| Клей | |
| Художественные материалы | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Клей — вещество или смесь, а также многокомпонентные композиции на основе органических или неорганических веществ, способные соединять (склеивать) различные материалы — в частности, древесину, кожу, бумагу, ткани, стекло, керамику, металлы, пластмассы, резину. Склеивание обусловлено образованием прочной адгезионной связи между прослойкой клея и материалами соединяемых поверхностей. На прочность клеевого шва влияет и когезия клея к поверхности.
Классификация клеев по типу склеивания
Некоторые клеи, например клей БФ, относятся одновременно и к категории высыхающих, и полимеризующихся композиций.
Классификация клеев по составу по составу
Основой органического клея служат главным образом синтетические олигомеры и полимеры (например, феноло-формальдегидные, эпоксидные, полиэфирные смолы, полиамиды, полиимиды, полиуретаны, кремнийорганические полимеры, каучуки и др.) образующие клеевую пленку в результате затвердевания при охлаждении (термопластичные клеи), отверждения (термореактивные клеи) или вулканизации (резиновые клеи); этим процессам иногда предшествует улетучивание растворителя.
К неорганическим клеям относят алюмофосфатные, керамические (основа — оксиды магния, алюминия, кремния, щелочных металлов), силикатные (основа — калиевое или натриевое жидкое стекло), металлические (основа — жидкий металл, например ртуть). По физическому состоянию клеи могут быть жидкими (растворы, эмульсии, суспензии) или твёрдыми (пленки, прутки, гранулы, порошки); последние используются в виде расплава или наносят на нагретые поверхности.
В масляной живописи клей применяется главным образом для проклейки холста. Цель проклейки — закрыть поры между нитями и создать переходный слой между тканью и грунтом, некоторые виды которого содержат масло. Для этого используются клеи животного происхождения. Так же используются и синтетические клеи, но они идут на склеивание рам, приготовление рисунка на багете и для многого другого. Клеи применяются для склеивания и как связующие для пигментов при приготовлении клеевых красок. Клеи разделяются на три группы: животного, растительного происхождения и синтетические.
Назначение компонентов входящих в клейстер
Желатин является не только клеящим, веществом, но одновременно играет роль поверхностно-активного вещества, снижающего поверхностное натяжение воды, что улучшает смачиваемость бумаги.
Клеи животного происхожденияК клеям животного происхождения относятся коллагеновые (глютиновые) клеи, казеиновые и альбуминовые. Коллагеновые клеи в зависимости от сырья бывают мездровыми, костными и рыбьими.
Костный клей изготовляют из костей животных. Их очищают, дробят, обезжиривают, обрабатывают слабым раствором сернистой кислоты для удаления минеральных солей и затем варят в специальных аппаратах, в которых кости подвергаются многократному воздействию пара и воды. В результате такой обработки, имеющийся в костях коллаген переходит в глютин, который является клеящим веществом. Костный клей выпускают в виде сухих плиток от темно-желтого и до темно-коричневого цвета, и влажность- 17%. Также выпускается твердый дробленый клей. Чтобы из сухого клея приготовить жидкий, плитки разбивают на куски, дробят и замачивают на 24 часа в холодной воде, затем варят на водяной бане в течение 40-50 минут, последние 10 минут поддерживают температуру 60°. В процессе варки клей непрерывно перемешивают. В сваренный клей вводят антисептик, предварительно растворенный в воде, например пентахлорфенолонатрия или другие, в количестве от 0,5 до 1% к весу сухого клея. Клей хранят при температуре +5-6° не более 7 дней.
Мездровый клей вырабатывается из мездры (изнанки невыделанной кожи), а также обрезков кожи. Сырье обрабатывается в известковом молоке, а затем раствором соляной или серной кислоты. Для получения из мездры высококачественного клея ее варят при температуре 80-90°. Сухой мездровый клей вырабатывается в виде плиток, дробленым и в чешуйках. Цвет клея от светло-желтого до темно-коричневого. В тонких слоях плитки клея должны просвечивать. По качеству клей выпускается пяти сортов: экстра, высший, 1-й, 2-й и 3-Й. Клей приготавливается так же, как и костный. Раствор горячего клея не должен иметь гнилостного, запаха. Клеящая способность клеев: экстра - 100 кг/см2, высшего - 100 кг/см2, первого - 100 кг/см2, второго - 75 кг/см2 и третьего - 60 кг/см2.
Технический желатин широко используется при приготовлении эмульсионных грунтов, при грунтовании холстов, а также для различных проклеек бумаги и т. п. Технический желатин представляет собой чистый глютин. В отличие от костного и мездрового клеев его получают из отборного сырья: рогового стержня, т. е. пуговичной кости, лобовой кости. Выпускается желатин следующих видов: пищевой, фотографический и технический. Фотожелатин и технический находят применение в живописи. Чтобы приготовить клей, сухой технический желатин заливают небольшим количеством воды и дают ему набухнуть (набухание желатинового клея происходит примерно около часа). Набухший желатиновый клей подогревают на водяной бане при температуре 65-70°. Для проклеек обычно берется 6-8 - процентный раствор клея для наклеивания бумаги, для эмульсионного грунта применяют 12-15 - процентный. Для пластифицирования клея в него вводят незначительное количество глицерина (0,2-0,3%).
Рыбий клей. К коллагеновым клеям относится также рыбий. 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 выдерживается в течение нескольких часов в 15-16-процентном растворе соли, затем отмачивается в чистой воде и подсушивается на воздухе. Затем с пузыря сдирают наружную оболочку, а внутреннюю используют для клея, ее окончательно высушивают и прессуют пластины. Чтобы приготовить жидкий клей для работы, пластинки клея замачивают целиком на 24 часа в холодной воде. Набухший клей размягчают и разминают, затем варят на водяной бане, как костный и мездровый, процеживают через марлю или сито и вводят антисептик. Рыбий клей применяется как для приготовления эмульсионного грунта, так и при реставрации картин. Для приготовления эмульсионного грунта берется 12-15 - процентный раствор клея. При реставрационных работах, например для укрепления хрупкой, отслаивающейся от холста живописи, применяют 5-6 - процентный раствор рыбьего клея. В приготовляемый клей в качестве пластификатора вводят мед в соотношении 1 : 2,5, т.е. на 1 м. ч. сухого клея берется 2,5 м. ч. меда.
Клей для наклеивания гравюр Состав:
Клей для окантовок
Состав:
Количество компонентов, необходимых для приготовления 20 процентного раствора клея (в г.)
Казеиновый клей Казеин представляет собой сложное белковое соединение, содержащееся в молоке животных. В коровьем молоке казеина содержится до 3,5%. Получают казеин путем створаживания обезжиренного молока посредством кислоты или специального фермента химозина. Казеин тщательно перемешивают, отжимают и сушат при температуре не выше 80° (повышение температуры неблагоприятно влияет на растворимость н клеящую способность казеина). Выпускаемый для приготовления клея казеиновый порошок представляет собой смесь казеина, канифоли, жидкого стекла, щелочи н антисептика. Порошок засыпают в воду и очень тщательно перемешивают до образования однородной массы. На 1 объемную часть порошка казеина берут 2 объемных части воды комнатной температуры. Казеиновый клей наносит тонким слоем на одну из склеиваемых поверхностей, и склеиваемые поверхности соединяются под давлением. Температура склеивания -f 15-30°, продолжительность открытой выдержки перед соединением деталей 0,5 мин. Окончательное склеивание происходит через 2-4 часа. Клеевой казеиновый порошок выпускается четырех сортов, высший, 1-й, 2-й и 3-й.
Казеино-цементный клей Для высокопрочного склеивания досок, рам и других изделий из древесины пользуются казеино-цементным клеем. Его состав (в м. ч.):
Для приготовления казеино-цементного клея в клеянку наливают необходимое количество воды, а затем постепенно, при перемешивании засыпают казеиновый порошок. В случае сильного загустения клея перемешивание следует прекратить и дать клеевому раствору разжижаться, а затем можно продолжать перемешивание. Через 30-40 минут при перемешивании добавляют цемент, предварительно просеянный через сито, имеющее 64 отверстия на 1 см2. Перемешивание продолжают в течение 50-60 минут до получения однородной массы После 10-15 минут отстаивания клей готов к употреблению. Рабочее состояние клея 3 часа.
При склеивании материалов толщиной более 5 мм удельное давление должно быть 3-5 кг/см2, при склеивании материалов толщиной от 0,5 до 4 мм - 1-2 кг/см2.
Выдержка при склеивании зависит от температуры в помещении, примерно это 12 часов.
Казеино-цементный клей применяют не только для склеивания древесины но и каменных материалов.
Для самостоятельного приготовления казеина используется творог минимальной жирности, 100 г творога смешиваю: с 200 см3 горячей воды, перемешивают и 2-3 раза меняют воду. После этого отделяют творог (сливая воду через марлю), отжимают и кладут в эмалированную кастрюлю, куда вливают 0,5 л 3-процентного раствора буры.
Содержимое нагревают до температуры 40-50°, перемешивают и оставляют стоять 3-4 часа. После этого вновь перемешивают до полного растворения творога.
Клеи растительного происхождения
К группе клеев растительного происхождения относятся клеи из белка семян некоторых бобовых растений (клещевины, сои и др.), крахмальные клеи, клеи из эфиров целлюлозы и др.
Клей для бумаги (из крахмала и муки)
Крахмал предварительно заливают небольшим количеством холодной соды и размешивают до тех пор, пока не исчезнут комочки, затем при тщательном перемешивании вливают кипяток и клейстер подогревают до получения однородной массы.
Наиболее устойчивый клей можно получить, если взять 10 м. ч, крахмала, 4 м. ч. спирта и 86 м. ч. воды. Смесь нагревают до кипения и добавляют 1 м. ч. алюмокалиевых квасцов, растворенных в 3 м. ч, воды.
Такой же клей можно приготовить и из пшеничной муки, для чего берут 6 м. ч. муки, 6 м. ч. воды, добавляют 1 м. ч. растворенных в воде алюмокалиевых квасцов. И затем добавляют 250 м. ч, кипятка и 1 м ч. глицерина.
Клей варят, как обычно.
Клей для плотной бумаги (из желатина и муки)
Состав:
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, который предварительно замачивают в воде. После остывания клейстера в него вливают спирт в глицерин при тщательном перемешивании.
Клейстер для наклеивания гравюр Состав:
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 минут и выливают в стеклянную посуду, добавляя формалин, служащий антисептиком.
Чтобы избежать образования корки, при остывании клейстера, на поверхность кладут лист бумаги и наливают немного воды.
Приготовленный клейстер пригоден для употребления, в течении 4-5 дней, затем он становится густым, но его можно размягчить водой. Клейстер наносят тонким и ровным слоем, что ускоряет высыхание и не вызывает растяжения бумаги.
Клей для реставрации графических работ
Основным клеем, употребляемым почти во всех реставрационных работах, является пшеничный, приготовленный на 1-процентном эмульсионном желатине.
Состав клея:
Размягчитель для бумаги
Если бумага была смята, то для расправления и придания гладкости её обрабатывают размягчителем.
Его состав:
Бумагу смачивают размягчителем и накатывают резиновым валиком на толстое стекло, на котором выдерживают до полного выравнивания. Если бумага расправится недостаточно, то смачивание и накатывание бумаги на стекло повторяют.
Для просушивания бумаги её накрывают газетой и разглаживают рукой до впитывания влаги.
Синтетические клеи
Группу синтетических клеев составляют растворы синтетических, конденсационных и полимеризационных смол.
Наиболее распространенными из них являются: перхлорвиниловые, эпоксидные, каучуковые, нитроцеллюлозные, поливинилацетатные и др.
Клей поливинилацетатный - ПВА
Клей ПВА изготовляется на основе эмульсии поливинилацетата.
ПВА продается в готовом к употреблению виде.
Он состоит из следующих компонентов (в м. ч.):
В качестве основы клея ПВА применяется водная, непластифицированная эмульсия.
 Клей ПВА применяют для склеивания древесины, бумаги, картона, хлопчатобумажных тканей между собой, а также для склеивания тканей с древесиной и стеклом и металла с древесиной.
Клей наносят тонким слоем на предварительно очищенную поверхность. Продолжительность открытой выдержки (перед соединением деталей) - 3 мин.
Склеиваемые поверхности соединяют под давлением. Температура склеивания +15-30°. Продолжительность окончательного склеивания 1-3 часа. Прочность клеевых соединений, например тканей, при расслаивании составляет 1,2-1,4 кг/см2.
Клей должен храниться при температуре не ниже +5°. Гарантийный срок хранения 6 месяцев со дня изготовления.
Эмульсия поливинилацетатная пластифицированная
Поливинилацетатная водная эмульсия - продукт полимеризации винилацетата в водной среде в присутствии эмульгатора и инициатора. Пластифицированная эмульсия выпускается трех марок: НВ - низковязкая, СВ - средневязкая и ВВ - высоковязкая. Пластифицированная эмульсия находит применение при изготовлении грунтов для живописи (при применении пластифицированной эмульсин для грунтования холстов, картона, бумаги ее наполовину разбавляют водой). Одновременно эмульсия может применяться как высококачественный клей. Эмульсия применяется для склеивания бумаги, дерева, стекла, тканей, керамики, металлической фольги между собой и друг с другом. Поливинилацетатную эмульсию наносят тонким слоем на предварительно очищенную поверхность. Продолжительность открытой выдержки 5 мин. Склеиваемые поверхности соединяются под давлением. Температура склеивания +15-30°. Продолжительность окончательного склеивания бумаги, тканей, картона, кожи - 2 часа, дерева, керамики, стекла - до 4 часов. Хранят эмульсию при температуре от +5 до +40°. При расслоении эмульсии ее тщательно перемешивают.
Латексный клей Синтетический латекс как клей выпускается нескольких марок (СКС-50 ГП, ДММА-65 ГП, ЛНТ-1, CКH-40-1 ГП). Все перечисленные виды латексных клеев по своим качествам однотипны и различаются в основном исходным сырьем. Расскажем об одном из латексных клеев - СКС-50 ГП. Синтетический латексный клей СКС-50 ГП представляет собой продукт совместной полимеризации бутадиена со стиролом, взятых в соотношении 50 : 50, в водной эмульсии с применением в качестве эмульгатора смеси калиевого мыла и синтетических жирных кислот. Латексный клей применяют для склеивания бумаги, картона, наклеивания гравюр и т. п.
Склеиваемые поверхности соединяют под давлением, обеспечивающим плотность соединения. Гарантийный срок хранения латекса 6 месяцев со дня изготовления.
Клей "БФ-2" Клей БФ-2 один из известных клеев. Он представляет собой спиртовой раствор фенолоформальдегидной смолы (резола), совмещенный с поливинилбутиралем в соотношении 1:1. Клей БФ-2 применяется для склеивания металлов, пластмасс (фенопластов, аминопластов, полистирола, пенопластов), дерева, фанеры, кожи, бумаги, картона и др. Клей наносят на склеиваемые поверхности тонким слоем, затем дается открытая выдержка в течение 2-3 мин. Склеиваемые детали соединяются под давлением. Температура склеивания +15-30°. Продолжительность предварительного схватывания 15-20 мин. Окончательное склеивание наступает через 4-8 часов. Прочность клеевых соединений при расслаивании 1,5-1,6 кг/см2.
Клей "Марс" Клей "Марс" находит широкое применение в практике склеивания самых различных материалов: дерева, бумаги, картона, кожи и др.
Склеивание производится так же, как и клеем БФ-2. Предварительное схватывание клея 20-45 мин. Продолжительность окончательного склеивания от 1 до 12 часов (в зависимости от типа склеиваемых материалов). Прочность клеевого соединения при расслаивании-13- Г,4 кг/см2.
Эпоксидные клеи ЭД-5 и ЭД-6 Эпоксидные клеи приготовляют на основе эпоксидных смол - продуктов поликонденсации двухатомных фенолов с эпихлортядрином. При обычной температуре эпоксидные смолы представляют собой высоковязкие жидкости янтарно-желтого цвета. Эпоксидная смола имеет большой срок хранения. В практике вспомогательных работ используются главным образом смолы ЭД-5 и ЭД-6. Эти смолы, являясь высоковязкими, при приготовлении клея требуют растворения. Растворителями могут служить ацетон, спирт и др. Отвердителями эпоксидных смол служат полиэтиленполиамин, пиридин, метафинилендиамин и др. Наиболее распространенным из них является полиэтиленполиамин. Пластификатором эпоксидного клея чаще всего является дибутилфталат. Количество вводимого дибутилфталата влияет на прочность эпоксиных клеев. Ценным свойством эпоксидных смол является возможность значительного введения наполнителей - до 400% от веса смолы, что еще более повышает прочность клеевого соединения. В качестве наполнителей в эпоксидных клеях используют цемент, кварцевый песок, каолин, тальк, окись цинка, асбестовую муку, алюминиевый, железный, медный порошок и др. В зависимости от вида применяемого наполнителя можно получать различные прочностные показатели эпоксидного клея.
Состав клея на основе смол ЭД-5 и ЭД-6(г):
Состав клея более жидкого (г):
Общие правила склеивания поверхностей |