Přestože lepíme již od pravěku, teorie molekulárních dějů v lepidlech se teprve vyvíjí. Míchání lepidel mnohdy připomíná spíše umění než vědu. Firmy dnes formulují vysoce účinná lepidla, know-how však zůstává utajené. Biopolymer PHBV je základem nové generace rozložitelných lepidel použitelných i v potravinách. Lepidlo vyrobené částečně z odpadu jsme během Erasmu namíchali na TU Delft a možná se brzy objeví ve výrobcích na regálech Vaší večerky.
První lidé lepili nástroje pryskyřicemi ze stromů. Přírodní lepidla z kaučuku nebo živočišných proteinů—zejména mléčného kaseinu nebo zaječího kolagenu—byly také v portfoliu středověkých řemeslníků a umělců. Příchodem syntetických materiálů ve 20. století se možnosti ještě rozšířily.
Základem lepidla jsou molekuly dlouhých polymerních řetězců a další pomocné látky. Polymery jsou jako špagety—čím delší, tím více jsou propletené a tím těžší je odlepit jednotlivé nudle třeba ode dna hrnce. Pomocné látky dolaďují žádané vlastnosti, na které samotný polymer nestačí. Jako se do špaget přidává olej, díky kterému těstoviny při nabírání lépe kloužou, tak i polymery se díky změkčovadlům lépe pohybují. To se projeví třeba v pružnosti nebo tepelných vlastnostech lepidel.
Dále se mohou přidávat třeba látky zvyšující přilnavost polymerů k povrchu, pigmenty k zabarvení, ale i plniva, která snižují potřebné množství polymeru, a tím i cenu lepidla. Zkušenosti s jednotlivými látkami doplňují nejnovější poznatky z polymerní vědy. Metodou pokus-omyl se pak dosahuje synergie správného poměru složek ve finální formulaci lepidla pro žádanou aplikaci.
Dnes známe celou řadu různých lepidel, tmelů, či cementů používaných v konstrukčních materiálech, lepicích páskách, nebo v medicíně. Trendem je nahrazovat lepením i tradiční způsoby spájení kovů nýtováním nebo svařováním, protože lepený spoj dokáže lépe rozkládat síly a tlumit vibrace. Lepidla v obalových materiálech potravin jsou oříškem nejen pro zdravotní nezávadnost, ale i pro zpracování obalového odpadu a jeho recyklaci.
Tavná lepidla jsou preferovanou alternativou v potravinářství díky tomu, že při jejich vytvrzení nevznikají výpary rozpouštědel. Využívají se k lepení papírových krabic nebo etiket. Běžně používané netoxické tavné lepidlo je třeba syntetický ethylenvinylacetát (EVA)—alternativa živočišných lepidel—který se používá také v biomedicíně nebo restaurátorství.
Polymery lepidel v samolepkách na ovoci nebo na obalech potravin obvykle nejsou rozložitelné nebo totožné s polymerem obalu, čímž snižují jeho recyklovatelnost. Tento problém lze eliminovat použitím rozložitelného lepidla za předpokladu, že je možné papírovou etiketu s lepidlem před zpracováním plastu zcela rozložit. Pokud je celý obal z biologicky rozložitelného materiálu—bioplastu nebo papíru—není problémem ani akumulace syntetického polymeru z lepidla v průmyslových kompostárnách.
Konsorcium nizozemských společností vyrábí z bioodpadu biopolymer PHBV, což je zásobní látka mikroorganismů. Na nizozemské TU Delft se nám podařilo namíchat lepidlo právě na bázi PHBV. Toto lepidlo lepí sklo, papír, dřevo, ale i některé plasty. Je odolné vůči vodě a lze ho použít i v mínusových teplotách mrazničky. Spolu s aditivy rostlinného původu dosahuje dobrou pevnost nejen pro běžné aplikace. Jelikož je rozložitelné a použitý PHBV má původ v bioodpadu, bude lepidlo udržitelnější a usnadní zpracování obalového odpadu. Firmy o něj už projevily zájem a je možné, že výroba tohoto rozložitelného lepidla bude zahájena v nejbližších letech.
Autor je studentem chemického inženýrství
