動物膠是從膠原蛋白水解演化的一類有機膠體，這種蛋白質存在於動物皮、骨和結締組織中。主要從牛等家畜提取。骨膠(boneg1ues)和皮膠(hide glues)是動物膠的兩種主要類型，它們的原料主要來自食品加工和製革工業。

 

 (1)皮膠的製備首先用水清洗原料皮，接著用石灰乳浸泡處理以脫除非膠蛋白質；然後用鹽酸、硫酸或亞硫酸調節致微酸性，再用水洗細心除去過量的酸。將這樣處理的原料轉到蒸煮罐或釜中，加入熱水，按仔細控製的加熱與時間規程進行一係列分段蒸煮，分段浸出稀膠液，直到膠料提取完全。然後過濾此膠料母液，蒸發致固含量l6％～45％，在連續幹燥器中用調節過濾空氣幹燥2～2．5h。

 

  (2)骨膠的製備采用食品加工廠的副產品新鮮骨或“綠色”骨為原料。用溶劑萃取脫脂法所製的骨膠稱為萃取骨膠。而現代骨膠的製備過程與皮膠類似：首先用水或烯酸清洗原料骨，投加到壓力罐中，經過熱蒸汽和熱水反複提取，將稀骨膠液與原料骨渣分離。然後將稀骨膠母液過濾或離心除去遊離脂肪，接著蒸發成高固含量，以便最後幹燥。

 

  皮膠和骨膠的幹燥產品在包裝出售前，通常都要磨碎，8～12目的為粗磨品，25～35目的為細磨品。

 

  現代骨膠或皮膠是均勻可靠的產品，在工業應用中均能防止細菌或黴菌的侵蝕。為了控製高速粘合應用中的發泡問題，可添加消泡劑，這類表麵活性物質合適的添加時機在其母液的蒸發之後和幹燥之前.在此時加入其他一些改性劑也是動物膠製造的一個重要趨勢，包括潤濕劑、分散劑、增塑劑以及為特定用戶特製產品所用的化學反應劑。

 

大噸位的動物膠常以幹粉或粒狀形式出售，但冷液體動物膠、柔性不翹曲的複配或改性膠及糊狀膠的產量在不斷增加。

 

  (3)動物膠膠液配製 現代幹動物膠在使用時也容易配製成膠液，可將幹膠直接加到機械攪拌的熱水中溶解，熱水溫度為65～77℃，溶解後逐漸降溫到60～63℃——這是動物膠有效操作性的最佳溫度範圍。每批膠液配製時間通常需要30～60min。另一種膠液配製方法如下：首先在冷水中浸泡直到溶脹(需30～45min)，然後轉移到裝有攪拌器的夾套熔化罐中，熔化與攪拌成溶液。此法適用於小量多次的間歇生產。為了得到最佳結果，幹膠應該總是按質量計量，而不是按體積計量(可能造成較大差錯)。所需水量起初也應稱重，其後可按成功的批次所作的標記刻度加水。混合罐的材質優先采用鍍鋅鐵與不鏽鋼，鐵罐和銅罐在長期加熱後可能引起膠液敗色。較小的混合罐可采用夾套水電加熱法，而較大的混合罐應用低壓蒸汽加熱。

 

  動物膠的性質

 

  粒狀或粉狀的商品動物膠是於、硬、無味的，材料顏色從淺琥珀色到棕褐色。當保持幹燥時，它們可無限期貯存而不損失強度或活性。動物膠的相對密度約為1．27，幹膠濕含量為10％～l4％，正常灰分含量為2．25％～4．00％，主要是硫酸鈣(皮膠)或磷酸鈣(骨膠)等。大多數皮膠水溶液呈中性，pH為6．5～7．4，盡管較寬pH範圍的品種也可能製得。骨膠一般呈微酸性，其pH為5．8～6．3。商品動物膠的等電點pH通常介於5．6～4．5之間。

 

  動物膠僅溶於水中(加到冷水中明顯溶脹，在適當攪拌下加熱到43～60℃即溶解成均一溶液)，不溶於油、蠟、無水乙醇及一般有機溶劑，但在適當條件下可在水-油或油-水體係中乳化。動物膠溶液在許多膠粘劑應用中特別重要的性質之一，是在冷卻時它們從液態變成凍膠狀態，而再加熱時又返回成液態。

 

  動物膠的沉澱劑包括無水乙醇、丹寧酸、苦味酸和磷鎢酸以及硫酸鋅的飽和溶液。硫酸鋁、硫酸鐵和硫酸鉻會引起凝聚，有時會使膠液沉澱以及熔點升高。向膠液中加入甲醛和甲醛供體將產生有效的膠膜鞣革。向膠液中加入重鉻酸鉀，然後光照，將有效地使其蛋白質不溶化。當用合適的鞣革劑處理後，動物膠可製成耐水性的。

 

  動物膠液可製成寬廣的粘度範圍，可達70～l00000mPa·s或更高，具體隨幹膠濃度和品種而異。其幹燥膠膜呈連續非晶體，具有很大的強度和回彈性。據報道拉伸強度可達到444．8mPa，剪切強度常超過20．68MPa。這表明其強度遠大於常見工業要求。

 

  動物膠溶液同常用改性增塑劑相容性好，包括甘油、豆油、甘醇、糖漿類、磺化油以及油脂和蠟的乳液。在控製條件下，它們可添加其他膠粘劑如澱粉、糊精和a-蛋白質。由於動物膠是兩性的膠體蛋白質，故它們帶有可觀的膠體電荷，用簡單化學添加劑適當改性，它們是高效膠體絮凝劑和保護膠體，可用在工業廢水處理和造紙工業中。

 

  有些較新型的液體動物膠產品可以直接在室溫下應用，即冷用。它們既具有熱動物膠固有的強度、穩定性和回彈性等優點，還具有使用方便，可控製起粘時間與固化速度(隨具體配方調節)等特點。它們是從熱動物膠溶液添加凝膠抑製劑製得的。在水的存在下，凝膠抑製劑能夠阻止或消除動物膠液的凍膠化屬性，當在被粘物上失水和逐漸幹燥時，凝膠抑製劑的物理作用喪失，未改性動物膠的原有性質又發揮作用。這類膠液的幹固含量為35％～65％，室溫下較佳粘度範圍為3000～5000mPa·S。許多液體膠含有粘土或碳酸鈣以改進成膜性質。需要時可添加潤濕與分散劑、增塑劑和其他改性劑。這些特製產品在家具業的裝配粘合、層壓及型芯鑄造等方麵尤其有用。

 

動物膠的應用

 

  (1)家具與木材加工 家具與木材加工業一直廣泛使用動物膠。常用的製品包括椅子、桌子、櫥櫃等家具、模型、玩具、體育用品和樂器。固含量50％～60％的較新型液體動物膠包括快固化與慢固化型，它們在櫥櫃硬板的框架板粘合，活動住屋裝配，難層壓物以及其他不宜采用更廉價的熱動物膠液的中小膠粘劑需求場合。

 

  (2)粘膠帶動物膠是膠粘帶中所用的一類基本膠粘劑。這些膠帶既可用於常見輕型零售包裝袋，也可用著重型膠帶，如裝運貨物的實心纖維與瓦楞紙箱的密封或封裝，這類場合需要快速機械作業與持久的高粘接強度。這時，骨膠用量很大，皮膠也常單獨或同骨膠複配後使用。所用膠粘劑一般配製成約50％的固含量，且可以按幹膠質量的10％～20％摻混糊精，以及少量的潤濕劑、增塑劑、凝膠抑製劑(必要時)。膠粘劑(60～63℃)通常用塗料輥塗在背襯紙材上，固體的沉積量一般為紙基質量的25％。濕膠帶可以在張力下用蒸汽加熱輥幹燥，也可用可調空氣的直接加熱器幹燥。

 

  (3)其他應用 包括砂紙與砂布磨具的製造，紡織品與紙張的上漿和塗層，書籍與雜誌的裝訂等。