КЛЕй В ПЧЕЛОВОДСТВЕ.

В настоящее время существует огромное количество клеев разного происхождения, приготовления и примене-ния. Для того чтобы определить, какие клеи можно ис-пользовать для изготовления пчеловодных изделий, вначале рассмотрим общие характеристики клеев.
► Общие характеристики клеев
Клей — это природное или синтетическое вещество, применяемое для соединения различных материалов за счет образования связи клеевой пленки с поверхностями склеиваемых материалов.
Существует четыре основных группы клеев по их проис-хождению: природные, растительные, минеральные и син-тетические.
Клеи, используемые при изготовлении пчеловодных изделий, должны отвечать следующим требованиям: прочно склеивать; быть простыми в употреблении; иметь жизнеспособность и большой срок хранения; быть водостойкими (для изделий, работающих в условиях высокой влажно¬сти); быть биостойкими, т. е. сопротивляться разрушительной деятельности микроорганизмов; не разрушать волокно древесины; быть сравнительно дешевыми; не вызывать затупления режущих инструментов при обработке склеенных материалов; быть безвредными для человека и пчел; быть огнестойкими.
Адгезией, или прилипанием, называют связь между по-верхностями двух разнородных твердых тел. Хорошей ад-гезией к древесине и листовым древесным материалам обладают природные клеи животного происхождения и синтетические карбамидные клеи.
Важной характеристикой клея является его вязкость. Клеи пониженной вязкости легко впитываются древесиной, отчего прочность клеевого соединения снижается. С уве-личением вязкости клея до определенных пределов, раз-личных для разных типов клеев, их пропитывающая спо-собность снижается, а прочность соединения повышается. Клеи с повышенной вязкостью трудно наносить на поверх-ности, и поэтому они, как правило, образуют толстый ма-лопрочный клеевой слой.
Водостойкость — свойство клея не снижать прочности клеевого соединения при воздействии на него влаги. При изготовлении пчеловодного инвентаря и особенно ульев эта характеристика клея является очень важной, посколь-ку использование неводостойких клеев приводит к нару-шению целостности и прочности клеевых соединений, что бывает особенно заметно в ульях после зимовки.
По водостойкости клеи делятся на клеи повышенной водостойкости, водостойкие и ограниченно водостойкие. К водостойким относятся большинство синтетических клеев, а также резиновый клей марки «А», ограниченно водостойки казеиновые, совершенно неводостойкие глютиновые клеи животного происхождения — костный и мездровый.
Биологическая стойкость клеев различна. Клеи органи-ческого происхождения (природные и растительные) при
благоприятных условиях представляют собой хорошую питательную среду для микроорганизмов. Такие клеи легко поражаются бактериями и грибами, что резко снижает прочность клеевого соединения. К биостойким относятся синтетические клеи.
Схватываемость (скорость затвердения) зависит от вида и состава клея. Схватываемость природных клеев живот-ного происхождения зависит от температуры склеивания и скорости испарения воды из клеевого шва. При комнатной температуре скорость затвердения этих клеев находится в пределах 24—48 часов. Превращение синтетических клеев в твердое нерастворимое состояние происходит вследствие химической реакции. Под влиянием высокой температуры реакция протекает быстрее. Скорость затвердения этих клеев при комнатной температуре находится в пределах от нескольких часов до одних суток.
► Приготовление и использование клеев
Клеи животного происхождения. К этим клеям относятся мездровый и костный клеи, еще их называют глюти-новыми клеями.
-Мездровый клей приготовляют из подкожного слоя шкур (мездры). Костный клей вырабатывают из очищенных и обезжиренных костей животных, рогов и копыт. Глютино-вые клеи поставляются в виде плотных блестящих плиток, в виде чешуек или крупы.
Приготовление клея начинается с его замачивания на протяжении 10—12 часов, после чего его в клеянке распускают на водяной бане. Используется готовый клей только в горячем состоянии при температуре 50—70 °С.
По причине сложности приготовления и использования клея, а также из-за полного отсутствия водостойкости этот клей можно использовать лишь для склеивания деревянных изделий, эксплуатируемых внутри сухих отапливаемых помещений. В связи с этим глютиновые клеи не могут быть рекомендованы для применения при изготовлении ульев и пчеловодного инвентаря.
-Казеиновый клей. Основной частью казеинового клея является молочный белок (казеин), который содержится в обезжиренном твороге. Клей получается на основе казеина и щелочного реагента.
Казеин в чистом виде быстро набухает в воде, но не растворяется и клеящего раствора не образует. Хорошо растворяется казеин в щелочной среде. Разные щелочи действуют на него неодинаково. Например, казеин, растворенный в водном растворе едкого натра, образует клей большой жизнеспособности (до 48 часов), но незначительной водостойкости. Казеин, растворенный в известковом молоке, наоборот, образует клей высокой водостойкости, но малой жизнеспособности. Таким клеем можно работать только 15—20 минут, после чего он затвердевает, превращается в камень и становится непригодным к дальнейшему использованию.
Казеиновый клей приготовляют из порошка, который содержит все необходимые составляющие компоненты, кроме воды. Промышленность вырабатывает казеиновые клеи марок «Особый» (В-105), «Экстра» (В-107) и «Обык-новенный» (ОБ).
Хранят казеиновый клей в заводской упаковке в сухом помещении при температуре не выше 30 °С. При темпера-туре свыше 40 °С казеин теряет клеящие свойства. Срок годности казеинового клея в порошке — 5 месяцев. При вскрытии тары казеиновый клей необходимо тщательно перемешивать, так как во время транспортировки более тяжелые составляющие части порошка (едкий натр, медный купорос) обычно оседают на дно. Поэтому в одной таре может оказаться порошок с различными свойствами, хотя на заводе он был приготовлен по одному рецепту.
Для приготовления клеевого раствора клей в порошке постепенно всыпают в воду комнатной Температуры при постоянном перемешивании. Порошок смешивают с водой в соотношении от 1:1,7 до 1:2,3 (в зависимости от необхо-димое вязкости). Размешивание продолжается с неболь-шими; перерывами в течение часа до получения однород-ной с метанообразной тягучей массы серо-белого цвета с запахом керосина. Готовый клеевой состав стекает с де-ревянной лопатки непрерывной струйкой или нитью, оставляя на поверхности лопатки блестящую пленку. Взятый пальцами клей образует между ними тянущиеся нити. Клей на-носят на предварительно подготовленные склеиваемые поверхности тонким слоем, а затем их сжимают и оставляют на 48 часов для полного высушивания^
Жизнеспособность рабочего раствора казеинового клея составляет 4-7 часов, после чего он загустевает. Загус-тевший клей, потерявший способность стекать с кисти, к дальнейшему употреблению непригоден. Разбавлять такой клеевой раствор водой для снижения его вязкости нельзя, поскольку клеящие свойства разбавленного водой клея утрачиваются в значительной степени.
Казеиновые клеи дают прочные соединения, но они об-ладает незначительной водостойкостью.
Рецепт водостойкого, простого в приготовлении и при-менении экологически безопасного казеинового (творож-но -известкового) клея мне удалось найти в журнале «Пче-ловод -практик» (г. Москва) (№ 3, 1929 г.): две части отжа-того досуха нежирного творога и одну часть свежегашеной извести смешать и тщательно протереть до густоты смета-ны. Поскольку клей этот очень быстро сохнет, то готовить его нрдо из такого расчета, чтобы приготовленная масса клея была использована в течение 10—15 минут. Учитывая, что исходные компоненты клея (творог и известь) порознь могут храниться на протяжении длительного срока, а время приготовления рабочей массы составляет всего несколько минут, сложностей с использованием творожно-известкового клея не возникает.
Учитывая высокую водостойкость и прочность, а также дешевизну, экологическую безопасность и простоту при-готовления, творожно-известковый клей можно рекомен-довать при изготовлении ульев и пчеловодного инвентаря.
-Синтетические клеи. Отличаются высокой био- и вла-гостойкостью, большой прочностью клеевого соединения.
Основные недостатки синтетических клеев, особенно на основе смол, включающих фенолы и формальдегиды, — малая жизнеспособность их рабочих смесей (от нескольких минут до нескольких часов), но самое главное — их высокая токсичность. По этим причинам такие клеи рекомендовать для пчеловодных изделий нельзя.
К синтетическим клеям относятся также и дисперсионные клеи, в которых мельчайшие частицы твердого полимера равномерно распределены в жидкой дисперсионной среде, обычно в воде. Наиболее распространены клеящие дисперсии на основе поливинилацетата (ПВА).
Клей ПВА повсеместно встречается в продаже, он недорог, всегда готов к употреблению, дает довольно проч-ный шов, экологически безопасен. Основные недостатки — невысокая водостойкость клеящего шва и потеря качеств клея после хранения при минусовых температурах на про-тяжении более одного месяца. По этой причине при покупке клея ПВА надо обращать внимание на дату его изготовления. Если нет уверенности в том, что после его изготовления клей хранился в теплом помещении, то клей с датой изготовления с декабря по март месяц лучше не покупать.
Однако указанные выше достоинства явно превалируют над недостатками, и поэтому клей ПВА можно рекомендо-вать для использования при изготовлении пчеловодных изделий, памятуя все же о его не очень высокой водостойкости.
К синтетическим клеям принадлежит и эпоксидный клей, который обычно состоит из двух частей — клеящего со-става и отвердителя. Этот клей готовится непосредственно перед применением путем смешивания в установленных пропорциях клеящего состава и отвердителя. Жизнеспособность приготовленной смеси составляет несколько десятков минут.
Этим клеем, кроме древесины, можно клеить и металлы, пластмассы, керамические плитки и многое другое. Клей обеспечивает высокую прочность склеивания, водостоек и биостоек. Основной недостаток — дороговизна и токсич-ность составляющих компонентов. В пчеловодных издели¬ях может применяться только там, где клеящий шов не контактирует с пчелами и пчелопродуктами.
Акриловые клеи. Применяют в виде водных эмульсий. В зависимости от исходного состава акриловый клей пред-ставляет бесцветную и слабоокрашенную жидкость. Чаще всего исходные компоненты смешивают непосредственно перед применением, однако некоторые устойчивые при хранении акриловые клеи поставляют готовыми к применению. Некоторые акриловые клеи на основе цианакрилатных соединений быстро твердеют под действием влаги, поэтому их используют даже для склеивания тканей человеческого организма при хирургических операциях.
-Резиновый клей. В традиционном представлении рези-новый клей используется только для склеивания изделий из резины. Однако это не совсем так, поскольку резиновый клей с успехом можно использовать не только для приклеивания резины к стеклу, металлу, цементу дереву, но и для склеивания бумаги, ткани, картона, дерева и др. Главное при этом, чтобы склеиваемые поверхности были хорошо подготовлены и обезжирены.
Резиновый клей марки «А» из натурального каучука дает довольно прочный и влагостойкий шов. Этот клей относи-
тельно нетоксичен, он постоянно готов к употреблению, довольно быстро высыхает. Основным недостатком этого клея можно считать его относительную дороговизну.
Учитывая все сказанное выше, резиновый водостойкий клей марки «А» можно рекомендовать к применению при изготовлении пчеловодных изделий.
-Силикатный клей. Раньше этот клей широко использо-вался в быту и назывался он канцелярским. В настоящее время он используется в основном как органическое свя-зующее в водорастворимых красках, но этим клеем с ус-пехом можно клеить и деревянные изделия.
В продажу он поступает в магазины строительных мате-риалов под названием «Жидкое стекло (калиевое)». Пред-ставляет из себя густую бесцветную или серого цвета жид-кость, получаемую из растворимого силиката калия.
Получаемая после склеивания изделий связующая плен-ка из жидкого стекла обладает высокой кислото- и водо-устойчивостью, а также достаточной прочностью. Испаре-ния застывшей клеящей пленки из жидкого стекла неток-сичны. Клей этот постоянно готов к употреблению, его удобно хранить и использовать. По всем названным причинам применение силикатного клея можно рекомендовать при изготовлении пчеловодных изделий.
-Клей обойный КМЦ. Клей КМЦ — продукт химической переработки древесной целлюлозы. Представляет мелкозернистый порошок или стружку белого или кремового цвета.
Для использования клей замачивают в необходимом количестве воды на несколько часов, а затем смазывают им склеиваемые поверхности и соединяют их. Образующаяся после высыхания пленка неводостойкая. Однако, если в приготовленный раствор клея КМЦ добавить 1%-ный раствор алюмокалиевых квасцов, то образующаяся после высыхания пленка будет влагостойкой. Таким раствором клея можно клеить и древесину.