Опубликовано

Казеиновый клей, свойства, сфера применения, достоинства и недостатки

Казеиновый клей – этот натуральный клей животного происхождения, получаемый из молочного белка казеина. История не сохранила имени человека, который впервые попробовал склеить два предмета продуктами переработки молока. Известно лишь, что соединенные казеиновым клеем материалы находили даже в пирамидах древних египтян. Получение казеинового клея в крупных производственных масштабах началось в Германии и Швейцарии в самом начале 19 века. В 1892 году казеиновому клею были приданы водостойкие качества.

 Как получить казеиновый клей

Изготовление казеинового клея настолько просто, что небольшое его количество при необходимости легко изготовить в домашних условиях. Нежирный творог нужно растереть через сито и промыть теплой водой, затем по каплям добавлять нашатырный спирт до получения студенистой полупрозрачной кашицы. И надежный клей для небольших столярных работ дома готов.

Можно приготовить казеин и другим способом. Нежирное молоко ставят в теплое место, чтобы оно свернулось. Затем фильтруют, лучше через бумагу, чем через ткань или дуршлаг. Полученную массу промывают под водой, завязывают в тонкий мешочек и кипятят для удаления остатков жира. Получившийся состав раскладывают на ровном месте и сушат при комнатной температуре. Результат называется сухим казеином и для придания ему клеящих свойств в него необходимо добавить воды и буры.

В промышленных масштабах казеиновый клей получают из отходов молочной промышленности в маслодельных предприятиях. В продукты переработки обезжиренного молока добавляют сычужный фермент либо различные кислоты, получая сычужный либо кислотный казеин. Интересно, что в этом производстве можно использовать как натуральные, так и неорганические кислоты, чаще всего применяют молочную кислоту.

 Свойства казеинового клея

В сухом «полуфабрикатном» виде казеин представляет собой серый порошок с гранулами различного размера. В зависимости от качества и внешнего вида он делится на 4 сорта:

•          высший сорт состоит из одинаковых гранул белого или кремового цвета диаметром не больше 5 мм. Это совершенно однородная смесь без всяких вкраплений;
•          первый сорт имеет светло-желтый цвет, некоторые зерна его могут находиться в слипшемся состоянии;
•          второй сорт казеина состоит из зерен желтого цвета, допускаются вкрапления темно-желтых гранул и слипшихся комков диаметром не больше 10 мм;
•          третий сорт составляют зерна темно-желтого цвета с отдельными вкраплениями бурого.

В состав казеина – основного элемента казеинового клея – входят казеинат кальция, неорганические фосфаты и нитраты. В чистом виде он был получен в 1838 году Н. Мульдером. Он не растворяется в воде, но меняет структуру в слабом растворе солей и щелочей. Будучи производным от молока, казеин содержит все уникальные аминокислоты в оптимальном для организма соотношении. Можно сказать, что главный компонент качественного и надежного клея имеет высокую пищевую ценность.

Казеиновый клей эффективен при соединении изделий из картона, кожи, фарфора, керамики, пластика, фаянса, ткани, пенопласта. Но более всего его используют при работе с предметами из дерева. Это и определяет основные сферы применения казеиновых клеев.

 Сфера применения

Он является необходимым компонентом деревообрабатывающего, фанерного и картонажного производства. Свойства казеиновых клеев улучшают структуру дерева, делают его характеристики более привлекательными для различных областей народного хозяйства.

Казеиновый клей широко используется в строительной промышленности и производстве мебели. Дополнительные компоненты, такие как медный купорос, известь, канифоль, керосин, сода и другие позволяют использовать казеиновый клей при работе с разными сортами дерева, а также соединении дерева с кожей, пластиком и картоном. Натуральное происхождение клея позволяет посредством него создавать предметы (мебель) со знаком «экологически чисто»

Казеиновый клей успешно применяется в ремонте и в быту. Он входит в состав шпатлевок, замазок и щелочеустойчивых красок. Крепость и надежность казеиновых соединений (дерева с деревом, дерева с тканью, дерево с кожей) позволяет использовать этот адгезив повсеместно, где требуется хорошее качество без излишних затрат.

Казеин является востребованным сырьем для химической промышленности. Он отличается устойчивостью к высоким температурам и излишней влажности, что позволяет широко использовать его в производстве керамических изделий, разных сортов бетона, пластмасс и красок. Казеиновые краски образуют эстетически красивые пористые покрытия (шелковистые или матовые), что вкупе со стойкостью, равномерностью слоя и быстрым высыханием позволяет их использовать при окрашивании фасадов зданий.

Казеин в качестве лакокрасочных изделий применяют также в типографии, живописи, игрушечном производстве, а в виде красок и соединительных материалов — в автомобиле- и судостроении и других отраслях.

Будучи одним из главных протеинов животного мира, казеин является очень питательным и полезным для здоровья человека продуктом. Это позволяет использовать его в пищевой промышленности. Казеин добавляют как в детские смеси для новорожденных, так и в специальные пищевые добавки для взрослых.

Кроме того, казеиновые клеи с добавлением модифицированного крахмала широко используются в торговле для приклеивания этикеток к стеклянной посуде.

Достоинства и недостатки казеинового клея

Казеиновые клеи в качестве адгезивных материалов имеют ряд особенностей, которые с точки зрения человека можно отнести к преимуществам или недостаткам. К несомненным преимуществам казеиновых клеев стоит отнести:

•          высокая надежность клеевого соединения, что особенно касается сочетания материалов дерево – дерево;
•          стойкость казеиновых клеев к высоким температурам и влажности. Эти характерные особенности сильнее проявляются в присутствии алюминиевых квасцов, а несколько капель формалина делают состав абсолютно непроницаемым для воды;
•          отсутствие вредных выделений делает казеиновый клей незаменимым компонентом экологически чистых производств;
•          неприхотливость сухого казеинового клея к внешним условиям позволяет транспортировать его без затрат на специальную тару и помещения для хранения;
•          казеиновый клей в сухом виде хранится до 12 месяцев.

Недостатки этого вида адгезива напрямую связаны с его достоинствами. Будучи продуктом натурального происхождения, его компоненты могут быть испорчены органическими паразитами, например, плесенью, которая образуется в процессе медленного испарения жидкости из клея. Для предотвращения появления плесени в состав казеинового клея добавляют нашатырный спирт.

Еще одним недостатком является высокая гигроскопичность (проницаемость) адгезива. Иными словами, он проникает глубоко в поры материалов, которые должен соединять, оставляя на их поверхности некрасивые пятна, которые с течением времени только темнеют. Поэтому казеиновый клей не используют на светлых материалах, не применяют на проклейки тонких декоративных элементов —  фанеры или тканей.

Готовый раствор казеинового клея храниться не дольше 2-4 часов. Затем он теряет вязкость, текучесть, и, в отличии, например, от столярного клея, его уже невозможно реанимировать.

Тем не менее, казеиновый клей является очень популярным соединительным материалом как в рамках одного дома, так и в промышленных масштабах. Отличное качество, гарантированная безопасность и приемлемая цена делают его одним из фаворитов рынка адгезивных материалов.