Казеиновый клей для дерева – состав, применение и свойства

Описание и свойства материала

Казеин

Клеящие составы на основе молочного белка известны много веков, но массовое промышленное производство такого клея началось лишь во второй половине ХХ в. Со временем перечень используемых компонентов менялся: в ход шли разного рода технологические добавки.

Что такое казеин

Казеин – белок молока, находящийся в нем в связанной форме. При сворачивании молока это вещество переходит в творог. В сыворотке также содержится некоторое количество белка, но он отличается по своим характеристикам и не используется для производства клеев и красок.

Казеин применяется в строительной промышленности, а также в медицине и спортивном питании.

Он имеет серый цвет, порошкообразную или гранулированную форму. Чем выше сорт казеина, тем светлее его оттенок. Еще один показатель качественного сырья – одинаковые размер и окраска зерен. Вещество хорошо растворяется в воде.

Пользовались казеиновым клеем?

Да
45.83%

Нет
41.67%

Планирую
12.5%

Проголосовало: 24

Характеристики клея

В состав казеинового клея могут вводиться разные натуральные и искусственные добавки. Их перечень зависит от свойств, которые должен иметь готовый продукт. Часто используются гашеная известь, канифоль, керосин.  Для обеспечения абсолютной водостойкости могут вводиться формалин или алюминиевые квасцы.

Сфера применения

Наиболее часто применяется казеиновый клей для дерева, поэтому его обычно маркируют как столярный. Клей широко используют при изготовлении мебели. Он отлично скрепляет деревянные детали между собой и с другими материалами, к примеру, кожей и ее искусственными заменителями. Экологичность состава позволяет применять продукт и для детской мебели. С его помощью можно соединять и фанерные детали.

Среди других сфер использования клея можно выделить:

• введение в состав смесей для шпаклевки (для укрепления верхнего слоя основания) и фасадных красок (для продления срока службы готового покрытия и повышения устойчивости к щелочам);
• применение в приготовлении замазок;
• установка этикеток на стеклянные изделия и разные емкости;
• работа с тканями, картоном, вспененным полистиролом, пенопластом;
• использование для приготовления побелки деревьев.

Промышленное производство

Производители клея могут закупать сырье на молочных заводах. В качестве створаживающего агента могут использоваться сычужный фермент или кислоты. Из выпавших зерен удаляют влагу (сначала активно, механически, потом – пассивной сушкой), затем их дробят и смешивают с дополнительными веществами.

Развесной казеиновый клей часто фасуют в картонные коробки с инструкцией по применению. Можно встретить такой продукт и в небольших заводских пакетиках – к примеру, российский клей марки «Анлес». Он выпускается в упаковках по 50 г порошка. Как утверждает производитель, содержимого одного пакетика хватает для ремонта 12 табуреток.

Сорта

Выделяют два сорта такого клея – обычный и «Экстра». Первый дает прочность соединения деталей из древесины в 75 кгс/см², второй – 105. Сорт «Экстра» применяется для починки предметов из дерева и скрепления разных материалов. В строймагах не составит труда найти клеящие составы обоих типов.

Плюсы и минусы казеинового клея

Экологичность
Отсутствие необходимости в защите глаз и органов дыхания
Отличные склеивающие качества при работе с древесиной
Большой срок годности сухого порошка при соблюдении условий хранения
Невысокая цена
Устойчивость готового шва к влаге и температурным скачкам

Возможность поражения плесенью
Возможность потемнения шва с годами

Преимущества и недостатки казеинового клея

Этот продукт имеет некоторые преимущества по сравнению со своими конкурентами:

Прекрасно растворяется в холодном виде, что важно для домашнего применения.
Благодаря входящей в его состав извести более водостоек, чем столярный клей.
Так как он является продуктом молочной промышленности, для него всегда будет сырье.

Недостатки клея можно отметить следующие:

Глубокое проникновение в поры древесины. Если мастер наклеивает тонкую пластину, то клей оставляет на ней неприятные пятна.
После высыхания приобретает очень твердую структуру, при работе с которой тупятся инструменты

Для промышленности это не имеет значения, а вот для домашнего мастера важно.

Технология склеивания

Для прочного склеивания необходимо создать надежное давление на склеиваемые детали. Для этого используют различные приспособления. Различные струбцины имеются в продаже, а некоторые приспособления можно изготовить самостоятельно. В первом случае используются две жесткие плиты и четыре болта

. Но для склеивания больших по площади деталей четырех зажимных болтов недостаточно. В таком случае пресс можно заменить набором отдельных линейных зажимов.

С увеличением размеров щита нужно увеличивать число зажимов. Ставить их необходимо на расстоянии не более 200—250 мм друг от друга. Выбирают бруски толщиной 25—30 мм и шириной 50-60 мм Болты должны иметь диаметр 8—10 мм и длину 200 мм. Прижимную кромку брусков необходимо делать пологой, тогда при их затяжке криволинейная кромка выпрямится и создаст давление по всей длине . Зажимать лучше дне одинаковые плиты вместе. Тогда каждая из них служит своеобразным прессом для другой и обеспечивает равномерное давление

. Гайки на болтах необходимо затягивать попеременно с обоих концов. Наклеивать же облицовку лучше только на одну сторону каждого каркаса, ту, которая входит в контакт со смежной.

Влажность склеиваемой древесины и древесных материалов должна быть 6—10%, максимум 14%, т.е. склеивать можно только сухую древесину. Склеиваемые поверхности должны быть ровными и гладкими (допускается шероховатость до 200 мкм). Такое качество поверхности обеспечивает обработка рубанком

, шлифование, строгание на станках.

Клей при склеивании достаточно наносить на одну из склеиваемых поверхностей. Наносят клей кистью. Продолжительность склеивания, т.е. выдержка заготовок под давлением, зависит от способа склеивания (горячее или холодное), толщины заготовок и температуры нагревателя (при горячем склеивании), марки клея.

При облицовывании щитов строганым шпоном клей иногда просачивается через тонкий шпон на лицевую поверхность. Основные причины такого дефекта — жидкий клей, большой его расход, высокое давление прессования. Поэтому при выполнении облицовочных работ необходимо строго соблюдать нормативные требования к данным параметрам.

Еще один распространенный дефект при облицовывании тонких листов или щитов — их коробление. Оно особенно велико при одностороннем облицовывании, т.е. при нарушении закона симметрии. Поэтому облицовывание щитов

всегда выполняют с двух сторон. Одностороннее облицовывание допустимо лишь для тонких листовых материалов (фанеры, древесноволокнистой плиты), но при условии, что детали из них будут закрепляться в изделии, как, например, задние стенки в корпусной мебели.

По окончании склеивания деталей, их облицовывания или сборки изделия с помощью клея необходима технологическая выдержка. Продолжительность ее не менее суток. Щитовые детали выдерживают на ровном месте в плотных стопах, при этом верхний щит пригружают. Собранное изделие выдерживают на полу

. Технологическая выдержка необходима для того, чтобы склеенные детали охладились, клеевое соединение набрало прочность и уменьшились внутренние напряжения в клеевых соединениях. При выдержке деталей в зажатом положении стабилизируется их форма, и только таким способом можно избежать последующего коробления.

Свойства казеинового клея

ГОСТ
3056-90″ Клей казеиновый. Технические условия » 
предусматривает  две марки казеинового клея в порошке:
«Экстра» (В-107)и
«Обыкновенный» (ОБ). 
Клей представляет собой однородный порошок серого цвета без посторонних
включений с
незначительным количеством комков, распадающихся при легком растирании.
Основные свойства казеинового клея приведены в таблице.

Перед склеиванием древесина должна находиться не менее двух часов в
помещении, температура которого +15 — +20 °С, а относительная
влажность воздуха не более 70%. Минимальная температура помещения 
8°С, максимальная  30°С.
Клеевой раствор готовят, приливая при непрерывном
перемешивании к 10 весовым частям клея 21 весовой части воды
температурой +15 — +20 °С.  Рабочий раствор может  иметь
содержать от  17 до  22 частей воды, в зависимости от
требуемой густоты. Перемешивание раствора клея продолжают  10 —
50  минут.
Через 1-1,5 часа от начала приготовления наносят
раствор на склеиваемые поверхности движением кисти в одну сторону, не
допуская образования пузырьков воздуха.
Не позднее чем через 15 минут после нанесения
склеиваемые поверхности совмещают и через 5-10 минут помещают под груз
на 16-24 часа, затем выдерживают в помещении 48 часов без груза.
Жизнеспособность клея не менее 4 часов. Загустевший клей, 
потерявший способность стекать с кисти, к дальнейшему использованию не
пригоден.
Предпочтительное давление при выдержке под грузом: — для склеивания
древесины
твердых пород- 2 кгс / кв.
см;
— для склеивания древесины мягких пород — 1 кгс / кв.
см;
— для склеивания древесины с картоном или тканью — 2
кгс / кв. см.
Расход сухого клея составляет 150 — 300 грамм на 1 м²
склеиваемой поверхности.Нормативный документ: ГОСТ
3056-90″ Клей казеиновый. Технические условия » Мир
деревянных игрушек — электронная  информационная системаТехнологии
производства деревянных игрушек

Клей казеиновый, применение его свойств

Известно, где наиболее часто применяется казеин для работы, в каких областях и с какими компонентами:

• Разные виды ткани.
• Фанера, древесина.
• Пенопласт, фаянс.
• Картон, пенополистирол.

Благодаря тому, что этот клеевой состав подходит для работы с разными материалами, его используют в различных направлениях промышленности:

• Мебельное производство.
• Строительство – добавляется в некоторые краски, шпаклевки.
• Живопись, типография.
• Химическая промышленность.
• Пищевая промышленность.
• Изготовление этикеток.

Казеиновый клей используется для побелки деревьев, чтобы защитить их от паразитов, негативного воздействия факторов окружающей среды.

Казеин в иконописи

Казеиновый клей для дерева часто используется в иконописи, живописи. В его составе содержится азот, сера, которые останавливают процессы гниения. Для улучшения технических характеристик казеинового клеевого состава для использования в иконописи, его состав насыщается дополнительными компонентами.

К ним относятся:

• Нашатырный спирт.
• Бура.
• Углекислый аммоний.
• Едкая известь.
• Натр, едкий калий.

Благодаря этим составляющим увеличивается показатель адгезии к разным основаниям. Чтобы усилить прочность соединения, требуется добавить формалин или уксуснокислый глинозем

Благодаря этим компонентам увеличивается показатель адгезии к разным основаниям. Чтобы усилить прочность соединения, требуется добавить формалин или уксуснокислый глинозем

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.

Производители казеина

Казеин производится в основном молокоперерабатывающими заводами, потому как этот протеин – основной из множества белков, находящихся в молоке.

Молокозаводы поставляют сырьевые ингредиенты крупным предприятиям. Ими пользуется лакокрасочная, клеевая, парфюмерная, предприятия текстильной промышленности и другие: фармацевтические компании, деревообрабатывающие фабрики.

При этом стоит отметить, что именно казеин европейских производителей отличается высокой пробой, которая достигается использованием при производстве современных технических и технологических методик. Например, применением мембранного метода производства мицеллярного казеина получают возможность извлечения естественного, природного протеина, который несет в себе множество присущих ему полезных свойств.

Помимо этого, использование дорогостоящего специализированного оборудования создает условия для производства надежного, высококачественного технического продукта. Это казеин и казеиновый клей.

Производители в Америке широко применяют для этого эжекторный способ. Во Франции за счет хорошего развития сыроварной отрасли повсеместно распространился французский метод производства казеина. Его суть состоит в том, что сырье – казеиновые комплексы – коагулируется без использования ферментов, а также микроорганизмов, таких, как молочнокислые бактерии и их штаммы и дрожжевые грибки.

Одними из самых популярных казеиновых производителей, изготавливающих продукт для спортивных и диетических целей, являются Dymatize, Universal Nutrition, Gaspari, Muscle Tech, BSN, Optimum Nutr, Ultimate Nutrition, Scitec Nutrition, BioTech Nutrition.

Достоинства и недостатки казеинового клея

У применения такой массы для сцепки есть много преимуществ. Умельцы отмечают следующие:

1. Подходит для многих материалов, а особенно эффективно работает с деревянными изделиями.
2. Соединение получается устойчивым к влаге и не боится незначительных изменений температуры.
3. Если не нарушать условия хранения, что указаны на упаковке, то вещество может долго не портиться.
4. Клей безопасен для окружающей среды и организма человека, в связи с чем, можно осуществлять манипуляции без средств индивидуальной защиты.
5. Можно изготовитель самостоятельно, по одному из множества рецептов.

Важным моментом при хранении средства является то, что в него не должна попадать вода. В противном случае состав не будет пригодным к следующему использованию.

Помимо достоинств, у смеси, что была приготовлена в домашних условиях или куплена в магазине, есть и слабые стороны. К ним относится:

1. Потемнение поверхности, куда был нанесен раствор.
2. Может подвергаться воздействию плесени, потому что в его составе только натуральные компоненты.
3. Приготовленная смесь не теряет своих свойств только первые 3,5-5 часов, а потом ей уже не получится ничего склеить.

Промышленное производство

На крупных заводах казеиновый клей изготавливают в больших количествах, согласно ГОСТ. Создают гранулированные порошки из оставшихся молочных отходов. К этим остаткам добавляются аминокислоты и другие компоненты. Часто в качестве добавок используют молочную кислоту.

Одними из лучших считаются составы, что приготавливают в Европе. Это связано с тем, что там используют высококлассное оборудование и современные методики.

В большинстве стран существует свой способ приготовления. Например, в Соединенных Штатах Америки применяют метод, который называется эжекторный. А во Франции продукт создают без различных ферментов и микроорганизмов.

Два сорта клея обыкновенный и экстра

Согласно основной классификации, вещества для склейки делят на две разновидности:

1. ОБ (обыкновенный).
2. Экстра.

Первый вид обычно изготавливают на предприятиях, чья деятельность связана с обработкой древесины.

Варианты «Экстра» более дорогие, могут применяться для поверхностей разных материалов и крепче соединяют элементы. Обычно ими пользуются специалисты. Связано это с характеристиками средства, согласно которым его можно применять в агрессивных условиях и подвергать воздействию влаги, после полного засыхания.

Вещества, что приготовлены на основе молочного белка, можно найти практически в любых строительных и хозяйственных торговых точках или заказать через интернет.

Как изготовить казеиновый клеящий состав в домашних условиях?

Казеиновый клей вполне реально приготовить дома самому. Для его варки не требуется высокое давление или температура, а исходное сырье можно купить в продуктовом магазине за совсем небольшие деньги.

Хороший клей можно сделать из отходов молочного производства, поэтому тем, кто имеет собственное хозяйство и занимается переработкой молока, его изготовление обойдется почти бесплатно. Если варить точно по рецепту, соблюдая технологию, то можно получить клеящий состав, не уступающий фабричному.

Что понадобится для работы?

Основные ингредиенты и инвентарь для приготовления казеинового клея:

• обезжиренный творог;
• емкость для промывания;
• дуршлаг с мелкими ячейками или сито;
• кусок чистой х/б ткани для процеживания;
• погружной блендер, либо электродрель с насадкой;
• кофемолка;
• порошок гашеной извести;
• вода;
• плоский поднос для сушки;
• кухонные весы.

Как приготовить клей?

Творожную массу измельчить и несколько раз промыть большим количеством кипяченой воды. Затем ее откидывают на дуршлаг, выстланный двумя слоями тонкой хлопчатобумажной ткани, и отжимают. Промытую и отжатую массу нужно разложить тонким слоем и высушить. Сушить можно на солнце, в приоткрытой духовке на самом маленьком огне, электродуховке, сушилке для овощей и фруктов при температуре до 60°C, т. к. при более высокой температуре белок разрушается.

После высыхания образуются мелкие гранулы сухого казеина. В таком виде их можно хранить очень долго без потери качества и использовать для приготовления клея по мере необходимости.

Этапы приготовления клея из сухого казеина:

• гранулы измельчить в кофемолке и взвесить;
• добавить порошок гашеной извести в пропорции 1:1;
• разбавить водой из расчета 100–150 мл воды на 100 г сухой смеси;
• перемешать.

Казеиновый клей готовят непосредственно перед работой, т. к. он быстро густеет, теряет свою клейкость и становится непригодным к использованию. После склейки нужно подержать детали под прессом около 8 часов. За это время происходит полная полимеризация казеина, в процессе которой он превращается в нерастворимый казеинат кальция. Для окончательной стабилизации состава требуется около суток.

Клей можно приготовить и более простым способом, минуя этапы процеживания и сушки:

• обезжиренный творог измельчают блендером до однородного состояния;
• продолжая перемешивать, добавляют по каплям нашатырный спирт;
• готовый клей должен иметь вид однородной студенистой массы белого цвета;
• для придания ему антисептических свойств можно добавить несколько капель формалина либо раствора алюминиевых квасцов.

Клей по этому рецепту нельзя готовить про запас. Через несколько часов он превратится в твердую массу, которую невозможно растворить в воде.

В случае отсутствия готовой творожной массы ее заменяют молоком с жирностью не более 1,5%. Емкость с молоком подогревают на водяной бане до 35°C и добавляют в него уксусную эссенцию из расчета 5 мл эссенции на 1 л молока. Свернувшееся молоко отфильтровывают, и полученную массу используют вместо творожной.

Если требуется получить растворимый в воде вариант клея, то творожную массу смешивают с тетраборатом натрия (бурой). Прозрачная желтоватая студенистая масса обычно применяется для склеивания картона, приклеивания марок или временной склейки любых других материалов. Она застывает, но эта полимеризация обратима. В присутствии влаги или под струей пара состав размягчается, и склеенные фрагменты можно разъединить.

Сколько времени и как его можно хранить?

Срок хранения казеинового клея домашнего изготовления ограничен несколькими часами. Наилучшими качествами обладает свежеприготовленный состав. Это не всегда удобно и требует дополнительного времени для покупки необходимых ингредиентов и их смешивания перед работой. В некоторых случаях имеется сырье в виде прокисшего творога, которое нужно срочно переработать.

Решить обе проблемы можно с помощью заготовки казеина. Казеиновые гранулы отлично хранятся в сухой и чистой посуде с закрытой крышкой. Для приготовления клея их надо смолоть в порошок, добавить такой же объем гашеной извести и развести водой до нужной густоты. Другой вариант заготовки – смесь гашеной извести и казеинового порошка.