【科展解析】天然多功能黏紙王~天然物質製作黏著劑之探討

 

膠水雖然方便使用，但也有用完的時候。如果急需使用，膠水剛好又沒了，該怎麼辦呢？膠水的原料PVA(聚乙烯醇)雖然是可分解物質，但在製造過程中會消耗大量能量。為了解決我們心中的困惑，決定利用這次的研究，來探討家中有什麼材料可以代替 PVA 膠水，製作更「節能減碳」的黏著劑。

 

【X博士摘要說明】

1. 探討廚房常用粉類材料是否具有黏性，可製成可用之黏著劑。


2. 探討不同濃度比例及不同溫度熱水製成之黏著劑是否對使用效果產生影響。


3. 探討有顯著黏著效果的黏著劑其承重程度之差別。


4. 天然黏著劑黏性持久度的探討。


5. 觀察探究天然黏著劑將紙張黏著於垂直平面的狀態。

 

第 49 屆 國小化學科作品

題目：天然多功能黏紙王~天然物質製作黏著劑之探討

作者：臺北縣永和市秀朗國民小學的同學們

 

【摘要(原文)】

本研究主題探討如何利用廚房中可見天然材料製作有效黏著劑。選擇高筋麵粉、中筋麵粉、低筋麵粉、地瓜粉、糯米粉、太白粉等六種粉類，研究不同比例、製作方法下，何種情況能夠製作出最具黏性及持久性的天然黏著劑。

 

【X博士步驟說明】

●廚房中找到的材料所製成之物質是否能夠黏住衛生紙？

在廚房幫忙的經驗讓我們知道麵粉加水會有黏性，太白粉勾芡可使菜餚變黏稠，糯米粉和地瓜粉遇濕會有點黏性，因此我們選擇這六種粉作為實驗物質，看它們是否可黏住衛生紙。

   

 

●不同麵粉在不同濃度和不同水溫下所製成的黏著劑，其承重程度是否有差異？

實驗步驟：

1. 先製作兩種不同種類的承重測驗紙。

2. 將高、中、低筋麵粉秤1g、2g，水溫用室溫、40℃、60℃、80℃，粉與水比例使用1：1、1：1.5、1：2，進行調製。

3. 同一黏著劑各秤10 份0.2g，各平均塗抹在 2cm × 2cm的格子中後，將另一張承重測試紙貼上並輕輕壓緊，完成兩種類承重測試紙各5份的黏合。

4. 等待自然風乾，三天後進行承重測試。

   

高筋麵粉在濃度1：1.5、水溫80℃條件下調製成的黏著劑黏度最佳；效果最差為1：1、80℃。

中筋麵粉在濃度1：1.5、水溫40℃條件下調製成的黏著劑黏度最佳；效果最差

為1：1、室溫。

低筋麵粉在濃度1：2、水溫室溫條件下調製成的黏著劑黏度最佳；效果最差為1：1、40℃。

 

●本實驗製作之黏著劑，是否能將紙張黏著於垂直平面上？

我們製作的黏著劑可以成功黏著2張紙，不過有時也需要將紙張黏著在垂直

的平面，如：牆壁上。因此我們使用快速麵粉黏著劑中黏度最佳的80℃高筋

1：1.5，以及加熱高筋、飯(2：1)黏著劑，來測試它們在垂直平面上的黏著表

現。

   

此三種黏著劑都可將紙張黏著在垂直平面上，但加熱高筋麵粉黏著劑的表現不穩定，可能是受紙質及黏著表面的光滑程度影響。飯(2：1)黏著於垂直表面的效果最佳。

 

數據分析與結論

自廚房中可取得之材料可以製作有效的黏著劑。選擇製作快速黏著劑時，僅考量承重度時，以1：1.5高筋80℃最耐重；除承重度還需考量乾燥時間時，1：1.5 中筋40℃為最佳選擇。加熱加糖黏著劑以高筋麵粉承重表現最好；加熱不加糖黏著劑以飯(2：1)承重表現最好。天然快速黏著劑可依照麵粉種類、濃度、水溫，調製出各種不同的黏度，以適用各種不同的黏紙需求。

 

以下是評審給的評語

   

 

【X博士評語】

膠水的原料PVA(聚乙烯醇)雖然是可分解物質，但在製造過程中會消耗大量能量。而此份科展作品僅利用麵粉以及水的比例，調整不同水溫和濃度，就可以做出不同黏度的黏紙澆水，當家中的膠水用光時，就可以利用此方法作出大量的替代膠水。