Пигменты, красител и и наполнители

Пигментыпредставляют собой тонко измельченн ые по- рошки минерального или органического происхождения или приготовленн ые химическим путем (искусственные), нерастворимые в воде и органических растворителях, но способные равномерно смешиваться с ними, образовывая красочные составы.

В художественно-оформительских работах применяют в основном минеральные пигменты, обладающие большой стойкостью к атмосферным, химическим и световым воз- действиям, что особенно важно при выполнении наружной наглядной агитации. На основе органических пигментов, которые уступают по прочности минеральным, но обла- дают достаточной светостойкостью, т. е. не выгорают и не меняют цвета под воздействием солнечных лучей, приготовляются красочные составы для работы внутри помещений.

Природные пигменты получают путем несложной меха- нической переработки (размола, просева) глинистых по- род, содержащих окислы железа, например железного сурика, мумии, охры и др. Эти пигменты прочны, устой- чивы к атмосферным воздействиям и свету, обладают не яркими, но самыми разнообразными оттенками. Назва- ние пигмент получает, как правило, в зависимости от места его добычи (архангельская коричневая, серпухов- ская красная, подольская черная и т. д.).

Для получения различных оттенков пигменты природ- ного происхождения подвергают не только механической, но и термической обработке (прокаливанию) при раз- личных температурах. Так, из охры светлой получают охру красную, из сиены и умбры натуральных — сиену и умбру жженые.

Искусственные пигменты вырабатываются на заводах, иногда путем сложных химических процессов. Пигменты, получаемые таким образом, отличаются постоянным хи- мическим составом и структурой, яркостью, чистотой и насыщенностью цвета, который, как и в естественных пигментах, обусловлен соединениями различных метал- лов. Поэтому их называют искусственны ми минеральны- ми пигментами — это разного вида белила, кроны, зелень и др.

Другой большой группой красящих веществ, исполь- зуемых для приготовления красочных составов, являются красители. Они подразделяются на природные и искусствен- ные.

Природные красители готовят из растений и простейших животных организмов. Например, красный цвет позволяют получить отвары из стружек красного дерева или корней марены; красно-коричневый — из кожуры лука; желтый — из неспелых плодов крушины; коричневый — из кожуры грецкого ореха или коры яблони, черный — из коры оль- хи или вербы. Природные красители в большинстве слу- чаев стойкие и не изменяют своего цвета под воздействием света.

Искусственные (анилиновые) красители относят к большой группе органических красителей, вырабатывае- мых из анилина, нафталина, антрацена и других углево- дородов. Анилиновые красители, растворенные в разведен- ной кислоте, называются кислотными, а растворенные в воде с добавкой аммиака или в спирте — основными или спиртовыми. Искусственные красители по сравнению с природными менее светостойки.

Характерная особенность красителей в отличие от пиг- ментов в том, что при составлении красочных составов они полностью растворяются в связующем или в раство- рителях.

Анилиновые краски должны обладать высокой интен- сивностью — малым количеством окрашивать значитель- ное количество материала (например, одной-двумя капля- ми чернил можно окрасить целое ведро воды) опреде- ленным цветом; без осадки полностью растворяться в воде или другой жидкости. Молекулы красителя должны прочно фиксироваться волокном, прочно с ним связывать- ся, в противном случае материал либо вообще не будет окрашиваться (как, например, стекло не окрашивается водным составом красителя), либо будет так линять, что на нем не останется никаких его следов.

Для улучшения качества окраски рекомендуется добав- лять спирт или денатурат, чтобы краситель равномернее растекался и ткань лучше окрашивалась.

В практике художественно-оформительских работ их применяют в основном для росписи тканей способом ба- тик, сущность которого заключается в предварительном нанесении на ткань рисунка специальным водонепрони- цаемым составом. Для этого используются в основном шелковые прозрачные ткани.

Наряду с природными и искусственны ми пигментами и красителями для художественного оформления приме- няют металлические порошки. Большое распространение по- лучили тонкий порошок металлического алюминия краси- вого серебристого цвета (алюминиевая пудра), тонкий бронзовый порошок, имеющий вид золотистой пудры.

Для работы эти порошки приготавливают на различ- ных связующих — масляном, лаковом или клеевом.

Наполнителяминазывают нерастворимые минеральные вещества, добавляемые в красочные составы для эконо- мии пигментов, а так ж е для придания составам допол- нительных свойств — повышенной прочности, огнестой- кости, кислотостойкост и и т. п., в зависимости от которых и применяют тот или иной вид наполнителя.

Наполнители такж е входят в составы, используем ые для подготовки поверхностей (грунтовочные составы). При выборе наполнителя учитывают цвет красочного состава и применяемог о связующего. Так, например, для клеевых красок светлых тонов рекомендуется применят ь в качестве наполнителя тонкодисперсн ый каолин. Кроме того, для улучшения качества клеевых красок как напол-

нитель используется молотая слюда.

Для составления грунтовочных составов при работе масляными и темперными красками применяют тонкомо- лотый тальк.

КРАСОЧН Ы Е СОСТАВ Ы

Существуют масляные, эмалевые, клеевые казеиновые, эмульсионные и специальные красочные составы.

Масляные краски.Из растительных масел изготовляют как олифы для масляных красок, так и масляные смолы (глифталевую и пентафталевую), которые после растворе- ния в органических растворителях (уайт-спирите) обра- зуют соответственно глифталевую или пентафталевую олифы. Все эти краски можно смешивать между собой в различных пропорциях, растворяются они одними и те- ми же растворителями.

Масляные краски представляют собой пасту, содержа- щую смесь пигментов, наполнителей и связующих. Хо- рошее смешивание всех компонентов до однородног о со- стояния достигают путем обработки ее на трехвальных краскотерочных машинах. Разная скорость вращения ва- лов обеспечивает красочному составу не только смеши- вание компонентов, но и измельчение (перетир) частиц пигмента и наполнителя.

Масляные краски вырабатывают трех видов: густо- тертые, готовые к употреблению и художественные (см. § 2).

Густотертые краски содержат минимальное количество олифы, необходимое для получения пасты, поэтому перед началом работы в них необходимо добавлять олифу до рабочей консистенции. Краска считается доведенной до рабочей консистенции, если она не стекает с кисти сама, но легко сходит при нажатии на кисть пальцем. Количе- ство олифы, которое необходимо добавлять к густотер- той краске, различно для каждого пигмента и может ко- лебаться в пределах 15 — 40 %, достигая в отдельных слу- чаях 50 % (в черном красочном составе, где пигментом является легкая саж а). Иногда в олифу можно добав- лять 7 — 1 0 % растворителя. Разводить густотертые крас- ки только растворителя ми не рекомендуется, так как в результате получается непрочная красочная пленка, имею- щая не характерную для масляной краски матовость.

В марках густотертых красок после первых букв и черточки стоит «0» (нуль), а дальше цифры, например МА-021, МА-015.

Густотертые краски МА-021 приготовлены на натураль- ной олифе, МА-025 — на комбинированной, которая имеет не более 30 % растворителя, ГФ-023 — на глифталевой, ПФ-024 — на пентафталевой олифе. Только перечислен- ными олифами можно разводить каждый из названных видов красок.

Готовые к употреблению краски имеют достаточное ко- личество олифы. Перед употреблением их только надо хо- рошо взболтать. Маркируют их МА-21, МА-15 и др.

В основном область применения масляных красок за- висит от свойств пигмента и в меньшей мере от свойств олифы. Качество масляных красок оценивается по содер- жанию пигмента, олифы и наполнителя. При определении качества олифу из красочного состава экстрагируют раст- ворителями. Степень измельчения пигмента и наполните- ля для различных красок должна быть в пределах 10 — 40 мкм. Полное высыхание пленки масляных красок при температуре (8 ± 2) ° С должно наступать в течение 24 ч. Густотертые краски во время хранения обязательно покрывают слоем олифы, при незначительном сроке хра- нения краски можно залить слоем воды. При хранении краски, готовые к употреблению, частично расслаивают- ся — пигмент оседает на дно, а олифа остается сверху. Поэтому после продолжительног о хранения перед употреб-

лением готовые краски необходимо тщательно переме- ш ать.

Упаковывают густотертые и готовые к употреблению краски в стальную тару с плотно закрывающейся крыш- кой, устраняющую утечку и высыхание красок.

Эмалевые краски.В отличие от масляных эмалевые краски (эмали) изготовляют на специальных лаках. Они представляют собой готовые к употреблению суспензии органических или минеральных пигментов с масляными или синтетическими лаками, иногда с добавлением пласти- фикаторов и других веществ.

Эмалевые краски должны обладать светостойкостью; достаточной прочностью и устойчивостью к влиянию ат- мосферных и механических воздействий; высыхать в тон- ких слоях в течение 15 — 30 ч при температуре (20 ± 2) ° С, образуя прочную, ровную, гладкую пленку с хорошим глянцем. Загустевшие краски доводят до рабочей консис- тенции путем разведения их соответствующими раство- рителями.

Алкидные эмалевые краски — масляные, глифталевые, пентафталевые, масляно-акриловые, масляно-карбамидные и др., содержащие продукты переработки масел. Они представляют собой суспензии тонкоизмельченных пиг- ментов в одном из масляных лаков (глифталевом, пента- фталевом и др.) с добавлением растворителей и сиккати- вов.

Эти эмали вырабатывают в 36 цветовых вариантах. Растворителями для алкидных эмалей являются ски-

пидар, уайт-спирит, сольвент, ксилол или их смеси.

На поверхность выполняемой работы алкидные эмали наносят валиком, кистью или краскораспылителем.

Каждая из марок алкидной эмали обладает различ- ными техническими и эксплуатационными характеристи- ками, что обусловливает их широкое применение в прак- тике художественно-оформительских работ.

Нитроэмали (эфирцеллюлозные) — эт о растворы нитро- целлюлозные в ацетоне, эфирах, бензоле или других раст- ворителях с добавлением пигментов и пластификатора. Нитроэмали образуют тонкую пленку, поэтому сохнут очень быстро — 30 — 6 0 мин. Высохшие пленки достаточ- но твердые и прочные, с хорошими декоративными свой- ствами, но быстро воспламеняющиеся и недостаточно

атмосферостойкие.

Для получения более толстых пленок промышлен- ность выпускает нитроглифталевые и нитропентафтале-

вые эмали. Ацетилцеллюлозные краски менее воспламе- няющиеся и более свето- и теплостойкие.

Перхлорвиниловые эмали подобны нитроцеллюлоз- ным, но пленкообразователем у них является перхлорвини- ловая смола, растворенная в органических растворителях. Пленка этих красок имеет высокую атмосферостойкост ь и эластичность. Она не горит, хорошо противостоит дей- ствию щелочей, кислот и жиров. Однако при температуре более 60 ° С краски становятся мягкими и сильно пылятся, кроме того, они плохо соединяются с поверхностью, по- этому работать ими можно только на хорошо подго- товленных основаниях. Почти аналогичными свойства- ми обладают поливинилхлоридн ые и винилхлоридные эмали.

Применяют эти эмали в основном для выполнения наружных работ. Характерная особенность этих видов эмалей — высокая огнестойкость.

Полиакриловые эмали (АС-150, АС-182 ) при высыхании образуют отличную по своим качественным характерис- тикам красочную пленку, которая превосходит по своим данным (блеск, твердость, светостойкость, температуро- стойкость) красочные пленки алкидных эмалей. Для вы- сыхания краски в нее необходимо добавлять 1 — 3 % сик- катива и 1 % монобутилуретана.

Эпоксидные эмали. Основой для их производства служат эпоксидные смолы с добавлением пигментов. Для образо- вания красочной пленки необходима добавка затвердите- лей. Промышленность выпускает эпоксидные эмали ОЭП-4171-1 зеленого и ОЭП-4173-1 кремового цветов. Эти эмали кислотостойкие и обладают хорошими анти-

коррозийными свойствами.

Алкидно-эпоксидные эмали получают путем добавления алкидных смол. Они дают прочную, водостойкую полу- глянцевую пленку. Используют эти эмали для работ по металлическому основанию, с условием эксплуатации внут- ри помещений.

Большинство приведенных эмалей выпускается в бан- ках или в аэрозольных упаковках, которые необходимо беречь от огня, высоких температур и механических по- вреждений.

Клеевы е казеиновые краскисоставляют отдельную груп- пу водноклеевых красочных составов, обладающую своими специфическими особенностями. В них в качестве свя- зующего применяют казеин. Выпускают их в сухом виде и перед употреблением разводят водой.

Готовые казеиновые краски (сухие) состоят из смеси пигмента, казеина, щелочи, извести и антисептика — фе- нола. Выпускают их различных цветов и оттенков.

При высыхании они образуют прочные, матовые, не- растворимые в воде пленки.

Сухую казеиновую краску разводят водой в соотно- шении 1:1 (по массе). Во избежание комков воду добав- ляют постепенно, постоянно перемешивая красочный со- став. Замешанная водой краска должна быть выдержана в течение 1 ч, после чего ее процеживают через сито (1600 отв/см2) . Готовый красочный состав можно исполь- зовать как для внутренних, так и для наружных оформи- тельских работ в течение 2 сут. Наносят его на предва- рительно загрунтованную поверхность. Грунтуют жидкой казеиновой краской (с большим содержанием воды). Эмульсионн ы е краскипредставляют собой суспензии, получаемые перетиранием тонкодисперсн ых пигментов на водных эмульсиях различных пленкообразователей. Основ- ное преимущество их перед другими красками — отсут- ствие органических растворителей, так как их частично

или полностью заменяют водой.

Эмульсии делят на два типа: масло в воде — эмуль- сия, у которой внешней фазой является вода, обволаки- вающая частицу масла, что дает возможность разбавлять ее водой, а также применять для работы в сырых поме- щениях; вода в масле — эмульсия, у которой внешней фазой является масло, такие эмульсии водой не разбав- ляют.

Большое распространение получили эмульсии первого типа. В качестве эмульгаторов при их изготовлении при- меняют калиевые, натриевые и аммониевые мыла. Для при- готовления эмульсий второго типа используют гидрофоб- ные эмульгаторы в виде металлических мыл магния, цин- ка и др.

Кроме масляных эмульсионных красок выпускают краски, в которых в качестве связующих используют различные полимеры. Эти краски, дающие прочную и эластичную пленку, получили название латексных. Приме- нение их дает большую экономию дефицитных и дорого- стоящих растительных масел, поэтому производство та- ких красок непрерывно растет, а разнообразие выпускае- мого ассортимента расширяет сферу применения в ху- дожественно-оформительских работах.

Наибольшее применение получили поливинилацетатные краски марки ПВА, дающие красивую матовую или слабо-

глянцевую поверхность (применяются для наружных и внутренних работ), глифталевые и акрилатные краски, имеющие высокую водо- и атмосферостойкость, долговеч- ность.

Все эти краски заводского производства. Выпускают их в пастообразном состоянии и на месте работ разбав- ляют водой до рабочей консистенции. При отрицательных температурах пользоваться ими нельзя, так как они свер- тываются и приходят в негодность.

Специальные краски делятся на керамические, рельеф- ные и для раскрашивания фотографий.

Керамические краски (эмали) используют для украше- ния керамических, металлических и эмалированных из- делий.

Краска состоит из флюса, который служит для соеди- нения частиц пигмента между собой и поверхностью изделия, и краски-пигмент а необходимого цвета, в состав которого в большинстве случаев входят окислы метал- лов.

Для изготовления флюса и его дальнейшего хранения необходимые компоненты помещают в термостойкую по- суду, расплавляют и образовавшуюся стекловидную массу выливают в воду. При этом флюс собирается в маленькие гранулы, которые хорошо сохраняются.

Приготовленную краску-пигмент разводят водой с не- большой добавкой любого растительного клея (гуммиара- бика, декстрина и т. п.), чтобы порошок после высыха- ния не рассыпался.

Флюсы и пигменты готовят отдельно друг от друга, а затем тщательно перемешивают в ступке или с помощью куранта на матовом стекле. Приготовленную смесь разо- гревают до 900 ° С, при этом она расплавляется и покры- вает поверхность стекловидной пленкой.

Краски рельефные применяют для художественной рос- писи различных материалов (ткани, кожи, дерева, стекла и др.). Они представляют собой пастообразн ые смеси ми- неральных и органических пигментов со связующим на основе полимеризованног о льняного масла.

Особенностью рельефных красок является высокая эластичность, что позволяет наносить их довольно тол- стым слоем, не боясь при этом растрескивания и отслаи- вания от поверхности материалов. Качество красок во многом зависит от тщательности перемешивания состав- ляющих, которые должны образовывать совершенно од- нородную смесь.

Разбавителем этих красок является пинен (разбави- тель № 4) или разбавитель № 2.

Рельефные краски выпускаются следующих цветов: белая, розовая, лимонная, красная, коричневая, бежевая, охра золотистая, оранжевая, зеленая, синяя, васильковая, голубая, серая, черная.

Краски для раскрашивания фотографий представляют собой порошки анилиновых красителей. Выпускают их в наборах различных цветов по 5 или 2,5 г.

Приготавливают краски для работы путем разведения в горячей кипяченой воде (5 г порошка на 0,5 л воды) с последующим кипячением, после чего раствор фильтруют через вдвое сложенную марлю.

Наносят краску на влажную фотографию с помощью мягкой беличьей кисти. Для закрепления красочного со- става отпечаток помещают на несколько минут в трех- процентный раствор уксусной кислоты. Работать приготов- ленным составом можно в течение 10 сут. Сухие красители необходимо хранить в сухом, проветриваемом помещении. Состав для матирования масляных красок. Придать ма- товость масляным краскам можно разбавляя их пиненом, но наиболее эффективно для этого — применение воска; 30 мас. ч. натурального пчелиного воска расплавляют на водяной бане к смешивают до получения однородной массы с 70 мас. ч. пинена. Полученный таким образом состав добавляют в масляную краску из расчета от 5 до 20 % массы краски. Но при этом замедляется высыхание

красок и понижается прочность красочного состава.

ГЛАВА 3