КЛЕИ
В настоящее время существует огромное количество клеев разного происхождения, приготовления и применения. Для того чтобы определить, какие клеи можно использовать для изготовления пчеловодных изделий, вначале рассмотрим общие характеристики клеев.
ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КЛЕЕВ
Клей — это природное или синтетическое вещество, применяемое для соединения различных материалов за счет образования связи клеевой пленки с поверхностями склеиваемых материалов.
Существует четыре основных группы клеев по их происхождению: природные, растительные, минеральные и синтетические.
Клеи, используемые при изготовлении пчеловодных изделий, должны отвечать следующим требованиям: прочно склеивать; быть простыми в употреблении; иметь жизнеспособность и большой срок хранения; быть водостойкими (для изделий, работающих в условиях высокой влажности); быть биостойкими, т. е. сопротивляться разрушительной деятельности микроорганизмов; не разрушать волокно древесины; быть сравнительно дешевыми; не вызывать затупления режущих инструментов при обработке склеенных материалов; быть безвредными для человека и пчел; быть огнестойкими.
Адгезией, или прилипанием, называют связь между поверхностями двух разнородных твердых тел. Хорошей адгезией к древесине и листовым древесным материалам обладают природные клеи животного происхождения и синтетические карбамидные клеи.
Важной характеристикой клея является его вязкость. Клеи пониженной вязкости легко впитываются древесиной, отчего прочность клеевого соединения снижается. С увеличением вязкости клея до определенных пределов, различных для разных типов клеев, их пропитывающая способность снижается, а прочность соединения повышается. Клеи с повышенной вязкостью трудно наносить на поверхности, и поэтому они, как правило, образуют толстый малопрочный клеевой слой.
Водостойкость — свойство клея не снижать прочности клеевого соединения при воздействии на него влаги. При изготовлении пчеловодного инвентаря и особенно ульев эта характеристика клея является очень важной, поскольку использование неводостойких клеев приводит к нарушению целостности и прочности клеевых соединений, что бывает особенно заметно в ульях после зимовки.
По водостойкости клеи делятся на клеи повышенной водостойкости, водостойкие и ограниченно водостойкие. К водостойким относятся большинство синтетических клеев, а также резиновый клей марки «А», ограниченно водостойки казеиновые, совершенно неводостойкие глютиновые клеи животного происхождения — костный и мездровый.
Биологическая стойкость клеев различна. Клеи органического происхождения (природные и растительные) при
благоприятных условиях представляют собой хорошую питательную среду для микроорганизмов. Такие клеи легко поражаются бактериями и грибами, что резко снижает прочность клеевого соединения. К биостойким относятся синтетические клеи.
Схватываемость (скорость затвердения) зависит от вида и состава клея. Схватываемость природных клеев животного происхождения зависит от температуры склеивания и скорости испарения воды из клеевого шва. При комнатной температуре скорость затвердения этих клеев находится в пределах 24—48 часов. Превращение синтетических клеев в твердое нерастворимое состояние происходит вследствие химической реакции. Под влиянием высокой температуры реакция протекает быстрее. Скорость затвердения этих клеев при комнатной температуре находится в пределах от нескольких часов до одних суток.
ПРИГОТОВЛЕНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КЛЕЕВ
Клеи животного происхождения. К этим клеям относятся мездровый и костный клеи, еще их называют глютиновыми клеями.
Мездровый клей приготовляют из подкожного слоя шкур (мездры). Костный клей вырабатывают из очищенных и обезжиренных костей животных, рогов и копыт. Глютиновые клеи поставляются в виде плотных блестящих плиток, в виде чешуек или крупы.
Приготовление клея начинается с его замачивания на протяжении 10—12 часов, после чего его в клеянке распускают на водяной бане. Используется готовый клей только в горячем состоянии при температуре 50—70 °С.
По причине сложности приготовления и использования клея, а также из-за полного отсутствия водостойкости этот клей можно использовать лишь для склеивания деревянных изделий, эксплуатируемых внутри сухих отапливаемых
помещений. В связи с этим глютиновые клеи не могут быть рекомендованы для применения при изготовлении ульев и пчеловодного инвентаря.
Казеиновый клей. Основной частью казеинового клея является молочный белок (казеин), который содержится в обезжиренном твороге. Клей получается на основе казеина и щелочного реагента.
Казеин в чистом виде быстро набухает в воде, но не растворяется и клеящего раствора не образует. Хорошо растворяется казеин в щелочной среде. Разные щелочи действуют на него неодинаково. Например, казеин, растворенный в водном растворе едкого натра, образует клей большой жизнеспособности (до 48 часов), но незначительной водостойкости. Казеин, растворенный в известковом молоке, наоборот, образует клей высокой водостойкости, но малой жизнеспособности. Таким клеем можно работать только 15—20 минут, после чего он затвердевает, превращается в камень и становится непригодным к дальнейшему использованию.
Казеиновый клей приготовляют из порошка, который содержит все необходимые составляющие компоненты, кроме воды. Промышленность вырабатывает казеиновые клеи марок «Особый» (В-105), «Экстра» (В-107) и «Обыкновенный» (ОБ).
Хранят казеиновый клей в заводской упаковке в сухом помещении при температуре не выше 30 °С. При температуре свыше 40 °С казеин теряет клеящие свойства. Срок годности казеинового клея в порошке — 5 месяцев. При вскрытии тары казеиновый клей необходимо тщательно перемешивать, так как во время транспортировки более тяжелые составляющие части порошка (едкий натр, медный купорос) обычно оседают на дно. Поэтому в одной таре может оказаться порошок с различными свойствами, хотя на заводе он был приготовлен по одному рецепту.
Для приготовления клеевого раствора клей в порошке постепенно всыпают в воду комнатной Температуры при постоянном перемешивании. Порошок смешивают с водой в соотношении от 1:1,7 до 1:2,3 (в зависимости от необходимое вязкости). Размешивание продолжается с небольшими; перерывами в течение часа до получения однородной сметанообразной тягучей массы серо-белого цвета с запахом керосина. Готовый клеевой состав стекает с деревянной лопатки непрерывной струйкой или нитью, оставляя на поверхности лопатки блестящую пленку. Взятый пальцами клей образует между ними тянущиеся нити. Клей наносят на предварительно подготовленные склеиваемые поверхности тонким слоем, а затем их сжимают и оставляют на 48 часов для полного высушивания.
Жизнеспособность рабочего раствора казеинового клея составляет 4-7 часов, после чего он загустевает. Загустевший клей, потерявший способность стекать с кисти, к дальнейшему употреблению непригоден. Разбавлять такой клеевой раствор водой для снижения его вязкости нельзя, поскольку клеящие свойства разбавленного водой клея утрачиваются в значительной степени.
Казеиновые клеи дают прочные соединения, но они обладает незначительной водостойкостью.
Рецепт водостойкого, простого в приготовлении и применении экологически безопасного казеинового (творожно-известкового) клея мне удалось найти в журнале «Пчеловод-практик» (г. Москва) (№ 3, 1929 г.): две части отжатого досуха нежирного творога и одну часть свежегашеной извести смешать и тщательно протереть до густоты сметаны. Поскольку клей этот очень быстро сохнет, то готовить его надо из такого расчета, чтобы приготовленная масса клея была использована в течение 10—15 минут. Учитывая, что исходные компоненты клея (творог и известь) порознь могут храниться на протяжении длительного срока, а время приготовления рабочей массы составляет всего несколько минут, сложностей с использованием творожно-известкового клея не возникает.
Учитывая высокую водостойкость и прочность, а также дешевизну, экологическую безопасность и простоту приготовления, творожно-известковый клей можно рекомендовать при изготовлении ульев и пчеловодного инвентаря.
Синтетические клеи. Отличаются высокой био- и влагостойкостью, большой прочностью клеевого соединения.
Основные недостатки синтетических клеев, особенно на основе смол, включающих фенолы и формальдегиды, — малая жизнеспособность их рабочих смесей (от нескольких минут до нескольких часов), но самое главное — их высокая токсичность. По этим причинам такие клеи рекомендовать для пчеловодных изделий нельзя.
К синтетическим клеям относятся также и дисперсионные клеи, в которых мельчайшие частицы твердого полимера равномерно распределены в жидкой дисперсионной среде, обычно в воде. Наиболее распространены клеящие дисперсии на основе поливинилацетата (ПВА).
Клей ПВА повсеместно встречается в продаже, он недорог, всегда готов к употреблению, дает довольно прочный шов, экологически безопасен. Основные недостатки — невысокая водостойкость клеящего шва и потеря качеств клея после хранения при минусовых температурах на протяжении более одного месяца. По этой причине при покупке клея ПВА надо обращать внимание на дату его изготовления. Если нет уверенности в том, что после его изготовления клей хранился в теплом помещении, то клей с датой изготовления с декабря по март месяц лучше не покупать.
Однако указанные выше достоинства явно превалируют над недостатками, и поэтому клей ПВА можно рекомендовать для использования при изготовлении пчеловодных изделий, памятуя все же о его не очень высокой водостойкости.
К синтетическим клеям принадлежит и эпоксидный клей, который обычно состоит из двух частей — клеящего состава и отвердителя. Этот клей готовится непосредственно перед применением путем смешивания в установленных пропорциях клеящего состава и отвердителя. Жизнеспособность приготовленной смеси составляет несколько десятков минут.
Этим клеем, кроме древесины, можно клеить и металлы, пластмассы, керамические плитки и многое другое. Клей обеспечивает высокую прочность склеивания, водостоек и биостоек. Основной недостаток — дороговизна и токсичность составляющих компонентов. В пчеловодных изделиях может применяться только там, где клеящий шов не контактирует с пчелами и пчелопродуктами.
Акриловые клеи. Применяют в виде водных эмульсий. В зависимости от исходного состава акриловый клей представляет бесцветную и слабоокрашенную жидкость. Чаще всего исходные компоненты смешивают непосредственно перед применением, однако некоторые устойчивые при хранении акриловые клеи поставляют готовыми к применению. Некоторые акриловые клеи на основе цианакрилатных соединений быстро твердеют под действием влаги, поэтому их используют даже для склеивания тканей человеческого организма при хирургических операциях.
Резиновый клей. В традиционном представлении резиновый клей используется только для склеивания изделий из резины. Однако это не совсем так, поскольку резиновый клей с успехом можно использовать не только для приклеивания резины к стеклу, металлу, цементу дереву, но и для склеивания бумаги, ткани, картона, дерева и др. Главное при этом, чтобы склеиваемые поверхности были хорошо подготовлены и обезжирены.
Резиновый клей марки «А» из натурального каучука дает довольно прочный и влагостойкий шов. Этот клей относительно нетоксичен, он постоянно готов к употреблению, довольно быстро высыхает. Основным недостатком этого клея можно считать его относительную дороговизну.
Учитывая все сказанное выше, резиновый водостойкий клей марки «А» можно рекомендовать к применению при изготовлении пчеловодных изделий.
Силикатный клей. Раньше этот клей широко использовался в быту и назывался он канцелярским. В настоящее время он используется в основном как органическое связующее в водорастворимых красках, но этим клеем с успехом можно клеить и деревянные изделия.
В продажу он поступает в магазины строительных материалов под названием «Жидкое стекло (калиевое)». Представляет из себя густую бесцветную или серого цвета жидкость, получаемую из растворимого силиката калия.
Получаемая после склеивания изделий связующая пленка из жидкого стекла обладает высокой кислото- и водоустойчивостью, а также достаточной прочностью. Испарения застывшей клеящей пленки из жидкого стекла нетоксичны. Клей этот постоянно готов к употреблению, его удобно хранить и использовать. По всем названным причинам применение силикатного клея можно рекомендовать при изготовлении пчеловодных изделий.
Клей обойный КМЦ. Клей КМЦ — продукт химической переработки древесной целлюлозы. Представляет мелкозернистый порошок или стружку белого или кремового цвета.
Для использования клей замачивают в необходимом количестве воды на несколько часов, а затем смазывают им склеиваемые поверхности и соединяют их. Образующаяся после высыхания пленка неводостойкая. Однако, если в приготовленный раствор клея КМЦ добавить 1%-ный раствор алюмокалиевых квасцов, то образующаяся после высыхания пленка будет влагостойкой. Таким раствором клея можно клеить и древесину.
[Содержание] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11