Лакоид — биополимер из казеина¶

Лакоид — биополимер на основе казеина, получаемый обработкой молочного белка формальдегидом; один из первых материалов, имитирующих свойства натурального рога и черепахового панциря. Разработан в начале XX века и применялся главным образом для изготовления пуговиц, гребней, рукояток и декоративных изделий. По химической природе представляет собой отверждённый (сшитый) казеиновый пластик — продукт реакции белковых молекул с альдегидом.

¶История

Сырьём для материала служит казеин — основной белок молока, выделяемый осаждением кислотой. Способность казеина под действием формальдегида переходить в твёрдое, нерастворимое в воде состояние была установлена в конце XIX — начале XX века. Промышленное производство таких материалов началось в Европе около 1900-х годов; их выпускали под разными торговыми названиями, самым известным из которых стало «галалит» (Galalith), запатентованное во Франции.

Термин «лакоид» (от лат. lac — молоко и греч. -eidēs — подобный) закрепился как обобщающее название группы казеиновых пластиков, получаемых «сухим» способом — прессованием при повышенной температуре с последующей обработкой формальдегидом. В первой половине XX века лакоид и его аналоги были распространены в производстве галантереи и бытовых мелочей, пока в 1930–1950-е годы их не вытеснили более дешёвые синтетические полимеры — фенопласты, а затем термопласты на основе нефтехимии.

¶Состав и получение

Основные компоненты и этапы производства:

• Казеин. Осаждается из обезжиренного молока кислотой (обычно молочной или соляной), промывается и высушивается до порошкообразного состояния.
• Наполнители и пигменты. В массу вводят красители, а также минеральные добавки, придающие материалу цвет и рисунок, имитирующий рог или черепаховый панцирь.
• Формование. Увлажнённую казеиновую массу прессуют в формах или выдавливают через фильеры, получая стержни, листы и трубки.
• Отверждение. Заготовки погружают в раствор формальдегида; происходит сшивание белковых цепей, материал теряет способность набухать в воде и приобретает твёрдость.
• Механическая обработка. Отверждённые изделия шлифуют, полируют, сверлят и точат на станках.

Отверждение может длиться от нескольких дней до нескольких недель в зависимости от толщины заготовки, что является одной из причин высокой себестоимости материала.

¶Свойства

Лакоид сочетает твёрдость с относительной упругостью, хорошо поддаётся механической обработке и полировке, не проводит электричество и плохо проводит тепло. Ключевые характеристики:

К недостаткам относят хрупкость при ударных нагрузках, чувствительность к щелочам, склонность к деформации при нагреве и длительное время отверждения.

¶Применение

Наибольшее распространение лакоид получил там, где требовалась имитация дорогих природных материалов:

• Пуговицы — массовая продукция швейной и галантерейной промышленности.
• Гребни, расчёски, заколки — бытовые предметы личного пользования.
• Рукоятки ножей, зонтов, тростей — детали, где ценились твёрдость и приятная на ощупь поверхность.
• Бижутерия и фурнитура — броши, пряжки, оправы, отделочные элементы.
• Шахматные фигуры, клавиши музыкальных инструментов, ручки приборов — мелкие точёные изделия.

Материал также использовался в производстве некоторых деталей электротехнического назначения как диэлектрик, однако здесь его быстро заменили более стойкие синтетические смолы.

¶Значение и упадок

Лакоид относится к ранним «полусинтетическим» пластикам: его сырьё имеет биологическое происхождение, а отверждение достигается химической модификацией. Он стал одним из первых массовых материалов, позволивших удешевить изделия, ранее изготовлявшиеся из рога, кости и черепахового панциря, и тем самым сократить спрос на продукцию животного происхождения.

С середины XX века казеиновые пластики почти полностью уступили место нефтехимическим полимерам, превосходившим их по технологичности и стоимости. В настоящее время лакоид представляет интерес прежде всего как исторический материал: изделия из него являются предметом коллекционирования, а также изучаются в контексте истории материаловедения и дизайна. Отдельные малые производства и ремесленные мастерские периодически возобновляют выпуск казеиновых пластиков для реставрации старинных предметов и изготовления сувениров.