Galaliet

Witte knopen van de Royal Australian Air Force uit galaliet, vervaardigd vóór 1953.

Galaliet (handelsnaam Galalith, van het Griekse gala = melk en lithos = steen; in Groot-Brittannië ook bekend als Erinoid) is een halfsyntetische bioplastische kunststof, vervaardigd uit caseïne en formaldehyde. Het werd in 1897 ontwikkeld door de Hannoveraanse drukker Wilhelm Krische en de Zwitserse chemicus Adolph Spitteler. Galaliet behoort tot de oudste industrieel geproduceerde kunststoffen ter wereld en werd decennialang gebruikt voor knopen, haarkammen, sieraden en schrijfinstrumenten.

Vroege voorlopers

De eigenschap van caseïne — het voornaamste eiwit in melk — om onder invloed van zuur of enzymen te stremmen en te verharden, was al eeuwenlang bekend. Ambachtslieden in Beieren en Zwitserland vervaardigden in de zeventiende en achttiende eeuw zogeheten Kunsthorn van gestold caseïne voor kleine gebruiksvoorwerpen, maar dit materiaal was weinig duurzaam en beperkt toepasbaar.

Uitvinding (1897)

In 1897 kregen Wilhelm Krische en Adolph Spitteler de opdracht witte, niet-brandbare panelen voor schoolborden te vervaardigen. Bij hun experimenten met caseïne ontdekten zij dat behandeling met formaldehyde een hard, machinaalbewerkbaar materiaal oplevert dat qua uiterlijk op hoorn of ivoor lijkt. Het is onbrandbaar en kan worden gekleurd in een breed spectrum aan tinten.

Het Amerikaanse octrooi werd op 3 april 1900 gepubliceerd. Het Duitse octrooi aan dezelfde uitvinders was al in 1897 verleend. Beide patenten verliepen in 1912, waarna ook andere fabrikanten het materiaal konden produceren.

Industrialisering

Krische en Spitteler verkochten rond 1900 hun octrooirechten. De drijvende kracht achter de verdere industrialisering was Carl Kunth, de zwager van Krische. In 1904 werd de Internationale Galalith-Gesellschaft Hoff & Co. AG (IGG) opgericht te Harburg bij Hamburg. De IGG verwierf de patentrechten en begon met grootschalige productie voor de Europese markt. In 1913 produceerde het bedrijf 1.500 ton galaliet per jaar; in 1917 was dat opgelopen tot 2.500 ton.

De merknaam Galalith werd als handelsmerk geregistreerd. De grondstoffen — magere melk en formaldehyde — waren in heel Europa verkrijgbaar, en de IGG richtte fabrieken op in verscheidene landen.

Verspreiding in Europa

Na het verlopen van de IGG-patenten in 1912 konden ook andere landen zelfstandig galaliet produceren. In Groot-Brittannië startte Erinoid Ltd. in 1914 met fabricage. In Frankrijk verscheen Lactolithe. Elke nationale markt ontwikkelde zijn eigen productienaam voor hetzelfde materiaal: caseïne-formaldehydekunststof (kortweg CSF).

Vanaf de jaren twintig werd galaliet ook ingezet voor sieraden en accessoires. Mede door de invloed van het Bauhaus en de Wiener Werkstätte ontstonden kleurrijke combinaties van galaliet met chroom en bakeliet in art-deco-stijl.

Galaliet in Nederland

In Nederland werd galaliet vroeg omarmd door de knopen- en kammenindustrie. In 1920 richtte de Leeuwarder ondernemer Pier Jans Talsma de firma Casolith op, die caseïne-kunststof produceerde voor de binnenlandse markt. Knopen van galaliet waren tot na de Tweede Wereldoorlog de standaard in de Nederlandse kledingnijverheid.

Het Rijksmuseum Amsterdam bezit een bewaard gebleven haarkam van galaliet uit circa 1925–1930, vervaardigd door een onbekende maker (inv. nr. BK-1977-231).

Galaliet in België

Ook in België vond galaliet ruime toepassing. Belgische fabrikanten maakten in de jaren twintig en dertig van de twintigste eeuw gebruik van caseïne-kunststoffen voor knopen en kleine gebruiksartikelen. Het Brusselse bedrijf Batima verwerkte caseïnemateriaal onder meer voor de productie van knopen en speelgoedonderdelen.

Neergang

Na de Tweede Wereldoorlog werd galaliet geleidelijk verdrongen door volledig synthetische polymeren zoals nylon, polyethyleen en polystyreen. Deze materialen waren goedkoper, eenvoudiger te verwerken en minder gevoelig voor vocht. Tegelijkertijd nam de regelgeving rond formaldehyde toe, waardoor de productie steeds meer bemoeilijkt werd.

De galalietproductie bij de rechtsopvolger van de IGG — de Harburger Gummiwerken Phoenix AG — werd in 1978 definitief gestaakt. Tegenwoordig vinden caseïne-kunststoffen nog slechts niche-toepassingen: kapodasters, knoppen voor strijkinstrumenten, breinaalden en vulpenhouders. Antieke galaliet-sieraden en -knopen zijn gewild bij verzamelaars.

Samenstelling en productie

Verknoping van twee eiwitketens door formaldehyde — schematische voorstelling.

Galaliet bestaat uit geharde caseïne, het fosfoproteïne dat als micel in melk voorkomt. De productie omvat vier stappen:

  1. Winning van caseïne: Magere melk wordt aangezuurd tot pH 4,6 (het isoëlektrisch punt van caseïne). Het neergeslagen eiwit wordt afgefiltreerd, gewassen en gedroogd tot poeder.
  2. Kneden en vormen: Het caseïnepoeder wordt bevochtigd en gekneed tot een plastische massa, die vervolgens door middel van warmte en druk in mallen of extruders wordt omgevormd tot staven, platen of buizen.
  3. Verharding: De gevormde stukken worden wekenlang ondergedompeld in een formaldehyde-oplossing. Het formaldehyde vormt methyleenbruggen tussen de eiwitketens (verknoping), waardoor het materiaal hard en waterbestendig wordt.
  4. Nabewerking: De verharde stukken worden gedraaid, geslepen of gepolijst tot eindproduct.

Galaliet is niet-thermoplastisch: na verharding kan het niet opnieuw worden gesmolten of omgevormd. Het is biologisch afbreekbaar en heeft een lage CO₂-voetafdruk in vergelijking met kunststoffen op aardoliebasis.

Toepassing

Haarkam van galaliet met ajour-gesneden draak, ca. 1925–1930 (Rijksmuseum Amsterdam, inv. BK-1977-231).

De meest omvangrijke toepassing van galaliet was de fabricage van knopen voor de Europese kledingindustrie. Door de brede kleurbaarbaarheid en goede bewerkbaarheid overvleugelde galaliet traditionele materialen als been en hoorn. Haarkammen en haarspelden werden verkocht als imitatie van schildpad of ivoor en waren in de jaren tien en twintig populaire accessoires.

Andere toepassingen omvatten houders en pennen voor vulpennen, bestekgrepen, schaakstukken, manchetknopen en grepen van gereedschap. In de elektrische industrie werd galaliet in de jaren dertig kortdurend beproefd als isolatiemateriaal, zonder groot succes wegens de hoge vochtopname.

Externe verwijzingen

Referenties

  1. ↑ US 646844, Krische, Wilhelm ; Spitteler, Adolph: Manufacture of a new substance from casein, published: 1900-04-03, filing date: 1897-10-20internet
  2. ↑ (de) Otto Krätz (2004). Stein aus Milch. Aufstieg und Niedergang des Galaliths. Chemie in unserer Zeit 38: 133–137. DOI:10.1002/ciuz.200490023.
  3. ↑ Meinders Schroor, Achter de Hoven 116Bis, Leeuwarden 2006.
  4. ↑ (de) Oliver Türk (2014). Stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe, 1e druk. Springer Vieweg, Wiesbaden, 130–133. ISBN 978-3-8348-1763-1.