Белковые клеи

Природные клеи, получаемые из животных или растительных белков, известны с давних пор и сегодня также не потеряли своего промышленного значения, несмотря на изобилие синтетических клеев. Преимущество природных клеев заключается в их нетоксичности и удобстве использования, достаточной прочности соединений.

К белковым клеям относятся:

• мездровый, получаемый путем проваривания подкожного слоя шкуры животных и других отходов кожевенной промышленности;
• костный, получаемый из очищенных и обезжиренных костей животных;
• рыбий - из отходов рыбного производства;
• кожный - из обрезков дубленой кожи.

Исходным клеящим веществом в этих связующих является коллаген, который при температуре 80-90^oС гидролизуется, образуя глютин и хондрин. Клеящие свойства продукта зависят главным образом от содержания глютина, поэтому эта группа клеев называется глютиновыми клеями. Они выпускается в сухом виде или в виде студня.

Мездровый клей (ГОСТ 3252-80) поставляется сортов экстра, высший, первый, второй, третий. Костный клей имеет сорта высший, первый, второй, третий. Клеи приготовляют в виде водных растворов с концентрацией 35-55 %. Они имеют длительную жизнеспособность, безвредны, но не водостойки, поражаются грибками и имеют большую усадку. Мездровый и костный клеи выпускаются также в виде клеевой бумажной ленты для ребросклеивания шпона. Ширина ленты от 12 до 25 мм, расход клея 28-30 г/м² бумажной основы.

Принципиально иная природа у казеиновых клеев. Их получают из обезжиренного молока (обрата) при действии на него сычужного фермента, минеральных или органических кислот. Эти клеи сравнительно водоупорны, дают прочные швы. Клей прост в приготовлении, имеет доступную сырьевую базу. Недостатки клея - быстрое загустевание раствора, большое увлажнение древесины, окрашивание некоторых пород древесины, биологическая нестойкость.

Казеин бывает кислотный и сычужный. Первый получают при воздействии на обезжиренное молоко кислот: соляной, уксусной, молочной, серной; второй - при действии сычужным ферментом - пепсином. К показателям качества казеина относятся структура и размеры зерен (не более 10 мм), содержание жира (до 3 %), зольность (до 4 %), кислотность (до 2000 по Тернеру), влажность (до 12 %).

Фтористый натрий растворяет казеин и увеличивает жизнеспособность раствора, медный купорос увеличивает жизнеспособность и водоупорность клея, керосин препятствует образованию комков, а известь увеличивает биостойкость смеси. Рабочий раствор готовят путем добавки воды в количестве от 170 до 230 % в зависимости от желаемой вязкости клея. Компоненты тщательно перемешивают в течение не менее 30 минут до получения однородной смеси.

Срок годности клея составляет 4-6 часов, Температура склеивания не должна быть менее 12^oС, открытая и закрытая выдержки - не более 4-6 минут, давление 0,3-0,5 МПа, время отверждения 3-5 часов. Для ускорения процесса можно применять нагрев поверхностей до 50-60^oС, что сокращает время склеивания до 1-2 часов.

Альбуминовый клей готовят на основе альбумина - животного белка, который при 75^oС твердеет и становится нерастворимым. При выпаривании крови животных получают кристаллический или пылевидный альбумин, растворимый в воде в соотношении 1:9. Затем при добавлении 10 % гашеной извести получают желеобразную массу.

Клей имеет низкий сухой остаток и в чистом виде используется редко. Его жизнеспособность составляет до 24 часов, клеевой шов имеет высокую прочность и водостойкость. Для получения фанеры марки ФБА используют комбинированный клей - смесь казеинового и альбуминового клеев.

При увеличении содержания альбумина возрастает водостойкость и жизнеспособность клея, а при увеличении содержания казеина улучшается консистенция смеси и возрастает ее вязкость.

При приготовлении клеев казеин и альбумин замачивают отдельно примерно в 1/3 части воды в течение 2 часов. Затем перемешивают до получения однородной массы и добавляют известковое молоко и остаток воды. Смесь подогревают до 20 - 30^oС, перемешивают 40 - 60 минут до завершения гелеобразования. Готовый клей вызревает еще в течение 15 - 30 минут и имеет жизнеспособность 4 - 8 часов. Клеящая способность альбумино - казеиновых клеев значительно (на 25 - 30 %) выше, чем казеиновых.

Рецепты альбумино - казеиновых клеев, м.ч.