> Техника, страница 3 > Разные химические и другие производства

Разные химические и другие производства

Производство клея и желатина

Клеем называются вещества животного происхождения, растворяющиеся в горячей воде, по охлаждении дающие студенистую массу — галлерту и обладающие склеивающей способностью. В холодной воде клей нерастворим, однако набухает в ней. Клей не находится в животном организме как таковой, но получается из так называемых клееобразующих тел — коллагенов — обработкой горячей водой. К таким клееобразующим телам надо отнести костные хрящи, оленьи рога, соединительные ткани, рыбью чешую, рыбьи пузыри и другие, дающие клей, носящий название „глутина“,— то есть то, что мы знаем под названием клея столярного, шубного и желатина. Другие ткани животного организма, как то: неокостеневшие хрящи ребер, суставов, бронх, гортани и тому подобное,— также дают при обработке водой клей, носящий название „хондрин“ (почему указанные ткани называются хондрогенами), но этот хрящевой клей обладает незначительными склеивающими свойствами, и потому при выделке клея неокостеневшие хрящи должны быть отобраны.

Желатином обычно называют тщательно и из лучших материалов изготовленный клей. Природа клея и желатина в полной мере еще не выяснена, но можно все же предполагать, что между желатином и клеем существует разница и в составе. Клей получается в дальнейшей стадии взаимодействия горячей воды на коллагены, тогда как желатин является как бы первичным продуктом при такой обработке.

В качестве сырья для получения клея и желатина служат: 1) кости, 2) кожи и отбросы при кожевенном производстве, 3) рыбья чешуя, кости, пузыри и так далее

В зависимости от сырья, употребленного на изготовление клея, последний носит название костяного, шубного или рыбьего.

Костяной клей получается путем обработки лишенных жира костей по двум методам: обработкой кислотами и обработкой паром.

В первом случае процесс протекает так: обезжиренные кости (смотрите главу о жирах) подвергаются дополнительному измельчению и очистке. Последняя заключается в том, что кости помещаются во вращающемся барабане, где, перетираясь друг о друга, они отделяются от мелочи и посторонних примесей. Во время вращения мелочь отсеивается и собирается отдельно. Она поступает в продажу под наименованием костяной муки, служащей весьма ценным удобрением.

Подготовленные измельчением и чисткой обезжиренные кости подвергаются так называемой мацерации, обработке кислотамй. Наиболее употребительный способ, это — обработка слабой соляной кислотой. Кости помещают на 2—3 дня в 8%-й раствор соляной кислоты, причем неорганическая часть костей — самый скелет их — растворяется в соляной кислоте, а костяной хрящ, „оссеин“, останется нетронутым; кости становятся мягкими, гибкими и просвечивающими. По окончании процесса мацерации раствор спускают и промывают оставшиеся хрящи сперва

Рисунок 229. Котел для варки клея.

слабой кислотой, а затем водой до исчезновения кислой реакции. Иногда последнюю промывку ведут раствором соды, после чего переносят хрящи в клееварительный аппарат для получения клея.

Спущенный раствор, содержащий растворимые кальциевые соли фосфорной кислоты, осаждается известью, причем выпадают нерастворимые кальциевые соли фосфорной кислоты. Их отфильтровывают на фильтр-прессах, сушат и пускают в продажу в качестве фосфористого удобрения под наименованием преципитата.

На основании данных патентной литературы соляная кислота с большим успехом может быть заменена сернистой кислотой, то есть водным раствором сернистого газа, или же непосредственно самим сернистым газом. В последнем случае ведут обработку под давлением. В результате такой обработки, которая ведется при нагревании, получают раствор клея, а в осадке получают кальциевые соли фосфорной кислоты, идущие как удобрение. Сернистый газ обладает отбеливающими свойствами, и потому клеевые растворы получаются весьма светлыми. Недостаток этого способа заключается в том, что не удается вполне отделить клеевой раствор от кальциевых солей фосфорной кислоты, и полученный клей или желатин всегда будут содержать некоторое количество минеральных примесей.

После обработки соляной кислотой костяной хрящ—оссеин, как уж было указано, переносится в клееваренный котел.

Котел (рисунок 229) делается из котельного железа и снабжается проводкой для острого пара. Хрящи накладывают на сетчатое дно котла, заливают их водой и подвергают действию пара. Пар разваривает хрящи и образует клей, переходящий в раствор. Когда последний достигнет необходимой крепости, его спускают, а котел вновь заливают водой и подвергают вторично нагреванию. Операцию повторяют до тех пор, пока костяной хрящ не будет использован полностью.

В результате получаются клеевые растворы, подвергающиеся осветлению, упариванию и другим операциям, на которых мы остановимся ниже.

Способ получения клея обработкой паром заключается в том, что обезжиренные, измельченные и очищенные, как и в предыдущем случае, кости подвергаются обработке паром в железных закрытых цилиндрах. При этом костяной хрящ превращается в клей и растворяется в находящейся в цилиндре воде, давая клеевой раствор, а неорганическая часть кости, в противоположность предыдущему способу, остается нетронутой. Когда будет достигнута нужная крепость раствора его выпускают, а кости вновь обрабатывают подобным же образом, пока из костей не будет извлечен весь оссеин. Кости, лишенные своей органической составной части, просушиваются, перемалываются и идут на удобрение.

Цилиндры, в которых производится обработка, носят название диффузоров и соединяются обычно в батарею, причем полученный клеевой раствор, переходя последовательно из диффузора в диффузор, концентрируется. Этим достигается возможно полное выщелачивание с наименьшей затратой пара и получение наиболее концентрированных растворов. Одна из таких батарей диффузоров изображена на рисунке 230.

Рисунок 230. Батарея диффузоров.

Полученный по тому или другому способу клеевой раствор либо может идти непосредственно на выпарку, либо, если желают получить более светлые сорта клея, подвергается осветлению.

Предварительно клеевой раствор отстаивается в отстойниках, покрытых изоляцией или окруженных кожухом для уменьшения теплоотдачи, а затем смешивается с веществами, осаждающими различные примеси. Для более дешевых сортов клея прибавляют известкового молока или квасцов, для более дорогих осветление достигается прибавкой яичного или кровяного альбумина. Эти белки свертываются при 90°, и если содержащий альбумин раствор нагреть до этой температуры, то свертывающийся альбумин осаждается хлопьями и увлекает с собой посторонние примеси.

Осветленные клеевые растворы подвергают сгущению, увеличивая концентрацию клея с 15% до 40—45%.

Выпарку ведут или в скороводах с двойными стенками, между которыми циркулирует пар, или, что предпочтительно, в вакуум-аппаратах. От продолжительного действия высокой температуры клей портится и теряет свою склеивающую способность; поэтому чем ниже температуры выпарки и чем выпарка протекает скорее, тем лучше получится клей. Эти условия и выполняются при выпаривании в вакуум-аппаратах.

Вакуум-аппараты употребляются или однокорпусные или двухкорпусные. Устройство их совершенно подобно устройству вакуум-аппаратов, употребляемых в свеклосахарном производстве (смотрите главу о сахаре).

Выпаренные до содержания 40— 45% клея клеевые растворы иногда вновь подвергаются осветлению действием сернистого газа, а затем разливаются в деревянные или в цинковые формы, где и охлаждаются. Охлаждение применяют искусственное или естественное. Клей застывает и дает галлерту, ее разрезают от руки или механическими приспособлениями на пластинки, раскладывают на хлопчатобумажную или проволочную сетку и подвергают сушке.

Сушка является ответственнейшей операцией в производстве. Температура сушилки не должна превышать 24° Ц, ибо при более высокой температуре клей может расплавиться, а при более низкой—сушка чрезвычайно замедляется, и появляется возможность порчи и загнивания клея. Устройство такой сушилки ясно из рисунка 231.

Шубный клей

Другим исходным материалом для получения клея являются шкуры животных и отбросы кожевенного производства, получаемые при мяздрении кож, а также стружки и обрезки кожи, не идущие в дубление. Отбросы продубленного товара могут быть употреблены для выделки клея лишь после ряда операций, уничтожающих продубленность кожи.

Указанное сырье, будь то целые кожи или различные обрезки их, для удаления жира, крови и других посторонних веществ подвергают в зольниках долговременной обработке известью. Обработка длится от 3 до 6 недель, причем известковый раствор меняется 3—4 раза.

Обработанное известью голье должно быть хорошо промыто сперва водой, а затем слабым раствором соляной кислоты для удаления последних следов извести.

Рисунок 231. Сушилка для клея.

Промывка ведется в особой промывной машине, снабженной механической мешалкой.

Хорошо промытое голье идет на выварку клея. Обычно ее производят голым паром в аппаратах, подобных указанному на рисунке 232. Выварку ведут в несколько приемов, спуская полученный раствор и вновь заливая голье водой. Температуру выварки постепенно поднимают, начиная с 50° и доводя в последней порции раствор до кипения.

Полученный раствор подвергают такой же операции, как и вываренный из костей, готовя таким образом твердый клей, носящий название шубного или мяздреного.

Желатин получается как из костей, так и из кожи. Из костей он получается по способу выщелачивания кислотой, но полученный при этом оссеин подвергается добавочной операции — долговременному, в течение нескольких недель, взаимодействию с известью или с разбавленными растворами едких щелочей. Указанные растворы освобождают оссеин от последних следов посторонних примесей, и после основательной промывки последний может поступать на выварку желатина, которая ведется подобно вышеописанной выварке клея.

Желатин из кожи животных получается подобно клею, но для выделки его употребляют более тонкие и мягкие кожи опоек, жеребят, козлят, барашков или отбросы кожевенных заводов, перерабатывающих это сырье.

Рыбный клей

Наконец, последним источником сырья для получения клея и желатина являются различные рыбные отбросы: чешуя, шкуры, кости, головы разных пород рыб. Отбросы обрабатывают кислотой, промывают, подвергают действию извести и превращают в клей вываркой паром. Процесс выварки аналогичен получению клея из костей.

Рисунок 232. Котел для выварки клея паром.

Несколько особняком стоит производство так называемого белужьего клея. Под таким названием подразумевают очищенную и обработанную кожицу пузыря осетровых пород рыб. Производство белужьего клея состоит в том, что свежие плавательные пузыри разрезают, отделяют от мускулов, промывают и высушивают. От высушенного пузыря легко отделяется верхняя — серебристая кожица, оставшийся средний слой режут на полоски, накладывают их друг на друга, прессуют и в таком виде выпускают в продажу.

Белужий клей употребляется для осветления напитков, для изготовления копировальной бумаги, специальных замазок для стекла и фарфора и ценится довольно высоко. Он составляет предмет вывоза за границу.

В продаже существует весьма значительное количество разнообразных сортов клея, различающихся как по своему составу, так и по свойствам и удовлетворяющих те или иные предъявляемые к ним требования. Они изготовляются из смеси основных указанных выше сортов, часто с прибавкой посторонних веществ. К таким сортам надо отнести: столярный клей, клей для позолоты, патент-клей, кельнский клей, клей для аппретуры, для проклейки бумаги и тому подобное.

Жидкий клей получается обработкой клея азотной или уксусной кислотой.

Сахарно-известковый клей готовится смешением раствора сахара с известью и растворением в этом растворе клея. Клей в порошке получается размалыванием клея на мельницах и последующим просеиванием.