生皮和其他碎屑以去除污垢，然后浸泡以软化它们。这种材料称为原料，它通过一系列水浴，在其中加入越来越多的石灰，使生皮膨胀并分解。膨胀的生皮在大型洗衣机中漂洗以去除石灰。通过用弱酸（如乙酸或盐酸）处理原料，去除最后的石灰痕迹。最后，通过煮沸、在敞开的罐中或在高压釜中在压力下烹饪来烹制高汤。
- 在正确的温度和正确的时间长度下烹饪会分解胶原蛋白并将其转化为胶水。如果温度或时间关闭，胶水的质量将被破坏。敞开式水箱中的大型蒸汽盘管将水和产品加热至 160°F (70°C)。在升高的温度（或压力，如果使用加压系统）下使用清洁水进行三到四次处理。由此产生的液体，称为“胶液”，被提取并再次加热，使胶水变稠。
- 冷却后，这种材料看起来像果冻，是固体；虽然它看起来像食物中使用的那种明胶，但它含有杂质。为了去除杂质并使胶水清澈，可以添加明矾或酸等化学物质，然后添加蛋清蛋白。这些化学物质会导致杂质从胶水中沉淀或脱落。也可以使用机械方法清洁胶水。这些包括使胶水通过一系列机械过滤器或通过纸过滤器或称为骨炭的磨碎骨。
- 将不同的添加剂与胶液混合，制成棕色、透明或白色的胶水。这些添加剂包括亚硫酸、磷酸或明矾。添加氧化锌以生产白色“学校胶水”。
- 到目前为止，胶水是一种稀薄的、流动的液体。它在真空蒸发器中更加浓缩，并在几种方法中的一种中干燥。胶水可以冷却成片状或块状，然后悬浮在网上干燥并变得更加浓缩。胶水也可以作为珠子或“珍珠”滴入不含水的液体中，进一步干燥浓缩的珠子。然后将珍珠、珍珠块或珍珠片混合成合适的稠度，然后泵入瓶子或罐子中出售。
制作骨胶
骨胶的制造稍微复杂一些。骨头最常在压力罐中处理，但需要额外的处理来去除矿物质。骨头用溶剂脱脂，然后用 8% 的盐酸溶液涂在骨头上。酸去除磷酸钙和其他矿物质，并使胶原蛋白保持与骨头相同的形状。从胶原蛋白中去除酸，并将其干燥以生产商业级骨蛋白或骨蛋白（也称为酸化骨），这是骨胶的基础。骨胶原制成后，可以在开罐方法中进行处理，随后的步骤用于从生皮制作胶水，如上所述。
质量控制
使用仪器、计算机控制和观察仔细监控胶水制造的所有过程。不适当的温度或压力会破坏大量的库存，然后必须浪费掉；制造商不会冒这种错误的风险。
安全和卫生也是主要问题。胶水制造商往往靠近生皮和其他原材料的供应地，以防止疾病、害虫、污染和运输等主要成本。工人的安全受到严密监控，纯胶水的生产也是如此。
副产品/废物
胶水本身是乳制品厂、肉类加工厂和其他生产胶水生产所需原材料的设施的副产品。
未来
胶水对我们的未来至关重要。越来越多的制造工艺正在使用各种形式的胶水（包括粘合剂）来代替缝合、装订和更昂贵（且效果更差）的紧固形式。医用胶水实验表明，在未来几年内，三分之一的伤口可能会用胶水“缝合”。胶水已被证明用途广泛，以至于科学家们一直在寻找能够让我们的生活更简单的新应用。
制造工艺