В даний час існує величезна кількість клеїв різного походження, приготування і застосування. Для того щоб визначити, які клеї можна використовувати для виготовлення бджільницьких виробів, спочатку розглянемо загальні характеристики клеїв.
ЗАГАЛЬНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ клеїв
Клей - це природне або синтетичне речовина, що застосовується для з'єднання різних матеріалів за рахунок утворення зв'язку клейової плівки з поверхнями склеюваних матеріалів.
Існує чотири основні групи клеїв за їх походженням: природні, рослинні, мінеральні та синтетичні.
Клеї, які використовуються при виготовленні бджільницьких виробів, повинні відповідати наступним вимогам: міцно склеювати; бути простими у вживанні; мати життєздатність і великий термін зберігання; бути водостійкими (для виробів, що працюють в умовах високої вологості); бути біостійкими, т. е. пручатися руйнівної діяльності мікроорганізмів; не руйнувати волокно деревини; бути порівняно дешевими; не викликати затуплення ріжучих інструментів при обробці склеєних матеріалів; бути нешкідливими для людини і бджіл; бути вогнестійкими.
Адгезію. або прилипанием, називають зв'язок між поверхнями двох різнорідних твердих тіл. Гарну адгезію до деревини і листовим деревним матеріалам мають природні клеї тваринного походження і синтетичні карбамідні клеї.
Важливою характеристикою клею є його в'язкість. Клеї зниженої в'язкості легко вбираються деревиною, чому міцність клейового з'єднання знижується. Зі збільшенням в'язкості клею до певних меж, різних для різних типів клеїв, їх просочує здатність знижується, а міцність з'єднання підвищується. Клеї з підвищеною в'язкістю важко наносити на поверхні, і тому вони, як правило, утворюють товстий Маломіцний клейовий шар.
Водостійкість - властивість клею не знижувати міцності клейового з'єднання при впливі на нього вологи. При виготовленні пчеловодного інвентарю і особливо вуликів ця характеристика клею є дуже важливою, оскільки використання неводостійких клеїв призводить до порушення цілісності та міцності клейових з'єднань, що буває особливо помітно в вуликах після зимівлі.
За водостійкості клеї діляться на клеї підвищеної водостійкості, водостійкі і обмежено водостійкі. До водостійким відносяться більшість синтетичних клеїв, а також гумовий клей марки «А», обмежено водостійкі казеїнові, абсолютно неводостійкі глютіновие клеї тваринного походження - кістковий і міздровий.
Біологічна стійкість клеїв різна. Клеї органічного походження (природні і рослинні) при
сприятливих умовах являють собою гарну живильне середовище для мікроорганізмів. Такі клеї легко уражаються бактеріями і грибами, що різко знижує міцність клейового з'єднання. До біостійким відносяться синтетичні клеї.
Схвативаемость (швидкість затвердіння) залежить від виду і складу клею. Схвативаемость природних клеїв тваринного походження залежить від температури склеювання і швидкості випаровування води з клейового шва. При кімнатній температурі швидкість затвердіння цих клеїв знаходиться в межах 24-48 годин. Перетворення синтетичних клеїв в тверде нерозчинний стан відбувається внаслідок хімічної реакції. Під впливом високої температури реакція протікає швидше. Швидкість затвердіння цих клеїв при кімнатній температурі знаходиться в межах від декількох годин до однієї доби.
Приготування І використання клейової
Клеї тваринного походження. До цих клеїв відносяться мездровий і кістковий клеї, ще їх називають глютіновимі клеями.
Міздровий клей готують із підшкірного шару шкір (міздрі). Кістковий клей виробляють з очищених і знежирених кісток тварин, рогів і копит. Глютіновие клеї поставляються у вигляді щільних блискучих плиток, у вигляді лусочок або крупи.
Приготування клею починається з його замочування протягом 10-12 годин, після чого його в клеянке розпускають на водяній бані. Використовується готовий клей тільки в гарячому стані при температурі 50-70 ° С.
Через складності приготування і використання клею, а також з-за повної відсутності водостійкості цей клей можна використовувати лише для склеювання дерев'яних виробів, експлуатованих усередині сухих опалюваних
приміщень. У зв'язку з цим глютіновие клеї не можуть бути рекомендовані для застосування при виготовленні вуликів і пчеловодного інвентарю.
Казеїновий клей. Основною частиною казеїнового клею є молочний білок (казеїн), який міститься в знежиреному сирі. Клей виходить на основі казеїну і лужного реагенту.
Казеїн в чистому вигляді швидко набухає у воді, але не розчиняється і клеїть розчину не утворює. Добре розчиняється казеїн в лужному середовищі. Різні лугу діють на нього неоднаково. Наприклад, казеїн, розчинений у водному розчині їдкого натру, утворює клей великий життєздатності (до 48 годин), але незначною водостійкості. Казеїн, розчинений в вапняному молоці, навпаки, утворює клей високої водостійкості, але малої життєздатності. Таким клеєм можна працювати тільки 15-20 хвилин, після чого він твердне, перетворюється в камінь і стає непридатним для подальшого використання.
Казеїновий клей готують із порошку, який містить всі необхідні складові компоненти, крім води. Промисловість виробляє казеїнові клеї марок «Особливий» (В-105), «Екстра» (В-107) і «Звичайний» (ПРО).
Зберігають казеїновий клей в заводській упаковці в сухому приміщенні при температурі не вище 30 ° С. При температурі понад 40 ° С казеїн втрачає властивості, що клеять. Термін придатності казеїнового клею в порошку - 5 місяців. При розкритті тари казеїновий клей необхідно ретельно перемішувати, так як під час транспортування важчі складові частини порошку (їдкий натр, мідний купорос) зазвичай осідають на дно. Тому в одній тарі може виявитися порошок з різними властивостями, хоча на заводі він був приготовлений по одному рецепту.
Для приготування клейового розчину клей в порошку поступово всипають у воду кімнатної Температури при постійному перемішуванні. Порошок змішують з водою у співвідношенні від 1: 1,7 до 1: 2,3 (в залежності від необхідне в'язкості). Розмішування триває з невеликими; перервами протягом години до отримання однорідної сметаноподібної тягучою маси сіро-білого кольору із запахом гасу. Готовий клейовий склад стікає з дерев'яної лопатки безперервної цівкою або ниткою, залишаючи на поверхні лопатки блискучу плівку. Взятий пальцями клей утворює між ними тягнуться нитки. Клей наносять на попередньо підготовлені поверхні, що склеюються тонким шаром, а потім їх стискають і залишають на 48 годин для повного висушування.
Життєздатність робочого розчину казеїнового клею становить 4-7 годин, після чого він загусає. Загуснув клей, що втратив здатність стікати з кисті, до подальшого вживання непридатний. Розбавляти такий клейовий розчин водою для зниження його в'язкості не можна, оскільки клеять розведеного водою клею втрачаються в значній мірі.
Казеїнові клеї дають міцні з'єднання, але вони має незначну водостійкість.
Рецепт водостійкого, простого в приготуванні і застосуванні екологічно безпечного казеїнового (сирно-вапняного) клею мені вдалося знайти в журналі «Бджоляр-практик» (м.Москва) (№ 3, 1929 р): дві частини віджатого досуха нежирного сиру і одну частину свежегашеной змішати і ретельно протерти до густоти сметани. Оскільки клей цей дуже швидко сохне, то готувати його треба з такого розрахунку, щоб приготована маса клею була використана протягом 10-15 хвилин. З огляду на, що вихідні компоненти клею (творог і вапно) порізно можуть зберігатися протягом тривалого терміну, а час приготування робочої маси становить всього кілька хвилин, складнощів з використанням сирно-вапняного клею не виникає.
З огляду на високу водостійкість і міцність, а також дешевизну, екологічну безпеку і простоту приготування, сирно-вапняний клей можна рекомендувати при виготовленні вуликів і пчеловодного інвентарю.
Синтетичні клеї. Відрізняються високою біо- та вологостійкість, великий міцністю клейового з'єднання.
Основні недоліки синтетичних клеїв, особливо на основі смол, що включають феноли і формальдегіди, - мала життєздатність їх робочих сумішей (від декількох хвилин до декількох годин), але найголовніше - їх висока токсичність. З цих причин такі клеї рекомендувати для бджільницьких виробів не можна.
До синтетичних клеїв відносяться також і дисперсійні клеї, в яких дрібні частки твердого полімеру рівномірно розподілені в рідкому дисперсійному середовищі, зазвичай у воді. Найбільш поширені клеять дисперсії на основі полівінілацетату (ПВА).
Акрилові клеї. Застосовують у вигляді водних емульсій. Залежно від вихідного складу акриловий клей являє безбарвну і слабоокрашенних рідина. Найчастіше вихідні компоненти змішують безпосередньо перед застосуванням, проте деякі стійкі при зберіганні акрилові клеї поставляють готовими до застосування. Деякі акрилові клеї на основі ціанакрілатний з'єднань швидко тверднуть під дією вологи, тому їх використовують навіть для склеювання тканин людського організму при хірургічних операціях.
Гумовий клей. У традиційному уявленні гумовий клей використовується тільки для склеювання виробів з гуми. Однак це не зовсім так, оскільки гумовий клей з успіхом можна використовувати не тільки для приклеювання гуми до скла, металу, цементу дереву, але і для склеювання паперу, тканини, картону, дерева та ін. Головне при цьому, щоб склеювані поверхні були добре підготовлені і знежирені.
Гумовий клей марки «А» з натурального каучуку дає досить міцний і вологостійкий шов. Цей клей щодо нетоксичний, він постійно готовий до вживання, досить швидко висихає. Основним недоліком цього клею можна вважати його відносну дорожнечу.
З огляду на все сказане вище, гумовий водостійкий клей марки «А» можна рекомендувати до застосування при виготовленні бджільницьких виробів.
Силікатний клей. Раніше цей клей широко використовувався в побуті і називався він канцелярським. В даний час він використовується в основному як органічне сполучна в водорозчинних фарбах, але цим клеєм з успіхом можна клеїти і дерев'яні вироби.
У продаж він надходить в магазини будівельних матеріалів під назвою «Рідке скло (калиевое)». Являє собою густу безбарвну або сірого кольору рідина, що отримується з розчинного силікату калію.
Отримана після склеювання виробів єднальна плівка з рідкого скла має високу кислото- і водостійкість, а також достатню міцність. Випари застиглої клеїть плівки з рідкого скла нетоксичні. Клей цей постійно готовий до вживання, його зручно зберігати і використовувати. По всіх названих причин застосування силікатного клею можна рекомендувати при виготовленні бджільницьких виробів.
Клеї для шпалер КМЦ. Клей КМЦ - продукт хімічної переробки деревної целюлози. Являє дрібнозернистий порошок або стружку білого або кремового кольору.
Для використання клей замочують у необхідній кількості води на кілька годин, а потім змащують ним поверхні, що склеюються і з'єднують їх. Утвориться після висихання плівка неводостійка. Однак, якщо в приготований розчин клею КМЦ додати 1% -ний розчин алюмокалієвих квасцов, то утворюється після висихання плівка буде вологостійкою. Таким розчином клею можна клеїти і деревину.