Клеи животного происхождения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Клей -- вещество или смесь, а также многокомпонентные композиции на основе органических или неорганических веществ, способные соединять (склеивать) различные материалы -- в частности:

древесину, кожу, бумагу,ткани, стекло, керамику, металлы, пластмассы, резину.

Склеивание обусловлено образованием прочной адгезионной связи между прослойкой клея и материалами соединяемых поверхностей. На прочность клеевого шва влияет и когезия клея к поверхности.

Классификация клеев по типу склеивания

Высыхающие клеи (силикатный клей, казеин, столярный клей, клей ПВА,крахмальный клейстер, наирит, 88-Н …)

невысыхающие адгезивы (например, на основе канифоли), клеи-расплавы

связки на основе полимеризующихся композиций -- неорганические, например алюмофосфатные связки (АФС) и органические, полимеризующиеся композиции (циакрин, эпоксидная смола)

Некоторые клеи, например клей БФ, относятся одновременно и к категории высыхающих, и полимеризующихся композиций.

Классификация клеев по составу по составу

неорганические (растворы, расплавы, а также припои, в частности -- полимерные композиции типа «клей-припой»)

органические (растворы, расплавы, полимеризующиеся)

Основой органического клея служат главным образом синтетические олигомеры иполимеры (например, феноло-формальдегидные, эпоксидные, полиэфирные смолы,полиамиды, полиимиды, полиуретаны, кремнийорганические полимеры, каучуки и др.) образующие клеевую пленку в результате затвердевания при охлаждении (термопластичные клеи), отверждения (термореактивные клеи) или вулканизации(резиновые клеи); этим процессам иногда предшествует улетучивание растворителя.

К неорганическим клеям относят алюмофосфатные, керамические (основа -- оксидымагния, алюминия, кремния, щелочных металлов), силикатные (основа -- калиевое или натриевое жидкое стекло), металлические (основа -- жидкий металл, например ртуть).

По физическому состоянию клеи могут быть жидкими (растворы, эмульсии, суспензии) или твёрдыми (пленки, прутки, гранулы, порошки); последние используются в виде расплава или наносят на нагретые поверхности.

В масляной живописи клей применяется главным образом для проклейки холста. Цель проклейки -- закрыть поры между нитями и создать переходный слой между тканью и грунтом, некоторые виды которого содержат масло. Для этого используются клеи животного происхождения.

Так же используются и синтетические клеи, но они идут на склеивание рам, приготовление рисунка на багете и для многого другого.

Клеи применяются для склеивания и как связующие для пигментов при приготовлении клеевых красок.

Клеи разделяются на три группы: животного, растительного происхождения и синтетические.

Назначение компонентов входящих в клейстер

Желатин является не только клеящим, веществом, но одновременно играет роль поверхностно-активного вещества, снижающего поверхностное натяжение воды, что улучшает смачиваемость бумаги.

Глицерин или мед являются пластификаторами, размягчителями и в незначительной степени антисептиками.

Спирт (ректификат), снижает поверхностное натяжение воды, улучшает смачиваемость, проницаемость клея и ускоряет его высыхание.

Формалин служит антисептиком, предотвращающим образование плесени.

Алюмокалиевые квасцы являются дубителем для бумаги и клея, предохраняющим клей и бумагу от влаги.

Клеи животного происхождения

К клеям животного происхождения относятся коллагеновые (глютиновые) клеи, казеиновые и альбуминовые.

Коллагеновые клеи в зависимости от сырья бывают мездровыми, костными и рыбьими.

Костный клей изготовляют из костей животных. Их очищают, дробят, обезжиривают, обрабатывают слабым раствором сернистой кислоты для удаления минеральных солей и затем варят в специальных аппаратах, в которых кости подвергаются многократному воздействию пара и воды. В результате такой обработки, имеющийся в костях коллаген переходит в глютин, который является клеящим веществом.

Костный клей выпускают в виде сухих плиток от темно-желтого и до темно-коричневого цвета, и влажность- 17%. Также выпускается твердый дробленый клей.

Чтобы из сухого клея приготовить жидкий, плитки разбивают на куски, дробят и замачивают на 24 часа в холодной воде, затем варят на водяной бане в течение 40-50 минут, последние 10 минут поддерживают температуру 60°. В процессе варки клей непрерывно перемешивают. В сваренный клей вводят антисептик, предварительно растворенный в воде, например пентахлорфенолонатрия или другие, в количестве от 0,5 до 1% к весу сухого клея. Клей хранят при температуре +5-6° не более 7 дней.

Мездровый клей вырабатывается из мездры (изнанки невыделанной кожи), а также обрезков кожи. Сырье обрабатывается в известковом молоке, а затем раствором соляной или серной кислоты. Для получения из мездры высококачественного клея ее варят при температуре 80-90°.

Сухой мездровый клей вырабатывается в виде плиток, дробленым и в чешуйках. Цвет клея от светло-желтого до темно-коричневого. В тонких слоях плитки клея должны просвечивать. По качеству клей выпускается пяти сортов: экстра, высший, 1-й, 2-й и 3-Й.

Клей приготавливается так же, как и костный. Раствор горячего клея не должен иметь гнилостного, запаха.

Клеящая способность клеев: экстра - 100 кг/см2, высшего - 100 кг/см2, первого - 100 кг/см2, второго - 75 кг/см2 и третьего - 60 кг/см2.

Технический желатин широко используется при приготовлении эмульсионных грунтов, при грунтовании холстов, а также для различных проклеек бумаги и т. п.

Технический желатин представляет собой чистый глютин. В отличие от костного и мездрового клеев его получают из отборного сырья: рогового стержня, т. е. пуговичной кости, лобовой кости.

Выпускается желатин следующих видов: пищевой, фотографический и технический. Фотожелатин и технический находят применение в живописи.

Чтобы приготовить клей, сухой технический желатин заливают небольшим количеством воды и дают ему набухнуть (набухание желатинового клея происходит примерно около часа). Набухший желатиновый клей подогревают на водяной бане при температуре 65-70°.

Для проклеек обычно берется 6-8 - процентный раствор клея для наклеивания бумаги, для эмульсионного грунта применяют 12-15 - процентный. Для пластифицирования клея в него вводят незначительное количество глицерина (0,2-0,3%).

Рыбий клей. К коллагеновым клеям относится также рыбий. Сырьем для его производства служат плавательные пузыри осетровых пород; более низкие сорта клея делают из голов, чешуи, костей рыб.

Плавательный пузырь почти целиком состоит из чистого коллагена.

Для получения рыбьего клея плавательный пузырь выдерживается в течение нескольких часов в 15-16-процентном растворе соли, затем отмачивается в чистой воде и подсушивается на воздухе. Затем с пузыря сдирают наружную оболочку, а внутреннюю используют для клея, ее окончательно высушивают и прессуют пластины.

Чтобы приготовить жидкий клей для работы, пластинки клея замачивают целиком на 24 часа в холодной воде. Набухший клей размягчают и разминают, затем варят на водяной бане, как костный и мездровый, процеживают через марлю или сито и вводят антисептик.

Рыбий клей применяется как для приготовления эмульсионного грунта, так и при реставрации картин. Для приготовления эмульсионного грунта берется 12-15 - процентный раствор клея.

При реставрационных работах, например для укрепления хрупкой, отслаивающейся от холста живописи, применяют 5-6 - процентный раствор рыбьего клея. В приготовляемый клей в качестве пластификатора вводят мед в соотношении 1 : 2,5, т.е. на 1 м. ч. сухого клея берется 2,5 м. ч. меда.

Клеи животного происхождения

Глютиновые или коллагеновые клеи, в зависимости от исходного сырья, подразделяются на три вида: мездровый, костный, рыбий.

Мездровый клен изготовляют из подкожной ткани шкур животных (мездры), сухожилий, хрящей и других отходов мясокомбинатов. Процесс производства этого клея состоит из предварительной обработки сырья, золки, промывки и нейтрализации, варки, очистки и осветления клеевых бульонов, упаривания и консервирования, желатинизации и сушки.

Технологический процесс производства костного клея состоит из следующих операций: сортировки и дробления костей, обезжиривания их бензином, очистки от грязи, волос и мяса в решетчатом барабане, сортировки и повторного дробления, варки в диффузорах под воздействием пара давлением от 1 до 3 атм, сгущения клеевого бульона до концентрации 40--50%, консервирования, желатинизации, формовки клея в плитки и упаковки.

Для производства рыбьего клея могут быть использованы плавательные пузыри, чешуя, плавники, кости и кожа рыб. Для производства клея плавательный пузырь очищают от наружного и внутреннего слоев, сушат, отбеливают и варят при температуре 40° С. Рыбью чешую обезжиривают щелочью или бензином, обрабатывают.соляной кислотой, промывают водой, нейтрализуют, варят и обрабатывают клеевой бульон обычным способом.

Глютиновый клей изготовляют в виде плиток, порошка, мелких кусков, таблеток, чешуек, хлопьев, а также в виде галерты или студня. Чаще при склеивании древесины применяется плиточный клей. Для приготовления рабочего раствора клея порцию плиточного клея укладывают в эмалированный бак, заливают чистой водой и оставляют для набухания в течение 6--12 ч (дробленый клей набухает в течение 2--4 ч). Клей, впитавший воду, укладывают в варочный котел с паровой рубашкой и без добавления воды подогревают. Готовый клей фильтруют через сито для удаления сгустков и разливают в эмалированную посуду, обогреваемую водой. Во время варки в клей можно добавлять наполнитель: мел или каолин (10--15% от веса клеевого раствора).

Казеиновый клей изготовляют из сухого обезжиренного творога, содержащего до 80--90% белка и получаемого из молока животных. Сухой казеин в виде твердых зерен размером от 5-- 10 мм или порошка при влажности 12% имеет удельный вес 1,259. Он нерастворим в воде, сильно гигроскопичен.

При воздействии на казеин гашеной извести образуется коллоидный раствор, обладающий клеящей способностью. По способу приготовления казеиновые клеи могут быть жидкосмешиваемые и порошковые.

В производстве изделий из древесных отходов обычно используют порошковые клеи, содержащие все компоненты клея за исключением воды. Как правило, казеиновый клей в порошке представляет собой смесь казеина, гашеной извести, минеральных солей (фтористого натрия, кальцинированной соды, медного купороса) и керосина.

Для приготовления клеевого раствора из порошка в клеемешалку сначала заливают определенное количество воды комнатной температуры (170--230% от веса порошка), а затем постепенно засыпают порошок. Смесь тщательно перемешивают в течение 30--40 мин до получения однородного сиропообразного раствора. После этого смесь выстаивается в течение 10--15 мин.

Основная составная часть альбуминовых клеев -- получаемая на бойнях кровь животных, из которой вырабатывают сухой продукт в виде кристаллов или пыли. Для приготовления клеевого раствора сухой (кристаллический) альбумин вымачивают в четырехкратном количестве воды в течение 1,5--2 ч и хорошо перемешивают. Затем в смесь добавляют воду и известковое молоко и подогревают до 28--30° С. Жизнеспособность клеевого раствора 6--8 ч.

Животный клей, получающийся вываркою костей, кож, сухожилий и других органов, состоит из двух близких по составу соединений: «глютина» и «ходрина». Первый содержится главным образом в костях, коже и соединительных тканях животных; клей с большим содержанием глютина обладает наибольшей склеивающей способностью. Хондрин является главнойсоставной частью хрящей: клей, содержащий много хондрина, не обладает большой крепостью.

Чистота клея зависит от степени его очистки, способов его производства и пр. Если при добывании клея употреблялись в дело минеральные кислоты, едкий натр, едкая известь, хлористый калий и пр., то клей часто содержит их и в свободном состоянии и в таком виде для целей живописи совершенно не пригоден. (Раствор клея не должен изменять синий цвет лакмусовой бумаги в красный, куркумовую бумагу окрашивать в коричневый цвет.)

В холодной воде животный клей разбухает, а растворяется лишь в горячей воде. Крепкий раствор его по охлаждении обращается в студень, слабый же раствор не студенится. Не студенится клеевой раствор также с примесью небольшого количества азотной, уксусной и соляной кислот. (На 10 частей клея -- 10 частей воды и 2 части азотной кислоты.) При продолжительной варке клей также утрачивает способность обращаться по охлаждении в студень, теряя, впрочем, и часть своей склеивающей способности. Чем выше температура варки, тем скорее заканчивается обработка клея (при 50° длится 12 часов). Клей, кипяченный несколько минут с раствором извести, также теряет способность при охлаждении обращаться в студень. Клей разбухает даже в сыром воздухе, покрывается плесенью и загнивает; тем скорее эти процессы развиваются в водных растворах. Наиболее стойким в этом отношении является кожный клей, хорошо очищенный. Клеевые растворы не загнивают, если к ним прибавляют фенол, креозот или салициловую кислоту. Засохший клей, будучи обработан квасцами, уксуснокислым глиноземом, таннином, сулемой и формалином, становится нерастворимым в воде. С глицерином, медом, сахаром и т. п. клей приобретает эластичность. Клей в густом растворе способен образовывать с маслом эмульсию. Для очистки клея его ломают на мелкие кусочки и вымачивают в холодной чистой воде, которая перед растворением клея сливается и заменяется новою. Клей, находящийся в продаже, имеет много сортов и носит название: кожного, шубного, мездрового, костного, столярного и малярного. Он то прозрачен, то полупрозрачен, с более или менее темной окраской, в зависимости от очистки, и с различной степенью склеивающей силы и эластичности.

Ввиду своей дешевизны клей часто применяется как связующее вещество для красок в дешевой декоративной живописи, в живописи декораций, в грунтовках и пр.

Чтобы приготовить клеевой раствор, клей в мелких кусках намачивают в холодной воде от 12 до 24 часов, после чего он ставится на огонь, где при 40--50° распускается. Чтобы избежать подгорания клея, при котором он теряет свои качества, пользуются специальной посудой для варки клея, именуемой клеянкой. Она состоит из двух котелков, входящих один в другой, причем больший наполняется водой и ставится непосредственно на огонь, а в меньший помещают клеевой раствор. Варка клея в таком сосуде называется варкой в «водной бане».

Желатина получается из овечьих шкурок и шкурок молодых животных. Она вырабатывается в двух видах: в виде так называемой пищевой желатины и желатины технической. Первый из видов ее совершенно бесцветен, так как является наиболее чистым видом клея, почему весьма пригоден в тех случаях, когда требуется бесцветный клей. Склеивающая сила желатины,однако, уступает силе лучшего сорта кожного клея. С примесью 2%-ной карболовой или салициловой кислоты растворы желатины долго не загнивают. Даже слабые (1%) водные растворы желатины обращаются в студень. клей склеивание клейстер казеин

Рыбий клей. Лучший сорт клея добывается из плавательного пузыря рыб порядка хрящевых (белуг, осетров и др.). Русский рыбий клей, который получается от рыб, вылавливаемых в Каспийском и Черном морях, а также в Сибири, считается лучшим. Хороший сорт клея состоит почти из чистого глютина, обладает большой вяжущей силой и эластичностью; кроме того, почти бесцветен. В продаже имеются сорта рыбьего клея низшего качества, получаемого из кишок рыб, кожи, чешуи, костей и т. п. Рыбий клей мало употребляется в технике вследствие своей дороговизны. При пользовании им в грунтах необходима большая осторожность, так как этот вид клея превышает своей клеющей способностью желатину и столярный клей, почему при неумелом с ним обращении он дает трещины в грунте.

Молоко есть естественный раствор казеина в соединении с жирами (в виде эмульсии). Обезжиренное молоко может применяться взамен казеинового раствора при проклеивании тянущего грунта, штукатурки, фиксировании рисунков и т. д. Молоко при высыхании растворяется водой, в соединении же с едкой известью дает нерастворимый водою клей.

Казеин -- главный составной элемент молока. Свернувшееся при скисании молоко -- творог -- есть казеин, но не чистый.

Лучшим творогом для приготовления казеина является тот, который получается из свежего молока, обработанного сепаратором. В обыкновенном же твороге, получающемся натуральным скисанием молока, содержится значительное количество жира, молочного сахара и бактерий.

Для получения казеина с наименьшим содержанием названных веществ пользуются методом искусственного створаживания свежего молока кислотами. К свежему молоку примешиваетсясоляная, серная или. уксусная кислоты. Получившаяся творожная масса промывается водой, обрабатывается щелочью (содой или нашатырным спиртом), и затем получившийся казеиновый клей снова створаживается кислотой. Так поступают несколько раз. Обработанный таким образом творог лучше всего освобождается от масла и других посторонних веществ.

Казеин не растворяется ни в холодной, ни в горячей воде (только набухает), а лишь в воде, содержащей щелочи. С едким кали, едким натром, фосфорнокислым натром, содой, бурой онобразует клей, который после высыхания растворяется более или менее легко в воде; с едким же баритом, стронцием и едкою известью образует нерастворимый водой и незагнивающий клей.С нашатырным спиртом и углекислым аммонием казеин дает клей, не растворяющийся после высыхания в воде, но способный под влиянием воды и сырости разбухать и разлагаться.Казеин, смоченный раствором формалина или уксуснокислого глинозема, делается неспособным набухать в воде и загнивать. С известью и минеральными красками казеин дает прочнуюживопись.

Казеиновые растворы обладают большой способностью эмульгировать масло, растворы смол и пр., почему применяются в темпере и грунтовках. Казеин примешивают к известному раствору в штукатурке, так как он ускоряет ее высыхание и уве личивает ее прочность. Казеин при высыхании сильно уменьшается в объеме и потому склонен к растрескиванию. Пересушенный на огне казеин не способен растворяться.

Размещено на Allbest.ru