牛皮膠紙補電器補飛機 太空站都靠它 為何功能如此強大?

撰文:狂丸研究所
出版:更新:

牛皮膠紙,生活中的萬能小助手,哪裏有洞補哪裏,連飛機都可以?

俗話說:新三年,舊三年,縫縫補補又三年。這說的是衣服,可是車破了要怎麼補?答:找牛皮膠紙。

(圖片來源:狂丸科學)

冰箱裏的托盒爛了沒錢買新的怎麼辦?答:找牛皮膠紙。

(圖片來源:狂丸科學)

飛機要是出了甚麼損壞該怎麼辦?答:當然還是找牛皮膠紙啦。

(圖片來源:狂丸科學)

沒錯,牛皮膠紙,生活中的萬能小助手,哪裏有洞補哪裏,媽媽再也不用擔心東西壞了又沒錢買新的了。所以,牛皮膠紙到底是個甚麼神仙物品?

這種膠紙在英文裏稱「Duct tape」,duct是通風管的意思,這是因為灰膠紙最常用於修補通風管。但它裏面其實並沒有牛皮,這只是它眾多的名字之一。在中文裏它名字可多了,牛皮膠紙、大力膠、防水膠紙等等。這些名字有些是從用途、功效、材質方面取的名,有些是從英文翻譯過來的,但不管它有多少個名字,指的都是一種東西,它實在過於強大,狂丸準備接下來都用牛皮膠紙指代它。

(圖片來源:狂丸科學)

牛皮膠紙是一種含有布層的感壓黏性膠紙,通常它的外層包有聚乙烯,這讓膠紙具有防水功效。因為它黏性極強實用耐用,所以工業上常用它來修補各種漏洞。它也經常在一些大範圍的場地裏被用作定點的標記符。

在森林裏給你指個路(圖片來源:狂丸科學)

如此萬能的物品,最初是由哪路神仙發明的呢?

牛皮膠紙最早其實就是個布條,也叫「Cotton duck」,中文裏叫「鴨帆布」或「棉鴨」,它比普通帆布編織得更緊密一些。人們經常用「鴨帆布」來包裹鋼纜和電導體以防磨損。那時候布條可以包裹一切,只是粘不住包不緊。於是,人們開始想盡一切辦法想讓布條粘得更牢固些,比如1902年的美國,人們在曼哈頓大橋上修補鋼纜, 工人們先在鋼纜上塗抹了一層亞麻籽油,再用布條包裹好,最後裝設定位。

牛皮膠紙在二戰中才初現雛型,發明者是一位叫Vesta Stoudt的美國女性。Stoudt在美國伊利諾斯州的一家普通工廠打工,日常工作就是密封彈藥箱。

Vesta Stoudt(圖片來源:狂丸科學)

她發現,舊有的彈藥箱的密封方式比較難打開,她覺得這樣密封十分不合理,畢竟戰場上槍彈無眼,晚一秒就有可能喪命。所以她給老闆們提意見,想採用新的彈藥包裝。結果她的提議被老闆們無視了。

在意識到這一問題的嚴重性後,她在1943年的2月10號選擇直接寫信給當時的美國總統羅斯福,信中她建議更改彈藥箱密封的形式,選用一種防水、易撕開的布膠紙密封彈藥箱,這種布膠紙是她在工作之餘自己發明出來的,而這正是現在牛皮膠紙的雛型。

Stoudt寫給羅斯福信中的膠紙草圖手稿。(圖片來源:狂丸科學)

這封信引起了羅斯福的重視,他把信轉交給了戰時生產委員會,隨後命令強生公司來生產新的膠紙。軍人們把新的膠紙稱作「Duck tape」,是由棉布、防水聚乙烯和橡膠基底的灰色黏着物製作而成,外表是橄欖綠色。「Duck tape」從側面很容易撕開,很快就大面積地使用於修復武器和設備上了。Stoudt也因此被稱為「膠紙之母」。

新的膠紙被軍人們稱為「Duct tape」有好幾種解釋,一種解釋說它是由「Cotton Duck」(鴨帆布)發展而來的,還有說是膠紙的外表是防水的,就像鴨子羽毛一樣,還有一種說法是,這個名字來自於1942年的兩栖軍用工具DUKW,發音和「Duck」很像。二戰結束後,「Duct tape」走入尋常百姓家,開始在五金店裏出現,人們用它來維修傢俱或者裝修房子。1950年的時候,這種膠紙被製成了銀灰色。隨着需求愈來愈多,它的外表被做成各種顏色。

不過,這麼強的牛皮膠紙到底是用甚麼做的?膠紙分為3層。最外一層是防水的聚乙烯材料,中間是布,最下面一層是負責黏着的橡膠。讓我們來分層解剖它。最裏面一層是橡膠,它本身來自於橡膠樹的樹汁,是一種有彈性的聚合物。在製作牛皮膠紙的工廠裏,工人們把生橡膠和好幾種有粘性的樹脂倒入機器中,把它們攪拌直至完全融合。融合之後就成了這樣的巨型橡膠混合物。

(圖片來源:Youtube截圖)

接着加熱這種混合物直到93攝氏度左右,此時橡膠混合物會變得極有彈性,成為了牛皮膠紙最為關鍵的一個材料。中間一層是鴨帆布,這層布擁有一定延展性,並讓我們可以從側面很容易撕開它,不至於在密封導管的時候還要用剪刀才能撕開。最外面一層是防水聚乙烯,和我們日常所用的塑膠袋是一個材質的東西。它是乙烯經聚合制得的一種熱塑性樹脂,無臭無毒,手感很像蠟,化學穩定性很好。

(圖片來源:Youtube截圖)

接着把這三者壓制在一起,膠紙就做好了。它先是被做成一個重量超過1噸的巨大膠紙。

(圖片來源:Youtube截圖)

再把它用機器切割成一個個小份,中間裝上圓軸心,每個大的膠紙可以分成3萬個小卷。

再裝上外包裝,分裝到盒子裏就可以運往各大商場和銷售點了。牛皮膠紙應用特別廣泛,NASA宇航員在太空生活中也離不開它。

(圖片來源:NASA/狂丸科學)

還記得電影《火星任務》(The Martian)裏曾出現過這樣的畫面嗎?男主角用牛皮膠紙堵住了一個破洞。這畫面其實並非虛構,真實的空間站裏,宇航員們還真會這麼幹。

(圖片來源:電影《火星任務》劇照)

2018年8月29日,國際空間站(ISS)發生了漏氣危機,空間站內的氣壓下降,宇航員們隨即在飛船的軌道艙上發現了一個直徑約2毫米的破洞。當時宇航員一時間找不到維修的工具包,於是一名俄羅斯宇航員決定臨時用膠紙貼在了破洞處,緩解了氣體洩漏的問題。

(圖片來源:NASA/狂丸科學)

除了緊急狀態下膠紙能救場,太空中的日常也充斥着牛皮膠紙的身影。比如下面這個阿波羅17號右邊輪子上有一個擋板,就是用的牛皮膠紙來固定的。

(圖片來源:NASA/狂丸科學)

事實上,牛皮膠紙在太空中起到了相當重要的作用,大致有以下10種用途:

一、返回地球時可以用牛皮膠紙密封裝設備的袋子。
二、牛皮膠紙可以用來密封、加固裝滿了廚餘垃圾的塑膠袋。
三、固定船艙內外彎彎扭扭的纜線。
四、修復損壞的設備。
五、清理實驗室空氣篩檢程式進風口的線頭。
六、製成標籤貼在儲存袋或櫃子外面。
七、固定電腦存儲卡或USB記憶棒。
八、可以在重要的開關或者控制按鈕上貼一小截牛皮膠紙,當作記號。
九、在地板上粘貼新的繩圈,當成扶手使用。
十、可以用牛皮膠紙粘散落在地上的食物碎屑,然後卷起來扔掉。

(圖片來源:NASA/狂丸科學)

一般宇航員起飛前,會在艙內備上幾卷大號的牛皮膠紙。宇航員中甚至還流傳着這樣一句玩笑話:當牛皮膠紙用完了,我們就該回家了。

(圖片來源:Youtube@Seeker/狂丸科學)

除了在太空中的各種用途,牛皮膠紙作為生活中的萬能小助手,經常背負着巨大的使命。(點圖放大▼)

+12

【本文獲「狂丸科學」授權轉載,微信公眾號:kuangwanplay】