Что такое казеиновый клей и методы изготовления своими руками

Казеиновый клей – универсальное и экологичное средство на основе молочного белка, которым можно склеивать фарфор, стекло, пластик, ткань, бумагу, кожу и дерево. Его можно купить в строительном магазине или приготовить собственноручно.

Общие сведения о казеине

Казеин – натуральное вещество, изготовленное из молочного белка, который является главным компонентом казеинового клея. Состав был известен еще в Древнем Египте, но только в XIX веке была усовершенствована рецептура, и клей стал устойчивым к длительному влиянию влаги. Несмотря на множество достоинств в массовое производство смесь поступила относительно недавно.

Клей делают из казеинового порошка в виде серых гранул. После добавления жидкости они приобретают вид клейстера. Гранулы могут быть разного цвета, размера, отличаются вкраплениями.

По этим особенностям гранулы делятся на четыре сорта:

• Высший. Однородный порошок без примесей. Размер частиц до 5 мм. Цвет белый или с кремовым оттенком, без вкраплений.
• Первый. Частицы могут слипаться, но хорошо отделяются вручную. Имеют светло-желтый окрас.
• Второй. Желтые частицы диаметром до 10 мм. В смеси бывают небольшие комки. Допускается небольшой процент механических примесей.
• Третий. Разные по размеру гранулы темно-желтого цвета с коричневатыми вкраплениями. Могут содержать механические добавки.

Назначение

Казеиновым составом можно скреплять разные виды ткани, фанеру, дерево, пенопласт, фаянс, картон и пенополистирол. Способность смеси соединять разные материалы активно применяется в разных отраслях промышленности:

1. Производство мебели. Клей используют для изготовления экологичных предметов интерьера. Состав улучшает структуру дерева, безопасен, устойчив к высокой температуре и влаге.
2. Изготовление строительных смесей. Отделывают бетонные, кирпичные и оштукатуренные фасады. Делают моющуюся отделку для применения внутри помещений.
3. Живопись, типография. Декоративную роспись картона, камня, холста, бетонного и деревянного основания делают казеиново-масляными красителями, которые наносятся на покрытую грунтом основу.
4. Химическое производство. Кислотный казеин является одним из компонентов для производства бумаги. Его подмешивают в лаки, краски, применяют при производстве косметики, разных пигментов.
5. Пищевая промышленность. Питательная протеиновая добавка из казеина входит в состав детского и спортивного питания.
6. Производство этикеток. Казеиновый клей нужен, чтобы приклеивать этикетки на стеклянные емкости. В такие смеси обычно добавляется модифицированный крахмал.

Смесью белят деревья для защиты от вредителей и влияния атмосферных явлений.

Казеин в иконописи

Из-за содержания в составе азота и серы, смесь часто используют в иконописи и живописи. Перечисленные компоненты останавливают гниение. Для получения необходимых качеств в клей добавляются:

Перечисленные компоненты улучшают адгезионные свойства. Для повышения прочности шва подмешивается формалин или уксусно-кислый глинозем.

Состав и свойства клея

Клеевой состав имеет вид гранулированного порошка, который нужно разводить водой до однородного состояния. Кроме молочного белка в смесь производителями добавляются и другие компоненты, улучшающие качества клея:

1. Канифоль (продлевает срок хранения).
2. Вода. Ею нужно развести сухой порошок, чтобы получить клеевую смесь. Стандартное соотношение 1:1.
3. Нитраты, фосфаты (соли и эфиры азотной и фосфатной кислот).
4. Аминокислоты. Органические кислоты, которых более 400 видов.
5. Казеинат кальция. Компонент, замедляющий расщепление белков.
6. Гидрокарбонат натрия (обычная пищевая сода).
7. Известь. Для клея используется пушонка, которая на открытом воздухе сохраняет свои качества.
8. Керосин. Помогает порошковому составу не распыляться и не расслаиваться на отдельные частицы при транспортировке.

Все составляющие клея экологичны, поэтому на упаковке всегда стоит маркировка ЭКО.

Главный компонент – казеин, для промышленного производства его получают из коровьего молока, в котором 3,15% белка. В козьем молоке белка содержится больше 4,6%.

Технические характеристики:

• хорошо растворяется в воде, не образуя комков. Может быть минимальный осадок;
• прочность крепления деревянных оснований: состав «Экстра» – до 105 кгс/кв.см, «Обыкновенный» – 75 кгс/кв. см;
• динамическая вязкость – 10,8-27 П;
• период застывания – до 5 ч.;
• специфический запахом, который быстро выветривается;
• после затвердевания плохо смывается водой;
• при перепаде температур может растрескиваться.

Достоинства и недостатки

От развития плесени в клее, во время приготовления добавляется немного нашатыря.

Промышленное производство

Клея изготавливается в соответствии с ГОСТ о производстве клеев крупными предприятиями. Сырьем служат отходы от переработанного молока, к которым добавляются сычужные ферменты или аминокислоты. Чаще всего используется молочная кислота, ее вводят в обезжиренное молоко, что приводит к выпадению зерен казеина в осадок. Кислотой моют несколько раз для уплотнения зерен, а лишнюю жидкость убирают при центрифугировании или прессованием. Готовый казеин сушится, дробится и обогащается добавками.

Дополнительными компонентами является гашеная известь, фтористый натрий, медный купорос, керосин, каустическая и кальцинированная сода. В зависимости от предъявляемых к клею требований пользователи могут добавлять в состав костную муку, портландцемент, мел и жидкое стекло.

Сорта клея

1. Экстра. Обладает улучшенными техническими характеристиками. Чинят предметы из любой древесины, соединяют разные материалы. Отличается высокой ценой. Создает высокопрочное соединение, выдерживающее влияние окружающей среды и физические нагрузки.
2. Обыкновенный. Используется на деревообделочных предприятиях.

Производители

Производством казеина занимаются молокозаводы. Именно молочные заводы поставляют казеиновое сырье для фармацевтических, деревообрабатывающих, парфюмерных компаний и предприятий по производству лакокрасочных, клеевых и текстильных изделий. Казеин с европейских заводов имеет более высокое качество, поскольку производится по современным технологиям на новом оборудовании. Мицеллярный казеин получают мембранным методом, применение которого позволяет добыть протеин со сбережением всех полезных качеств. Во Франции его получают методом коагулирования казеиновых комплексов, при этом не используются микроорганизмы или ферменты. Американские производители получают протеин эжекторным методом.

В строймаркетах продается порошок для приготовления клея и уже готовые столярные составы разных марок.

1. Анлес «12 табуреток». Порошок для приготовления смеси. Сделанный раствор получается вязким, однородным, образует эластичный, водостойкий шов. Созревает – 1-2 ч. Цена – 142 р. за 50 г.
2. Titebond Original. Столярный клей, выпускающийся в упаковках по 20 кг. Быстро сцепляется, образует пленку светло-коричневого цвета, которую после отвердения можно красить и шлифовать. Цена – 6500 р.
3. Titebond Premium (влагостойкий). Однокомпонентный состав, применение которого возможно как внутри помещения, так и снаружи. Безопасное средство, которым можно клеить предметы, контактирующие с продуктами питания. Время сцепки – 10 мин. Цена – 1900 р. за 3,5 л.

Как сделать в домашних условиях

Изготовленный своими руками клей не получится дешевле заводского, но сама процедура будет интересна мастерам народного творчества.

Чтобы в домашних условиях приготовить казеиновый клей для простых работ по дереву, выполняется следующие действия:

1. Покупается обезжиренный творог, пропускается через сито.
2. Масса ополаскивается теплой водой.
3. В смесь добавляется немного нашатырного спирта, все перемешивается до кашеобразного состояния.

Еще один вариант этого рецепта: 80 творога можно смешать с 20 мл нашатырного спирта, готовую смесь перетереть через мелкое сито.

Метод №2 позволяет выделить из обезжиренного молока казеин, который потом можно залить водой и добавить боракс для получения готового клея:

1. Покупается обезжиренное молоко. Когда оно скисает и сворачивается, то помещается в теплое место.
2. Свернувшаяся масса пропускается через марлю.
3. Оставшаяся в марле масса промывается в проточной воде, заворачивается в марлю и завязывается в ней на узел.
4. Марля с творожной массой помещается в кастрюлю с водой и кипятится до удаления жировых остатков.
5. Смесь высушивается при комнатной температуре до состояния порошка.

Методом №3:

1. В глубокую тару из стекла насыпается 1 г извести пушонки, 4 г канифоли, 1 ст. л. казеинового порошка.
2. В сухую массу наливается 3 ст. л. воды, все тщательно перемешивается.
3. Смесь настаивается 2 ч.
4. Отдельно в 100 мл теплой воды нужно развести 2 г боракса.
5. Оба раствора соединяются, полученная масса тщательно перемешивается.
6. В полученный состав добавляется 1 ст. л. воды и 2 мл нашатырного спирта. Перед применением масса хорошо перемешивается.

Метод №4:

1. В жестяной емкости разогревается 1 л молока.
2. В молоко вливается 3 ст. л. уксуса.
3. Масса прогревается на маленьком огне при постоянном помешивании.
4. Как только появляются творожные комки, раствор снимается с огня и процеживается через марлю.
5. Густая масса перекладывается на сковородку, в нее насыпается 50 г соды и вливается 2 ст. л. воды. Смесь прогревается, пока на ней сверху не появятся пузырьки.

Перед тем как применять средство, его нужно остудить и еще раз перемешать.

Метод №5:

1. 3 л прокисшего молока выливается в кастрюлю и ставится на средний огонь.
2. Когда молоко закипит, он сливается в застеленный марлей дуршлаг.
3. Отжатый творог кладется на сковородку, в него добавляется 3 ст. л. соды.
4. Прожаривается масса на сковородке до тех пор, пока она не станет желтой.
5. Смесь снимается с огня. Если она получилась слишком густой, ее можно разбавить небольшим количеством воды.

Метод №6:

1. 20 г порошкового казеина (не столярный, а именно казеин) заливается 100 мл воды.
2. Масса настаивается 30 мин.
3. В набухшую массу вводится 6 г боракса.
4. Смесь 30 мин. прогревается на водяной бане при +50 °C.

Метод №7:

1. 20 г казеина заливается 100 мл воды.
2. Масса выстаивается 1 ч.
3. В смесь добавляется 20 мл аммиака (25%), 10 мл едкого натра (50%).
4. Если клейкая масса слишком густая, ее можно развести водой.

Приготовление средства из купленного порошка проходит в несколько этапов:

1. Подготавливается широкая стеклянная посудина с плоским дном.
2. Насыпается одна доля порошка и наливается две доли воды.
3. Масса тщательно мешается до однородного состояния без комков. Перемешивание должно делаться не менее 20 мин.

Готовый состав надо применить на протяжении 4-5 ч. Остатки средства будут непригодны к повторному использованию.