كيفية تصنيع الغراء

تشير التقديرات إلى أنّه يتم استخدام حوالي 40 رطل سنوي من الغراء لكل شخص في أمريكا، من السهل معرفة كيف ولماذا ينظر المرء إلى مدى الاستخدامات، حيث إنّ الأثاث والأحذية والكتب والمباني والسيارات كلها تستخدم الغراء في جزء من بنائها، كما تتميز الفئتان بحقيقة أن الغراء يأتي من المركبات العضوية، بينما المواد اللاصقة تعتمد على المواد الكيميائية.

تاريخ صناعة الغراء:

هناك ثلاث فئات من المواد تسمى المواد اللاصقة، التي لا تحتوي على مواد كيميائية أو مركبات أو إضافات عالية التقنية، هو غراء العظام وغراء الجلد وغراء السمك، من الناحية الفنية فإنّ المواد اللاصقة الأخرى هي مواد لاصقة أو علكة أو اسمنت، على الرغم من أنّ المستهلكين يميلون إلى استخدام هذه المصطلحات بالتبادل.

تم استخدام النباتات لإنتاج أصماغ تسمى بشكل جماعي أصماغ نباتية، هذه المواد قابلة للتشتت أو قابلة للذوبان في الماء، عادة ما تكون مصنوعة من النشويات التي تتكون من العديد من الحبوب والخضروات، تشمل الصمغ الطبيعي الأجار من الغرويات في النباتات البحرية والجين المشتق من الأعشاب البحرية، كذلك الصمغ العربي وهو مستخرج من شجرة الأكاسيا.

لا يزال من الممكن ملاحظة أقدم دليل على استخدام الغراء في رسومات الكهوف التي رسمها أسلافنا من الإنسان البدائي في لاسكو في فرنسا، حيث أراد هؤلاء الفنانون الأوائل أن يستمر عملهم وخلطوا الغراء مع الطلاء الذي استخدموه لمساعدة الألوان على مقاومة رطوبة جدران الكهوف، كما تظهر القطع الأثرية المصرية المكتشفة في مقابرهم استخدامات عديدة للمواد اللاصقة.

لعل أكثر ما يلفت الانتباه هو قشرة الأثاث الخشبي وتطعيمه، الذي تم تصنيعه باستخدام الغراء منذ عام 3000 قبل الميلاد، كما استخدم المصريون الغراء لإنتاج ورق البردى، حيث استخدم الفنانون اليونانيون والرومانيون المواد اللاصقة على نطاق واسع، لا تزال الأرضيات الفسيفسائية والجدران والحمامات المبلطة سليمة بعد آلاف السنين.

في الثلاثينيات من القرن الماضي ساهم تطوّر الصناعات الكيميائية والبلاستيكية، إلى تطوير مجموعة واسعة من المواد اللاصقة أو الراتينج الصناعي، حيث أدت الحرب العالمية الثانية إلى ازدهار هذه الصناعة وذلك عندما تم اختراع النيوبرين والإيبوكسي والأكريلونيتريل، تمّ استخدامها من قبل الجيش، ولم تكن متاحة للاستخدام التجاري، حتى أواخر الأربعينيات أو الخمسينيات من القرن الماضي.

مواد أولية لصناعة الغراء:

يحصل مصنعو الغراء على عظام وأنسجة الحيوانات من المسالخ والمدابغ وشركات تعبئة اللحوم، ليس من قبيل المصادفة أن أكبر شركة مصنعة للغراء في العالم هي شركة الألبان التي تسمى شركة بوردن، قد تشمل بقايا الحيوانات والتي تعد المواد الخام للصمغ؛ آذان وذيول وفضلات من الجلد وكشط من الجوانب اللحمية للجلد والأوتار والعظام والقدمين.

وبالمثل يحصل مصنعو غراء الأسماك على عظام ورؤوس وقشور وجلود الأسماك من مصانع التعليب ومصانع المعالجة الأخرى، مع وجود اختلافات طفيفة فقط، حيث تُستخدم نفس العمليات الأساسية لصنع غراء العظام والجلد والأسماك، كما تُغسل الجلود والفضلات الأخرى لإزالة الأوساخ ونقعها لتليينها، تسمى هذه المادة بالمرق ويتم طهيها إما بغليها في خزانات مفتوحة أو طهيها تحت الضغط في الأوتوكلاف.

يتم استخلاص السائل الذي يسمى سائل الغراء الذي يسخّن لتزداد كثافة الصمغ مرة أخرى، عند تبريدها تبدو هذه المادة مثل الهلام وتكون صلبة، لإزالة الشوائب وجعل الصمغ واضح يمكن إضافة مواد كيميائية مثل الشب أو الحمض متبوع بألبومين البيض، حيث تتسبب هذه المواد الكيميائية في ترسيب الشوائب أو سقوطها من الصمغ.

كيفية تصنيع الغراء:

صنع الغراء أو الجلد:

مع وجود اختلافات طفيفة فقط تُستخدم نفس العمليات الأساسية لصنع غراء العظام والجلد والأسماك، حيث يتم غسل الجلود والأوساخ الأخرى من أجل التخلّص من الأوساخ ونقعها ثمّ تليّن، تسمى هذه المادة بالمخزون، ويتم تمريرها عبر سلسلة من الحمامات المائية، التي يضاف فيها المزيد من الجير لجعل الجلود تنتفخ وتتكسر، كما يتم شطف الجلود المتورمة في غسالة كبيرة لإزالة الجير.

يُطهى المرق عن طريق الغليان أو من خلال خزانات مفتوحة أو طهيه تحت الضغط في الأوتوكلاف، الطهي في درجة الحرارة الصحيحة ولفترة زمنية مناسبة يكسر الكولاجين ويحوله إلى صمغ، إذا كانت درجة الحرارة أو التوقيت معطلة، فسوف تتلف جودة الصمغ.

تعمل ملفات البخار الكبيرة في الخزانات المفتوحة على تسخين الماء والمنتج إلى 160 درجة فهرنهايت، حيث يتم إجراء ثلاثة أو أربعة معالجات بالمياه النظيفة في درجات حرارة متزايدة، يتم استخلاص السائل الناتج وتكثيفه، عندما تبرد هذه المادة فإنها تشبه الهلام وتكون صلبة، على الرغم من أنه يشبه نوع الجيلاتين المستخدم في الطعام، إلا أنه يحتوي على شوائب.

لإزالة الشوائب وجعل الصمغ واضح، فإنه يمكن إضافة مواد كيميائية مثل الشب أو الحمض، تتسبب هذه المواد الكيميائية في ترسيب الشوائب أو سقوطها من الصمغ، يمكن استخدام الطرق الميكانيكية لتنظيف الصمغ وتشمل هذه تمرير الغراء من خلال سلسلة من المرشحات الميكانيكية، يمكن استخدام مرشحات ورقية.

يتم خلط الإضافات المختلفة مع سائل الغراء لعمل صمغ بني أو شفاف أو أبيض، من بين هذه المواد المضافة حمض الكبريت أو الفوسفوريك أو الشب، يضاف أكسيد الزنك لإنتاج صمغ المدرسة الأبيض، إلى هذه النقطة يكون الغراء سائل ضعيف، يتم جعله أكثر تركيز في مبخرات الفراغ ويتم تجفيفه بإحدى الطرق المتعددة.

يمكن تبريد الغراء إلى صفائح أو كتل ثم تعليقه على شبكات حتى يجف ويصبح أكثر تركيز، يمكن أيضاً إسقاط الصمغ على شكل خرزات في سائل لا يحتوي على ماء يجفف الحبيبات المركزة، يتم بعد ذلك خلط اللآلئ أو الكتل أو الألواح بالقوام الصحيح ويتم ضخها في زجاجات أو برطمانات للبيع.

صنع غراء العظام:

يعتبر تصنيع غراء العظام أكثر تعقيد إلى حد ما، تتم معالجة العظام في أغلب الأحيان في خزانات الضغط، ولكن هناك حاجة إلى معالجة إضافية لإزالة المعادن، تُزال الشحوم من العظام عن طريق المذيبات ثم نضع حمض الهيدروكلوريك 8٪ تقريباً على العظام، يزيل الحمض فوسفات الكالسيوم والمعادن الأخرى ويترك الكولاجين بنفس شكل قطعة العظم.

يُزال الحمض من الكولاجين ويُجفف لإنتاج أوسين من الدرجة التجارية أو بروتين عظمي، الذي يُعد أساس غراء العظام، بعد إنشاء (ossein)، يمكن معالجته بعد ذلك بطريقة الخزان المفتوح والخطوات اللاحقة التي تستخدم من أجل صناعة الغراء من الجلود كما وضّحنا في الأعلى.

مراقبة الجودة:

تتم مراقبة جميع العمليات في تصنيع الغراء بكل تركيز من خلال استعمال الأدوات والضوابط المحوسبة والمراقبة، تؤدي درجات الحرارة أو الضغوط غير الملائمة إلى تدمير كميات كبيرة من المخزون، الذي يجب إهداره بعد ذلك لن يخاطر المصنعون بمثل هذه الأخطاء، السلامة والصرف الصحي هي أيضاً من الشواغل الرئيسية، تميل الشركات المصنعة للغراء إلى أن تكون قريبة من إمدادات الجلود والمواد الخام الأخرى.