Из чего делают казеиновый клей, его состав, 3 рецепта изготовления своими руками

Что такое казеиновый клей – это фиксирующее средство натурального происхождения, произведенное на основе молочного белка – казеина. Соединенные с его помощью материалы находили в даже древнеегипетских пирамидах.

Массовое производство казеинового клея было начато в XIX веке в Европе. В наше время казеиновый клей используется редко, ему на смену пришли синтетические средства. Но в ряде бытовых и промышленных направлений он все еще востребован.

Общие сведения о казеине

Итак, из какого сырья могут делать казеиновый клей? В молоке казеин (казеиноген) присутствует в форме казеината кальция и выделяется в чистом виде в процесс его свертывания (створаживания). Реакция может быть запущена под воздействием ферментов сычужного сока, в результате жизнедеятельности молочнокислых бактерий или путем прямого добавления кислот. Последний вариант используется для производства технического казеина, который и является сырьем для клея.

Высушенный казеин представляет собой сероватый порошок с гранулами разного размера. Он не имеет выраженного запаха и вкуса. В его составе присутствуют фосфаты, нитраты, эссенциальные аминокислоты.

Назначение

Казеин широко используется в:

• пищевой промышленности – для производства детских смесей, продуктов для спортсменов, добавок;
• фармакологии – включают в состав мазей, биологических клеев;
• химической промышленности – для изготовления красок, пигментов, клея, керамики, пластмасс, бетона и так далее;
• типографском деле, живописи;
• производстве игрушек;
• судо-, машиностроении и так далее.

Главная сфера применения казеинового клея – производство мебели и различных изделий из дерева, поскольку вещество улучшает структуру материала. С его помощью осуществляют фиксацию деревянных или фанерных поверхностей с элементами из кожи, ткани, пластика, картона, пенопласта, поролона. Казеиновый клей является натуральным продуктом, поэтому его использование позволяет маркировать изделия как «экологически чистые», так, как у него есть экологичность.

Помимо перечисленных выше материалов, казеиновый клей отлично скрепляет керамику, фарфор и фаянс. Смесь из казеина и модифицированного крахмала применяется для фиксации этикеток к емкостям из стекла. Также вы можете почитать из чего еще можно сделать клей своими руками в домашних условиях.

Казеин входит в состав замазок, шпатлевок, устойчивых к щелочам красок. Пигменты на его основе могут давать матовое или шелковистое покрытие. Благодаря стойкости к влаге и перепадам температур, краски применяются для декорирования фасадов зданий.

Казеин в иконописи

Казеин издавна применяется в качестве материала для клеевой иконописи. Его смешивают с пигментами и гашеной известью. Полученная краска ложится насыщенным равномерным слоем по бумаге или штукатурке. Кроме того, она используется для грунтования холстов перед работой маслом.

За счет присутствия в составе азота и серы казеин обладает антисептическими и противогрибковыми характеристиками. Обработанные им изображения не гниют. Для улучшения свойств в состав красок вводят щелочные вещества:

• буру;
• нашатырь;
• гидроксид кальция, натрия;
• едкий калий.

Они повышают адгезионные свойства казеинового клея и красок, а также препятствуют растрескиванию вещества после высыхания. С целью повышения прочности покрытия добавляют формалин и уксуснокислый глинозем.

Основные характеристики

Основой клея является сухой порошок – казеин, который бывает 4 сортов:

1. Высшего. Гранулы белового или кремового оттенка размером до 5 мм. Примеси отсутствуют.
2. Первого. Частицы свело-желтого тона. Могут комковаться, но хорошо отделяются друг от друга.
3. Второй. Фрагменты желтого цвета, диаметр которых достигает 10 мм. В массе присутствую инородные вкрапления.
4. Третий. Гранулы характеризуются темно-желтым оттенком с коричневыми примесями и механическими добавками. Их размер может варьироваться.

После соединения казеина с жидкостью и добавками на выходе получается вязкое вещество, напоминающее клейстер, оттенок которого зависит от сорта порошка.

Характеристики казеинового клея:

1. Гранулы разбухают в воде, образуя однородное вещество без комков. Если в порошке были примеси, возможно выпадение осадка.
2. Прочность фиксации – 75 – 105 кгс/см2.
3. Вязкость – 10,8 – 27 П.
4. Обладает специфическим запахом, но он быстро улетучивается.
5. Растрескивается при перепаде температур.
6. После высыхания устойчив к влаге.
7. Период застывания массы – до 4 – 5 часов.

Достоинства и недостатки

Основное достоинство казеинового клея – натуральный состав. Другие преимущества:

• высокая адгезия к дереву, фанере, картону, ткани, которая обеспечивает надежную фиксацию элементов;
• экологическая чистота – казеиновый клей не содержит веществ с токсичными свойствами, опасными для человека или окружающей среды, поэтому его считают экологичным;
• удобство хранения и транспортировки основы для клея – порошок устойчив к низким/высоким температурам, ультрафиолету и влаге, может храниться до 1 года;
• при добавлении в состав формалина и алюминиевых квасцов клеевой шов становится полностью непроницаем для влаги.

Недостатки казеинового клея:

• готовый раствор клея следует использовать в течение 4 – 5 часов, затем он теряет свои свойства, которые невозможно восстановить;
• без дополнительных антисептических компонентов в составе средство может стать благоприятной средой для размножения плесени, патогенной флоры, насекомых;
• клеевые следы со временем темнеют, их невозможно смыть водой.

Состав и свойства клея

Состав казеинового клея у разных производителей отличается и зависит от целей использования. Помимо порошка казеина, в него могут входить:

• вода – используется в качестве растворителя;
• канифоль – смола хвойных деревьев, которая повышает адгезионные свойства клея, выступает эмульгатором и увеличивает срок хранения;
• гашеная известь – увеличивает пластичность клеевого шва и стойкость к внешним воздействиям;
• керосин – вводится в сухой порошок для повышения срока хранения и предотвращения расслаивания;
• пищевая сода (гидрокарбонат натрия) – ускоряет отвердевания фиксирующего препарата;
• мочевина, аммиак водный, фенол, медный купорос – стабилизируют свойства клея, выступают в качестве антисептиков.

Сорта клея

Казеиновый клей делится на 2 сорта:

1. «Обыкновенный». Применяется на предприятиях, которые специализируются на обработке дерева, а также на картонажных фабриках. Обеспечивается прочность – 75 кгс/см2.
2. «Экстра». Характеризуется высокой адгезией к разным фактурным материалам. Клеевой шов выдерживает воздействие негативных факторов окружающей среды и физические нагрузки. Прочность соединения – 105 кгс/см2.

Чем разводить

Казеиновый клей разводят водой. Подойдет кипяченая жидкость комнатной температуры. Лить воду из-под крана не стоит, так как в ней могут быть микроорганизмы, которые впоследствии размножатся в казеиновом клее.

Воду необходимо вводить в порошок постепенно. Важно непрерывно помешивать массу. Удобнее всего использовать для этого электрическую мешалку. Пропорции жидкости и сухих компонентов указываются производителем на упаковке. Как правило, на 100 г порошка:

• для густого средства берется – 170 г воды;
• для жидкого – 230 г.

Настаивать готовый казеиновый клей следует 20 – 40 минут, чтобы все его компоненты соединились между собой.

Промышленное производство

Казеин для производства казеинового клея выпускают молокоперерабатывающие предприятия. Его получают различными способами:

• путем введения сычужного фермента;
• эжекторным методом;
• с помощью добавления кислот;
• коагулированием казеиновых комплексов (без бактерий и ферментов);
• мембранным методом (для получения мицеллярного казеина).

На отечественных заводах чаще всего производят кисломолочный протеин.

Этапы:

1. Обезжиренное молоко обрабатывают кислой сывороткой, в результате зерна казеина выпадают в осадок.
2. Белок промывают, чтобы он стал плотнее.
3. Лишнюю жидкость убирают с помощью пресса или центрифуги.
4. Полученный казеин сушат, измельчают.

В дальнейшем сырье поступает на заводы, изготавливающие клей, где его дополняют вспомогательными компонентами и фасуют. Большим спросом пользуется казеин высшего качества из США и Европы, который получают эжекторным методом и путем коагулирования соответственно.

Производители

Казеиновый клей продается в строительных магазинах, а также в торговых точках для реставраторов и производителей мебели в виде порошка или готового раствора.

«12 табуреток» (АНЛЕС). Порошок расфасован в пакеты по 50 г. Перед использованием его необходимо развести водой, тщательно перемешать и оставить на 1 – 1,5 часа для «созревания». Масса получается вязкой и однородной, а шов – водостойким и эластичным. Цена за 50 г – 142 р.

Titebond. Под этим брендом из США выпускается около 2 десятков фиксирующих препаратов для соединения древесины, кожи, ткани, пенопласта, древесно-стружечных и других пористых материалов. В состав средств входят казеин, алифатическая смола, каучук, вода.

Популярные варианты:

1. Original – столярный клей в упаковках по 20 кг. Цена – 6500 р. После схватывания образует светло-коричневую пленку, которую можно шлифовать и красить.
2. Premium – влагостойкий состав в емкостях по 3,5 л. Цена – 1900 р. Формирует соединение, которое по прочности выше, чем связи между слоями дерева. Из-за безопасного состава клей можно применять для склеивания деталей, контактирующих с пищей.

Как изготовить дома

Приготовить казеиновый клей в домашних условиях очень легко. В качестве сырья можно использовать молоко или готовый порошок казеина.

Инструменты и материалы

Список инструментов и материалов зависит от выбранного способа приготовления казеинового клея. В общем виде он следующий:

• емкости из стекла или керамики;
• мерные ложки;
• кухонные весы;
• кастрюли для нагрева молока и водяной бани;
• сито, марля;
• деревянная палочка (ложка) для вымешивания;
• электрическая мешалка (для обеспечения однородной консистенции).

Приготовление

Самый простой способ приготовления казеинового клея основан на использовании творога. Необходимо:

1. Протереть 40 г творога через сито.
2. Добавить в массу 10 мл нашатырного спирта.
3. Тщательно перемешать.

Более сложный путь – самостоятельно сделать из молока творог, а из творога – клей. Понадобятся:

• нежирное молоко – 1 л;
• уксусная эссенция – 9 ч. л.;
• сода – 3 ст. л.;
• немного воды.

Этапы:

1. Нагреть молоко, но не доводить до кипения.
2. Влить в него уксусную эссенцию.
3. Греть жидкость на медленном огне, пока не образуется много устойчивых хлопьев.
4. Отфильтровать с помощью сита и марли.
5. Переложить творог на сковороду. Добавить соду и немного воды, чтобы получилась консистенция сметаны.
6. Прогревать, пока не появятся пузыри. Перемешать.
7. Оставить до полного остывания.

Для того, чтобы изготовить казеиновый клей своими руками необходимо использовать в течение 30 – 60 минут. Затем он потеряет свои свойства и может испортиться. Может вам будет интересно прочитать: как самому сварить клейстер из крахмала

Клей из порошка, три рецепта изготовления

Из сухого казеина можно изготовить казеиновый клей такого же высокого качества, что и промышленный.

Рецепт № 1

Компоненты для изготовления казеинового клея:

• казеин – 20 г;
• вода – 100 мл;
• бура – 6 г.

Этапы изготовления казеинового клея:

1. Соединить казеин и воду. Настоять 30 минут.
2. Добавить буру.
3. Прогреть массу на водяной бане 30 минут. Температура не должна превышать 50°С.

Рецепт № 2

Компоненты для изготовления казеинового клея:

• казеин – 20 г;
• вода – 100 мл;
• аммиак (25%) – 20 мл;
• едкий натр (50%) – 10 мл.

Этапы изготовления казеинового клея:

• Соединить казеин и воду. Настоять 60 минут.
• Добавить аммиак и натр. Перемешать.

Рецепт № 3

Компоненты для изготовления казеинового клея:

• казеин – 20 г;
• вода – 260 мл;
• канифоль – 4 г;
• гашеная известь – 1 г;
• бура – 2 г;
• нашатырный спирт – 2 мл.

Этапы изготовления казеинового клея:

1. Смешать казеин, известь, канифоль и 40 мл воды. Настоять 2 часа.
2. Сделать раствор из 200 мл горячей воды и буры. Ввести его к остальной массе. Перемешать.
3. Добавить нашатырь и 20 мл воды.

токопроводящий казеиновый клей своими руками, видео

Несколько советов по работе с составом

При приготовлении казеинового клея важно учитывать, что всю массу следует использовать в течение 4 – 5 часов. Остатки нужно выбросить. Смешивать старый казеиновый клей и новый нельзя. Если клей сильно загустел и начал сворачиваться, восстановить его свойства не получится.

Подходит казеиновый клей и для дерева, разных тканей, кожи и дерева. Но он дает усадку после высыхания. Из-за этого тонкие материалы с его помощью лучше не фиксировать, иначе поверхности покоробятся. Кроме того, казеиновый клей не подходит для резины, металла, оргстекла.

Рекомендации по использованию казеинового клея:

1. Занести материалы в помещение с температурой от +15 °С и влажностью до 70%. Они должны в нем находиться не менее 2 часов.
2. Очистить, отшлифовать и высушить поверхности.
3. Максимально подогнать детали, чтобы клеевой шов получился как можно тоньше.
4. Нанести готовый казеинового клея на обе поверхности. Лучше всего использовать лубяную кисть или деревянную лопатку. Движения нужно делать в одном направлении. Не должно быть пузырьков.
5. Выдержав несколько минут, соединить детали. Поместить их под груз или зажать струбцинами.
6. Выдержать 16 – 24 часа в зафиксированном виде и еще 48 без груза (струбцин).

Казеиновый клей – экологически чистый и безопасный натуральный адгезив с высокими фиксирующими свойствами. С его помощью можно скреплять пористые поверхности. Больше всего он подходит для обработки дерева, глубоко проникая в его структуру и улучшая ее.

Дополнительные компоненты, которые вводятся в состав клея, повышают его водоотталкивающие и антисептические свойства. Важные преимущества казеинового клея – низкая цена и длительное хранение (для средств в виде порошка).