Клей для животных — это клей , который создается путем длительного кипячения соединительной ткани животных в процессе, называемом рендерингом . [1] Помимо использования в качестве клея, он используется для покрытия и проклейки , в декоративных композициях, украшениях и в качестве осветляющего агента . [1]
Эти белковые коллоидные клеи образуются в результате гидролиза коллагена кожи, костей, сухожилий и других тканей, подобно желатину . Само слово коллаген происходит от греческого κόλλα ( колла ), что означает «клей». Эти белки образуют молекулярную связь с приклеенным объектом. [ нужна цитация ] Обычно кератиновые клеи , хотя и сделаны из частей животных, таких как рога и копыта, не считаются клеями животных, поскольку они не являются коллагеновыми клеями. [2]
Стереотипно, рассматриваемое животное — это лошадь , а усыпленных лошадей часто называют «отправленными на клеевой завод». Однако используются и другие животные, в том числе крупный рогатый скот, [3] кролики и рыба . [4]
Животный клей существовал с древних времен, хотя его использование не было широко распространено. Клей, полученный из конского зуба, датируется почти 6000 лет назад, но никакие письменные записи того времени не могут доказать, что он использовался в полной мере или широко. [5]
Первые известные письменные процедуры изготовления животного клея были описаны около 2000 г. до н.э. Между 1500 и 1000 годами до нашей эры его использовали для изготовления деревянной мебели и фресок, которые можно было найти даже на гробах египетских фараонов . [6] Доказательства представлены в виде резьбы по камню, изображающей приготовление и использование клея, который в основном использовался для изготовления мебели для гробниц фараона. [7] В египетских записях говорится, что клей животного происхождения изготавливали путем плавления его на огне, а затем наносили кистью. [8]
Древние греки и римляне позже использовали клей животных и рыб для изготовления шпона и маркетри , склеивания тонких срезов или слоев древесины. [6] Клей животных, известный как тауроколла ( ταυρόκολλα ) по-гречески и клейковина тауринум по -латыни , в древности изготавливался из шкур быков . [9] Сломанную керамику также можно починить с помощью клея животного происхождения, заполняя трещины, чтобы скрыть дефекты. [10]
Около 906–618 гг. до н. э. рыба, бычьи рога и рога оленя использовались для производства клеев и связующих веществ для пигментов в Китае . [11] Клеи животных использовались в качестве связующих веществ в красках во времена династии Тан . Аналогичным образом они использовались на фигурках Терракотовой армии . [12] Записи показывают, что одним из основных компонентов чернил сажи был белковый клей. Клеи из бычьего рога и клея из оленьего рога связывали частицы пигментов вместе, действуя как консервант, образуя пленку на поверхности по мере высыхания чернил. [9] Китайцы, такие как Као Гун Цзи, также исследовали клей в медицинских целях. [13]
Использование животного клея, а также некоторых других типов клея, в значительной степени исчезло в Европе после упадка Западной Римской империи до 16-18 веков, когда деревянная мебель стала основным ремеслом. [6] В средние века рыбий клей оставался источником живописи и освещения рукописей. [14] С 16 века шкурный клей использовался при изготовлении скрипок . [7]
Коренные американцы использовали клей для копыт прежде всего в качестве связующего вещества и в качестве водостойкого покрытия, вываривая его из остатков животных и нанося на открытые поверхности. Иногда они использовали шкурный клей в качестве краски для создания узоров после нанесения пигментов и дубления шкур . [15] Клей для копыт будет использоваться не только для шкур, например, в качестве консерванта для волос. Ассинибойны предпочитали более длинные волосы, поэтому смазывали пряди смесью красной земли и клея для копыт. [16] Его также использовали для связывания перьев и снаряжения вместе. [17]
Первая коммерческая фабрика по производству клея открылась в Голландии около 1700 года и производила клей для животных из шкур. [6] Первый завод по производству клея в США открылся в 1899 году и был основан кожевенной промышленностью Милуоки. [5] Компания LD Davis процветала в производстве клея для животных во время Великой депрессии после того, как переключила свое внимание с трафаретной печати на продажу местным производителям коробок и другим пользователям. Рецептура животного клея Л. Д. Дэвиса для переплетного дела все еще находится в производстве. [18] В 18 и 19 веках владельцы ранчо избавлялись от старых животных, в частности лошадей, на клеевые фабрики. Появление синтетических клеев ознаменовало крах индустрии клея для животных.
Сегодня клей животного происхождения редко используется в промышленности, но все еще используется для изготовления и реставрации скрипичных инструментов, картин, иллюминированных пергаментных рукописей и других артефактов. [9] Желатин , форма животного клея, содержится во многих современных продуктах, таких как желатиновые десерты , зефир , фармацевтические капсулы, [19] и фотопленка, а также используется для укрепления оберток сухожилий, дерева, кожи, коры и бумаги. Многие мастера также предпочитают клей для шкур синтетическим клеям из-за его обратимости, сопротивления ползучести и склонности к смыканию стыков по мере отверждения.
Этот клей в основном используется в качестве клея, проклейки или лака, хотя он используется не так часто, как другие клеи, поскольку он водорастворим . Другие аспекты, такие как сложность хранения во влажном состоянии, потребность в свежем сырье (кожа животного не может быть гнилой или обгоревшей), затрудняют получение и использование этого продукта. Сейчас заводы производят другие виды клеев, поскольку процесс производства клея животного происхождения сложен. [20] Клеи животных также темнеют с возрастом и сжимаются по мере высыхания, что может нанести вред дереву, бумаге или произведениям искусства. Слишком интенсивное обращение и слишком частые изменения температуры или влажности могут нанести еще больший вред. [10] Некоторые компании, например, в Канаде, до сих пор производят клей для животных, шкур и копыт лошадей. В последнее время клей животного происхождения был заменен другими клеями и пластиками, но остается популярным для реставрации .
Клей животного происхождения был самым распространенным клеем для деревообработки на протяжении тысячелетий, пока в 20 веке не появились синтетические клеи, такие как поливинилацетат (ПВА) и другие клеи на основе смол. Сегодня он используется в основном в специальных целях, таких как люцерное дело , изготовление органа , ремонт фортепиано и реставрация антиквариата. Художники по стеклу используют способность шкурного клея связываться со стеклом. По мере затвердевания клей сжимается, раскалывая стекло. [ нужны разъяснения ] [ нужна ссылка ]
Он имеет ряд преимуществ и недостатков по сравнению с другими клеями. Клей наносится горячим, обычно кистью или шпателем. Клей хранится горячим в горшке для клея, который может представлять собой специально предназначенный для этой цели электрический агрегат, пароварку или просто кастрюлю или мультиварку, чтобы обеспечить теплую водяную баню для контейнера с клеем. Большинство клеев животного происхождения растворимы в воде, что полезно для суставов , которые в какой-то момент может потребоваться разъединить. [21] Иногда на такие соединения наносят спирт, чтобы обезвоживать клей, делая его более хрупким и его легче расколоть. Пар также можно использовать для размягчения клея и разделения стыков. [ нужна ссылка ] [ оригинальное исследование? ]
Конкретные типы включают клей для шкур , костный клей , рыбий клей , клей из кроличьей кожи .
Клей для шкур изготавливается из шкур животных (шкуры животных) и часто используется в деревообработке. Он может поставляться в виде гранул, хлопьев или плоских листов, срок хранения которых в сухом виде не ограничен. Его растворяют в воде, нагревают и наносят теплым, обычно при температуре около 60 °C (140 °F). Более высокие температуры быстро разрушают прочность клея для шкур. [22] Для поддержания клея горячим во время использования можно использовать коммерческие емкости с клеем, простые водяные бани или пароварки. Когда клей для шкур остывает, он быстро застывает. При комнатной температуре приготовленный клей для шкур имеет консистенцию застывшего желатина, который по сути имеет аналогичный состав. Загущенный клей для шкур не обладает значительной прочностью, поэтому очень важно нанести клей, подогнать детали и удерживать их устойчиво, прежде чем температура клея упадет намного ниже 50 ° C (120 ° F). У всех клеев есть время открытого состояния — время, в течение которого клей остается жидким и работоспособным. Соединение деталей после истечения открытого времени приводит к слабой связи. Время раскрытия клея Hide обычно составляет минуту или меньше. На практике это часто означает необходимость нагревать склеиваемые детали и склеивание в очень теплом помещении [23] , хотя можно обойтись и без этих шагов, если операцию склеивания и зажима можно выполнить быстро.
Если клей для шкур используется время от времени, излишки клея можно хранить в морозильной камере, чтобы предотвратить порчу из-за роста микроорганизмов . Клей для шкур обладает некоторыми свойствами заполнения зазоров, [24] хотя современные клеи для заполнения зазоров, такие как эпоксидная смола, в этом отношении лучше.
Скрыть клей, жидкий при комнатной температуре, можно и за счет добавления мочевины. В стресс-тестах, проведенных Марком Шофилдом из журнала Fine Woodworking Magazine, «жидкий клей для шкур» выгодно отличался от обычного клея для шкур [25] по средней прочности сцепления. «Однако любой жидкий клей для шкур старше шести месяцев может быть подозрительным, поскольку мочевина в конечном итоге гидролизует белковую структуру клея и ослабляет ее – даже несмотря на то, что во время производства продукт был «защищен» различными бактерицидами и фунгицидами». [22]
Шкуры животных замачивают в воде для получения «запаса». Затем сырье обрабатывают известью , чтобы разрушить шкуры. Затем шкуры промывают для удаления извести, а любые остатки нейтрализуют слабым раствором кислоты. Шкуры нагревают в воде до тщательно контролируемой температуры около 70 °C (158 °F). Затем «клеевой раствор» удаляют, добавляют еще воды и процесс повторяют при повышении температуры.
Затем клеевой раствор сушат и измельчают в гранулы. [26]
Существенные недостатки кожевенного клея – его температурные ограничения, короткое время схватывания и уязвимость к микроорганизмам – компенсируются рядом преимуществ. Клеевые соединения Hide являются обратимыми и ремонтопригодными. Недавно склеенные соединения легко разойдутся под воздействием тепла и пара. Клей для шкур прилипает сам к себе, поэтому ремонтник может нанести новый клей на стык и снова зажать его. Напротив, клей ПВА не прилипает к себе после затвердевания, поэтому для успешного ремонта необходимо сначала удалить старый клей, что обычно требует удаления части приклеиваемого материала.
Клей для скрытия создает несколько хрупкое соединение, поэтому сильный удар часто приводит к очень чистому разрыву соединения. Напротив, раскол шва, склеенного ПВА, обычно повреждает окружающий материал, создавая неровный разрыв, который труднее отремонтировать. Этой хрупкостью пользуются производители приборов. Например, инструменты семейства скрипок требуют периодической разборки для ремонта и обслуживания. Верхнюю часть скрипки легко снять, просунув мастихин между верхушкой и ребрами и проведя им по всему суставу. Хрупкость позволяет снять верхушку, зачастую без существенного повреждения древесины. Для переклейки верха требуется только нанести на стык новый горячий клей для кожи. Если бы верхняя часть скрипки была приклеена клеем ПВА, для снятия верхней части потребовалось бы тепло и пар для разборки соединения (что привело бы к повреждению лака), тогда из соединения пришлось бы удалить древесину, чтобы убедиться, что перед этим не осталось затвердевшего клея ПВА. подклеиваем верх.
Клей для шкур также действует как самостоятельный зажим. Как только клей начнет превращаться в гель, он скрепит соединение. Производители скрипок могут склеивать центральные швы верхней и задней пластин, используя натертый шов , а не зажимы . Этот метод включает в себя покрытие половины стыка горячим клеем для шкур, а затем притирание другой половины к стыку до тех пор, пока клей для шкур не начнет превращаться в гель, после чего клей станет липким. На этом этапе пластина откладывается без зажимов, и клей для шкур стягивает стык по мере затвердевания.
Клей для шкур восстанавливает свои рабочие свойства после остывания, если его повторно нагреть. Это свойство можно использовать, когда открытое время клея не позволяет нормально проклеить стык. Например, производитель виолончелей может быть не в состоянии приклеить и прижать верхнюю часть к ребрам инструмента за короткое время открытой обработки, составляющее одну минуту. Вместо этого строитель нанесет полоску клея вдоль ребер и даст ему остыть. Затем верх прижимается к ребрам. Перемещаясь на несколько дюймов за раз, мастер вставляет в стык нагретый мастихин, нагревая клей. Когда клей разжижается, мастихин убирают, а клей остывает, создавая связь. Аналогичный процесс можно использовать для приклеивания шпона к подложке. Шпон и/или подложка покрываются горячим клеем для кожи. Когда клей остынет, шпон укладывают на основу. К шпону прикладывают горячий предмет, например утюг, разжижая находящийся под ним клей. Когда утюг снят, клей остывает, приклеивая шпон к основе.
Скрытые клеевые соединения не расползаются под нагрузками. Клеи ПВА создают пластичные соединения, которые со временем расползутся, если к ним приложить большие нагрузки.
Клей для шкур поставляется в различной концентрации в граммах , каждый из которых подходит для конкретного применения. Производители приборов и шкафов будут использовать диапазон прочности от 120 до 200 грамм. Некоторые клеи для шкур продаются без указания прочности в граммах. Опытные пользователи избегают использования этого клея, поскольку он может оказаться слишком слабым или слишком прочным для предполагаемого применения.
Клей из кроличьей шкуры в сухом состоянии более гибкий, чем обычный клей для шкур. Его используют для проклейки или грунтования холстов масляных художников. Он также используется в переплетном деле и в качестве клейкого компонента в некоторых рецептах левкаса и компо .
Рыбий клей изготавливается из костей или тканей рыбы. Isinglass изготавливается специально из плавательного пузыря на основе коллагена. Рыбий клей использовался в Древнем Египте и классической античности в Средиземноморье; они продолжали использоваться в Европе в период поздней античности и средневековья и до сих пор используются в нишевых приложениях. При высыхании он становится хрупким, поэтому его иногда смешивают с пластификаторами , такими как патока и мед . Его использовали в искусстве, деревообработке, лютере , а также для склеивания бумаги и кости. [27]
Isinglass – это превосходный сорт рыбьего клея, изготовленный путем промывания и сушки внутренних слоев звуков (плавательных пузырей) рыбы. Лучший сорт — российский изингласс — получают из осетра.