Una colla antica quanto l’uomo

Il primo documento che cita una procedura per la produzione di colla animale risale a oltre 4.000 anni fa: nell’Antico Egitto, era comunemente impiegata per incollare il legno utilizzato per l’arredamento delle camere funerarie dei faraoni e per l’impiallacciatura dei mobili destinati alle case dei più facoltosi.

Testimonianze archeologiche più vecchie di migliaia di anni, tuttavia, dimostrano come la produzione di colla basata su tessuti animali sia una pratica molto più antica.

I Greci e i Romani chiamavano la colla animale rispettivamente taurokolla e gluten taurinum, dato che impiegavano principalmente i tessuti connettivi dei tori per realizzare adesivi che hanno trovato molteplici impieghi, compreso quello di riparare anfore e vasi di terracotta.

La colla ottenuta dai pesci era invece generalmente impiegata per impiallacciare il legno e come legante per gli inchiostri.

I nativi americani utilizzavano la colla ricavata dalla parte interna degli zoccoli di bisonte come legante e impermeabilizzante per pelle e cuoio, oltre che come adesivo per archi e frecce.

Le caratteristiche della colla animale

La colla animale è composta principalmente dalle catene di proteine che compongono il tessuto connettivo di un animale. Scaldare queste proteine in acqua bollente consente di rompere queste catene proteiche e sospenderle in una soluzione acquosa che fungerà da vero e proprio adesivo.

Se le temperature della “cottura” del tessuto connettivo sono eccessivamente alte, le catene proteiche vengono spezzate in frammenti troppo piccoli e la colla risulterà troppo debole, con scarse proprietà meccaniche; lo stesso accade se i filamenti di proteine vengono esposti ad un trattamento termico troppo lungo.

Rispetto alle colle moderne o ad altri tipi di adesivi come la resina di pino o betulla, la colla di origine animale ha vantaggi e svantaggi:

• Si presenta sotto forma di gelatina solida a temperatura ambiente, facile da trasportare e da conservare;
• Deve essere scaldata in un contenitore a circa 60° C fino a liquefarsi prima di essere utilizzata;
• Può essere utilizzata solo nella sua forma liquida, ma può essere conservata solo sotto forma solida;
• Non ha una grande capacità di riempire fessure e buchi;
• E’ solubile in acqua e deve essere nuovamente applicata sulle superfici dopo qualche tempo di esposizione all’umidità: la colla animale è igroscopica, il che significa che tende ad assorbire le molecole di umidità nell’ambiente;
• Ha un tempo di lavoro relativamente breve, circa un minuto;
• L’incollatura può essere rimossa facilmente con il vapore e riapplicata sulle superfici: la colla “vecchia” già applicata sulle superfici si può “rianimare” utilizzando il vapore e con un nuovo strato di adesivo, che la rafforzerà.

Come produrre la colla animale

La colla animale è relativamente facile da produrre usando i metodi tradizionali, ma il processo è noto per generare cattivi odori. I tessuti animali essiccati come pelle, ossa e tendini vengono inizialmente tritati e immersi in acqua calda, fatti bollire lentamente fino a quando non diventano traslucidi e l’acqua opaca.

L’acqua di bollitura viene quindi filtrata dai residui solidi e messa nuovamente a bollire molto lentamente per eliminare l’eccesso di liquidi; quando la miscela si “restringe”, toglierla dalla fiamma, lasciarla raffreddare fino a 50-60° e toccarla con le dita: se risulta appiccicosa, è pronta per il passo successivo.

A questo punto potrebbe essere necessario filtrare nuovamente la miscela dai piccoli residui solidi rimasti. Una volta filtrato, il liquido viene fatto raffreddare in una forma fino a quando diventa solido e gelatinoso.

Il blocco di colla viene quindi sminuzzato per eliminare l’acqua residua fino a quando non si ottengono frammenti totalmente asciutti pronti per essere utilizzati o conservati in un contenitore a prova di umidità.

La colla animale si può conservare virtualmente all’infinito se mantenuta all’asciutto e lontana da microrganismi che possono intaccarla. La colla inizia a sciogliersi, con l’aggiunta di una piccola quantità d’ acqua, quando raggiunge la temperatura di 60° C; se esposta a temperature superiori, può perdere facilmente la sua forza adesiva.

Il periodo di lavoro della colla (durante il quale la colla rimane liquida) è di circa un minuto, ma può variare in base alle condizioni e alla temperatura ambientali. Una volta applicata sulle superfici da incollare, queste devono essere unite entro il periodo di lavoro per evitare di indebolire il legame che la colla creerà tra le superfici.

Gli animali tradizionalmente impiegati per produrre colla

Gli animali più utilizzati per l’estrazione del tessuto connettivo utile a creare colla animale sono generalmente grossi erbivori, come cavalli e bisonti, ma è possibile utilizzare quasi qualunque animale, inclusi conigli e pesci.

La forza della colla dipende dall’animale e dalle parti utilizzate: la colla ottenuta dalle ossa è generalmente più debole di quella ricavata da pelle e tendini per via del diverso contenuto di collagene.

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Il cavallo è stato per millenni l’animale preferito per la produzione di colla per via dei suoi tessuti connettivi ricchi di collagene: un animale fornito di una muscolatura potente deve anche avere tendini e legamenti capaci di resistere alla forza esercitata dai muscoli.

In realtà, la colla di cavallo non è migliore di quella prodotta da altri animali come bovini o suini, ma è possibile che l’uso di parti del cavallo per creare la colla sia legato alle antiche abitudini di caccia dei nostri antenati, per i quali il cavallo selvatico era una delle fonti di carne più prelibate e disponibili durante il corso dell’anno.

Colla di pesce

Uno dei materiali preferiti da molti popoli antichi era la vescica natatoria dei pesci, capace di creare una colla eccellente e trasparente. Questa colla, chiamata Isinglass, in origine era prodotta utilizzando la vescica natatoria degli storioni, ricchissima di collagene, seguendo un metodo del tutto identico a quello descritto sopra.

La colla di pesce risulta generalmente più debole rispetto a quella prodotta da altri tessuti animali, come tendini e pelle dei mammiferi, ma rimane semi-liquida a temperatura ambiente, acquisendo una densità simile a quella di uno sciroppo. Per conservare la colla in stato liquido è necessario aggiungere acido borico per bloccare la proliferazione di batteri nocivi.

Colla di coniglio

La colla ottenuta dalla pelle di coniglio, invece, sembra essere stata la preferita dei pittori ad olio del Rinascimento: l’olio di lino spesso utilizzato per creare i colori tende a distruggere il tessuto della tela, ma una mano di colla di coniglio sul dipinto finito contribuisce a conservarlo.

La colla di coniglio, inoltre, è stata impiegata per mettere in tensione e irrigidire le tele prima del loro utilizzo, tendendole fino alla misura desiderata e ricoprendole da uno strato di adesivo che, una volta asciutto, manterrà il tessuto nella forma desiderata.

Per saperne di più: Hide Glue part I : Meet Hide Glue

Pezzi di catrame di betulla utilizzato come gomma da masticare risalgono ad almeno 11.000 anni fa;l’ ascia di rame di Otzi, vecchia di 5.300 anni, fu saldata al manico con catrame di betulla. Gli esempi appena riportati sono indicativi degli svariati utilizzi di questo materiale adesivo e dell’importanza che ha rivestito nel corso della storia antica.

Catrame di betulla

Il catrame di betulla di betulla è un materiale plastico termicamente sensibile che si presenta allo stato solido a temperatura ambiente, ma non appena si superano i 30°C inizia ad ammorbidirsi fino a prendere fuoco una volta raggiunta la temperatura di ignizione pari a 180°C, facilmente ottenibile con qualunque fiamma viva.

La sensibilità termica e la capacità di modellarlo a piacimento sono caratteristiche che rendono il catrame di betulla un ottimo collante e impermeabilizzante, facile da trasportare allo stato solido e semplice da utilizzare dopo una breve esposizione al calore.

L’ olio di betulla

Il catrame di betulla non viene estratto direttamente dal tronco dell’albero, come lo sciroppo di betulla, ma viene prodotto a partire dall’ olio resinoso ottenibile da alcune parti della pianta.

Riscaldando la corteccia o le radici di betulla in una camera di combustione dallo scarso afflusso d’aria (sigillato da un coperchio forato, ad esempio), con un procedimento di carbonizzazione simile a quello usato per creare il carbone di legna, l’ olio di corteccia di betulla trasuderà dal materiale vegetale per raccogliersi sul fondo del contenitore.

Per raccogliere l’olio occorre praticare una piccola apertura in fondo del contenitore e posizionare un altro recipiente sotto di esso all’interno di una buca nel terreno o di un bagno d’acqua, per consentire all’olio colato di raffreddarsi.

La corteccia e le radici di betulla vengono inserite nella camera di combustione in posizione verticale per aiutare l’olio a scivolare per gravità verso la parte inferiore del contenitore.

La camera di combustione può essere una struttura di terra, roccia o argilla, oppure un recipiente improvvisato come una lattina. Se si utilizza un forno naturale di argilla e roccia, è possibile scavare un buco nel terreno in cui inserire il recipiente di cattura dell’ olio.

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Il fuoco deve ardere dalle 4 alle 8 ore ininterrottamente per poter estrarre ogni residuo d’olio contenuto nella corteccia. Dopo che il fuoco si sarà spento sarà possibile estrarre il recipiente di raccolta.

L’olio di corteccia di betulla ha l’aspetto dell’ olio per motori e un odore molto pungente, simile a quello dell’acquaragia: contiene infatti trementina, una sostanza composta da terpeni e utilizzata ancora oggi come solvente.

Produrre catrame

Per ottenere il catrame dall’olio di betulla è necessario far bollire lentamente l’olio per eliminare l’acqua in eccesso e far addensare il composto. I vapori sprigionati dall’olio in ebollizione sono molto infiammabili (oltre che irritanti per le mucose) ed è consigliabile svolgere questa attività all’aperto prestando molta attenzione quando si manipola il recipiente dell’olio.

Ad intervalli regolari sarà indispensabile verificare se si è raggiunta la giusta densità lasciando raffreddare il contenitore per qualche minuto e immergendolo in acqua fredda. Se in breve tempo l’olio non raggiunge lo stato solido, occorre rimetterlo sul fuoco per eliminare altra acqua.

Questo procedimento di verifica della densità deve essere costante e frequente, dato che l’olio può facilmente bruciarsi facendo fallire il vostro tentativo di ottenere catrame di betulla di qualità.

Il catrame di betulla così ottenuto è assolutamente a prova d’acqua e può essere utilizzato per sigillare cuciture in cuoio su mocassini, stivali o qualunque oggetti necessiti di una copertura impermeabile.

E’ stato utilizzato nell’antichità su vasta scala per impermeabilizzare la chiglia di barche e navi di legno (come le canoe a scafo monossilo) e come repellente per i molluschi che si attaccano allo scafo.

Se oggi è sufficiente recarsi al supermercato e comprare un qualsiasi tubetto di mastice o di colla epossidica, un tempo fabbricare un adesivo efficace e resistente non era così semplice. Ma anche centinaia di migliaia di anni fa, una vasta gamma di adesivi di origine naturale svolgevano più che egregiamente il loro lavoro e non avevano nulla da invidiare a molte colle moderne d’uso comune.

La colla nella preistoria

Le prime tracce di colla naturale risalgono a circa 200.000 anni fa e sono state scoperte su un reperto rinvenuto in Italia. Si tratta di una colla composta da un singolo elemento, una pasta di resina di betulla che fu utilizzata per unire una punta di pietra ad un’asta di legno con lo scopo di ottenere una lancia.

Siamo stati abituati ad immaginare lance con punte legate all’asta tramite cordame di varia natura, ma abbiamo molti reperti che ci dicono che usare la colla per unire pietra e legno era una pratica relativamente comune e svolta tramite composti adesivi spesso molto complessi, che miscelavano elementi di origine vegetale a sostanze di provenienza animale.

Le resine naturali sono sostanze dalle proprietà straordinarie, ma fissare una punta di lancia ad un pezzo di legno tramite resina di betulla potrebbe non garantire il massimo della tenuta. Considerando che, 200.000 anni fa, una lancia rotta equivaleva spesso a morte certa è molto probabile che le punte venissero assicurate anche tramite cordame, un materiale che purtroppo non si conserva facilmente nell’arco di millenni.

Ma l’efficacia delle colle naturali è nota da millenni, come lo sono le loro differenti proprietà e potenziali utilizzi: alcune creano punti di giuntura rigidi e fragili, altre meno duraturi e più elastici.

La colla multi-ingrediente

Le prime tracce di colla naturale multi-ingrediente risalgono all’ultimo periodo interglaciale: circa 70.000 anni fa, nella Caverna di Sibidu in Sud Africa, gli abitanti della regione utilizzavano quotidianamente un composto adesivo ottenuto da una mistura di resina di acacia e ocra rossa.

Il livello di tecnologia degli abitanti della caverna suggerirebbe inoltre che l’utilizzo di questo tipo di colla abbia avuto origine diversi millenni prima rispetto alla data del reperto. L’aggiunta di ocra alla resina di acacia non agisce soltanto come pigmento, ma contribuisce a rendere l’adesivo più robusto e meno soggetto a rotture.

Tra le prime sostanze che garantivano un’aderenza forte e duratura tra materiali di diversa natura ci furono le colle di origine animale. Grazie a queste colle fu possibile riparare oggetti in ceramica, assemblare mobili e oggetti relativamente complessi, realizzare incredibili armi da guerra o addirittura riparare statue del peso di tonnellate.

La colla animale e di pesce

La colla di pesce (ichtyokolla) è un esempio del livello tecnologico raggiunto dagli antichi nel campo degli adesivi. Questo genere di colla è di facile realizzazione: dopo aver fatto bollire in acqua i tessuti connettivi dell’animale, quello che si ottiene è una gelatina di proteine colloidi in grado di agire da adesivo.

Il procedimento è sostanzialmente lo stesso per altri tipi di formule adesive derivate dagli animali: pelle, ossa di animali, zoccoli, denti di cavallo sono solo alcuni esempi degli ingredienti utilizzati in passato per la produzione di colle.

Dai pesci è possibile estrarre anche un altro tipo di adesivo: l’ Isinglass, una sostanza ottenuta in passato dalla vescica natatoria degli storioni beluga (un tempo era un pesce relativamente comune nelle acque europee). In tempi moderni l’ Isinglass, che rappresenta la forma più pura della colla di pesce, viene utilizzato nel processo di lavorazione della birra.

La super-colla

Cosa si ottiene creando una colla che contiene elementi di origine vegetale e animale? La “super-colla” utilizzata oltre 2.000 anni fa per abbellire l’elmo di un soldato romano. Nonostante i millenni, le battaglie e il clima, questo composto di corteccia di betulla, grasso animale e bitume non ha perso tenuta e non sembra dare segnali di cedimento. Lo stesso tipo di composto fu utilizzato per riparare oggetti in ceramica e probabilmente per molti altri scopi, dato che se ne poteva aumentare il potere adesivo mescolandolo con sabbia e quarzo.

La colla di resina

Uno degli adesivi più semplici da realizzare è la colla di resina di pino, una sostanza appiccicosa e densa le cui proprietà adesive possono essere notevolmente incrementate con un semplice procedimento.
Il primo passo è quello di raccogliere blocchi di resina secca presenti sempre in abbondanza sul tronco e sui rami di un pino.

La resina viene quindi scaldata a fiamma bassa o vicino alla fiamma viva fino ad ottenere un composto viscoso e quanto più possibile privo di impurità (che si possono rimuovere con un bastoncino). Quando la resina è sufficientemente liquida, occorre mescolare cenere di legno o fibre vegetali secche polverizzate (3 parti di resina e 1 di cenere/fibre) fino ad ottenere un composto omogeneo di colore nero. Man mano che si raffredda, il composto diventerà sempre più rigido fino ad indurirsi del tutto: sarà sufficiente avvicinarlo ad una fiamma per renderlo nuovamente morbido e lavorabile.

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