А. М. Лентовский Технология живописных материалов А. М. Лентовский государственное издательство „искусство ленинград 1949 глава краткий обзор

Ксилол получается из каменноугольной смолы, прозрачная и бесцветная, не смешивающаяся с водой жидкость слабого запаха, хорошо растворяет смолы, масла и др. и применяется в качестве разбавителя масляных красок.

Температура кипения ксилола—138—142° С, удельный вес — 0,857.

Из этого краткого обзора свойств и видов эфирных масел можно заключить, что СССР обладает многообразнейшей флорой с богатейшими ресурсами высококачественных эфирных масел, не уступающих по своим свойствам лучшим сортам эфирных масел, выпускаемых предприятиями Западной Европы.

Советские химики успешно разрешили ряд сложных проблем в тонкой технологии производства отечественных естественных и синтетических эфирных масел, художники теперь получили возможность широко использовать их в живописи.

Лаки для живописи имеют различное назначение и применяются с целью:

Увеличения клеящей силы и укрепления связи между слоями.

Сохранения объема красочных слоев. Предохранения живописи от вредного влияния влаги, воздуха, газов и других вредящих живописи факторов. Восстановления картин, имеющих разрушения в виде трещин, сседания, потемнения и отслаивания красочного слоя.

В соответствии с указанным назначением в производстве изготовляют лаки как связующее для художественных красок, для ретуши, покровные и разжижители.

Лаки для живописи и связующие художественных красок составляют наиболее сложную часть технологии живописных материалов.

Нам неизвестно, какие изменения претерпевают смолы, жирные масла, эфирные масла и т. п. в процессе высыхания красок, так как при этом образуются соединения очень сложного состава, совершенно отличающиеся от первоначально взятых веществ.

Связующее вещество представляет собой состав коллоидного характера с множеством зависимостей, обусловленных присутствием веществ, различных по составу, свойствам, почти не поддающихся анализу и исследованию.

При изготовлении связующего необходимо учитывать возможность активного взаимодействия между собой его отдельных частей — масла, смол, воска, эфирных масел, а также влияния пигментов, иногда вредно отражающихся на качестве красочного слоя.

Плохой лак и связующее часто приводят живопись к разрушению: растрескиванию, пожуханию, ослаблению адгезии и отслаиванию красок. Наиболее распространенным видом лака для живописи, обеспечивающим хорошую сохранность картинам, является масляный лак, высокие качества и свойства которого находятся в прямой зависимости от природы смолы и способов приготовления лака.

Несмотря на то, что в далеком прошлом существовали примитивные способы приготовления лаков, в основном рецептура зиждилась на правильных практических представлениях о взаимодействии веществ и их изменении под влиянием различных факторов и технологического режима. Мастера также имели полную и глубокую осведомленность в тех конечных технических условиях и свойствах, которым должен удовлетворять лак для живописи.

При варке лаков часто вводили сиккативы: свинцовые — в виде свинцовых белил, сурика и глета; марганцевый — умбру; железный — пережженный серный колчедан; цинковый — цинковый купорос; кальциевый — известь.

Известно, что металлы как катализаторы оказывают влияние на ускорение процесса высыхания массы и по силе действия располагаются в ряд в убывающем порядке: кобальт, марганец, свинец, никель, медь, железо, кадмий, хром, цинк, стронций, барий, кальций, магний, алюминий и олово.

Лучшими считаются сиккативы, которые быстрее сушат, дают светлое масло и образуют твердую и эластичную пленку. Хорошими сиккативами являются кобальтовые, свинцовые и марганцевые. Для живописи можно рекомендовать кобальтовые. Цинковые и кальциевые сиккативы употребляются в тех случаях, когда пленке надо придать твердость и блеск, кроме того известь усиливает сушащие свойства металлов.

Цинковые и кальциевые сиккативы очень мало употребляются, ввиду того, что они самостоятельно в незначительной степени ускоряют высыхание красок.

Раньше имело место приготовление лака с применением камеди (гуммиарабика), так, например, в 1 часть расплавленного гуммиарабика вливалось 2 части горячего масла и уваривалось до густой консистенции на 1/3 первоначального объема.

 Лаки на камеди употребляли как покровные и как клей для наклейки холста на дерево.

Живопись, покрытая этим лаком, полагают, была блестяща и прочна. Очень редко камедь в небольшом количестве вводили при варке лаков для живописи.

Известно, что камеди не растворяются в масле, но посредством термической обработки и

в присутствии кислотных веществ происходит частичное соединение групп углевода с жирными кислотами и с образованием сложных эфиров смоляных веществ.

Кроме того камедь и масло при варке, уменьшаясь в объеме на 1/3, сильно полимеризуется.

Все это дает основание считать получение масло - гуммиарабикового лака вполне возможным.

В состав масляных лаков очень часто вводили смолу — сандарак.

Масло обычно употребляли льняное или ореховое в различных количественных соотношениях со смолами, например, 3 части масла с 1 частью смолы.

Масло для лаков предварительно прогревали и отбеливали на солнце, а затем совместно со смолой и добавкой отбеливающих и сушащих веществ варили на огне.

После варки лак фильтровали и дополнительно подвергали отбелке и частичной полимеризации лака на солнце.

Для получения лака, сохнущего в тени, брали равными количествами сандарак и спиковое масло, кипятили до полного растворения смолы в масле и теплым лакировали.

В последнем случае вместо медленно сохнущих растительных жирных масел применялись эфирные масла.

При варке лака широко применялось введение различных добавок: чеснока, лука, обрезков рябины, сухой тертой березовой коры, опилок пиниевого дерева; стекла, хрусталя; поваренной соли, магнезии, квасцов и винного камня; воды; золы костяной или щелока; сиккатива; пемзы или корки ржаного хлеба.

За исключением сиккативов — свинцовых белил, цинкового купороса, извести, охры, умбры, сернистого железа и других, многие добавки не имею г решающего значения, но, однако, оказывают при варке влияние на качество лака и придают ему дополнительные положительные свойства, например, вода свертывает слизи растительных масел. Корка ржаною хлеба, чеснок, лук, обрезки рябины, опилки пиниевого дерева и березовая кора при повышенной температуре обугливаются и как адсорбенты отбеливают масло.

Но главное эти добавки, в том числе еще квасцы и известь, имеют значение как антиоксиданты, т.е. вещества, задерживающие окисление масла.

Практика подтверждает, что если масло полимеризовать в токе углекислоты, без доступа воздуха, то масло почти не темнеет и сохнет равномерно по всей толще с образованием поверхностной пленки к концу высыхания.

При введении добавок трудно определить, чему отдать предпочтение — стеклу или хрусталю, чесноку или луку, обрезкам рябины или березовой коре, опилкам пиниевого дерева или корке ржаного хлеба.

Жженые квасцы и магнезия обезвоживают масло, щелок и поваренная соль до некоторой степени рафинируют его.

В общем надо признать, что некоторые добавки вполне целесообразны и безусловно улучшают свойства масла.

Для приготовления лаков применяют ореховое, льняное или конопляное масла и смолы сандарак, мастике, венецианский терпентин и другие, иногда берется группа смол с добавлением сиккатива. Все это подвергается термической обработке до полного растворения смолы в масле, и по окончании варки лак разбавляется растворителем до нужной консистенции, большей частью спиковым маслом, скипидаром или нефтяной фракцией.

 При варке лака на огне происходит частичная полимеризация масла, улучшающая качество пленки (придает твердость, блеск и т. п.).

Хороший по качеству лак получается при соединении высыхающего льняного масла, копалового лака и лака мастикс.

Достоинство этого состава состоит в том, что значительное количество льняного масла защищает от растрескивания, копал дает твердость и защищает мастикс от изменения, последний же ослабляет хрупкость копала, таким образом в этом составе отдельные вещества взаимно улучшают качество связующего в целом.

При смешении с красками необходимо избегать избыточного количества копалового лака, чтобы не вызвать растрескивания красочного слоя.

Мастичный лак приготовляется на очищенном скипидаре и имеет применение и в качестве лака для живописи, и как покровный лак.

Кристаллак, или даммарный, получается растворением смол в скипидаре.

На предприятиях лакокрасочной промышленности СССР связующее для художественных красок составляют из льняного и орехового масел, небольшого процента смол (мастикс или даммара) и воска.

Художник Рыбников рекомендует следующий рецепт лака для живописи.

Благородного терпентинного масла—45—50%.

Лакового керосина—25—30%

Масла льняного уплотненного—10—15%.

Мастичного концентрированного лака—1—2%

Для замедления просыхания добавить 1—2% касторового масла. Значительно сложнее технология производства копаловых лаков. Копаловый лак представляет собой масляно-скипидарный раствор смолы копал.

Растворение копала в льняном масле происходит только тогда, когда значительное количество смолы подвергается разложению с выделением газов, водяных паров, кислот и эфирных масел.

Полное растворение копала в масле происходит при потере летучих не менее 45% (в зависимости от сорта смолы), иначе копал при варке с маслом выпадает в виде «клецек».

Плавка копала ведется при температуре 280—300° С до тех пор, пока проба, взятая из реактора, не дает свертывания смолы при нагревании с маслом.

В расплавленный копал, если проба дала положительный результат, вливают нагретое (до температуры 200° С) отбеленное льняное масло небольшими дозами.

Состав копалового лака (в весовых частях):

Копала (неплавленого)        3 части

Льняного масла (отбеленого)         5 частей

Скипидара до получения лака вязкости в 50 сек.—1 мин (по вискозиметру).

Технические условия на копаловый лак для живописи следующий:

Вязкость 55 сек. — 1 мин. Цветность не более 250 млг. Прозрачность

полная. Высыхание на стекле не более 24 часов

Лаки покровные

Покровные лаки для картин представляют собой растворы природных смол твердых или мягких, преимущественно мастикса, даммары или пихтового бальзама в очищенном живичном скипидаре, в отдельных фракциях нефти и других органических растворителях.

Лаки служат для предохранения живописи от различных химических и физико-химических воздействий газов, кислорода воздуха, пыли, кислот и других факторов, преждевременно разрушающих картины.

 Картинные лаки должны давать тонкую, твердую, прозрачную, эластичную и скоро высыхающую пленку и вместе с тем легко удаляемую с поверхности картины при реставрации или для нанесения нового лакового покрытия.

Рецептура и технология приготовления покровных лаков в основном однородна.

Некоторое различие имеется в количественных соотношениях смолы и растворителя в характере смягчителей.

Ленинградский завод художественных красок выпускает покровные лаки — даммарный и мастичный.

 

Мастичный лак

Состав: мастикса — 30 частей, скипидара — 70 частей. Смола мастикс растворяется в ректифицированном скипидаре при обыкновенной температуре и постоянном перемешивании. Полученный раствор мастикса в скипидаре фильтруется через фильтр.

Мастичный лак обладает следующими свойствами

Цвет по йоднной шкале       Удельный вес       при 20'С Смольность в %      Вязкость     в секундах          Высыхание пленки            на стекле в мин. Прозрачность

0,5-!,5 0,910-0,925    28-37  10-20  15-20  Полная

Для мастичного лака приняты следующие технические условия. Цветность по йодной шкале — не более 3 млг Удельный вес при 20° С—0,912— 0,917. Высыхаемость пленки на стекле — 15—30 мин. Прозрачность полная

Даммарный лак

Состав: даммары — 30 частей, скипидара — 70 частей.

Технологический режим тот же, что и для мастичного лака Даммарный лак должен удовлетворять следующим техническим условиям:

Удельный вес при 20° С — 0,912—0,917.

Высыхаемость пленки на стекле 25—30 мин

Прозрачность пленки полная.

Прозрачность лака — небольшая муть

Вязкость лака — 14—22 сек.

Смольность (общая) — 36—39%

Лак слегка мутнеет, а со временем иногда выпадает значительный белый осадок.

Какое влияние оказывает мутность лака на свойство пленки и красочного слоя, никем еще детально не изучено

Существует мнение, что мутность лака не оказывает отрицательного влияния на качество покрытия.

Некоторые авторы объясняют появление помутнения в даммарном лаке следствием гигроскопичности смолы. Помутнение даммарно -скипидарного лака зависит от отдельной фракции смолы, растворимой в этиловом спирте и слабо растворимой в скипидаре.

Мутность лака можно уничтожить введением 3—5% абсолютного спирта. Лакировку картин даммарным или мастичным лаком рекомендуется проводить в сухом и теплом помещении

 

Лак из сибирского пихтового бальзама.

Отечественный пихтовый бальзам в покровных картинных лаках удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к этому виду продукта, и может вполне заменить смолы мастикс и даммару.

 Для изучения свойств пихтового бальзама и выявления оптимальных условий получения качественного лака были исследованы следующие моменты: растворимость бальзама в скипидаре, скорость высыхания пленки, твердость пленки, пожелтение пленки в темной камере при нормальных условиях, при температуре 36° С и насыщенной влажности на рассеянном и солнечном свету.

Лаки приготовлялись из необработанной пихтовой живицы и твердого бальзама, обработанного посредством отгона эфирных масел с последующим увариванием в вакуум-сушильном шкафу.

Соотношение смолы и скипидара берется по общепринятым рецептам при производстве покровных лаков из мастикса и даммара, т. е. смолы 30 частей, скипидара 70 частей, причем для живицы, содержащей до 25% эфирного масла, добавлялось 45% скипидара.

Пленки для испытаний наносились на стекло окунанием, после чего пластинки ставились под углом в 45° и в течение первых 5 минут положение пластинки менялось для соблюдения равномерного покрытия всей поверхности.

Данные анализа покровных лаков показывают, что даммарный, мастичный и пихтовый по основным константам почти ничем не отличаются друг от друга.Для придания эластичности покровным лакам необходимо вводить 1—2% пластификатора (касторового масла).

Изменение цвета пихтовых лаков очень незначительное не больше, чем в тех же условиях мастичного лака.

Аналитические данные и сравнительные испытания свойств покровных лаков из пихтового бальзама показывают, что они не уступают лакам из даммары и мастикса.

 

Лаки из искусственных смол

Из искусственных смол наиболее ценными для живописи являются акриловые смолы (сополимеры). Лаки, приготовленные на основе этих смол, обладают целым комплексом необходимых свойств: прозрачностью, бесцветностью и эластичностью.

На основании испытаний, проведенных лабораторией Академии Художеств СССР, установлено, что акриловые смолы (сополимеры) могут быть полноценным заменителем естественных смол (даммары, мастикса и др.) в покровных лаках.

Глифталевые лаки, введенные в краски, ускоряют их высыхание, повышают твердость красочного слоя и улучшают адгезию.

По цвету глифталевые лаки несколько темнее даммарного и мастичного.

Темперой называется способ живописи, выполняемой красками, связующее которых состоит из натуральной или искусственной эмульсии. Слово темпера происходит от латинского глагола temperare — смешивать.

Эмульсией называется коллоидная система, состоящая из двух не смешивающихся между собой жидкостей, из которых одна, раздробленная на мельчайшие частицы — капельки, распределена в другой.

Каждая эмульсия состоит из основного однородного вещества или дисперсионной среды (внешней фазы), например, воды и жидкости, распределенной в основном веществе в виде мельчайших капелек и образующей гак называемую дисперсную или внутреннюю фазу.

Искусственную эмульсию обычно получают взбалтыванием или растиранием масла с водой или двух других несмешивающихся жидкостей.

При сильном и длительном взбалтывании капельки масла раздробляются на мельчайшие частицы, с образованием жидкости молочного цвета, продолжительное время не разделяющейся на два слоя: воду и масло.

При непродолжительном встряхивании получается неустойчивая эмульсия, легко расслаивающаяся за несколько минут

Устойчивость эмульсии зависит не только от способа изготовления и величины частиц, но и от концентрации дисперсной фазы (масла), т. е. чем слабее концентрация масла, тем выше прочность эмульсии.

Эмульсия, содержащая 1 грамм масла в 1 литре воды, долго не расслаивается, так как капельки масла отделены друг от друга большим слоем воды, не позволяющим им сближаться и сливаться в более крупные капли и выделяться на поверхность в виде слоя.

Поверхностное натяжение.

Образование мельчайших капель жидкости в эмульсии зависит от особых свойств поверхностного слоя жидкостей, т. е. от поверхностного натяжения.

Силу, которая стремится сократить поверхность жидкости, называют поверхностным натяжением.

Поверхностное натяжение у жидкостей различно. Под влиянием сил (молекулярных) притяжения каждая жидкость стремится принять форму с наименьшей поверхностью, т. е. форму шара.

Поверхностное натяжение вызывает на поверхности жидкости появление уплотненной пленки, стягивающей поверхность, заставляя жидкость принять шарообразную форму. Чем больше поверхностное натяжение, тем крупнее образующиеся капли.

Если воду налить на поверхность, пропитанную маслом, то вода не будет растекаться широким слоем по поверхности, а соберется в капли.

На поверхности капель воды благодаря молекулярным силам притяжения между частицами воды образуется тончайшая уплотненная пленка, стягивающая частицы воды внутри капли.

Для того чтобы капли воды разрушить, надо уменьшить и ослабить силы притяжения частиц воды (это достигается введением особых веществ, которые уменьшают и ослабляют силы поверхностного натяжения) — тогда на поверхности капли не образуется уплотненной пленки, и вода не будет собираться в капли, а широким слоем растечется по поверхности.

На поверхности, частицы которой сильнее притягивают к себе частицы воды (чем существующее притяжение между частицами воды), облегчается образование широкого слоя жидкости, и вода не собирается в капли, ибо силы притяжения поверхности препятствуют образованию поверхностной пленки, удерживающей частицы жидкости в состоянии капли.

Устойчивую эмульсию будет легче образовывать та жидкость, поверхностное натяжение которой меньше поверхностного натяжения дисперсионной среды. Поверхность капелек жидкости в эмульсии более уплотнена по сравнению с общей массой капельки При дальнейшем раздроблении шарики жидкости все время уменьшаются, образуя как бы одну сильно уплотненную поверхность, мало подвижную и трудно деформирующуюся

Эмульсии, получаемые взбалтыванием масла в воде, очень неустойчивы, особенно при увеличенной концентрации масла, ибо капельки легко соединяются в более крупные частицы и расслаиваются.

Чтобы затруднить процесс слипания капелек раздробленной жидкости и придать эмульсиям устойчивость, вводятся вещества, понижающие поверхностное натяжение на границе двух жидкостей, например, вода—масло.

Уменьшенная сила поверхностного натяжения не в состоянии разорвать даже тончайшей пленки воды, отделяющей масляные шарики друг от друга, что дает возможность приготовить достаточно устойчивые эмульсии при высоком содержании масла.

Эмульгаторы.

Вещества, понижающие поверхностное натяжение на границе двух жидкостей и облегчающие получение устойчивых эмульсий, называются эмульгаторами.

Эмульгаторы образуют вокруг мельчайших частиц (дисперсной фазы) защитную поверхностную пленку в виде прочного адсорбционного слоя, препятствующую им сливаться в крупные частицы.

Капельки жидкости в эмульсиях несут на себе электрические заряды, которые способствуют стабильности системы.

Частицы масла, распределенные в воде, имеют отрицательный заряд. При введении в эмульсию эмульгаторов с одноименно заряженными ионами устойчивость ее повышается, так как слиянию мельчайших капель препятствуют силы электрического отталкивания, наоборот, вещества с противоположными зарядами нейтрализуют заряд частиц и вызывают разрушение эмульсии.

В качестве таких защитных веществ или эмульгаторов в приготовлении устойчивых эмульсий для темперы применяется преимущественно клей животного и растительного происхождения: желатин, казеин, камеди, декстрин, трагант и т. п., а также мыла, ализариновое масло, лецитин и др.

 

Эмульсии.

Различают два типа эмульсий: масло в воде (или сокращенно М-В) и вода в масле (В-М).

В эмульсиях М-В масло является дисперсной фазой, а вода дисперсионной средой; в эмульсиях В-М, наоборот. вода является дисперсной фазой, а масло дисперсионной средой. Тип эмульсии определяется путем испытания на разбавление, если эмульсию можно разбавить той жидкостью. которая содержится в дисперсионной среде, например, водой то эмульсия будет типа М-В.

Дисперсионной средой будет та, в которой лучше растворяется эмульгатор. Эмульгаторы, смачивающиеся водой, дают эмульсии М-В, а те, которые диспергируются и смачиваются маслом, образуют эмульсии типа В-М.

Еще не решен вопрос, какой тип эмульсии следует предпочесть для приготовления художественных красок. Эмульсия типа В-М позволяет вводить большое количество воды.

Некоторые исследователи полагали, что образование типа эмульсий зависит от количественного соотношения фаз, т. е. если в эмульсии количество воды больше, чем масла, то получается эмульсия типа М-В,  а если меньше, то наоборот. Новейшие исследования показали неправильность этого взгляда. гак как здесь существует более сложная зависимость и эмульсии получались при любых количественных соотношениях отдельных частей (эмульсия типа М-В при 99% масла и 1 % воды).

Вещества, которые образуют коллоидные растворы, обладают эмульгирующими свойствами. В эмульсиях может быть обращение фаз. Это явление состоит в том, что дисперсная фаза (масло) и дисперсионная среда (вода) обмениваются местами, и эмульсия от типа М-В переходит к типу В-М.

Олеаты калия или натрия, растворимые в воде и не растворимые в масле, дают эмульсию типа М-В. При добавлении олеата бария, кальция или магния (не растворимых в воде)

происходит переход эмульсии к типу В-М.

Необходимо иметь в виду, что водомасляные эмульсии содержат некоторое количество заэмульгированной воды в масле, — при высыхании вода, образующая дисперсионную среду быстро испаряется, некоторая часть воды, заэмульгированная в масле, по-видимому, остается в пленке и после

высыхания.

 

Эмульсионные краски.

Эмульсионные темперные краски отличаются от масляных они менее склонны к пожелтению; вследствие сетчатой структуры более эластичны; они светлее, так как показатель преломления их отличается от показателя преломления связующего масляных красок; они могут давать как матовую, так и блестящую поверхность. В частности эмульсии типа М-В дают матовую окраску, а типа В-М в зависимости от количества масла дают любую поверхность красочного слоя.

Эмульсионными красками можно писать и густо (как масляной краской), и жидко (разбавляя их водой); они могут быть приготовлены и скоро и медленно сохнущими, в зависимости от состава и способа приготовления эмульсии.

Темперные краски должны удовлетворять следующим техническим требованиям:

Цвет по установленному эталону.

Высохшая накраска не должна размываться водой, иметь матовую фактуру и незначительно изменяться в тоне по сравнению с свеженанесенной.

При покрытии лаком накраска не должна темнеть.

Легко разводиться водой.

При нанесении на эмульсионный грунт красочная паста должна хорошо ложиться.

Отсутствие растрескивания по высыханию пастозного слоя.

При хранении в тубах или стеклянных банках не загнивать, не расслаиваться и не загустевать

Для приготовления художественных темперных красок применяют различные эмульсии, которые получают свое название от названия эмульгирующих веществ, гак различают яичную, казеиновую и гуммиарабиковую эмульсии.