Лак - рідина, здатна давати прозору, блискучу плівку після висихання в тонкому шарі.
Лаки представляють собою розчини твердих речовин в рідинах, здатних або випаровуватися, або висихати; тверді речовини - різні смоли, а рідинами-розчинниками служать етиловий (винний) і метиловий (деревне) спирти, ефірні і рослинні масла, що висихають. Смоляний розчин, накладений на лакується, висихає, залишаючи тонку, прозору і блискучу плівку (в практиці звану лакуванням), властивості і якості якої визначають гідності взятого лаку.
На іноземних мовах слова фр. laque. ньому. l ас k означають фарбу. одержувану осадженням органічних барвистих пігментів металевими солями. Такі фарби по-російськи називаються Баканов, а російське слово "лак", як позначення рідини з зазначеними вище властивостями, в західній Європі перекладається словами англ. varnish. Firniss. фр. vernis.
Існує безліч різних смол, що йдуть для виробництва лаків; вони відрізняються один від одного за своїми властивостями, в залежності від яких знаходяться і гідності одержуваних лаків. Майже всі смоли розчиняються в рослинних оліях і лише деякі в ефірних маслах і спиртах. Смоли, що відрізняються особливою твердістю і тугоплавкостью, називаються копалень. З рідин як розчинники в лаковому виробництві найбільш споживані: звичайний спирт, різні сорти скипидару і лляне масло. За цим розчинників лаки поділяються на три основні групи: лаки спиртові, скипидарні і масляні. Кожна з названих груп має свій підбір смол, відрізняється своїми характерними властивостями і призначенням; виробництво лаків кожної групи вимагає особливих прийомів і пристосувань. Винахід лаку в Європі приписують німецькому ченця Феофіла, що жив в XII столітті; в перший час приготування їх було обставлено таємницями і велося келійні чином. Треба думати, що перші лаки європейського виробництва були спиртовими, а першим лаковим заводом на континенті Європи слід вважати завод французького хіміка Шене, побудований в 1803 р
Виробництво олійних лаків довгий час було привілей Англії, і тільки коли Америка, Португалія і Голландія стали постачати європейські ринки такими ж смолами і копалень, якими Англія у себе користувалася монопольно зі своїх колоній, лакове виробництво стало загальнодоступним; проте, виникнення олійно-лакових заводів почалося лише з початку 60-х р XIX століття, тобто збігається з оприлюдненням досліджень французького хіміка Віолета про лаки в 1862 р
У Росії початок виробництва олійних екіпажних лаків збіглося з розвитком мережі залізниць. Першим російським заводом високих сортів масляних лаків з'явився завод фірми І. С. Оссовецкого і Ко, заснований в 1874 р в Москві.
Види лаків в залежності від застосовуваного розчинника
Застосовувані в живопису лаки в залежності від розчинника, що додає лакам ті чи інші властивості і визначають їх призначення, поділяються на:
• лаки на летючих розчинниках, висихають за рахунок фізичного процесу (випаровування розчинника);
• мас-ляние лаки, що висихають хімічно (в результаті окислення і полімеризації);
• лаки, отверждающиеся нагріванням (отвер-діва в результаті реакції поліконденсації);
Спиртовий лак - це простий розчин смоли в винному або деревному спирті. Останній самостійно вживається дуже рідко, але часто служить домішкою винного спирту з метою здешевлення лаку. З смол застосовуються шерлак (або шелак), сандарак і масті'ка. Смола подрібнюється в тонкий порошок і заливається спиртом в 92-95 °, в скляних бутлях або балонах; розчинення ведеться при кімнатній температурі і прискорюється постійним збовтуванням. Смола береться завжди в надлишку, з метою отримання насиченого розчину. Так приготований лак проціджують. Ця операція у виробництві спиртових лаків вважається найважчою, вона на різних заводах ведеться по-різному і ретельно охороняється від сторонніх, зважаючи секретом заводів.
Звичайне проціджування відбувається допомогою скляних воронок, викладених повстю або сукняними цідилки; воронки прикриваються стеклами з дрібними віддушинами для доступу повітря. Проціджування йде досить повільно і завжди пов'язане з втратою спирту. Спиртові лаки отримують назву від смол, на яких вони приготовлені. Так, розрізняють лаки шерлачние, сандарачние і сандарачно-шерлачние. Мастика самостійно не вживається і служить підмішування до названих смолам. Підміна мастики м'якшить лакову плівку, але збільшує її блиск. Лак спиртовий, разжіжённий спиртом, називається політурою. Крім згаданих підрозділів, спиртові лаки і політури ще отримують свої назви від кольору, в який пофарбовані; так відомі червоні, жовті, білі і різні кольорові лаки. Спиртові лаки йдуть для лакування та полірування дерев'яних виробів. Лаковий шар не виносить впливів зовнішньої атмосфери і особливо боїться вогкості і різких змін температури; в закритих же приміщеннях, при звичайних умовах кімнатного повітря, зберігається довго.
По твердості шару перше місце належить лакам шеллачной; сандарачние лаки дають більш м'яку лакування, але вони завжди виходять світліше. Кольорові лаки підфарбовують аніліновими фарбами, готуються звичайно на сандараку з домішкою мастики, служать для лакування металевих виробів, іграшок, олов'яних капсули та ін. Колір їх, по нестійкості анілінових пігментів, дуже неміцний.
Подібно спиртовим, готуються простим розчиненням смол в скипидарі. Скипидарні лаки підрозділяються на білі і чорні; для приготування перших служить смола даммаровая, для чорних - асфальт. Даммаровой лаки звичайно цінуються за своїм відтінку; найсвітліші, майже білі, називаються емалевими. Лаки даммаровой, жовтуваті, готуються трьох сортів, які охоплюють №№ 1, 2 і 3, вся відмінність яких полягає в густоті відтінку; ніж Л. світліше, тим він цінується дорожче і йде під № 1. Підрозділ на сорти асфальтових Л. робиться в залежності від підмішування каніфолі (гарпиус), що служить для здешевлення цих Л. на шкоду їх якості. Асфальтових Л. також є три сорти, що позначаються в торгівлі №№ 1, 2 і 3.
Виробництво скипидарних лаків звичайно пов'язано з виробництвом лаків масляних, тоді як виробництво спиртових лаків з виробництвом масляних і скипидарні нічого спільного не має. Л. скипидарні готуються наступним чином: смоли даммара або асфальт дробляться на шматки величиною в горіх і в такому вигляді всипаються в мідний казанок, що підігрівається на вогнищі. При темп. близько 200 ° C даммара і асфальт розм'якшуються (смоли, які призначаються для скипидарних лаків, до рідкої плавки доводити не слід; размягчнним смола знімається з вогнища і обливається в казанку скипидаром, який швидко змішується зі смолою, для чого слід тільки ретельно перемішувати їх залізної лопаткою, мішалкою, і скипидар додавати малими порціями. Звичайно приливає на 10 частин смоли до 30 год. скипидару за вагою. Л. таким чином приготований, в теплому стані зливається в відстійні резервуари, де відстоюється від 2 до 3 тижнів, і потім ж надходить в торгівлю. Застосування скипидарних Л. досить обмежена, їх лакова плівка м'яка, гігроскопічна і впливу зовнішньої атмосфери не витримує. Всі сорти даммаровой Л. вживаються для лакування поверхонь, пофарбованих у білий або в найсвітліші кольори. Чорний, асфальтовий Л. йде для лакування дешевих залізних виробів або найпростіших малярних того ж кольору забарвлень.
Користуються самим великим і різноманітним застосуванням, тому і асортимент їх досить численний. Матеріалами для виробництва масляних лаків служать льняне масло, скипидар і різні сорти копалень. Лляна олія йде в вигляді оліфи, яку заготовляють раніше. Скипидар вживається тільки високого очищення, звичайно для лакового справи беруть скипидару франц. і американський, одержувані при виробництві каніфолі. З копалень - найважливішого матеріалу - користуються особливою перевагою всі сорти копала-каурі, копала-Манілла, занзібар, ангола, Сієрра-Леоне і копав вестіндскій (кришталевий). Від вибору всіх названих матеріалів залежать якості і гідності масляних Л. Виробництво олійних Л. складніше, ніж спиртових і скипидарні; крім того, тут потрібен особливий навик, досвід і ретельне спостереження.
Лаки, отверждающиеся нагріванням з'явилися з розвитком виробництва штучних смол. Вони висихають не в результаті випаровування розріджувача або окислення смоли, а в результаті реакції поліконденсації між полупродуктом смоли початковій стадії, що протікає при підвищеній температурі. В результаті цієї реакції утворюється тверда, міцна і хімічно стійка плівка. Висока хімічна стійкість плівки пояснюється тим, що реакція поліконденсації на відміну від процесу висихання масляних лаків повністю закінчуватись в процесі затвердіння лаку. Отверждаемие смоли належать до класу фенолоформальдегідних, аміноформальдегідних і гліфталевих. Емульсійні лаки являють собою дисперсії у воді поливинилацетата, поліметилметакрилату, полібутілметакрілата або сополімерів метилметакрилату і бутілметакрілата. Ці дисперсії, які утворюються безпосередньо при полімеризації, є дуже стійкими, бо розміри диспергованих частинок смоли незначні. Етінеобикновенно малі розміри диспергованих частинок гарантують чудову стабільність емульсії, яка не розпадається навіть через дуже тривалий час. Плівки цих емульсійних лаків абсолютно прозорі, безбарвні, абсолютно стійки на світлі і, крім того, протистоять окисленню і дії шкідливих газів. У вологому середовищі не піддаються пліснявіння і гниття, вони, однак, частково розчиняються у воді.
Емульсійні лаки можна застосовувати при настінного живопису і при приготуванні грунтів під живопис на полотні, картоні і папері.
виробництво складається з наступних операцій.
Лакова оліфа готується з сухого, відстійного лляної олії; масло підігрівається до температури 260 ° C в особливому мідному відкритому казані на голому вогні і під час варіння оліфи в нього додають трохи свинцевого цукру і борово-кислого марганцю. Зварена оліфа повинна на пробному склі висихати протягом 18 годин, не давати отліп і являти собою прозору безбарвну, блискучу і еластичну плівку. Така оліфа є не тільки розчинником копалень, але сама служить головним складовим елементом лакової оболонки. Ліноксеін оліфи, з'єднуючись з копалень, знищує їх крихкість, дає еластичність лакової плівці і є важливою умовою міцності і стійкості масляної лакування. Лакова оліфа заготовляється в запас, зберігається в відстійних резервуарах і тільки в чистому, відстояти вигляді йде для приготування лаку.
Сортування копали грає також важливу роль у виробництві. Торгові їх сорти виходять в шматках різної величини, різного ступеня прозорості і кольору і навіть різної твердості. При сортуванні відбираються шматки, однорідні за кольором, чистоті, величині і твердості, і кожен сорт окремо служить для приготування особливого сорту лаку. Дроблення копали проводиться допомогою ручної машинки, що вживається для колки цукру.
Відсортований, подрібнений копав надходить в плавку і потім в варіння лаку. Більшість масляних лаків проводиться з змішання кількох сортів копала. Підбір і відносна пропорція їх для приготування відома,. сорту або, як кажуть, спеціальності лаку і складає звичайно секрет заводів. Комбінації змішень, зважаючи на величезну вибору копалень і ін. Смол, незліченні, і всякий завод має свої прийоми і рецепти. Різні копали мають різну твердість, а отже, і різну температуру плавлення. Є копали, як занзібар, c і eppa Леоне та ін. Плавляться вище 400 °, тому при плавленні слід дотримуватися такого порядку, щоб в плавильні котли засипали раніше порція тугоплавкого копала і після її розплавлення додавалися необхідні за рецептами більш легкоплавкі копали і ін. смоли. Ця обережність зменшує пригорання смол і дає болеесветлие відтінки лаку, але на практиці почтівсегда майстра змішують відразу дроблениекопали і суміш піддають одновременнойплавке. Плавка і варіння представляють собою найскладніші і важкі операції у виробництві лаку. При плавленні копали відбувається рясне виділення летких продуктів, легкозаймистих, тому пристрій лаковарних вогнищ вимагає спеціальних пристосувань. Плавка копалень і варіння лаку на великих заводах виробляються у великих мідних котлах ємністю в 30-40 відер, які розміщені на вогнищах, влаштованих в підлозі лаковарні. Над котлом знаходиться воронкоподібний залізний ковпак, з тягою, для відводу летючих продуктів. Котел забезпечений ланцюгом, посредствомкоторой, за допомогою встановленого поблизу крана, він повсякчас може бути снятс вогнища. Під весь час плавки, початок якої визначається появою важких парів і газів у вигляді диму, копав перемішується залізної мішалкою.
Після закінчення плавки, що впізнається по припиненню виділення диму, котел знімають з вогнища, і в розплавлений копав, при постійному перемішуванні, вливають по частинах певну порцію оліфи, попередньо підігрітою до 250 ° C; потім котел знову встановлюють на вогнище і починають варіння. Ця операція вимагає особливого знання і досвіду. Все гідність лаку залежить від визначення кінця його варіння. Лак недоварений або переварений бракується. Кінець варіння визначається постійними пробами варимо лаку. Проби ці виробляються допомогою скляної палички, якою варимо лак беруть краплями на плоске скло, і за кольором, густоті і липкості цих крапель дізнаються закінчення варіння.
Зварений лак знімають з вогнища і дають охолонути до 200 ° C По досягнення цієї температури починають, при постійному перемішуванні, доливати по частинах заздалегідь відважені порцію скипидару, причому котел поміщають під ковпаком з тягою, так як разбавка лаку скипидаром супроводжується сильним виділенням парів і газів. Потім лаку дають охолонути і остиглий, готовий лак зливають в відстійні резервуари.
На малих заводах, а деякі лаки і на заводах великих варять в мідних казанках меншого розміру, ємність яких становить менше 4-5 відер. Для таких казанків (ручних) влаштовуються особливі осередки і самі казанки мають спеціальну конструкцію з шоломом, відводить гази в витяжну трубу, і отвором, через яке допомогою мішалки проводиться постійне перемішування вмісту казанка. Плавка і варіння виробляються точно так же, як і у великих казанах.
Класичним рецептом масляного лаку вважається наступний: 14 ч. Копала, 43 ч. Оліфи і 25 ч. Скипидару. При цьому, однак, слід зауважити, що всю суть лакового виробництва складають вибір і пропорція копалень, особливості приготування оліфи і спосіб плавлення копалень і варіння лаку. Відстоювання масляних лаків проводиться в особливих відстійних відділеннях, де поміщаються відповідні резервуари. Відстійне відділення повинно мати температуру не нижче 20 ° і бути вільним від вогкості. Резервуари робляться з котельного заліза місткістю від 50 до 100 пд. лаку. Для кожного сорту лаку повинно мати, принаймні, два резервуари, так як відстоювання триває не менше 6-ти місяців. Відстояний лак переливається і запаюється в бляшані галони, що вміщають від 5 фн. до 1 пд. лаку, в яких лак і надходять у продаж. Масляні лаки підрозділяються на екіпажні, малярні і спеціальні. Між екіпажного лаками відрізняють: лак підготовчий - для підготовки поверхні під фарбування, лак під №№ 2 і 3 - для перших слоевлакіровкі за забарвленням під шліфування і лак № 1 і № 0 - для останніх шарів лакування екіпажів. З лаків малярних відзначимо лаки статеві, яких буває кілька номерів, за кольором і якістю. Вони відрізняються особливою твердістю плівки і йдуть для лакування фарбованих підлог. Лаки малярні копалового, копало-бурштинові - теж по кілька номерів - призначаються взагалі для лакування по дереву і по будь-якої фарбування, якщо потрібно блиск і якщо поверхня піддається впливам зовнішньої атмосфери. З лаків спеціальних мають велике значення різні сорти лаку: шкіряних, клеёночних, шпалерних, жерстяних, чорних японських і ін.
Мордан - масляний лак на основі бурштину. Використовується як клеїть основа для сухозлотних покриттів (сусальне золото, сусальне срібло або поту). Раніше мордан був тривалого висихання, що було незручно для золочення. Щоб домогтися потрібного відлипу, позолотника доводилося чекати висихання тиждень. Зараз же існують Мордал з більш коротким терміном висихання - 12-, 3- і 1-годинні - що значно прискорює процес золочення.