1.3 Продукты растворения коллагена

В настоящее время научный и практический интерес представляют продукты растворения коллагена (ПРК), из которых получают различную продукцию для народного хозяйства.

ПРК получают по специальной технологии: коллагенсодержащее сырье измельчают на частицы размером 4 мм и менее, промывают проточной водой, частично обезжиривают, после чего подвергают щелочно-солевой или ферментативной обработке. Обычно используют 10-13-процентный раствор щелочи в насыщенном растворе сернокислого натрия. В таком растворе кусочки коллагенсодержащего сырья выдерживают от 20 до 24 часов, после чего их промывают полунасыщенным раствором сернокислого натрия. Нейтрализацию оставшейся на кусочках щелочи осуществляют соляной кислотой. Далее проточной водой тщательно промывают уже набухший коллаген и измельчают его на частицы размером 1-2 мм. Растворение коллагена проводят в растворе какой-либо органической кислоты (уксусной, лимонной и т.д.) оптимальной концентрации, предварительно определив максимум набухания [17].

1.4 Клей

Коллагеновые, или глютеиновые, клеи представляют группу клеев, обладающих сильной связывающей способностью; добывают их из костей, кожи и роговидных тканей животных. К ним относятся: желатин, столярный (костный и мездровый) клей, а также рыбий клей, добываемый из плавательных пузырей и костей рыб осетровых пород.

Столярные мездровые и костные клеи поступают в продажу в виде плиток темного цвета или студнеобразной массы - галерты; рыбий клей - в виде тонких полупрозрачных пластинок белого цвета.

Мездровый клей дает очень прочное соединение деталей (до 150 кгс/см² на скалывание), мало тупит инструмент при обработке и дает чистую, незаметную линию склейки.

Костный клей, по сравнению с мездровым, обладает несколько худшей клеящей способностью и меньшей прочностью клеевого шва. В остальном мало отличается от мездрового [18].

Клей костный получают из костей крупных позвоночных животных, костяных отходов и лома. Для этого кости дробятся, обезжириваются, а затем варятся. Клеевой бульон, содержащий 10—20% клея, отстаивается, осветляется фильтрованием, иногда отбеливается и выпаривается в вакуум-аппарате до 30—40% содержания клея. Далее перерабатывается на пластины или в другие формы.

Клей костный может поставляться в следующих видах: плиточный, дробленый, гранулированный, чешуйчатый и галетра (клеевой студень). Цвет плиток клея может быть от светло-желтого до темно-коричневого. Темный цвет является показателем пониженного качества только при наличии пригорелого запаха.

Просвечиваемость плиток должна быть равномерной. Пятна указывают на наличие в клее сгустков, а мутность свидетельствует о его пониженном качестве. Поверхность плиток может быть гладкой или волнистой, но обязательно блестящей, без следов плесени и бактериальных образований. Запах клея не должен быть гнилостным, затхлым. Нормальный излом плиток — стекловидный с острыми краями. Влажность сухого клея не должна превышать 17%.

Галерта должна содержать не менее 50% сухого клея и быть однородной желеобразной массой, без сгустков и темных пятен, без гнилостного запаха.

В зависимости от качественных показателей клей делятся на следующие марки: К3,5, К3,0, К2,5, К2,2, К2,0, К1,8(по условной вязкости).

Наименование показателя	Характеристика и норма для клея марки:
Внешний вид и цвет клея:	К 3,5	К 3,0	К 2,5	К 2,2	К2,0		К 1,8
гранулированного	Однородные гранулы размером 3-5 мм, полностью проходящие через сито с отверстиями диаметром 10мм.
	От желтого до темно- коричневого		От темно- желтого до коричневого цвета
Дробленого	Частицы клея, полностью проходящие через сито с отверстиями диаметром 10мм
	От желтого до темно-коричневого		От темно- желтого до темно- коричневого
Плиточного	Плитки площадью до 400 см2, толщиной до 16 мм с твердой поверхностью; с пузырьками воздуха, видимыми в проходящем свете
	От желтого до темно-коричнев.		Темно-желтый или коричневый			Темно-коричневый
чешуйчатого	Хлопьевидные или порошкообразные частицы от светло-желтого до светло- коричневого цвета с сероватым оттенком
Галерты	Клеевой студень от темно-желтого до темно-коричневого цвета

Таблица 2. Физические свойства костного клея

Вязкость условная, условные градусы, Э°, не менее	3,5	3,0	2,5	2,2	2,0	1,8
Прочность склеиванния древесины, МПа, не менее (кгс/см2)	9,0 90	7,5 75	10 100	9,0 90	7,5 75	6,0 60
Массовая доля золы, %. не более	3,5	3,5	3,0	3,0	3,0	3,5
Массовая доля общего жира, %, не более	3,0
Стойкость раствора клея против загнивания, суток, не менее	6	5	5	4	3	3
Пенообразование, см3, не более	20	25	30	40	50	50
Показатель активных водородных ионов водного раствора с массовой долей клея 1%, ед. РН	5,5-6,0

Таблица 3. Химические свойства костного клея

[19]

Рыбий клей рекомендуется употреблять там, где нужен совершенно чистый, малозаметный и прочный шов.

Коллагеновые клеи обладают способностью повторно растворяться в воде, боятся сырости и поэтому не пригодны для гидромоделей. Раствор клея, а также плитки, если они находятся в сыром месте, легко загнивают. При высоких температурах и пересыхании клеевой шов становится хрупким.

При работе с коллагеновыми клеями температура воздуха в рабочем помещении должна быть не ниже 18 °С. При более низкой температуре клей быстро застудневает и не впитывается в поры склеиваемой древесины.

Кроме древесины, коллагеновые клеи хорошо склеивают бумагу, картон и текстиль.

Приготовление коллагеновых клеев

Плитки клея намачивают в холодной воде в течение 12 ч до полного набухания. Время набухания можно сократить вдвое, если плитки раздробить на мелкие куски. Полное набухание определяется отсутствием внутри плитки твердого ядра. Набухшие куски клея вынимают из воды и кладут в клееварку.

Варку клея нельзя вести на открытом огне, так как это ухудшает клеящие свойства вплоть до полной порчи клея. Нагрев клея производят в клееварке, представляющей собой так называемую водяную баню. В ней сосуд с клеем нагревается горячей водой, температура которой не может превышать 100° С. Но длительное нагревание клея в водяной бане при температуре 90 - 100° С также приводит к ухудшению качеств клея.

Клей наибольшей прочности получают варкой при температуре 70 - 80°С. Горячий клей должен иметь густоту жидкой сметаны.

Работа с коллагеновыми клеями.

Горячий клей быстро наносят ровным слоем лубяной или щетинной кистью на склеиваемые поверхности. После смазывания поверхностей следует немного выждать, пока клей впитается в древесину. Для прочной склейки соединяемые детали нужно сжать струбциной или прессом и оставить в таком положении до полного затвердевания клеевого шва.

Мелкие детали музейных и летающих моделей удобно склеивать, применяя струбцины малого размера и различные зажимы [20].