Клеевое соединение

КЛЕИ

Клеи — это природные  или синтетические вещества, применяемые  для соединения различных материалов в результате сцепления клеевой  пленки с поверхностями склеиваемых  материалов. Прочность клеевого соединения зависит от силы прилипания клея к  склеиваемым поверхностям (адгезии), прочности клеевой     пленки и свойств склеиваемых материалов.

Клей на поверхности деталей  наносят тонким слоем. Клей заполняет  шероховатости, проникает в поры материала и, высыхая, образует твердую  и прочную прослойку, скрепляющую  эти детали. Прочность склейки  в значительной мере повысится, если сжимать соединяемые части струбциной, тисками или применять пресс.

Чтобы получить надежное соединение, необходимо тщательно подготовить  поверхность деталей, для чего с  них удаляют пыль, грязь, жир, ржавчину. Дерево, металлы, каменные материалы  зачищают наждачной мелкозернистой шкуркой. Фарфор, стекло и резину промывают  теплой водой, затем (после просушки) обезжиривают бензином. Чтобы шов  был менее заметен, в клей добавляют  минеральные пигменты соответствующего цвета, обычно хватает 8—10 % пигмента (по объему), так как большое количество красителя не делает цвет клеевой  пленки более интенсивным.

Если предметы пористы  и легко впитывают в себя жидкости, то склеиваемые поверхности предварительно пропитывают очень жидким клеевым  раствором. Клеи наносят с помощью кисти, тампона, шпателя, в щели клеи вводят, например, тавотницей (применяющейся, в частности, для смазки автомобиля). 

 

ПРИРОДНЫЕ КЛЕИ 

 

К природным клеям относятся  клеи, приготовляемые на основе веществ  растительного и животного происхождения.  

 

Растительные  клеи 

 

Такие клеи делаются на основе продуктов растительного происхождения: крахмала, декстрина, смолы, натурального каучука и др. То есть растительных клеев множество. Здесь же мы рассмотрим наиболее доступные, а следовательно, и наиболее распространенные растительные клеи, главным компонентом которых является крахмал (мука). Такие клеи обычно называют клейстерами. Заметим, что в клейстеры для повышения их «эксплуатационных» свойств добавляют некоторые вещества:

желатин — поверхностно-активное вещество; снижает поверхностное натяжение воды, что улучшает смачиваемость бумаги (кстати, желатин сам — клеящее вещество);

глицерин и  мед — пластификаторы, размягчители и в незначительной степени антисептики;

спирт (ректификат) — снижает поверхностное натяжение, улучшает смачиваемость, проницаемость клея и ускоряет его высыхание;

формалин — антисептик, предотвращающий образования плесени;

алюмокалиевые квасцы — дубитель для бумаги и клея, предохраняющий их от влаги.

Внимание!!! Здесь   и   ниже   составы клеев приводятся в частях (по массе).

Клей для бумаги из крахмала

Состав:

Крахмал                                         10

Спирт                                             4

Вода                                               86

*   *   *

Алюмокалиевые квасцы                 1

Вода                                               3

Крахмал предварительно заливают небольшим количеством холодной воды и размешивают до тех пор, пока не исчезнут комки, затем при  тщательном перемешивании вливают  кипяток, подогревают клейстер до кипения, получая однородную массу, и добавляют  растворенные в воде квасцы.

Клей для бумаги из муки (пшеничной)

Состав

Мука                                                 6

Вода                                                 6

Алюмокалиевые квасцы                   1

*   *   *

Глицерин                                          1

Вода                                             250

Муку разводят в воде, добавляют предварительно растворенные в воде квасцы. Затем заливают смесь  кипятком, вливают глицерин и подогревают  до кипения. Для получения качественного  клея без комков не забудьте его  перемешивать!

Клей для плотной  бумаги  из  муки и желатина

Состав

Мука пшеничная                          40

Желатин технический                  5

Глицерин                                        8

Квасцы алюмокалиевые                3

Формалин                                      4

Спирт  (ректификат)                 2

Вода                                             600

Клей варят в эмалированной  или алюминиевой посуде. Во избежание  комкования муку разводят в небольшом количестве холодной воды, затем заливают горячей водой и ставят на водяную баню, постепенно нагревая воду до кипения. После этого в клейстер вводят растворенные в горячей воде квасцы, все процеживают через двойную марлю и добавляют желатин, предварительно замоченный в воде. После остывания полученного клейстера в него вливают спирт и глицерин, тщательно перемешивая клей.

В качестве антисептика можно  в клей добавить камфору (0,5 % от массы раствора) или камфорный спирт (1—2 %).

Клей для  реставрации  графических работ

Состав

Мука пшеничная                             20

Квасцы алюмокалиевые                 0,5

Спирт (ректификат)                  2,25

Желатин (1 %-ный раствор)       150

Клей готовится так  же, как клей для плотной бумаги.

Клейстер для  наклеивания гравюр

Состав

Мука пшеничная                        50

Квасцы алюмокалиевые              7

Формалин                                    7

Вода                                         2250

Муку разводят в небольшом  количестве холодной воды в эмалированной  или алюминиевой посуде, комки  растирают рукой. Затем добавляют алюмокалиевые квасцы. В другой посуде кипятят, воду, прибавляют к клейстеру и нагревают его на водяной бане, тщательно размешивая, так как он быстро густеет. Затем клейстер остужают в течение 10 мин и выливают в стеклянную   посуду,   добавляя   формалин!

Чтобы избежать образования  корки при остывании клейстера, на поверхность кладут лист бумаги и наливают немного воды. Приготовленный клейстер пригоден для употребления в течение 4—5 дней, затем он становится густым (его можно размягчить водой). При работе клейстер наносят тонким и ровным слоем, что ускоряет его  высыхание и не вызывает растяжения бумаги.

Клейстеры для  наклеивания обоев (для проклейки  стен)

Состав

Мука ржаная                                                  1,5

Столярный клей (10 %-ный раство)                1

Вода                                                                до 10

Муку просеять и развести в 2 л теплой воды, а затем заварить кипятком при непрерывном перемешивании. Отдельно приготовить раствор столярного клея и, нагрев его до кипения, влить в приготовленный мучной клейстер. Если клейстер заварился плохо, его надо перед употреблением прокипятить. Клейстер надо пропустить через сито с мелкой сеткой (600 отв/см²).

Для оклейки стен макулатурой (газетами) берут муки меньше -1,2 кг

Клейстер для  оклейки простыми обоями

Состав

Мука ржаная  (или крахмал)        1,2—1,5

Квасцы алюмокалиевые                   0,05

Вода                                                до 10

Клейстер приготавливается так же, как в предыдущем рецепте. Квасцы или карболовая кислота (25 г  на 10 л) вводятся в качестве антисептика. Для оклейки стен высококачественными обоями вместо 1,2—1,5 кг ржаной муки берут 2 кг муки пшеничной и обязательно клейстер процеживают через сито (600 отв/см² ).

Клейстер для  наклеивания линкруста

Состав

Крахмал пшеничный  или мука пеклеванная          3

Столярный клей (10 %-ный раствор)                   2

Квасцы или  карболовая кислота                    0,03—0,05

Вода                                                                       до 10

Данный клей приготовляется так же, как и клейстер для проклейки  стен. Квасцы перед введением в  клейстер растворяют в воде. По остывании  клейстер пропускают через сито (600 отв/см²). 

 

Клеи на основе веществ животного происхождения  

 

Эти клеи производятся на основе продуктов переработки мездры, костей и чешуи (клеящее вещество — коллаген), крови (альбумин), молока (казеин). При  нагревании в воде коллагена, который является клеящей основой костного, мездрового и рыбьего клея, он переходит вглютин, поэтому принято эти клеи называть глютиновыми (в обиходе они известны под именем столярного клея).

Глютин обладает следующими свойствами: набухает в холодной воде, растворяется при нагревании, образуя  коллоидные растворы, которые после  охлаждения превращаются в упругую  студенистую    массу.    Под    действием высоких температур, а так же при обработке кислотами и щелочами глютин разлагается и теряет свою клеящую способность. Под влиянием различных веществ (двухромовокислого калия, формальдегида, растворимых соединений алюминия и железа) глютин теряет способность набухать в воде и становится нерастворимым.

Клеи на основе коллагена

Костный клей производят из обезжиренных костей животных. Мездровый клей получается при разваривании в воде мездры. Выпускают костный клей в виде твердых плиток, небольших кусков и в виде клеевого студня, так называемой галлерты. Мездровый клей выпускают в виде твердых плиток, кусков, чешуек. Для работы твердый костный и мездровый клеи растворяют в воде температурой 60—65 °С. Нагревание клея выше 70 °С приводит к понижению его вязкости и уменьшению клеящей способности.

Состав  жидкого  клея

Клей костный  или мездровый (твердый)                  100

Вода                                                                             200

Фенол (5 %-ный раствор)                                           2

Плиточный клей загружают  в клееварку, заливают водой и оставляют набухать в течение 8—10 ч. Затем клей разваривают на водяной бане при температуре не выше 60—65 ⁰С. Клей считается готовым, если при захвате кистью (щеткой) он стекает с нее без заметных сгустков. К готовому раствору клея прибавляют раствор фенола для предотвращения его загнивания.

Технический желатин представляет собой чистый глютин. В отличие  от костного и мездрового клеев его  получают из отборного сырья: рогового стержня, то есть пуговичной кости, лобовой кости.

Выпускается желатин следующих  видов: пищевой, фотографический и технический. Технический и фотографический желатины широко используются в живописи при грунтовании холстов, а так же для клейки бумаги и т. п.

Чтобы приготовить желатиновый  клей, сухой технический желатин  заливают небольшим количеством  воды и дают ему набухнуть (набухание  желатинового клея происходит примерно около 1 ч). Набухший желатиновый клей подогревают на водяной бане при температуре 65—70 °С. Для проклеек холста обычно берется 6—8 %-ный раствор клея, для наклеивания бумаги, приготовления эмульсионного грунта применяют 12—15 %-ный раствор. В качестве пластификатора в клей вводят незначительное количество глицерина (0,2—0,3 % по массе).

К коллагеновым относится также рыбий клей. Сырьем для его производства служат плавательные пузыри осетровых пород (более низкие сорта клея делают из голов, чешуи, костей рыб). Плавательный пузырь почти целиком состоит из чистого коллагена. Для получения рыбьего клея плавательный пузырь выдерживают в течение нескольких часов в 15—20 %-ном растворе соли, затем отмачивают в чистой воде и подсушивают на воздухе. Затем с пузыря сдирают наружную оболочку, оставляя внутреннюю, которую и используют для клея (ее окончательно высушивают и прессуют из нее пластины).

Чтобы приготовить жидкий клей для работы, пластинки клея замачивают целиком на 24 ч в холодной воде. Набухший клей размягчают и разминают, затем варят на водяной бане, как  костный и мездровый, процеживают  через марлю или сито и вводят в него антисептик.

Для приготовления эмульсионного  грунта берется 12—15 %-ный раствор клея. При реставрационных работах, например, для укрепления хрупкой, отслаивающейся от холста живописи применяют 5—6 %-ный раствор. В приготовляемый клей в качестве пластификатора вводят мед в соотношении 1:2,5. В заключение приведем рецепты простых клеевых составов на основе коллагеновых   клеев.   Их   применяют   для склеивания  дерева,   стекла,  фарфора, фаянса, керамики и для соединения дерева с тканью или другим материалом. Такие клеи дают прочный шов, они просты в обращений и составные части для их приготовления не дефицит.