ДОБАВЛЕНИЯ К ПРОЦЕССУ ВЫСЫХАНИЯ ЖИРНЫХ МАСЕЛ

Процесс, протекающий в жирных маслах при их затверде­нии, до сих пор еще наукой вполне не разъяснен. Трудность разрешения этого вопроса объясняется тем, что высыхающие жирные масла и по настоящее время еще сами по себе недоста­точно изучены.

Сама методика исследования этого процесса долгое время не находила для себя надлежащего пути, который найден лишь не­давно. В настоящее время большинство исследователей вопроса высыхания жирных масел склоняется к тому, что нужно подхо­дить к нему не только с точки зрения чистой химии, но и с точки зрения современных физико-химических воззрений.

Способность растительных жирных масел обращаться в со­прикосновении с воздухом в твердое эластичное вещество объ­ясняется особым составом жирных высыхающих масел.

Масла эти, подобно всем растительным и животным жирам вообще, представляют собой химическое соединение глицерина с жирными кислотами, но состав этих последних в различных маслах различен. Тогда как жирные кислоты невысыхающих жирных масел принадлежат к химическим соединениям неак­тивным, жирные кислоты высыхающих жирных масел, напро­тив, химически весьма активны, ибо принадлежат к так назы­ваемым ненасыщенным соединениям углеводородов, стремящихся перейти и переходящих в насыщенные, присоединяя к себе в процессе затвердения масел кислород воздуха. Этим главным образом и объясняется способность жирных высыхающих масел затвердевать на открытом воздухе.

Чем больше масло содержит в своем составе ненасыщенных жирных кислот большой активности, тем большая у него спо­собность к высыханию. Полное же отсутствие их в составе масла делает его (при тех же условиях) мало или совершенно неспо­собным к затвердеванию.

Масла в неочищенном виде, кроме присущей им окраски, влияющей на цвет смешиваемых с ними красок, всегда имеют посторонние примеси, которые в значительной мере уменьшают быстроту высыхания и влияют, так или иначе, на прочность масляного слоя.

К числу посторонних веществ, обычно находящихся в масле, относятся вода и растительная слизь, принадлежащая к белко­вым веществам. Вода и слизь могут присутствовать в совер­шенно чистом на вид прозрачном масле и при продолжитель­ном стоянии масла оседают на дно сосуда. Прозрачность масла и его внешняя чистота, таким образом, далеко еще не свиде­тельствуют о его действительной чистоте, чего художнику не следует упускать из виду.

Простейшими и безвредными способами очистки масел являются следующие.

1. 
   Отстаивание масел на солнечном свету в закрытых пробкою сосудах; в этом случае вещества, чуждые маслам, оса­ждаются на дно сосуда, и масла одновременно выбеливаются. Чем дольше выдерживается масло, тем лучшим оно становится по своим качествам. Во всяком случае, отстаивание должно про­должаться не менее двух лет.
   

2. 
   Масло промывается горячей и холодной водой, которая более или менее часто меняется. Операция эта производится в бутылях, где масло взбалтывается с водой и выставляется на солнце, причем вода извлекает из масла слизь и другие посто­ронние вещества. Для лучшего отделения масла от воды к по­следней примешивается поваренная соль.
   

3. 
   Поваренная соль, будучи примешанной к маслу, извле­кает из него воду, вследствие чего все слизистые и другие вещества, содержащиеся в масле, при посредстве воды выде­ляются и осаждаются на дно. Хорошо действует сухая соль, взятая в количестве 2—3% масла, предварительно растертая в ступке с небольшим количеством его и введенная затем в масло.
   

4. 
   Масла выбеливаются процеживанием через костяной уголь.
   
5. 
   Недавно предложено выбеливать и очищать масла с по­мощью так называемого отбельного порошка, носящего назва­ние также флоридской, или фуллеровой, земли и представляю­щей природный алюминевомагниевый гидросиликат⁵⁵.
   

6. 
   Так как масла, применяющиеся в живописи, не должны содержать в себе не только слизи, но и воды, т. е. должны быть «сухими», то можно рекомендовать простейший способ очистки их от названных примесей, который состоит в быстром нагревании их до 150—300°. В этом случае вода испаряется из масла, слизь же и белковые вещества (при 300°) свертываются, обращаясь в хлопьевидную массу, осаждающуюся на дно со­суда и увлекающую с собой другие посторонние вещества. Масла после этой операции приобретают способность высыхать более скоро, а также б значительной степени выбеливаются, так как при этом разрушаются и красящие вещества масла. Этот простой способ очистки масел не требует особых приспособле­ний и материалов и вместе с тем является в высшей степени действительным; не следует, однако, подвергать масло слишком высокой температуре и притом продолжительное время. Масло снимается с огня тотчас же, как только перестанут выделяться на его поверхности пузырьки и оно начнет сильно дымить.
   
7. 
   К новейшим способам отбелки масел принадлежит обра­ботка их с помощью ультрафиолетовых лучей, получаемых от ртутной лампы. Свет этот носит название «увиолевого света»⁵⁶.
   

Прогоркшие масла нейтрализуются высушенной нагреванием двууглекислой содой, которой берется для этого в количестве 5% по весу масла.

Производя очистку и отбелку масел, необходимо иметь в виду, что ценность этих операций для получаемого продукта далеко не равнозначна. Очистка масел имеет гораздо более важное значение для качества масел, нежели их отбелка. Дело в том, что плохо очищенное масло, имеющее посторонние при­меси: воду, слизь и пр., лишается способности быстро высыхать, не дает прочного нормального слоя и, следовательно, ста­новится малопригодным. Наоборот, очищенное, но имеющее окраску масло изменяет лишь цвет красок и притом главным образом белых и синих, что не представляет серьезного недо­статка, так как красильное начало растительного происхожде­ния, окрашивающее масло, в момент полного высыхания масла разрушается кислородом воздуха, причем все краски приобре­тают свойственный им оттенок, не исключая белил, которые становятся совершенно белыми.

Таким образом, отбелку масел можно и не доводить до полного совершенства, не нанося тем никакого ущерба для жи­вописи.

Масла свежевыжатые, а также отбеленные и очищенные обычно жидки и текучи, а потому при выполнении некоторых живописных работ (например, лессировок) мало пригодны. Вот почему следует иметь у себя также сгущенные масла, обладаю­щие вязкостью густых лаков. Маслами такого вида пользова­лись уже в старину и применяли их в живописи.

Один из средневековых способов сгущения масла заключался в том, что масло выставлялось на солнечный свет в открытых сосудах и выдерживалось при этих условиях до надлежащего загустения. Обработанное таким образом масло у итальянцев называлось «вареным на солнце» (cotto al sole). Второй способ сгущения масла также был весьма прост и заключался в про­должительной варке масла без всяких примесей.

Производство сгущенных масел практикуется и поныне, так как масла эти и в наше время имеют различное примене­ние: для приготовления олиф, типографских и литографских красок и т. п. В позднейшее время явилась мысль применять такие масла, носящие название «оксидированных» и «полимери­зованных», для производства живописных красок. Современная техника производства сгущенных масел в общих чертах такова.

Масла подвергаются «продуванию». Процесс этот состоит в том, что тем или иным способом через масло прогоняют воз­дух. Продуваются масла при обыкновенной температуре и с на­греванием масла до 100—150° и выше. Нагретое масло проду­вается также горячим воздухом. Для обработки масла продува­нием существуют специальные аппараты, в которых масла в раздробленном виде — в виде капель — подвергаются действию горячего воздуха. Продувание оказывает на масло то же дей­ствие, что и продолжительное выстаивание на воздухе и сол­нечном свету в открытых сосудах; и в том и в другом случае происходит окисление глицеридов масла, увеличение его удель­ного веса и загустение. Сгущенные таким образом масла дают при высыхании более твердый и более блестящий слой и, кроме того, в отличие от обыкновенных масел, способны образовать с водой прочную эмульсию. Продутые масла с нагреванием вы­сыхают скорее, нежели масла, сгущенные при обыкновенной температуре.

Масла могут обрабатываться также озоном, так как заме­чено, что кислород в виде озона легче усваивается маслами. Льняное масло, подвергнутое действию озонированного воздуха в продолжение 2—5 часов, сгущается до некоторой степени и приобретает способность высыхать более скоро. Даже непро­должительное действие озона на масла достигает той же цели, если озонированное масло выставляется затем в плоских сосу­дах на воздух и солнечный свет.
Полимеризованные масла

Масла подвергаются нагреванию и варке (на огне и с по­мощью перегретого пара) без всяких примесей. Они получа­ются сгущением масла при температуре от 250 до 300°. Варка масла ведется при доступе и без доступа воздуха (в вакууме), причем в последнем случае продуктам разложения предостав­ляется свободный выход. Масла, варенные без доступа воздуха, отличаются своим составом от оксидированных, т. е. продутых, озонированных и вообще поглотивших кислород масел, так как сгущение их не является следствием поглощения кислорода, а следствием полимеризации, т. е. уплотнения молекул масла, поче­му их также называют «полимеризованными». Полимеризован­ные масла, подобно оксидированным, не только приобретают значительную густоту, но могут обращаться даже в весьма гу­стую липкую массу. При примитивном производстве сгущенных масел с нагреванием их на огне и примитивном оборудования для измерения температуры пользуются птичьими перьями, бо­родки которых при высокой температуре опаляются. Вареные масла дают более твердый слой, нежели продутые, но они имеют более темный цвет; впрочем, масла, полученные при менее высо­кой температуре, более светлы.

Рекомендуется при варке стандоля поступать таким образом. Хорошо отстоявшееся льняное масло нагревается без доступа воздуха, а еще лучше в присутствии углекислого газа до же­лаемой густоты и до образования флуоресцирующей окраски масла. Сваренное до консистенции сиропа, льняное масло изме­няется в своем химическом составе и приобретает ряд следую­щих преимуществ перед сырым льняным маслом и обыкновен­ной олифой:

1. 
   льняное масло теряет свою способность желтеть, так как линоленовый глицерид, которому оно, и обязано этим недостат­ком, при этом деформируется, превращаясь в смолистое веще­ство;
   
2. 
   по той же причине масло становится непроницаемым к действию газов и воды, так как оно по существу своему обра­щается в лак;
   
3. 
   пленка его представляет собою твердую поверхность, исключающую, как показал опыт, возможность появления в ней трещин;
   
4. 
   при высыхании оно испытывает ничтожные химические изменения, что чрезвычайно важно для прочности масляного слоя.
   

Оксидированные и полимеризованные масла, как было ука­зано, предложены в позднейшее время для производства ма­сляных живописных красок, причем масла для названной цели готовятся таким образом, что они не подвергаются слишком высокой температуре. Таубер получил медленно сохнущее сгу­щенное масло, дававшее блестящий слой в окраске, нагревая масло до 150° в течение 120 часов.

Льняное масло применялось для малярных и живописных целей, начиная с IX века, в виде сгущенного масла, получае­мого различными путями: окислением на свету и воздухе и вар­кой на огне. Обработанные подобным образом масла высыхали с глянцевой поверхностью, которую мы видим в средневековой живописи.

Несомненно, что хорошая сохранность большинства живопис­ных произведений этого времени обязана применению сгущен­ных масел, оксидированных и полимеризованных.

Высыхание масла при действии на него рассеянного днев­ного света в присутствии кислорода воздуха идет нормально, в отсутствии же дневного света происходит очень медленно. Если же масло или масляная краска подвергается прямому действию солнечных лучей на открытом воздухе, то его просыхание при названных условиях протекает очень быстро. Вот почему для достижения быстрого просушивания масляной живописи сле­дует выставлять ее на открытом воздухе под действие солнеч­ных лучей, оберегая, разумеется, от пыли. При этом необходимо иметь в виду, что солнечный свет действует весьма энергично на масляный слой, сильно изменяя его в объеме, и потому при слишком продолжительном действии прямых солнечных лучей на масляную краску в слоях ее легко могут образоваться тре­щины. Это опасно главным образом для масел типа макового.

Масла, очищенные от слизи и так или иначе обезвоженные, как уже известно, получают способность высыхать скорее, не­жели лишенные очистки, но все же они сохнут медленно, и по­тому приходилось подвергать их дальнейшей обработке. Эта специальная обработка масел заключалась в том, что в них вво­дились особые вещества, содействовавшие им в поглощении кис­лорода из воздуха и ускорявшие тем процесс их затвердевания. Некоторые из способов такой обработки в почти неизмененном виде дошли и до нашего времени. Масло, получившее эту спе­циальную обработку, которая в наше время весьма разно­образна, именуется олифой: под названием «олифа» многие, впрочем, подразумевают скоро высыхающее масло вообще, по­лученное тем или иным способом (продуванием, озонированием и т. д.).
Олифы

Из веществ, сильно ускоряющих процесс высыхания жир­ных масел, в старину были известны лишь свинец и его соеди­нения: глёт, сурик и свинцовые белила. В наше время, кроме свинцовых соединений, служащих делу и поныне, найден ряд и других соединений для названной цели, из которых особенно ценными являются соединения марганца и кобальта. Современ­ная техника приготовления олиф располагает, таким образом, весьма разнообразным для этой цели материалом, с помощью которого вырабатываются различные по своим качествам олифы.

Вот перечень наиболее употребительных и наиболее дей­ственных из современных материалов, число которых весьма велико. Наиболее активными из свинцовых соединений являются глёт, сурик и уксуснокислый свинец; из марганцовых: пере­кись марганца и борнокислый марганец; из предложенных в недавнее время соединений кобальта — уксуснокислая окись кобальта.

Олифы с помощью названных сушек или, как часто назы­вают их, нерастворимых сикативов получаются двумя глав­ными способами: 1) обработкой масел непосредственно метал­лическими сушками: свинцовыми, марганцовыми и прочими соединениями и 2) обработкой масел специальными препара­тами, получаемыми из названных сушек и носящими название растворимых сикативов. К олифам, получаемым последним спо­собом, относятся так называемые линолеатные и резинатные олифы.

Олифы первого вида получаются варкой масла при более или менее высокой температуре со свинцовыми, марганцовыми, кобальтовыми и другими соединениями. Одним из видов такого рода олиф может служить обыкновенная свинцовая олифа, при­готовление которой сводится к следующему.

Обыкновенная олифа, применяющаяся в малярном деле. Сырое льняное масло без всяких примесей ставится на огонь и нагревается до тех пор, пока на нем не перестанет образовываться пена, которую постоянно снимают. Тогда при­сыпают к маслу свинцовый глёт, хорошо высушенный (глёт перед этим нагревается в продолжение часа при температуре в 100—120° Ц). На каждые 100 частей по весу масла берут 7—8 (и менее) весовых частей свинцового глёта. По прибавле­нии глёта масло нагревают до 285° в продолжение 3—4 часов, постоянно помешивая. Затем олифа фильтруется.

Марганцовые олифы получаются варкой масла при более или менее высокой температуре с перекисью марганца, с борно­кислым марганцем и пр.

Марганцовая олифа. В лоскуток тонкой материи (батиста) завертывается 1 г сухого борнокислого марганца в порошке, и узелок погружают в стеклянный сосуд, наполненный 500 г масла так, чтобы он был покрыт маслом. После этого сосуд ставится в теплое место с температурой не менее 40 и не выше 100° Ц. В две недели масло готово. При нагревании со­суда в «водной бане» до 100° Ц масло становится готовым ско­рее. Если же подвергнуть масло варке, то оно будет готово в 1 час, но получает при этом значительную окраску.

Применяющиеся в позднейшее время в производстве олиф, лаков и т. п. кобальтовые соединения дают быстро высыхающие олифы (в 4—6 часов). Обыкновенно для приготовления кобаль­товой олифы пользуются уксуснокислой солью окиси кобальта (ацетата кобальта) — веществом кристаллического строения с красновато-фиолетовой окраской. Приготовление олифы ведется таким образом.

Кобальтовая олифа. Масло, предназначенное для варки олифы, нагревается до 125 — 180°, после чего в него всыпается понемногу ацетат кобальта, который предварительно Должен быть обращен в мелкий порошок. Для лучшего раство­рения ацетата в масле последнее беспрерывно помешивают. По Растворении кобальтовой соли олифа готова и подвергается отстаиванию или фильтровке. С течением времени (по проше­ствии приблизительно двух недель) она теряет свою окраску и становится очень светлой. На каждые 100 весовых частей масла берется от 0,25 до 0,3 весовых частей ацетата.

Химический процесс превращения жирных высыхающих масел при варке их с вышеназванными металлическими соеди­нениями в олифе в общих чертах заключается в следующем. Под действием высокой температуры масла в присутствии свин­ца, марганца и т. п. частично разлагаются, т. е. омыляются, причем, с одной стороны, образуются свободные жирные кислоты (между ними муравьиная, масляная, уксусная и др.), с другой — часть освободившегося глицерина переходит в акролеин — удушливый газ, образующийся при варке масел (и подгорании жиров вообще). Свободные льняномасляные жирные кислоты входят в соединение со свинцом, марганцем и другими сушками, образуя льнянокислый свинец, марганец и пр., которые представляют собой соли жирных кислот льня­ного масла (мыла), носящие название линолеатов. При варке масла лишь небольшая часть его подвергается разложению, большая же часть и после варки состоит из глицеридов; кроме того, масло содержит в себе небольшое количество свинца, марганца и т. п., т. е. тех сушек, которые были введены в дело.

Линолеаты получают, кроме того, в виде особых препара­тов, которые служат для приготовления олиф со слабым на­греванием масла или вовсе без него.

Линолеатные и резинатные олифы. Для упро­щения производства олиф и получения их в менее окрашен­ном виде в последнее время часто пользуются применением свинцовых, марганцовых и других линолеатов, которые способны растворяться в масле при невысокой температуре (100—180°) и оказывать сушащее действие на масло. Так как назван­ные препараты растворяются, кроме того, в скипидаре, бен­зине и т. п., то они часто вводятся в масло и в таком виде. Это совершенно избавляет от необходимости нагревать масло, а, следовательно, является возможность получать еще более светлые олифы.

Кроме линолеатов существует еще вид препаратов, назы­ваемых резинатами (от слова resina — смола), в производстве которых масло заменяется канифолью. Таким образом, полу­чаются соли смоляных жирных кислот, или, другими словами, свинцовые, марганцовые и другие мыла абиетиновой кислоты (см. «канифоль»).

В зависимости от производства их линолеаты и резинаты могут быть сплавленными и осажденными. В первом случае они получаются сплавлением оснований с жирными кислотами льняного масла или смоляными; во втором — осаждением вод­ного раствора натровых солей жирных кислот льняного масла или абиетиновой кислоты с помощью какой-либо растворимой соли свинца, марганца и пр. Сплавленные линолеаты и рези­наты имеют вид окрашенных твердых или мягких кусков, а также густой жидкости и, наконец, порошка; осажденные же представляют белый или окрашенный порошок. И те и другие растворяются в масле.

Из применяющихся в наше время линолеатов и резинатов наибольший интерес представляют кобальтовые, так как пре­параты эти не только придают маслу сушащие способности, но и действуют белящим образом на олифу. Ниже приводится один из способов приготовления резината кобальта.

Сикативами называются специальные препараты, назначение которых заключается в ускорении высыхания жирных масел. По своему составу, а также по назначению они различны. Одни из них служат для приготовления олиф, другие примешиваются в масляные краски во время работы, чтобы заставить их быст­рее высыхать. Живопись и малярное дело располагают множе­ством сикативов, различных между собою по составу, виду, спо­собам применения и пр. Здесь может быть отведено место лишь описанию важнейших сикативов, применяющихся в живописи.

Все этого рода сикативы можно разделить на следующие группы: 1) линолеаты и резинаты, свинцовые, марганцовые, ко­бальтовые и др., 2) сикативы-помады и 3) сикативы-лаки.

Линолеаты и резинаты. К ним относятся препа­раты, о которых говорилось уже в отделе олиф, применяющиеся для приготовления олиф холодным способом. Сикативы эти представляют растворы линолеатов и резинатов свинца, мар­ганца и кобальта в скипидаре, бензине и т. п. Обыкновенно они богаты металлом и потому, будучи введенными даже в ма­лом количестве, способствуют быстрому высыханию масляных красок.

Опыт установил, что сикативы комбинированного состава, например, свинцово-марганцовые, действуют более энергично, нежели свинцовые и марганцовые сикативы. каждый в отдель­ности. Популярным представителем такого вида сикативов является так называемый сикатив Куртре, фабрикующийся в двух видах: темный сикатив Куртре, содержащий до 30% свин­ца, и светлый сикатив, который содержит малое количество свинца.

Кобальтовый линолеат составляется таким обра­зом. Ацетат кобальта в количестве 15—20 частей нагревается при температуре в 250—280° Ц в 100 частях льняного масла. В результате получается коричневато-красная липкая масса, ко­торая легко растворяется в масле, скипидаре. Чтобы получить быстро сохнущее масло, достаточно ввести в него 1—2,5% этого вещества.

Резинат кобальта. Приготовление его заключается в сплавлении светлых сортов канифоли с ацетатом кобальта. На 300 г смолы берется 10 г ацетата. Все указанное количество соли кобальта, прежде всего, тщательно растирается с 200 г канифоли; вслед за тем добавляется сюда же вся остальная ка­нифоль, и вся масса сплавляется на огне при постоянном поме­шивании при температуре 130° Ц. По растворении ацетата в еще не остывший сплав вливается такое количество свободного от воды бензина, чтобы резинат и по охлаждении оставался в виде сиропообразной жидкости. Для получения олифы достаточ­но прилить в холодное масло 2—3% резината.

Сикативы — помады имеют различный состав. Одни из них принадлежат к свинцовым сикативам, другие — к марган­цовым.

Свинцовые помады приготовляются из водного раствора свинцового сахара и жирного масла. Рецепты их разнообразны. Берут, например, 1 объем концентрированного раствора свинцо­вого сахара (с дистиллированной водой) и смешивают с 2 объе­мами льняного масла, после чего сюда же прибавляют при постоянном помешивании насыщенный раствор мастики в скипи­даре. Полученная помада непрозрачна, но при высыхании ста­новится прозрачной.

Помада составляется также из масла и порошка, обезвожен­ного нагреванием на огне свинцового сахара.

К помадам относится также «Siccatif en pâte», который при­надлежит к марганцовым сикативам.

Сиккативы — лаки получаются растворением твердых смол в эфирных и отчасти жирных скоро высыхающих маслах. Таковы: гаарлемский сикатив, фламандский сикатив и англий­ский сикатив и др.

Сикативы этого типа состоят часто из твердых смол и бы­стросохнущих эфирных масел. Затвердевание масляных красок в их присутствии объясняется главным образом быстрым улетучи­ванием эфирных масел, заключающихся в них, после чего смолы сикативов, не растворяющиеся в масле красок, твердеют и при­дают живописи сухой вид. Сикативы-лаки по существу своему являются, таким образом, ложными сикативами (особенно ха­рактерен в этом отношении гаарлемский сикатив), не действующими на масло, подобно свинцовым, марганцовым и другим си­кативам, а вводящими в него смолы, которые мало или совсем не растворяются в холодном масле и потому чужды масляному слою красок.

Французский скипидар. Французский скипидар также относится к средствам, ускоряющим высыхание масля­ных красок, так как содействует окислению масла (имеет, кроме того, свойство выбеливать при высыхании смешанные с ним лаки и масла). Особенно сильно сушит сгущенный на воздухе скипидар, имеющий темную окраску, но он темнит живопись. Большое количество скипидара, введенного в масляные краски, делает их матовыми.

Надо иметь в виду, что каждому из сикативов присуща опре­деленная сушащая сила, и потому они должны вводиться в мас­ло или краски хотя и в достаточном, но вместе с тем лишь в необходимом количестве, так как увеличенная порция сикатива не может оказывать никакого действия на дальнейшее ускорение высыхания красок или масел, а насыщает их лишь вредными для него веществами. Предосторожности эти тем более необхо­димы, что многие из сикативов, особенно олиф, содержат в себе большой процент металлов. Вот почему, например, введение в живопись олиф, приготовленных для малярных целей, совер­шенно недопустимо.

Не следует упускать из виду и того, что масляная живопись без примеси к краскам искусственных сушек, хотя и высыхает медленно, зато долгое время сохраняет эластичность и прочность слоя; при введении же в живопись сикативов, особенно в боль­шом количестве, процесс высыхания ее настолько ускоряется, что появляется и преждевременная старость и ветхость ее. Ма­стера эпохи Возрождения, создавшие прекрасные образцы ма­сляной живописи, отнюдь не злоупотребляли сикативами.