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--- holzbau:kaseinleim [2012/07/10 15:41] – cumulus
+++ holzbau:kaseinleim [2013/10/27 14:01] (aktuell) – Externe Bearbeitung 127.0.0.1
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-* [[Kaseinleim:Entwurf]]  Neue Entwurf hier
 ====== Herstellung von Kaseinleim ======
+Ursprüngliches Text von Matthias **MBI03** aus diesem [[http://www.velomobilforum.de/forum/showthread.php?28881-Und-nun-der-Midracer&p=414784#post414784|Faden]]
+Kaseinleim ist ein Wasserfester und Temperaturresistenter Holzkleber. Am einfachsten (reproduzierbar) lässt sich aus Kasein-(auch Casein) Pulver herstellen. Der Kleber ist sehr billig, man kann also durchaus ein wenig üben, bis man genug Routine dabei hat.
-Aus Kasein-(auch Casein) Pulver (Text von Matthias **MBI03** aus diesem [[http://www.velomobilforum.de/forum/showthread.php?28881-Und-nun-der-Midracer&p=414784#post414784|Faden]]):
+=====Kaseinleim-Herstellung aus Kasein-Pulver=====
-Nun man braucht säuregefälltes Kasein (Milcheiweiss) und Kalkhydrat, ob nun als Sumpfkalk oder als trockenes Löschkalk ist egal.
+Man braucht:
+  * Kasein-Pulver: **Acid-Kasein** ist Säuregefälltes Kasein das ist noch nicht aufgeschlossen, es ist praktisch gründlich ausgewaschener und getrockneter Magerquark, der im Gegensatz zum Lebensmittel von zuverlässiger und geprüfter Qualität ist.
+Andere Pulver-Kaseinarten sind **NICHT** geeignet. Natrium-Kasein ist bereits mit Natriumhydroxyd aufgeschlossen,
+Damit kann man auch kleben, aber nicht wasserfest, denn im Gegensatz zum Calciumhydroxyd, das durch CO2-Aufnahme Mineralisiert, bleibt das Natriumhydroxyd basisch und hygroskopisch.
+Renet-Kasein ist mit Lab gefällt und geht gar nicht.
+  * Calciumhydroxid (auch: Kalkhydrat, gelöschter Kalk, Löschkalk, Hydratkalk) ist das Hydroxid des Calciums. Vorsicht bei der Arbeit, es ist reizend, löst Fett und Hornhaut aus der Fingerspitze, Kontakt mit den Augen kann zu **ernsten Augenschäden** führen. Luftdicht lagern, da CO2 aus der Luft gebunden wird und es sich langsam zu Calciumcarbonat umwandelt.
+  * Kali-Wasserglaslösung: Handelsübliche Lösung von ca. 28°-30°, bekommt man in Baumärkte, Apotheken u.a.. Nicht in die Augen bringen, nicht verschlucken und auch nicht in Klamotten schmieren.
+  * Eine Reibeschale mit Pistil
+  * Ein Leimpinsel aus Weidenbast, oder ein alkalifester Pinsel aus Plastikborsten. Mit dem Pinsel kann man den Leim gut in die Holzoberfläche einarbeiten, bei der Hölzchen-Schmiermethode, bleiben evtl. vorhandene Schleifkrümel in den Poren. Ein Pinsel aus Naturborsten ist ungeeignet, der kriegt ganz schnell Locken und löst sich dann ähnlich wie die Haut des Fingers im Leim.
-Man kann mit Quark und (trockenem) Kalkhydrat arbeiten, das ist sehr preisgünstig und schnell verfügbar.
+^ Arbeitsweise ^ Nach Volumen ^ Nach Gewicht ^
-Leider ist die Qualität von Magerquark, immer haüfiger so dass wohl bei der Herstellung die Milch nur danebengelegen hat ... und man muss wirklich jede Charge mit einigen Prüfkörpern absichern.
+^ Ingredient ^ VTL ^ Gewicht [g] ^
+|Kasein|4|20|
+|Calciumhydroxid 3)|3|7|
+|Wasser|7|70|
+|Kali-Wasserglaslösung |1|17|
-Das Mischungsverhältniss ist etwa (schwankt je nach Qualität des Quarkes) 5/1, 5 Teile Quark und 1 Teil Kalk.
+) Der Kalkhydrat anteil schwankt je nach Qualität und Alter des Materials, und der gewünschten Konsistenz etwas irgendwo zwischen 65 und 75g oder 2-3VTL können es schon sein. Hat man einmal "sein Optimum" gefunden, kann man es bis zur nächsten Materialcharge einfach reproduzieren.
+VTL=Volumenteil z.B. Fingerhüte, Eierbecher, je nach Bedarf (normalerweise eher Fingerhüte, denn soviel kann man niemals auf einem Rutsch verarbeiten).
+Zuerst das Kasein und das Wasser verühren und 2-6 Stunden quellen lassen.
+Hat es eine Konsistenz wie Quark angenommen zweigt man ein wenig von der Masse ab und gibt man den Kalk hinzu und reibt das ganze gut durch, das restliche Kasein gibt man dann nachundnach dazu die Verarbeitung ist wie beim Quark. Als leztes wenn die Konsistenz optimal ist rührt man die Wasserglaslösung hinzu. Ist das Produkt zu dick, oder kippt es um dann etwas mehr Kalk, aber keinesfalls Wasser hinzugeben.
+Auch hier kann man einen Teil des eingeweichten Kaseins zurückhalten um die Konsistenz besser abstimmen zu können. Allerdings ist die Qualität vom Kaseinpulver viel einheitlicher, und das Ergebnis berechenbarer.
 Aber nicht das Mischungsverhältniss am sich ist abzusichern, sondern es muss alles Kasein aufgeschlossen sein,
 UND die Konsistenz sollte stimmen, also kein massiver Alkali-Überschuss im Kleber sein.
-Ich mache es so das ich die Hälfte des Quarkes in meine Reibeschale gebe und die komplette Menge Kalkhydrat. Das rühre ich mit der Reibekeule durch. Der Aufschluss beginnt sehr schnell und es riecht intensiv nach Amoniak. Ist die Masse Klar und beginnt beim rühren Blasen zu schlagen, gebe ich in kleinen Portionen den restlichen Quark dazu. Dadurch wird die Masse immer dickflüssiger ... bis sie so dick ist das sie beim durchmörsern knallende Geräusche macht. Hat man überzogen also zu viel oder zu schnell Quark hinzugegeben, dann wird der Leim wie Griessbrei, er ist "umgekippt" also lässt man ihn dann 5 Minuten ruhen und reibt ihn nocheinmal durch, fängt er sich nicht und kehrt nicht zur Honigartigen Konsistenz zurück gibt man Messerspitzenweise Kalkhydrat dazu, bis es wieder eine Zähflüssige Konsistenz bekommt .... genau das ist der optimale Punkt ... kurz vor dem Umkippen.
+Auch darf man die Leimschale nicht auf die Werkbank stellen, er ist sensibel auf Erschütterungen ....
-Da ist der Leim ausreichen zähflüssig, alles Klebeiweiss ist aktiviert, und der PH-Wert ist nicht unnötig hoch.
+====Herstellung nach Patrick Jack-Lee====
+die Herstellung des Kaseinpulverleimes mache ich, mit sehr guten Erfolgen, etwas anders.
+Für 1l Leim braucht man:
+^ Arbeitsweise ^ Nach Volumen ^ Nach Gewicht ^
+^ Ingredient ^ VTL ^ Gewicht [g] ^
+|Kasein|4|200|
+|Calciumhydroxid 3)|2-3|60-90|
+|Wasser|6+2|600+200|
+|Kali-Wasserglaslösung |1|140|
+Erst mischt man 4VTL Kaseinpulver mit 6VTL Wasser im Mörser zusammen.
+Anschließend 2-3VTL (je nach Qualität des Kalks) Kalk mit 2VTL Wasser in ein kleines Glas geben und gut verrühren, besser schütteln, sodass sich alles gut auflöst.
+Das Kasein sollte man etwas quellen lassen, ich habe aber schon gute Festigkeitswerte erreicht wenn alles so gequollen ist, das kein Wasser mehr auf dem Kasein zu sehen ist (wurde alles aufgesaugt). Das ist nach ca. 5-10min der Fall.
+Danach mischt man Kalkmilch mit dem gequollen Kasein und mengt es via Stößel gut durch. Zuerst wird die Mischung fast wässrig und zieht nach einigen Sekunden an. Das ist der Zeitpunkt 1VTL Wasserglaslösung hinzuzugeben und dann weiterzumischen. Sobald sich eine klumpfreie Masse mit honigartiger Konsistenz eingestellt hat, die beim schnellen mengen/rühren "knallt" ist der Leim soweit fertig. Ich lasse ihn meist noch 5min in Ruhe stehen und nutze ihn dann.
+**Rotas** schreibt dazu: //mit dem Rezept arbeite ich wiederholt mit sehr gutem Erfolg (lt. Kerbschlagtests). Man kann statt Wasser und Kalkhydroxid auch den Sumpfkalk von Kremer nehmen (statt 2+2 VT...4 VT).//
+**Ewok**: //Patrick "nicht Jack-Lee" berichtet, dass auch Natron-Wasserglas geeignet ist.//
+=====Kaseinleim-Herstellung aus Quark=====
+Man kann mit Quark und (trockenem) Kalkhydrat arbeiten, das ist sehr preisgünstig und schnell verfügbar. Leider ist die Qualität von Magerquark, immer haüfiger so das wohl bei der Herstellung die Milch nur danebengelegen hat … und man muss wirklich jede Charge mit einigen Prüfkörpern absichern.
+Man braucht:
+  * Säuregefälltes Kasein (Milcheiweiss): Magerquark.
+  * Calciumhydroxid (auch: Kalkhydrat, gelöschter Kalk, Löschkalk, Hydratkalk) ist das Hydroxid des Calciums. Vorsicht bei der Arbeit, es ist reizend, löst Fett und Hornhaut aus der Fingerspitze, Kontakt mit den Augen kann zu **ernsten Augenschäden** führen. Luftdicht lagern, da CO2 aus der Luft gebunden wird und es sich langsam zu Calciumcarbonat umwandelt.
+  * Kali-Wasserglaslösung: Handelsübliche Lösung von ca. 28°-30°, bekommt man in Baumärkte, Apotheken u.a.. Nicht in die Augen bringen, nicht verschlucken und auch nicht in Klamotten schmieren.
+  * Eine Reibeschale mit Pistil
+  * Ein Leimpinsel aus Weidenbast, oder ein alkalifester Pinsel aus Plastikborsten. Mit dem Pinsel kann man den Leim gut in die Holzoberfläche einarbeiten, bei der Hölzchen-Schmiermethode, bleiben evtl. vorhandene Schleifkrümel in den Poren. Ein Pinsel aus Naturborsten ist ungeeignet, der kreigt ganz schnell Locken und löst sich dann ähnlich wie die Haut des Fingers im Leim.
+Das Mischungsverhältniss ist etwa (schwankt je nach Qualität des Quarkes) 5/1, 5 Teile Quark und 1 Teil Kalk, Kali-Wasserglaslösung ca. 1/3 Teil wenn längere Topfzeit erwünscht.
+Aber nicht das Mischungsverhältniss am sich ist abzusichern, sondern es muss alles Kasein aufgeschlossen sein,
+UND die Konsistenz sollte stimmen, also kein massiver Alkali-Überschuss im Kleber sein.
+Ich mache es so das ich die Hälfte des Quarkes in meine Reibeschale gebe und die komplette Menge Kalkhydrat. Das rühre ich mit der Reibekeule durch. Der Aufschluss beginnt sehr schnell und es riecht intensiv nach Amoniak. Ist die Masse klar und beginnt beim rühren Blasen zu schlagen, gebe ich in kleinen Portionen den restlichen Quark dazu. Dadurch wird die Masse immer dickflüssiger ... bis sie so dick ist das sie beim durchmörsern knallende Geräusche macht. Hat man überzogen also zu viel oder zu schnell Quark hinzugegeben, dann wird der Leim wie Griessbrei, er ist "umgekippt" also lässt man ihn dann 5 Minuten ruhen und reibt ihn nocheinmal durch, fängt er sich nicht und kehrt nicht zur honigartigen Konsistenz zurück gibt man Messerspitzenweise Kalkhydrat dazu, bis es wieder eine Zähflüssige Konsistenz bekommt .... genau das ist der optimale Punkt ... kurz vor dem Umkippen.
+Da ist der Leim ausreichen zähflüssig, alles Klebeiweiss ist aktiviert, und der pH-Wert ist nicht unnötig hoch.
 Nun kann man durch Zugabe von ganz geringen Mengen Kalk oder Quark die Konsistenz gut einstellen, mehr Kalk macht dünnflüssig, und mehr Quark macht dickflüssiger (bis hin zur Konsistenz weichgekauten Kaugummis).
 Allerdings ist die Topfzeit begrenzt mehr als 15 Minuten hat man nicht ... durch Zugabe von etwas Wasserglaslösung kann man den Leim etwas länger verarbeitungsfähig halten.
 Wenn der Leim in der Schale immer zäher wird darf man einmal Kalk aber keinesfalls Wasser zugeben.
-Auch darf man die Leimschale nicht auf die Werkbank stellen, er ist sensibel auf Erschütterungen ....
+Auch darf man die Leimschale nicht auf die Werkbank stellen, er ist sensibel auf Erschütterungen ….
-Nicht mit der "Hölzchen-nehm-Fingerschmiermethode" arbeiten, Alkalifesten Leimpinsel verwenden. (Siehe Fußnote 1)
+=====Temperaturbereiche bei der Herstellung und Verarbeitung von Kaseinleim=====
-Bei Trockenkasein kann man wirklich mit einem Messgefäss abmessen, allerdings sind Fingerhüte besser geeignet als Eierbecher, denn soviel kann man niemals auf einem Rutsch verarbeiten.
+In der Zeit vom Aufschliessen bis zur zum engültigen Ausgelieren ist das Kasein temperaturempfindlich.
-Auch hier kann man einen Teil des eingeweichten Kaseins zurückhalten um die Konsistenz besser abstimmen zu können. Allerdings ist die Qualität vom Kaseinpulver viel einheitlicher, und das Ergebnis berechenbarer.
-So kritisch wie die Zubereitung von Kunstharzleimen z.B. Aerodux Oder Bindan-CIN ist Kaseinleim noch lange nicht, und auch nicht so schwiereig (komplex).
+Temperaturen bei der Zubereitung und in der Klebestelle sollten bis zur Endfestgkeit grösser als 12°C und kleiner 38°C sein.
+Ist es zu kalt, dauert das Aufschliessen zu lange. Ist es zu warm, geliert der Leim schon bevor er überhaupt richtig aufgeschlossen ist.
-Der Kleber ist sehr billig, man kann also durchaus ein wenig üben, bis man genug Routine dabei hat.
+Das merkt man auch bei der Zubereitung. Normalerweise wandelt sich der Geruch beim anreiben zügig von Quark nach Ammoniak. Waren die Zutaten zu kalt, riecht es zwischendurch "faulig", denn es entsteht Schwefelwasserstoff. Auch wenn nach 10-15 Minuten der Leim doch noch fädig wird, ist dem dann nicht zu trauen.
+(Zitat stammt von [[http://www.velomobilforum.de/forum/showthread.php?27832-Yet-another-Holzliegerad&p=352038#post352038|hier]])
-Das Rezept mit Pulverkasein und trockenem Kalhydrat (Weisskalk/Marmorkalkhydrat):
+=====Kleben=====
-VTL=Volumenteil z.B. Fingerhüte, Eierbecher wird für unsere Zwecke meist zuviel
-Man messe ab :
+Die Klebeflächen müssen:
-  * (Acid)Kasein (Siehe Fußnote 2) 4VTL
+  * maximal 2/10 Rauhtiefe/Unebenheit haben
-  * Kalkhydrat 3VTL
+  * Staubfrei sein
-  * Wasser 7VTL
+  * ordentlich gereinigt sein (Staub feuchtabwischen, nach einigen Minuten mit Schleifpapier oder Ziehklinge "Fusselnbrechen")
-  * Kali-Wasserglas 1VTL
+  * vorher "entspannt" sein, also längere Zeit im gleichen Raum gewesen sein
+  * mit einem Pressdruck von ca. 11-13N/mm^2 mindestens (zwei) fünf Stunden verleimt werden, am besten eher 12h oder gar 24h. Dann kann man die Zwingen abnehmen und den Leim weiter durchhärten lassen.
+=====Kerbschlagversuch=====
-Zuerst das Kasein und das Wasser verühren und 2-6 Stunden quellen lassen.
+Man sollte die Prüfkörper vom Materialquerschnitt etwa so bemessen, wie die mittleren Querschnitte der zu verleimenden Teile ...
-Hat es eine Konsistenz wie Quark angenommen zweigt man ein wenig von der Masse ab und gibt man den Kalk hinzu und reibt das ganze gut durch, das restliche Kasein gibt man dann nachundnach dazu die Verarbeitung ist wie beim Quark. Als leztes wenn die Konsistenz optimal ist rührt man die Wasserglaslösung hinzu. Ist das Produkt zu dick, oder kippt es um dann etwas mehr Kalk, aber keinesfalls Wasser hinzugeben.
-Zum Abwiegen:
+Die Klebefläche sollte mindestens den 5x die Fläche eines Querschnittes, von einer Prüfkörperhälfte betragen.
-  * 20g Kaseinpulver
+Sind das z.B. Leistenstücke 2x4cm dann muss die Leimfläche also 10x4cm gross werden d.h. man braucht für einen Prüfkörper zwei Stücke 2x4x12cm
-  * 70g Wasser
+die 2cm Zuschlag in der Länge sind für die Schrägen ...
-  * 70g Kalkhydrat (Siehe Fußnote 3)
-  * 17g Wasseglaslösung
-Fußnoten:
+{{:holzbau:kerbschlag.gif?direct&100|}}
-) Die Base löst Fett und Hornhaut aus der Fingerspitze, dem Finger tut das nicht gut, aber dem Leim noch weniger. Auch ein Pinsel aus Naturborsten ist ungeeignet, der kreigt ganz schnell Locken und löst sich dann ählich wie die Haut des Fingers im Leim. Entweder wie traditionell ein Leimpinsel aus Weidenbast, oder ein alkalifester Pinsel aus Plastikborsten. Mit dem Pinsel kann man den Leim gut in die Holzoberfläche einarbeiten, bei der Holzchen-Schmirmethode, bleiben evtl. vorhandene Schleifkrümel in den Poren.
+Erstellte Prüfkörper erreichen nach 24h ca. 80% der Endfestigkeit, sollten aber erst nach 5 Tagen getestet werden. Sieht man nach dem Zertrümmern weniger als 10% der Klebefläche dann ist alles bestens und die Klebenaht fester als das Holz quer zur Faser ... weil die Festigkeit längs zu quer aber auch mal 5:1 sein kann muss man eben eine Schäftung auch mit der 5fachen Klebefläche des Querschnittes dimensionieren ...
-) Acid-Kasein ist Sauregefälltes Kasein das ist noch nicht aufgeschlossen, es ist praktisch gründlich ausgewaschener und getrockneter Magerquark, der im Gegensatz zum Lebensmittel von zuverlässiger und geprüfter Qualität ist.
-Andere Pulver-Kaseinarten sind NICHT geeignet. Natrium-Kasein ist bereits mit Natriumhydroxyd aufgeschlossen,
-Damit kann man auch kleben, aber nicht wasserfest, denn im Gegensatz zum Calziumhydroxyd, das durch CO2-Aufnahme Mineralisiert, bleibt das Natriumhydroxyd basisch und Hygroskopisch.
-Renet-Kasein ist mit Lab gefällt und geht garnicht.
-) Der Kalkhydrat anteil schwankt je nach Qualität und Alter des Materials, und der gewünschten Konsistenz etwas irgendwo zwischen 65 und 75g oder 2-3VTL können es schon sein. Hat man einmal "sein Optimum" gefunden, kann man es bis zur nächsten Materialcharge einfach reproduzieren.