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.
Основные сведения о казеине
Но, его оценили по достоинству как натуральный клеевой состав лишь в 19 веке, то есть относительно недавно. В 1892 году компоненты клеевого состава изменились для того, чтобы достигать высоких показателей устойчивости к продолжительному воздействию влаги. А технологическое и массовое производство клея было начато лишь в последние несколько десятков лет.
В целом, многие люди знают приблизительную информацию о структуре и свойствах продукта. Кто пользуется таким средством, сможет сказать точно – из чего делают данный клеевой состав. Это требуется для безошибочных работ с ним, как с клеевым раствором. Но самое главное заключается в том, что растворы подобного клея помогают образовывать необратимый коллоид.
Сам по себе казеин будет представлять собой гранулированный порошок, которые делятся на четыре сорта. Они отличаются по внешнему виду и качеству:
Высший сорт – гранулы обладают одним размером и цветом, а еще обладают беловато-карамельными оттенками.
Первый сорт представляют зерна единого размера, среди которых способы попадаться слипшиеся гранулы, а еще они обладают светло-желтыми оттенками.
Второй сорт – смесь отличается слипшимися комочками или гранулами, которые незначительно отличаются по размеру друг от друга, а еще зерна имеют желтый оттенок.
Третий сорт – это разные по размеру гранулы, с преобладанием темных оттенков.
Теперь немного о свойствах.
Преимущества и недостатки казеинового клея
Отделочники ценят казеиновый клей за его достоинства. К ним можно отнести:
Прекрасный вариант для приклеивания изделий из древесины.
Экологичность средства, за счет чего с ним можно работать даже без особой экипировки.
Продолжительность хранения в сухом виде при выполнении правил.
Готовый шов устойчивый к продолжительному воздействию влаги и температурным перепадам.
Недостатки следующие:
После того, как порошок будет доведен до готового состояния, срок годности будет составлять не больше 5 часов, и следует подготовить точное количество смеси, чтобы после не утилизировать затвердевшую массу.
Из компонентов натурального происхождения клей подвержен воздействию плесени.
Спустя время готовое соединение может темнеть, что испортит внешний вид изделия.
Защищать клейкую массу от появления плесени и грибка, можно добавлять к ней небольшое число нашатырного спирта.
Состав и свойства клеевого состава
Если говорить про внешний вид натуральной клеевой массы, и она будет представлять собой порошок, который чаще всего имеет серые оттенки. Гранулы способны отличаться по размеру у клея, и состав изменяется в зависимости от определенного производителя, требований к характеристикам технического типа.
Но главными компонентами является:
Вода.
Канифоль.
Фосфаты и нитраты.
Казеинат кальция.
Аминокислоты.
Известь.
Гидрокарбонат натрия.
Керосин.
Основой буде сложная структура молочного белка из кальциевых солей (казеинатов). Компоненты считаются экологически чистыми, за счет чего на упаковке казеинового клея есть отметка ЭКО, а список компонентов могут расширяться или сужаться.
Технические характеристики казеинового клея такие:
Прекрасная растворимость в воде, без появления комочков.
Прочность соединения деталей из древесины до 100 кгс/квадратный сантиметр (можно отнести к клеевому раствору «экстра»).
Динамический уровень вязкости составляет примерно от 10.8 до 27 П.
Обладает специфическим ароматом.
Промежуток времени до застывания составляет максимум 5 часов.
Больше всего главного вещества находится в козьем молоке – 4.6%. Но в основном технический компонент получают из коровьего молока, и в нем его 3.15%.
Описание и сорта казеина
Казеиновый порошок выглядит как гранулы серого цвета. Когда средство разводят, оно превращается в подобие клейстера по цвету и консистенции. По внешнему виду сорта отличаются цветом и размером гранул, наличием вкраплений и комков.
Высший
Казеин высшего сорта представляет собой однородную смесь без примесей. Гранулы по размеру не превышают пять миллиметров. Цвет порошка белый или кремовый без каких-либо вкраплений.
Первый
Зерна могут быть слипшимися, но легко разделяются руками. Оттенок смеси светло-желтый.
Второй
Гранулы желтого цвета достигают 10 мм. Состав может содержать некрупные комки. Допустимо небольшое содержание механических примесей.
Третий
Темно-желтый порошок с вкраплениями буроватого оттенка. Гранулы могут отличаться по размеру. В состав также входят механические примеси.
Назначение
Применяется для соединения деталей из картона, кожи, замши, ткани, дерева, фарфора и пластика. Он является основным раствором для работы по фанере, картонному, мебельному производству. Соединяет между собой материалы разной плотности и фактуры.
Он входит в состав отделочных материалов (замазки, шпатлевочные смеси, казеиновые краски). При этом такой натуральный компонент обеспечивает устойчивость составов действию щелочей.
Клей нашел свое применение в производстве деревянных детских игрушек, поскольку содержит эко-компоненты.
Состав и свойства клея
На вид казеин представляет собой сероватый порошок с мелкими и более крупными гранулами. Что это такое, из чего состоит данное средство? По химическому составу казеин – белок молока, он содержит множество эссенциальных аминокислот, казеинат кальция, фосфаты, нитраты. Клей на основе казеина может иметь разный состав в зависимости от марки и последующего использования. Чаще всего он применяется для дерева, а клеевой состав включает такие добавки:
известь;
канифоль;
керосин;
воду;
натрия гидрокарбонат и т.д.
По консистенции напоминает клейстер. Все входящие в него компоненты являются экологически чистыми, поэтому мебель, для склеивания которой применяли средство, выпускается с пометкой «ЭКО».
Технические характеристики и свойства сухого материала таковы:
типы клея – «обыкновенный», «экстра»;
внешний вид – порошок серого цвета, не имеющий посторонних включений, допустимо наличие небольшого количества комков (распадаются при растирании руками);
запах – специфический, не гнилостный;
растворимость в воде – хорошая, без остатка;
вязкость динамическая при комнатной температуре – 10,8-27 П;
сохранение текучести после разведения: для «экстры» — 5 ч, для «обыкновенного» — 4 ч;
прочность склеивания древесины при сухом испытании — для «экстры» — 105 кгс/кв. см, для «обыкновенного» — 75 кгс/кв. см.
Достоинства и недостатки
Казеиновый клей — популярное средство, успешно использующееся в промышленном производстве и в быту, так как обладает рядом достоинств:
надежность (особенно при склеивании дерева с деревом);
устойчивость к воздействию высокой влажности и температуры;
экологичность;
при транспортировке не требуется специальная тара или помещение, где клей будет храниться;
в сухом виде сохраняет свои свойства до одного года.
Недостатки казеинового клея:
Максимальный срок годности готовой смеси — 4 часа, по истечении этого времени свойства текучести и вязкости утрачиваются, реанимировать клей нельзя.
Клеевой состав проникает в поры материала очень глубоко и способен оставлять на поверхности малопривлекательные пятна, темнеющие со временем. По этой причине казеиновый клей не используется для склеивания тонких (например, ткани) или светлого цвета материалов.
Вследствие медленного испарения влаги из состава и натуральности происхождения казеинового клея он может быть испорчен плесенью.
Совет Чтобы предотвратить появление плесневых грибков в приготовленном самостоятельно клеевом составе, добавьте в него нашатырный спирт.
Казеиновый клей: применение
Это средство является основным компонентом производств из фанеры, картона, при деревообработке. Благодаря свойствам такого клея значительно улучшается внутренняя структура древесины.
Казеиновый клей становится все более актуальным:
Повсеместно применяется в мебельном производстве. Вместе со вспомогательными составляющими — медным купоросом, содой, известью, керосином, канифолью и другими — употребляется в работе с различными сортами древесины, а также при склеивании древесины, кожи, пластика или картона. Натуральность происхождения вещества дает возможность с помощью него производить мебель и другие предметы с клеймом «Экологически чисто».
Используется в быту и строительной промышленности. Он является компонентом шпаклевки, замазки и щелочеустойчивых красок.
Благодаря своим свойствам казеин отлично подходит в качестве сырья для химической промышленности. Его выгодно отличает устойчивость к высокой температуре и повышенной влажности. Это дает возможность применять его для изготовления керамики, пластмассовых изделий, различных типов красок и бетона. Казеиновые красители создают красивые пористые и качественные поверхности матовых или шелковистых текстур, что в совокупности со свойствами стойкости и быстрой сушки позволяет применять их при покраске фасадов строений. Это является еще одним преимуществом казеинового клея.
Казеин также очень широко известен в других отраслях: типографской, живописи, производстве игрушек, а также в качестве красителя и соединительного компонента в автомобиле- и судостроении.
Казеин – питательный и полезный для здоровья людей продукт, является одним из основных протеинов животного происхождения. Это дает возможность широкого применения данного вещества в пищевой промышленности. Казеин стал составляющей добавкой в детских молочных смесях для новорожденных и в специализированных пищевых добавках для взрослого населения и спортсменов.
Казеиновый клей в смешении с модифицированным крахмалом применяют в торговле. С его помощью приклеивают этикетки к стеклянным изделиям и посуде.
Производители
В большинстве случаев предоставляют казеин молокоперерабатывающие предприятия, так как подобный протеин — один из основных компонентов молока. Молокозаводы поставляют сырье для производства клея (казеин) крупным производителям.
Высочайшим качеством отличается продукция фирм из Европы благодаря применению в процессе производства современных технических методик и технологий. Использование дорогостоящего современного оборудования позволяет получить надежный, эталонный продукт.
Американские производители используют для получения казеина и казеинового клея эжекторный метод. Благодаря превосходно развитой сыроварной отрасли во Франции существует своя методика получения казеина. Способ подразумевает коагулирование казеиновых комплексов без использования микроорганизмов или специальных ферментов.
Как сделать в домашних условиях
Существует несколько способов изготовления казеинового клея своими руками:
Самый простой и доступный. Залейте 40 г творога 10 мл нашатыря, тщательно перемешайте смесь.
Соедините взятые в равных пропорциях казеиновый порошок и воду. Дайте смеси настояться в течение 40—50 минут, после чего состав полностью готов к применению.
Максимальную устойчивость к действию влаги имеет клей, приготовленный по следующему рецепту. Смешайте 20 г казеина (порошка), 1 грамм гашеной извести, 4 грамма канифоли и 40 миллилитров воды. Оставьте смесь на 2 часа. Разведите 2 г буры в 12 столовых ложках воды, раствор должен быть горячим. Соедините отстоявшуюся смесь канифоли, извести и казеина с раствором буры, тщательно перемешайте, добавьте 20 мл воды и 2 мл нашатыря. Еще раз хорошенько все перемешайте.
Нагрейте 1 л молока, но не кипятите. Добавьте 9 чайных ложек уксуса и подогревайте, помешивая, массу до появления в ней комочков творога и сыворотки. Процедите через сито. Оставшийся творог выложите на сковороду, добавьте к нему 3 столовых ложки соды и чуть-чуть воды, подогревайте до появления пузырьков на поверхности массы. Хорошенько перемешайте получившийся клей и дайте ему остыть.
Совет
Используйте самодельный клей как можно быстрее, в противном случае он засохнет и утратит полезные свойства.
Процедура изготовления казеинового клея несложна, а число ингредиентов в некоторых рецептах минимально, потому получить подобный состав в небольшом количестве под силу практически любому.
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.
Плюсы и минусы домашнего казеинового клея
Плюсы самодельного клея из казеина:
простота изготовления;
низкая себестоимость;
доступность ингредиентов;
экологичность, отсутствие в составе вредных компонентов;
устойчивость к влаге и температурным перепадам;
прочность склейки после высыхания.
Недостатки:
ограниченный срок хранения готовой смеси;
высохший состав может изменять первоначальный цвет изделия и оставлять темные пятна;
медленная полимеризация, до окончания которой склеиваемые фрагменты нельзя трогать;
в клее без добавления нашатырного спирта или формалина может размножаться грибок.
Надеюсь, представленного материала вполне достаточно, чтобы приготовить качественный казеиновый клей своими силами. Следующий видеоролик поможет восприятию изложенного.
Общие правила применения
Как и при работе с любым другим клеем, перед применением казеинового состава надо сначала очистить и подготовить поверхности. Если это дерево, то необходимо зашкурить его. Далее клей наносится на обе поверхности, после чего они плотно соединяются и помещаются под пресс или фиксируются специальными зажимами до полного высыхания клея.
Распространенные ошибки
Казеиновый клей достаточно недолговечен в разведенном виде. Через 5 часов состав потеряет большинство своих свойств, поэтому лучше использовать его сразу после приготовления. Разводя порошок самостоятельно, важно обратить внимание на то, чтобы не было комочков, которые помешают равномерному нанесению состава.
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).
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.
