Характеристики и способы приготовления казеинового клея

Для склеивания изделий из пластика, керамики, древесины, пенопласта и множества других материалов можно применять казеиновый клей. Это средство уникальное – оно содержит только натуральные компоненты, полностью безвредно для человека, при этом готовится в промышленности или своими руками – в домашних условиях.

Состав и свойства клея

На вид казеин представляет собой сероватый порошок с мелкими и более крупными гранулами. Что это такое, из чего состоит данное средство? По химическому составу казеин – белок молока, он содержит множество эссенциальных аминокислот, казеинат кальция, фосфаты, нитраты. Клей на основе казеина может иметь разный состав в зависимости от марки и последующего использования. Чаще всего он применяется для дерева, а клеевой состав включает такие добавки:

• известь,
• канифоль,
• керосин,
• воду,
• натрия гидрокарбонат и т.д.

По консистенции напоминает клейстер. Все входящие в него компоненты являются экологически чистыми, поэтому мебель, для склеивания которой применяли средство, выпускается с пометкой «ЭКО».

Технические характеристики и свойства сухого материала таковы:

• типы клея – «обыкновенный», «экстра»,
• внешний вид – порошок серого цвета, не имеющий посторонних включений, допустимо наличие небольшого количества комков (распадаются при растирании руками),
• запах – специфический, не гнилостный,
• растворимость в воде – хорошая, без остатка,
• вязкость динамическая при комнатной температуре – 10,8-27 П,
• сохранение текучести после разведения: для «экстры» 5 ч, для «обыкновенного» 4 ч,
• прочность склеивания древесины при сухом испытании для «экстры» 105 кгс/кв. см, для «обыкновенного» 75 кгс/кв. см.

Предназначение средства

Основная сфера применения клея – изготовление мебели, прочих изделий из дерева, поэтому его часто называют столярным. В мебельном производстве используют повсеместно, он помогает оклеивать каркасы кожей, кожзаменителем, пластиком, отлично склеивает деревянные детали. Особенность материала улучшение структуры дерева и экологичность.

В строительстве казеиновый клей тоже востребован – его включают в состав шпатлевки, замазки, эмалей многих марок и активно применяют в отделочных работах. Для усиления стойкости фасадных красок в них тоже добавляют клей – покрытие будет держаться дольше. Клеем крепят этикетки на посуду, стеклянные товары. Кроме того, материал поможет скрепить между собой изделия из:

• картона,
• тканей,
• фаянса,
• пенопласта,
• пенополистирола,
• фанеры.

Сам казеин – ценное сырье для химической промышленности, он используется для приготовления пластика, керамики, при этом казеиновый клей легко склеивает указанные материалы.

Также порошок казеина применяется в типографиях, живописи, производстве пигментов, игрушек, в пищевой промышленности. Его даже можно применять как добавку в детские смеси для повышения питательных свойств последних.

Использование в иконописи

Состав клея включает протеины, среди химических компонентов которых значатся азот и сера. Это позволяет материалу обеспечивать противогрибковые и антисептические свойства – обработанные им изделия не загнивают. Такие особенности клея обуславливают его популярность в техниках иконописи. Для этой сферы готовый клей может включать иные компоненты, вот основные из них:

• бура,
• едкая известь,
• едкий калий, натр,
• углекислый аммоний,
• нашатырный спирт.

Все указанные растворители имеют щелочную природу и помогают создать клей, который имеет высокую адгезию и отличные клеящие способности. Также полученное средство может эмульгировать масла, лаки. Добавление щелочей предотвращает растрескивание материала после полного высыхания. Для создания особо прочного покрытия в клей добавляют уксуснокислый глинозем, формалин.

Казеин и его производители

Казеин получают при створаживании молока из его предшественника – казеиногена. Это вещество можно назвать частью сложной структуры молока, где он находится в виде казеината кальция. Процесс свертывания казеина знаком многим – при попадании в молоко ферментов молочнокислых бактерий образуется творог. В промышленности же для создания клея получают технический казеин, добавляя в молоко кислоты.

Технический казеин выпускается четырех сортов:

1. Высший сорт. Представлен одинаковыми мелкими (до 5 мм) гранулами белого, кремового оттенка, не имеет даже малейших вкраплений.
2. Первый сорт. Цвет немного желтоватый, зерна одинаковые по размеру, при этом допускается их некоторое слипание.
3. Второй сорт. Желтый порошок из зерен до 10 мм размером, допустимо присутствие комков.
4. Третий сорт. Цвет порошка – темно-желтый, возможны бурые включения.

Для получения клея на производстве закупают сырье с молокоперерабатывающих заводов. Наибольшим спросом пользуется продукция западных стран. В Европе и Америке применяется ряд современных технологий, которые позволяют приготавливать казеин высшего качества без лишних затрат (эжекторный метод, путем коагулирования казеина и другие способы).

Приготовление клея своими руками

Существует ряд способов, чтобы сделать в домашних условиях хороший казеиновый клей. В дальнейшем им можно приклеивать любые перечисленные выше материалы. Из чего делают средство самостоятельно? Вот самый простой «холодный» способ на основе творога:

• взять 40 г магазинного творога,
• перетереть творог через сито, чтобы получить мелкий порошок,
• долить в массу 10 мл нашатырного спирта,
• хорошо перемешать смесь, средство готово.

Можно пойти сложным путем и приготовить клей из молока. Для этого литр молока нагревают без кипячения, вводят в него 9 чайных ложек уксусной эссенции. Массу греют, пока не появятся комочки творога. Его процеживают через марлю, выкладывают в сковороду, добавляют 3 столовых ложки соды, несколько капель воды. Греют, пока масса не начнет пузыриться, потом тщательно перемешивают и дают остыть. Клей готов.

Как развести клей из готового порошка казеина? Казеиновый порошок разводят согласно указаниям инструкции. Обычно пропорции воды и клея равные. Смесь настаивают 40 минут, после она готова к применению.

На основе порошка казеина (не клея, а именно казеина) можно сделать клей, который по качеству будет близок к промышленному:

• 20 г вещества соединить с 100 мл воды,
• дать постоять 30 минут,
• ввести 6 г буры,
• 30 минут греть массу на водяной бане (при 50 градусах).

Еще один способ изготовления клея: настоять 20 г казеина и 100 мл воды час, ввести 20 мл аммиака (25 %), 10 мл едкого натра (50 %). Если клей будет слишком густым, допустимо развести его водой.

Следующий метод предполагает смешивание 20 г порошка казеина, 4 г канифоли, 40 мл воды, 1 г извести гашеной. Через 120 минут делают горячий раствор буры (2 г) и воды (12 столовых ложек), вводят в первоначальную массу, все перемешивают. Добавляют еще 20 мл воды, 2 мл нашатырного спирта. Клей готов.

Промышленное производство клея

Обычно на производстве делают клей из сычужного казеина. После приготовления молочной, масляной продукции остается часть сырья, в которую вводят сычужный фермент. По иной технологии клей готовят путем введения кислот, и тогда казеин в готовом виде будет называться кислотно-молочным.

Обезжиренное молоко обрабатывают кислой сывороткой, при этом зерна казеина осаждаются на дно. Далее его несколько раз промывают, чтобы зерна уплотнились. Влагу убирают центрифугированием или прессованием. После казеин досушивают, дробят, обогащают состав дополнительными компонентами для получения клея.

Плюсы и минусы клея

Данное средство имеет натуральное происхождение, и эта особенность обуславливает и плюсы, и минусы. Материал очень надежно склеивает деревянные и прочие изделия, причем именно на древесине его клеящие способности проявляются в наивысшей степени. Огромным преимуществом можно назвать чистоту, экологичность – клей используется даже в производстве детской мебели.

Сухой порошок не реагирует на действие низких или высоких температур, следовательно, его хранение и перевозка осуществляются без особого труда. Свойства материала сохраняются в течение года в сухом виде. Еще одно достоинство довольно высокая стойкость к действию влаги. Если же в состав добавить алюминиевые квасцы или формалин, он будет на 100 % влагостойким.

Минусы клея:

• возможность порчи вредителями (многие насекомые и животные с удовольствием потребляют порошок),
• риск появления темных пятен на изделиях, поэтому на светлых материалах клей лучше не использовать,
• малое время хранения готового раствора – разводить его придется мелкими порциями и работать быстро (хранение не более 2-4 часов).

Но полезные свойства материала делают его высоко востребованным в промышленности, и спрос на клей не спадает. Его цена не высока (200-400 рублей за килограмм), а качество достойное. Клей можно применять даже в бытовых условиях, работать с ним легко, поэтому материал остается в лидерах среди конкурентов.