El pegamento animal es un adhesivo que se crea mediante la ebullición prolongada del tejido conectivo animal en un proceso llamado derretimiento . [1] Además de usarse como adhesivo, se utiliza para recubrimiento y encolado , en adornos de composición decorativa y como agente clarificante . [1]
Estos pegamentos coloidales proteicos se forman a través de la hidrólisis del colágeno de la piel, los huesos, los tendones y otros tejidos, de forma similar a la gelatina . La palabra colágeno en sí misma deriva del griego κόλλα ( kolla ), que significa 'pegamento'. Estas proteínas forman un enlace molecular con el objeto pegado. [ cita requerida ] Convencionalmente, los pegamentos de queratina , aunque están hechos de partes de animales como cuernos y pezuñas, no se consideran pegamentos animales ya que no son pegamentos de colágeno. [2]
Estereotipicamente, el animal en cuestión es un caballo , y a menudo se dice que los caballos sacrificados fueron "enviados a la fábrica de pegamento". Sin embargo, también se utilizan otros animales, incluidos el ganado vacuno, [3] conejos y peces . [4]
La cola animal existe desde la antigüedad, aunque su uso no estaba muy extendido. La cola derivada de los dientes de caballo se remonta a casi 6000 años, pero no hay registros escritos de esa época que puedan demostrar que se usara de forma completa o generalizada. [5]
Los primeros procedimientos escritos conocidos para fabricar cola animal se escribieron alrededor del año 2000 a. C. Entre el 1500 y el 1000 a. C., se utilizó para muebles de madera y pinturas murales, que se encontraron incluso en los ataúdes de los faraones egipcios . [6] La evidencia está en forma de tallas de piedra que representan la preparación y el uso de la cola, utilizada principalmente para los muebles de la tumba del faraón. [7] Los registros egipcios cuentan que la cola animal se hacía derritiéndola sobre el fuego y luego aplicándola con un pincel. [8]
Los antiguos griegos y romanos utilizaron posteriormente cola animal y de pescado para desarrollar el enchapado y la marquetería , la unión de secciones delgadas o capas de madera. [6] La cola animal, conocida como taurokolla ( ταυρόκολλα ) en griego y gluten taurinum en latín , se fabricaba a partir de pieles de toro en la antigüedad . [9] La cerámica rota también podía repararse con el uso de colas animales, rellenando las grietas para ocultar imperfecciones. [10]
Entre el 906 y el 618 a. C., se utilizaban cuernos de pescado, de buey y de ciervo para producir adhesivos y aglutinantes para pigmentos en China . [11] Durante la dinastía Tang , se empleaban colas animales como aglutinantes en medios de pintura . Se utilizaban de forma similar en las figuras del Ejército de terracota . [12] Los registros indican que uno de los componentes esenciales de la tinta negra de humo era el pegamento proteínico. El pegamento de buey y el de cuerno de ciervo unían partículas de pigmentos y actuaban como conservantes al formar una película sobre la superficie a medida que la tinta se secaba. [9] Los chinos, como Kao Gong Ji, también investigaron el pegamento con fines medicinales. [13]
El uso de cola animal, así como algunos otros tipos de colas, desapareció en gran medida en Europa después de la decadencia del Imperio Romano de Occidente hasta los siglos XVI al XVIII, cuando los muebles de madera comenzaron a surgir como una artesanía importante. [6] Durante la época medieval, la cola de pescado siguió siendo una fuente para pintar e iluminar manuscritos. [14] Desde el siglo XVI, la cola de piel se ha utilizado en la construcción de violines . [7]
Los nativos americanos usaban cola para pezuñas principalmente como aglutinante y como revestimiento resistente al agua, hirviéndola a partir de restos de partes de animales y aplicándola a las superficies expuestas. Ocasionalmente usaban cola de piel como pintura para lograr patrones después de aplicar pigmentos y curtir las pieles . [15] La cola para pezuñas se usaba para otros fines además de las pieles, como conservante del pelo. Los assiniboins preferían el pelo más largo, por lo que cubrían las hebras con una mezcla de tierra roja y cola para pezuñas. [16] También se usaba para unir plumas y equipo. [17]
La primera fábrica de pegamento comercial abrió en Holanda alrededor de 1700, fabricando pegamento animal a partir de pieles. [6] La primera fábrica de pegamento de los Estados Unidos abrió en 1899, establecida por la Milwaukee Tanning Industry. [5] La empresa LD Davis prosperó produciendo pegamento animal durante la Gran Depresión después de cambiar su enfoque del estarcido, vendiéndolo a fabricantes de cajas locales y otros usuarios. La fórmula de pegamento animal de LD Davis para encuadernación sigue en producción. [18] Durante los siglos XVIII y XIX, los ganaderos desechaban animales viejos, caballos en particular, para enviarlos a fábricas de pegamento. La llegada de los adhesivos sintéticos anunció el colapso de la industria del pegamento animal.
En la actualidad, los pegamentos animales están escasamente industrializados, pero aún se utilizan para fabricar y restaurar instrumentos de la familia del violín , pinturas, manuscritos de pergamino iluminados y otros artefactos. [9] La gelatina , una forma de pegamento animal, se encuentra en muchos productos contemporáneos, como postres de gelatina , malvaviscos , cápsulas farmacéuticas, [19] y películas fotográficas y se utiliza para reforzar envoltorios de tendones, madera, cuero, corteza y papel. Muchos luthiers también prefieren el pegamento de cuero a los pegamentos sintéticos por su reversibilidad, resistencia a la fluencia y tendencia a cerrar las juntas a medida que cura.
Este adhesivo se utiliza principalmente como pegamento, encolado o barniz, aunque no se utiliza con tanta frecuencia como otros adhesivos porque es soluble en agua . Otros aspectos, como la dificultad de almacenamiento en estado húmedo, el requisito de materias primas frescas (la piel del animal no puede estar podrida o quemada por la grasa), hacen que este producto sea más difícil de obtener y usar. Las fábricas ahora producen otras formas de adhesivos, ya que el proceso para el pegamento animal es complejo. [20] Los pegamentos animales también se oscurecerán con el tiempo y se encogerán al secarse, lo que les da el potencial de dañar la madera, el papel o las obras de arte. Demasiada manipulación y demasiados cambios de temperatura o humedad podrían causar más daños. [10] Algunas empresas, como las de Canadá, todavía producen pegamentos animales, de piel y de pezuñas de caballos. Recientemente, el pegamento animal ha sido reemplazado por otros adhesivos y plásticos, pero sigue siendo popular para la restauración .
El pegamento animal fue el pegamento para trabajar la madera más común durante miles de años hasta la llegada de los pegamentos sintéticos, como el acetato de polivinilo (PVA) y otros pegamentos de resina, en el siglo XX. Hoy en día se utiliza principalmente en aplicaciones especiales, como la lutería , la construcción de órganos de tubos , la reparación de pianos y la restauración de antigüedades. Los artistas del vidrio aprovechan la capacidad del pegamento de piel para unirse al vidrio. A medida que el pegamento se endurece, se encoge y astilla el vidrio. [ aclaración necesaria ] [ cita necesaria ]
Tiene varias ventajas y desventajas en comparación con otros pegamentos. El pegamento se aplica en caliente, normalmente con un pincel o una espátula. El pegamento se mantiene caliente en un recipiente para el pegamento, que puede ser una unidad eléctrica construida para ese fin, una caldera doble o simplemente una cacerola o una olla de cocción lenta para proporcionar un baño de agua tibia para el recipiente del pegamento. La mayoría de los pegamentos animales son solubles en agua, lo que resulta útil para las juntas que en algún momento pueden necesitar separarse. [21] A veces se aplica alcohol a dichas juntas para deshidratar el pegamento, haciéndolo más quebradizo y más fácil de romper. También se puede utilizar vapor para ablandar el pegamento y separar las juntas. [ cita requerida ] [ investigación original ? ]
Los tipos específicos incluyen pegamento de piel , pegamento de hueso , pegamento de pescado y pegamento de piel de conejo .
El pegamento de piel se fabrica a partir de piel de animal y se utiliza a menudo en carpintería. Puede suministrarse en forma de gránulos, copos o láminas planas, que tienen una vida útil indefinida si se mantienen secas. Se disuelve en agua, se calienta y se aplica tibio, normalmente alrededor de 60 °C (140 °F). Las temperaturas más cálidas destruyen rápidamente la resistencia del pegamento de piel. [22] Se pueden utilizar ollas de pegamento comerciales, baños de agua simples o calderas dobles para mantener el pegamento caliente mientras se usa. A medida que el pegamento de piel se enfría, se gelifica rápidamente. A temperatura ambiente, el pegamento de piel preparado tiene la consistencia de gelatina rígida, que de hecho es una composición similar. El pegamento de piel gelificado no tiene una resistencia significativa, por lo que es vital aplicar el pegamento, ajustar las piezas y mantenerlas firmes antes de que la temperatura del pegamento baje mucho por debajo de los 50 °C (120 °F). Todos los pegamentos tienen un tiempo abierto , la cantidad de tiempo que el pegamento permanece líquido y trabajable. Unir piezas una vez transcurrido el tiempo abierto da como resultado una unión débil. El tiempo de apertura de la cola de piel suele ser de un minuto o menos. En la práctica, esto suele implicar tener que calentar las piezas que se van a pegar y pegar en una habitación muy cálida, [23] aunque se puede prescindir de estos pasos si la operación de encolado y sujeción se puede realizar rápidamente.
Cuando se utiliza cola de piel de forma ocasional, el exceso de cola puede conservarse en un congelador para evitar que se estropee por el crecimiento de microorganismos . La cola de piel tiene algunas propiedades de relleno de huecos, [24] aunque los adhesivos modernos para relleno de huecos, como la resina epoxi, son mejores en este sentido.
También es posible obtener cola de piel líquida a temperatura ambiente mediante la adición de urea. En las pruebas de resistencia realizadas por Mark Schofield de la revista Fine Woodworking, la "cola de piel líquida" se comparó favorablemente con la cola de piel normal [25] en cuanto a la resistencia media de la unión. "Sin embargo, cualquier cola de piel líquida que tenga más de seis meses puede ser sospechosa porque la urea acaba hidrolizando la estructura proteínica de la cola y la debilita, aunque el producto haya sido "protegido" con diversos bactericidas y fungicidas durante la fabricación". [22]
Las pieles de los animales se sumergen en agua para producir una "masa madre". Luego, la masa madre se trata con cal para descomponer las pieles. Luego, las pieles se enjuagan para eliminar la cal y cualquier residuo se neutraliza con una solución ácida débil. Las pieles se calientan en agua a una temperatura cuidadosamente controlada de alrededor de 70 °C (158 °F). Luego se retira el "licor de cola", se agrega más agua y se repite el proceso a temperaturas cada vez mayores.
Luego, el licor de cola se seca y se trocea en gránulos. [26]
Las desventajas significativas del pegamento de piel (sus limitaciones térmicas, tiempo de apertura corto y vulnerabilidad a los microorganismos) se compensan con varias ventajas. Las uniones con pegamento de piel son reversibles y reparables. Las uniones recién pegadas se desprenderán fácilmente con la aplicación de calor y vapor. El pegamento de piel se adhiere a sí mismo, por lo que el reparador puede aplicar nuevo pegamento de piel a la unión y volver a sujetarla. Por el contrario, los pegamentos de PVA no se adhieren a sí mismos una vez que se curan, por lo que para una reparación exitosa es necesario quitar primero el pegamento viejo, lo que generalmente requiere quitar parte del material que se está pegando.
El pegamento de piel crea una unión algo frágil, por lo que un golpe fuerte a menudo provocará una rotura muy limpia a lo largo de la unión. Por el contrario, al cortar una unión pegada con PVA, normalmente se dañará el material circundante, lo que creará una rotura irregular que es más difícil de reparar. Los fabricantes de instrumentos se aprovechan de esta fragilidad. Por ejemplo, los instrumentos de la familia del violín requieren un desmontaje periódico para reparaciones y mantenimiento. La tapa de un violín se quita fácilmente haciendo palanca con una espátula entre la tapa y los aros y pasándola por toda la unión. La fragilidad permite quitar la tapa, a menudo sin dañar significativamente la madera. Para volver a pegar la tapa solo es necesario aplicar nuevo pegamento de piel caliente a la unión. Si la tapa del violín se pegara con pegamento PVA, para quitar la tapa se necesitaría calor y vapor para desmontar la unión (lo que provocaría daños en el barniz), luego habría que quitar la madera de la unión para asegurarse de que no quedara pegamento PVA curado antes de volver a pegar la tapa.
El pegamento de cuero también funciona como su propia abrazadera. Una vez que el pegamento comienza a gelificarse, une la unión. Los fabricantes de violines pueden pegar las costuras centrales de las placas superior y posterior juntas utilizando una unión frotada en lugar de usar abrazaderas . Esta técnica implica cubrir la mitad de la unión con pegamento de cuero caliente y luego frotar la otra mitad contra la unión hasta que el pegamento de cuero comience a gelificarse, momento en el que el pegamento se vuelve pegajoso. En este punto, la placa se deja a un lado sin abrazaderas y el pegamento de cuero une la unión a medida que se endurece.
El pegamento de piel recupera sus propiedades funcionales después de enfriarse si se vuelve a calentar. Esta propiedad se puede utilizar cuando el tiempo de apertura del pegamento no permite que la unión se pegue normalmente. Por ejemplo, un fabricante de violonchelos puede no ser capaz de pegar y sujetar una tapa a las costillas del instrumento en el corto tiempo de apertura de un minuto disponible. En lugar de eso, el constructor colocará una gota de pegamento a lo largo de las costillas y dejará que se enfríe. Luego se sujeta la tapa a las costillas. Moviéndose unos centímetros a la vez, el fabricante inserta una espátula caliente en la unión, calentando el pegamento. Cuando el pegamento se licua, se retira la espátula y el pegamento se enfría, creando una unión. Se puede utilizar un proceso similar para pegar chapas a un sustrato. La chapa y/o el sustrato se recubren con pegamento de piel caliente. Una vez que el pegamento está frío, la chapa se coloca sobre el sustrato. Se aplica un objeto caliente, como una plancha de ropa, sobre la chapa, licuando el pegamento subyacente. Al retirar el hierro, el pegamento se enfría y une la chapa al sustrato.
Las juntas de cola de piel no se deforman al ser sometidas a cargas. Las colas de PVA crean juntas plásticas que se deformarán con el tiempo si se les aplican cargas pesadas.
El pegamento para pieles se comercializa en diferentes concentraciones en gramos , cada una de ellas adecuada para aplicaciones específicas. Los fabricantes de instrumentos y armarios utilizan una gama de concentraciones que va desde los 120 a los 200 gramos. Algunos pegamentos para pieles se venden sin especificar la concentración en gramos. Los usuarios experimentados evitan este pegamento, ya que puede ser demasiado débil o demasiado fuerte para la aplicación prevista.
La cola de piel de conejo es más flexible cuando está seca que las colas de piel típicas. Se utiliza para encolar o imprimar lienzos de pintores al óleo. También se utiliza en encuadernación y como componente adhesivo de algunas recetas de yeso y compota .
La cola de pescado se elabora a partir de los huesos o tejidos de los peces. La cola de pescado se elabora específicamente a partir de las vejigas natatorias y está basada en colágeno. Las colas de pescado se utilizaban en el Antiguo Egipto y la Antigüedad Clásica en el Mediterráneo; siguieron utilizándose en Europa en la Antigüedad Tardía y en el periodo medieval, y todavía se utilizan en aplicaciones específicas en la actualidad. Es quebradizo cuando se seca, por lo que a veces se ha mezclado con plastificantes como la melaza y la miel . Se utilizaba en arte, encuadernación de libros [27], carpintería, lutería y para pegar papel y hueso. [28]
es una calidad superior de cola de pescado que se obtiene lavando y secando las capas internas de las vejigas natatorias de los peces. La mejor calidad, la cola de pescado rusa, se obtiene del esturión.