Казеиновый клей для дерева – состав, применение и свойства

Состав и свойства клеевого состава

По происхождению казеиновый клей относится к животным. Основу составляет молочный белок, к которому добавляют различные компоненты для того, чтобы улучшить отдельные свойства, например, водостойкость. Гранулированный порошок хорошо растворяется в воде, не оставляя комков.

Канифоль

Канифоль известна каждому, кто хоть раз пробовал паять. Но кроме использования при пайке в качестве обезжиривателя, вещество достаточно широко применяется и в других сферах, в том и числе и при изготовлении казеинового клея. Способствует длительности хранения.

Технические характеристики клея «Титан», виды и инструкция по применению

Вода

Вода используется для разведения казеинового порошка. Как правило, жидкость и сухая смесь берутся в равных пропорциях.

Нитраты и фосфаты

Нитраты — соли и эфиры азотной кислоты, аммония и некоторых металлов (селитры), используемые в технике, медицине и в качестве минеральных удобрений в сельском хозяйстве. Фосфаты — это соли фосфорных кислот, которые входят в состав удобрений и используются для производства многих лекарственных средств.

Аминокислоты

Аминокислота — органическая кислота с одной или несколькими аминогруппами. Всего насчитывается свыше 400 различных аминокислот. Аминокислоты входят в состав спортивного питания и комбикорма, применяются в пищевой промышленности в качестве вкусовых добавок

Казеинат кальция

Протеин, который часто используют бодибилдеры. Продукт медленно усваивается, подавляет аппетит, замедляет расщепление других белков.

Гидрокарбонат натрия

Гидрокарбонат натрия — другое название обычной пищевой соды. Используется в быту, кулинарии, медицине, пищевой и химической промышленности.

Известь

В производстве казеинового клея используют главным образом гашеную известь — пушонку. Негашеная на воздухе теряет свойства, а также может содержать нежелательные примеси.

Керосин

Добавление керосина в порошкообразный казеиновый клей предотвращает пыление и расслаивание его на отдельные составные части при транспортировании.

Состав и свойства казеина

В сухом виде — гидрофильный коллоид, белый аморфный порошок, который набухает в воде, но практически нерастворим в ней. Он нерастворим также в спирте и эфире, но растворяется в водных растворах солей слабых кислот (буры, щавелевокислого калия, угле-шелочных солей и др.) и в едких щелочах, образуя металлические производные солеобразного характера, распадающиеся при нагревании выше 50°.

В слабых соляных растворах (например КС1 или NaCl в воде, в пропорции 1 : 1 000) также растворим. Сильные минеральные кислоты определенных концентраций способны растворять его, причем эта способность зависит от природы кислоты и от t°; напр. 1/2 N НСl хорошо растворяет его при 12— 15°, тогда гак 1/10 N H2S04 — только при нагревании; при кипячении таких растворов он не свертывается.

Сухой препарат казеин, будучи нагнет до 94—100° разлагается с образованием легко растворимого в щелочах изоказеина. При повышении t° до 140—150° казеин переходит (до 65%) в белковое вещество, растворимое в веде, но нерастворимое в щелочах. Реакция слабо кислая; уд. в. 1,259.

Некоторые исследователи считают казеин шестиосновной кислотой с мол. в. 6 180, другие — четырехосновной кислотой с мол. в. 4 540; эти величины мол. в. чрезвычайно спорны, т. к определение их производилось разными исследователями по различным методам.

По данным изысканий Кона Гендри и Прентиса Бергрена (1925 г.) мол. в. казеин принят в 12 800. По данным Зайковского мол. в. – равен 20 000 (определено из вращательной способности растворов казеина).

Данные, основанные на рентгеноскопия, исследованиях, показали, что период решетки у него значительно меньше, чем предполагаемые размеры молекулы, основанные на прежних методах испытаний. Растворы в присутствии нейтральных солей обнаруживают кислую реакцию, и для нейтрализации их необходимо затратить строго определенное количество щелочи, а именно; на 1 г казеина — 8,1 см3 1/10 N раствора NaOH. Изоказеин обладает в сравнении с казеином большей кислотностью: для нейтрализации 1 г его требуется 10,4 см2 1/10 N NaOH.

Казеин амфотерен; кислотный характер его обусловливается повидимому присутствием кислотных групп, основной же характер — присутствием аминогрупп. Кислотный характер выявлен яснее, чем основной, что доказывается его способностью вытеснять СОс из углекислых щелочей.

Казеин обладает способностью образовывать как кислые, так и средние соли — Казеинаты, чем пользуются при получении чистого продукта путем диализа. При этом установлено, что чем слабее щелочь, связанная с ним, тем сильнее диссоциация соли. Казеинаты в зависимости от числа атомов металла, вошедших в молекулу казеина, носят название моноказеинатов, диказеинатов и триказеинатов.

Диказеинаты при пробе на лакмус дают реакцию нейтральную, триказеинаты — на лакмус щелочную, а на фенолфталеин — нейтральную. Растворы казеина в присутствии солей щелочных (напр. 1 г КСl в 1 л Н20) и щелочноземельных металлов представляют собой коллоидальные псевдорастворы, которые при фильтровании на ультрафильтре не проходят через него.

Казеин в молоке находится в виде кальциевой соли в коллоидально растворенном состоянии. Аналогом может служить раствор в известковом молоке, нейтрализованный фосфорной кислотой; он являются псевдораствором, в котором он и фосфорнокислый кальций остаются во взвешенном состоянии. В нейтральных растворах он показывает d = 80°, в слабо щелочных d = 76°. Концентрация водородных ионов в щелочном растворе приближается к Рн = 8,5, хотя обычно Рн принимают не выше7,5.

Казеин является основной составной частью творога, сыра и некоторых других молочных продуктов и применяется также в промышленности в форме т. н. «технического». Последний получается из тощего сепарированного коровьего молока (обрата) путем коагуляции (сквашивания) его сычужным ферментом (сычужный ) или кислотами (кислотный)

Получившийся сгусток освобождается затем соответствующей обработкой и высушиванием от большей части содержащейся в нем воды и по возможности от всех остальных составных частей молока.
Особенно важно освобождение казеина от жира, потому на хорошее обезжиривание молока должно быть обращено сугубое внимание, с тем чтобы содержание жира в тощем молоке ни в коем случае не превышало 0,05%, что достигается нагреванием сепарируемого молока до t° не ниже 45°, увеличением числа оборотов барабана сепаратора на 30—50% и уменьшением на такую же величину притока в него цельного молока

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.

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.

Клей из казиина

Казеиновому клею предстоит в значительной мере вытеснить животный клей в промышленности и в домашнем обиходе, т. к. изготовление клея из казеина крайне просто, а по крепости он не уступает лучшим сортам столярного клея. По способности связывания разнородных материалов (напр. древесины с камнем) этот клей стоит на первом месте.

Рецепты приготовления казеинового клея (в весовых частях):

1. 100 ч. сухого казеина (кислотного) в порошке смачивают 200 ч. воды (или 280 ч. воды — при сычужном); когда он набухнет, к нему прибавляют известковое молоко, приготовленное из 15 ч. негашеной извести и 90 ч.. воды; к полученной смеси добавляют 70 ч. жидкого натрое его стекла (уд. в. 1,4); смесь хорошо вымешивают в течение 20—30 мин. Тайкой клей готовят перед самым употреблением; сохранять его в готовом виде можно не дольше 5—12 ч.; он водоупорен.
2. Клей, приготовляемый по рецепту Северного Американского авиационного бюро, содержит казеина 100 частей, гашеной извести (пушонки) 18 ч., едкого натра 11 ч., фтористого натрия 3 ч.. парафинового масла 1,5 ч. и воды 250 ч.
3. Клей для бумаги, годный для долгого хранения, содержит 10 ч. казеина в порошке (или 30 ч. отжатого творога), 1,5 ч. буры, 50—60 ч. воды и несколько капель какого-нибудь антисептика (напр. спиртового раствора тимола).
4. Клей для стекла и фарфора: 10 ч. казеина в порошке дают набухнуть в 10 ч. воды; к полученному тесту добавляют 2,5 ч. гашеной извести (пушонка).
5. Клей для склейки пергаментной бумаги: 100 ч. казеина, 1 ч. двухромовокислого калия и 50—75 ч. воды; для консервирования добавляют несколько капель спиртового раствора тимола (или салола).
6. Универсальный клей: 30 ч. казеина, 100 ч. воды, 25 ч. нашатырного спирта и 10 ч. жидкого стекла; для консервирования добавляется 0,05 ч. салола.

Домашние рецепты приготовления состава

Некоторые традиционные виды клея могут быть приготовлены самостоятельно, в домашних условиях:

• Казеиновый клей делается из обезжиренного творога, который вымачивается в содовом растворе и промывается под струей воды. Затем масса высушивается до состояния сухого порошка, который разводят водой непосредственно перед использованием.
• Выйти из положения иногда помогает обычный клейстер. Он заваривается из муки (6 ст. лож. на 1 л воды) путем добавления в кипяток водного раствора муки. Смесь доводится до кипения, остужается и используется по назначению.
• Столярный клей делается на водяной бане: в посуде, находящейся в емкости с горячей водой, подогреваемой на плитке. Готовый столярный клей имеет жидкую и текучую консистенцию, используется как мебельный клей для дерева.

Что такое казеин

Казеин — это производная белка, который получают при сворачивании ферментированного молока. Другими словами, когда подкисшее молоко створаживают, из него можно выделить этот фермент. Казеиноген применяют не только в производстве клеев, но и красок, пластмасс, медицинских препаратов.

По своему внешнему виду это вещество представляет порошкообразный материал. По степени очистки выделяют четыре сорта. При этом качество можно определить внешне на глаз.

• Высший сорт. Очищенный казеин преимущественно белого цвета. Допускается оттенок слоновой кости. Вещество состоит из гранул одинакового диаметра (4–5 мм). Частички отстают друг от друга, рассыпчатые.
• Первый сорт. Частички светлого, янтарного оттенка, также однородные, могут частично прилипать друг к другу.
• Второй сорт. Такие гранулы темно-желтого цвета, мутные. Могут образовывать слипшиеся комочки из нескольких частиц.
• Третий сорт. Желто-бурые частицы, могут быть представлены общей массой, соединенных гранул.

Чем светлее оттенок, тем вещество более чистое.

Производители

На рынке клей для дерева представлен большим многообразием известных торговых марок. Лидерами в этом сегменте являются «Момент», «Титебонде» и «Титан».

Titebond выпускается компанией Franklin International. Продукция рекомендована для мебели из фанеры, напольных деревянных поверхностей, а также других видов работ с древесиной. Состав не включает в себя растворители, а основными компонентами являются натуральные и синтетические полимеры. Такая особенность обеспечивает хорошее сцепление поверхностей друг с другом.

Существует серия составов Titebond II Premium, которая пользуется большим спросом для проведения работ по выпуску дверей и окон. Состав обладает высоким уровнем влагостойкости, поэтому прекрасно себя проявляет во время эксплуатации на улице. Довольно часто подобным средством выполняется декорирование деревянного фасада различными элементами.

Компания Henkel популярна своей продукцией «Момент Супер ПВА D3». Она используется в промышленных целях, а также в быту для склеивания картона, бумаги или фанеры. Водостойкий клей ПВА выступает в качестве добавки в бетонные растворы, за счет чего возрастает пластичность готовой массы. Составы D4 указывают на высокий класс, касающийся водостойкости продукции. Подобные средства позиционируются как товары специального назначения, поэтому отличаются высокой ценой.

«Момент Столяр» – лучший российский клей, который представляет собой водную дисперсию, прекрасно склеивающую любые породы древесины, а также строительные материалы. Профессиональные столяры отмечают его быстрое высыхание, доступность и прочность.

«Титан универсальный» рекомендуется для склеивания пластика, стекла и дерева. Такой быстросохнущий клей оперативно набирает прочность, становится бесцветным, поэтому считается прекрасным вариантом для работы с древесиной и деревосодержащими материалами.

Столярный клей «Секунда» прочно склеивает картон, кожзам, дерево, ДСП и ткань. Может использоваться для фиксации различных сочетаний материалов и изделий. Клеящее вещество популярно при ремонте мебели, а также во время монтажа напольных покрытий. Состав не имеет запаха, поэтому допускается его эксплуатация в помещениях закрытого типа.

Подробности

Производство промышленного состава

Клей делают по ГОСту, и относится это к производству клейкой массы большими предприятиями. Для изготовления используют отходы, остающиеся после молочной обработки. К ним можно добавить сычужные ферменты, которые допустимо разбавлять различными аминокислотами. Чаще всего выбирают молочную кислоту. Материалы вспомогательного типа – гашеная известность – пушонка, фтористый натрий и медный купорос, каустическая сода, керосин и кальцинированная сода. Пользователи добавляют по рецептуре наполнители – портланд-цемент марки от 400 до 600, костную муку, мел и жидкое стекло.

Два сорта – обыкновенный и экстра

Выделяют два основные типа клеевых составов на базе компонентов натурального типа «экстра» и «обыкновенный». Первый вариант обладает технические характеристики, стоит куда больше, а еще применяется для деревянных изделий, соединения различных материалов. второй на деревообделочных предприятиях. Средства казеинового типа «экстра» выбираются профессионалами, а еще обеспечивают соединение с высокой прочностью, которое может выдерживать воздействия факторов окружающей среды, а также физические воздействия. В строительных магазинах без проблем можно найти об вида на базе молочного белка – «экстра» и «обыкновенный».

Клей, его свойства и применение

Известно, где чаще всего применяется для работы казеин, в каких областях и с какими компонентами:

• Различные типы тканей.
• Древесины и фанера.
• Фаянс и пенопласт.
• Пенополистирол и картон.

Благодаря тому, что такой клеевой состав подойдет для работ с различными материалами, а еще применяю для разных промышленных направлений:

• Производство мебели.
• Строительство – добавляют в определенные краски и шпаклевки.
• Типография и живопись.
• Химическая промышленность.
• Пищевое дело.
• Создание этикеток.

Казеиновый клей для дерева применяется для побелки древесины, чтобы защищать от паразитов, а также негативного воздействия факторов окружающей среды.

Казеиновый клей для иконописи

Казеиновое средство можно применять для иконописи, живописи. В его составе есть сера, азот, которые будут останавливать процессы гниения. Для улучшения характеристик клеевого состава для применения в иконописи, а его состав насыщается дополнительными компонентами.

К ним можно отнести:

• Буру.
• Нашатырный спирт.
• Известь едкого типа.
• Углекислый аммоний.
• Едкий калий, натрий.

За счет таких составляющих увеличивается показатель сцепления к различным основаниям. Для усиления прочности соединений нужно добавлять формалин или даже уксуснокислый глинозем.

Изготовления состава дома

Итак, пошаговая инструкция – первый способ:

• Купите обезжиренный творог, и пропустите его через сито.
• Промойте массу под теплой водой.
• Добавьте немного нашатырного спирта, перемешайте до тех пор, пока не образуется кашеобразная масса.

Еще подойдет клеевой казеиновый состав для обычных малярных работ. Пошаговая инструкция №2:

• Купите молоко обезжиренного типа, дождитесь, пока оно прокиснет и свернется, а после поместите его в теплое место.

• Профильтруйте массу через марлю.
• Кашицу стоит промыть под водной струей, оберните марлей и сверните в мешочек.
• Прокипятите до удаления жировых остатков.
• Просушите массу пот комнатной температуре.

Готовое вещество и будет казеином, который нужно залить водой, добавить буру для структуризации в рабочее состояние.

Способ приготовления №3 на базе натуральных компонентов:

• В глубокой емкости из стекла следует перемешать 2 грамма гашеной извести, 6 столовых ложек чистой воды, 8 грамм канифоли, 2 столовые ложки порошка казеинового типа.
• Дайте смеси настояться 2 часа.
• Смешайте 200 мл воды и 4 грамм буры, добавьте теплой воды.
• Соедините обе смеси.
• Добавьте 2 столовые ложки воды, а еще 4 мл нашатыря.

После тщательного смешивания следует сразу применять самодельную смесь. Метод №4:

• Нагрейте 2 литра молока в жестяной кастрюле.
• Влейте 6 столовых ложек уксуса.
• Прогрейте на маленьком огне, регулярно перемешивайте.
• Когда появятся комочки творога, процедите жидкость через марлю.
• Густую массу стоит перекладывать на сковороду, а после всыпать 0.1 кг соды, а после и 4 столовые ложки воды.

Перед использованием стоит остудить смесь и снова ее перемешать. Как видите, сделать казеиновый клей в домашних условиях не так уж и просто.

Несколько вариантов как сделать клейстер из муки

Клейкий состав можно изготовить из пшеничной, кукурузной или ржаной муки. Для наших целей пригодится мука второго или даже третьего сорта. Ее более крупные частицы обладают повышенной вязкостью, а это хорошо для клейстера.

Важный момент: для того, чтобы на бумаге не был заметен клейкий состав, используйте пшеничную муку для светлых обоев, ржаную – для темных.

Из ржаной муки получается более вязкий состав, он отлично подходит для покрытия на виниловой основе

Добавки и пропорции

Некоторые умельцы рекомендуют добавлять в клейкую массу из муки дополнительные компоненты: ПВА, желатин или столярный клей.

Бывают ситуации, когда натуральный состав клея привлекает мелких насекомых – муравьев и клопов. Если есть такая опасность – добавьте в состав немного медного купороса. Четверти чайной ложки без верха достаточно на килограмм муки.

Если добавить в состав немного сахара и ванилина – он придаст изделиям из ткани эластичность, блеск и легкий аромат

Чтобы клеить тяжелые обои, необходимо изготовить густой клей. Для легких бумажных обоев в состав добавляют меньше муки.

Пропорции для мучного клейстера:

Количество муки (грамм) на 1 литр воды	Добавки	Для каких целей можно использовать
100	—	Для склеивания обычной бумаги
50 — 100	4 стол ложки столярного клея	Для изготовления папье-маше
120 — 150	½ стакана столярного клея	Грунтовка стен под обои
120 — 150	1/6 чайной ложки медного купороса	Для поклейки простых бумажных обоев
200 — 250	14 чайной ложки медного купороса	Для обоев из толстой тисненой бумаги
200	Стакан столярного клея	Грунтовка стен под тяжелые обои
300 — 400	Стакан столярного клея, чайная ложка медного купороса	Поклейка виниловых и флизелиновых обоев

Самый обычный клейстер получается из ста граммов муки и литра воды. Изменяя пропорции, вы получите более густой или жидкий вариант.

Как изменить густоту клея

Пока вы работаете, клейстер «настаивается» и постепенно становится все более густым. Чтобы вернуть его в нужное вам состояние, возьмите миксер и доливайте горячую воду по столовой ложке, тщательно перемешивая всю массу.

Не торопитесь разбавлять клей, подождите полчаса, пока он достигнет окончательной консистенции

Другая проблема: клей получился слишком жидким. Для исправления консистенции в отдельной посуде разведите муку холодной водой до сметанообразного состояния, вновь закипятите клей и постепенно помешивая смесь, влейте в нее добавочную порцию.

Рецепт клейстера для легких обоев

Возьмите 8 столовых ложек муки и залейте в них примерно 1.5 стакана холодной воды, постоянно помешивая. Залейте полученный состав в кипящую воду, постоянно помешивая горячую смесь ложкой в одном направлении. После того, как клей весь закипит, подождите еще три минуты, постоянно продолжая мешать. После снимите емкость с огня и поставьте остужаться.

Заливать смесь в кипяток следует тонкой струйкой

Рецепт клейстера для тяжелых обоев

Для тяжелых обоев потребуется густой клейкий состав. Для него нужно взять 16 столовых ложек муки на литр жидкости. Принцип приготовления тот же. Но есть вариант состава, отличающийся от традиционного повышенной прочностью. Если добавить в смесь желатин, спирт и глицерин – получится ПВА. На такой клей возьмутся обои из любого материала.

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.

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.

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).

https://youtube.com/watch?v=Sh2Qa7IZRaA

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.