Автор: Никитин А.М.  

Теги: живопись   искусство  

ISBN: 978-5-9729-0117-3

Год: 2016

Текст
                    А.М. Никитин
Художественные
краски
—	@
материалы
СПРАВОЧНИК


А. М. Никитин ХУДОЖЕСТВЕННЫЕ КРАСКИ И МАТЕРИАЛЫ. СПРАВОЧНИК Учебно-практическое пособие Инфра-Инженерия Москва-Вологда 2016
УД К 75 ББК 85.14 Н62 А. М. Никитин Н62 Художественные краски и материалы. Справочник.-М.: Инфра- Инженерия, 2016. -412 с. ISBN 978-5-9729-0117-3 Автор постарался обобщить всю доступную информацию о художественных красках и их применении, основываясь на справочных данных, научных исследованиях и собственном, более чем 20-летнем опыте. Для художников и реставраторов приводятся компоненты и рецептуры различных художественных материалов от карандашей и туши до лаков и красок. Рассмотрены компоненты красок, способы их получения, технические характеристики компонентов красок и условия их применения в различных композициях. Описываются виды художественных лакокрасочных материалов от шпатлевок и грунтовок до лаков и эмалей, условия их применения и эксплуатации. Справочное пособие будет полезно специалистам различных художественных, реставрационных и строительных профессий в выборе материала и при работе с ним. Подписано в печать 27.02.2016. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Гарнитура «Таймс». Объем 10 печ. л. Тираж 1000 экз. Заказ Ml212. Издательство «Инфра-Инженерия» Тел.: 8(911)512-48-48. Тел./факс: 8(8172)75-15-54. Е-таіТ. infra-e@yandex.ru Сайт: www.infra-e.ru Издательство приглашает к сотрудничеству авторов научно-технической литературы © А. М. Никитин., автор, 2016 © Издательство «Инфра-Инженерия», 2016 ISBN 978-5-9729-0117-3
История красок 1. ИСТОРИЯ КРАСОК Краски использовались всегда - для красоты, для устрашения, для воздания почестей. История использования красок - это сама история человечества. Краска - по латыни «pigmentum». Долгое время словом «краска» называли непосредственно пигменты. Сейчас под словом «краска» подразумевают суспензию пигментов и наполнителей в связующем веществе (плёнкообразователе) - олифе, камедях, латексах, растворах смол или других плёнкообразователях. Пигментами выступают природные, искусственные или синтетические вещества, составляющие основу красок. Пигменты окрашивают почву, минералы, животные организмы. Природные органические пигменты - хлорофиллы, каротиноиды, флавоноиды - придают зеленую, оранжевую и другие окраски растениям. Человеческую кожу окрашивают меланины - организм, защищаясь от ультрафиолетового излучения, вырабатывает их в большом количестве. Так тело приобретает интенсивный бронзово-коричневый загар. От количества пигмента в волосах зависит цвет волос, в радужной оболочке - цвет глаз. Одной из первых известных человечеству красок считается охра. Например, на фигурке Венеры из Тан-Тана, созданной более 300 тысяч лет назад, обнаружены следы охры. Уже тогда она применялась для магического раскрашивания тела и создания наскальных рисунков. На юго-востоке Нидерландов, недалеко от стоянки Маастрихт-Бельведер (Maastricht- Belvedere), археологи обнаружили кремневые и костяные фрагменты возрастом около 200 - 250 тысяч лет, на которых сохранились остатки красной охры. Следовательно, неандертальцы использовали охру намного раньше, чем предполагали ученые. Неандертальцам (жившим от 200 до 40 тысяч лет назад) приписывают плиты с углублениями (возможно, в них разводили природные пигменты для боевой раскраски тела), «карандаши» из соединений марганца или железа. Наши предки (род homo) успешно применяли простейшие краски и красящие материалы. Документально отмечено использование человеком прямоходящим (средний палеолит, 300 -30 тысяч лет назад) природных пигментов, таких как уголь, оксиды железа и охра! В пещере Бломбос в Южной Африке был найден брусок охры со следами обработки. Его возраст приблизительно 75 - 73 тысячи лет. Это один из самых ранних (известных на данный момент) примеров палеолитического искусства. Радиоуглеродный анализ угольков, найденных поблизости от испанских изображений тюленей, выполненных при помощи древесного угля, обнаруженных в пещерах рядом с городом Нерха (юг Испании), показал, что им от 42 до 43 тысяч лет и принадлежат рисунки руке неандертальца. В Индии вблизи деревни Бхимбетка находятся пещеры, упоминавшиеся британскими и индийскими учеными еще в 80-х годах XIX века. Самые ранние из наскальных рисунков в этих пещерах были созданы в период верхнего палеолита (50 - 20 тысяч лет назад). Краски составлялись из окислов марганца, красного железняка и древесного угля. Иногда в смесь добавлялся жир животных и экстракты листьев. Некоторые рисунки нанесены один на другой, что затрудняет точную датировку более ранних изображений. Кроманьонцы (жившие 40-12 тысяч лет назад) оставили несколько сотен многокрасочных изображений животных в пещере Альтамира на севере Испании и в пещере Ласко Франция (возраст рисунков Grotte de Lascaux 15-18 тысяч лет до н.э.). В качестве красок использовали красную, коричневую и желтую охру, а для черного цвета - древесный уголь и марганцевую руду. Возможно, использовались также желтый карбонат железа и мел. Пигменты замешивались на животном жире. При изображении шерстистого носорога, пещерных льва и медведя, тарпана и других животных в пещере Шове (юг Франции), датированной по разным оценкам от 30 до 32 тысяч лет, первобытные люди также использовали охру и древесный уголь. 3
Художественные краски и материалы На Австралийском континенте в 2011 году археолог Брюс Бейкер обнаружил каменное убежище Nawarla Gabammang. Рисунки в пещере выполнены белой глиной, охрой и углем. С помощью радиоуглеродного анализа был определен возраст рисунков - 28 тысяч лет. Эти рисунки считаются самыми старыми на территории Австралии. Бразильский национальный заповедник Серра-да-Капивара знаменит несколькими тысячами наскальных рисунков. Древние художники использовали для росписи уголь, гематит, жженую кость и гипс. Возраст древних рисунков составляет приблизительно 20-25 тысяч лет. Уникальны рисунки в местечке «Голубые Олени», которые выполнены в голубом цвете. Нигде в мире пока не были обнаружены доисторические рисунки такого возраста, выполненные синими красками. В провинции Мурсия на юго-западе Испании при раскопках неандертальских стойбищ нашли раковины (возможно, они использовались как пудреницы), содержащие следы желтых и красных пигментов. Анализы показали, что все пигментные смеси сделаны на основе минерала лепидокрокита (рубиновая слюдка, по составу FeO(OH) с примесями), который широко распространен в тех местах. Находке приблизительно 50 тысяч лет. Похожие «пудреницы» с лепидокрокитом найдены и на территории Египта и датируются примерно 4500 годом до н.э. Белые пигменты встречаются в некоторых доисторических картинах в Африке. Зеленые растения всегда были рядом с человеком, но возможно из-за нестойкости хлорофилла никаких следов зеленого на стенах пещер не сохранилось. На берегах реки Сунгирь под Владимиром в 1955 году была обнаружена стоянка кроманьонцев, на которой наши предки появились около 25 тысяч лет назад. Археологами была обнаружена большая берцовая кость неандертальца с отсеченными суставами, полость которой была заполнена порошком охры. Охра также была найдена на черепах в некоторых погребениях и в верхних частях могил. В 1954 году в Воронежской области на стоянке «Марьина гора» проводились раскопки захоронения возрастом 20 - 40 тысяч лет до н.э. Дно могилы и скелет содержали красную охру. На юге Аргентины в «Пещере рук» методом рентгеновской дифракции удалось выявить минералы, присутствующие в древних красках - гипс, кварц, полевой шпат, гематит. Краски, которыми выполнялись рисунки, были красного, белого, черного, желтого цветов. Исследования показали, что самым старым из рисунков можно дать возраст 13 тысяч лет до н.э. Первые предметы и орудия для производства красок относятся ко времени мезолита (12-10 тысяч лет до н.э.) и среднего неолита, последней эпохе каменного века (6-2 тысячи лет до н.э.). Более ранние предметы представляют собой трубочки, с помощью которых краски выдувались на стену. Из более поздних находок археологи идентифицируют не только палитру древнего художника, на которой сохранились остатки краски, но и маленькие плоские жернова и пестики, предназначенные для растирания цветных земель, а также чашечки для разведения красок. Методом радиоуглеродного анализа было установлено время изготовления этих предметов - 2780 год до н.э. На основании артефактов, найденных во время раскопок в пещере Ласко, была выдвинута гипотеза о том, что пещерные люди в поисках железоокисных пигментов путешествовали на расстояния до 25 миль в округе своих жилищ. Куски железной руды выкапывались прямо из земли, вероятно с примесью глины. Такая консистенция способствовала формированию цветных «мелков» и, кроме того, материал можно было чем-нибудь разбавить и превратить в жидкую пасту, напоминавшую краску. Кроманьонцы оставили после себя рисунки охрой, оксидом марганца и древесным углем, а также изображения, выложенные на стенах пещер мхом или нанесенные краской, выдутой через соломинку. Пещера Кро-Маньон (Франция), в которой впервые были обнаружены останки человека Homo Sapiens, является одним из самых известных памятников с изображениями эпохи 4
История красок палеолита. Рисунки датируются 15 - 11,5 тысячами лет до н.э. Пещера была известна местному населению с давних пор, однако палеолитические изображения были впервые открыты в сентябре 1901 года. На берегах уральских рек найдены древние памятники наскального искусства, названные «Уральскими писаницами», первые упоминания о которых относятся к концу XVII века. Некоторые из писаниц имеют возраст около 5-6 тысяч лет (ранний неолит). В качестве красящих материалов древние художники использовали желтую, красную и коричневую краски (минералы гётит, гематит, лимонит), замешанные на воде, крови или жире животных. Влага, стекавшая по скалам в течение тысячелетий, создала тонкий прозрачный известковый налет, благодаря которому рисунки сохранились до наших дней. Используя эмиссионную спектроскопию и другие методы исследования образцов пигментов, взятых с доисторических изображений в пещере Нио (Франция), ученые установили, что древние художники при приготовлении красок использовали разные «рецепты». Например, тальк позволял краске более плотно ложиться на стену и предотвращал растрескивание полотен. В знаменитом «Черном зале» пещеры первобытный мастер сначала сделал предварительные угольные наброски большинства фигур животных, и только потом раскрасил их красной охрой. Исследования, проведенные в других ледниковых пещерах, показали, что в качестве связующего вещества часто использовались жир животных и растительное масло. При исследовании наскальных рисунков в Сахаре обнаружили, что на росписях проникновение красящих веществ в песчаную породу достигало 1 мм, при этом не было обнаружено никаких следов связующего. Это объясняется тем, что краски, разведенные в воде, практически мгновенно поглощались песчаником. При создании наскальной живописи первобытный человек использовал естественные красители и окиси металлов, которые он применял либо в чистом виде, либо смешивал. Краску из пигментов изготовляли с использованием различных связующих, в частности воды, сока растений, мочи, животного жира, костного мозга, крови и яичного белка. При анализе более поздних рисунков установили, что для приготовления красок уже использовали вещества, способные к образованию пленки. В росписях, найденных в Южной Африке, обнаружена бычья кровь, а в наскальных рисунках Феззана в Ливии (от 12 тысяч лет до н.э. и до I века н.э.) обнаружен казеин. Самые первые известные рисунки, выполненные древнейшим красителем, сажей, появились в раннем палеолите. Уже 30 тысяч лет до н.э. нашим предкам были известны мел и охры. Примерно 6 тысяч лет назад художники начали применять в качестве пигментов малахит, лазурит и киноварь. В V веке до н.э. к ним добавились свинцовые белила, сурик, глёт. На развитие искусства и применение различных пигментов в значительной степени влияло местоположение поселений или государств, геологические особенности местности, религия, уровень экономики и торговли и т.п. В додинастическом Египте (конец V тыс. - ок. 3100 г. до н.э.) были известны красные, желтые, зеленые, черные и белые пигменты, о чем свидетельствуют раскрашенные статуэтки и настенные изображения. Антропоморфные и зооморфные изображения культуры Нагада (3900 - 3600 гг. до н.э.) окрашивались так: лицо - красной краской, волосы, брови и зрачки - черной, а веки, чаще всего, покрывались «малахитовой зеленью», замешанной на камеди. Окрашивание век пришло из Бадарийской культуры (5500 4000 гг. до н.э ). В долинную часть Египта желтая и красная охра попадала с севера, малахит поставлялся с Синайского полуострова. При раскопках были найдены кусочки малахита и охры, а также палетки и гальки для их растирания. Для получения древних пигментов использовались различные глины, минералы и древесный уголь. Человек использовал краски для изображения животных, сцен охоты, в различных обрядах, в качестве макияжа, для окраски кожи, тканей и других материалов. 5
Художественные краски и материалы Лоуренс Барэм из Ливерпульского университета нашел в местечке «Реки-Близнецы» (Замбия) самые древние краски. Изучая орудия труда, оставленные Homo heidelbergensis 170 — 300 тыс. лет назад, ученый обнаружил следы охры. Как полагает Барэм, первобытные люди использовали охру для раскраски своих тел. Специалисты датируют находку приблизительно 164 тысячи лет назад. Были найдены кусочки охры со следами от инструментов - царапинами. Исследователи полагают, что это - старейшее свидетельство применения красок, предположительно для живописи или нанесения символики на тело. Некоторые ученые полагают, что большой диапазон цветов, которые применяли в своих целях древние люди (а охра в данном районе имеет широкий диапазон цветов и оттенков: красные, желтые, коричневые, розовые, черные и даже фиолетовые), свидетельствует именно о целенаправленном выборе этого минерала в качестве краски, а не, скажем, компонента клея. Вероятно, эти люди расписывали охрой (смешанной с животным жиром) свои тела примерно так, как расписывают красками свои тела представители некоторых современных племен. Лысая Гора в окрестностях Алексина, где находится самая древняя в Северной Европе стоянка пещерного человека с наскальными изображениями, давно исследовалась учеными. Возраст древней стоянки составляет 300 - 250 тысяч лет, так же (согласно заявлениям исследователей) датируются изображения животных и людей на стенах пещерного города. Были обнаружены использовавшиеся пещерными людьми краски, которые растворяются только в одной из самых агрессивных - плавиковой кислоте (по заключениям, рисунки сделаны при высокотемпературной обработке как минимум 20 тысяч лет назад). Земляные пигменты, древесный уголь, жженая кость давали ограниченную гамму цветов. Пещерные люди видели синее небо, но не знали синей краски - найти природные вещества для ее изготовления было непросто. Египтяне научились делать синюю краску сами, но потом их рецепт был утрачен. В средние века очень дорогим синим пигментом считался ультрамарин - в эпоху Возрождения он стоил дороже золота. Пещерные рисунки сохранились потому, что они располагались глубоко внутри пещер, входы в которые впоследствии оказались плотно закрыты, Эти краски не обладали долговечностью, а связующие служили для того, чтобы приклеить пигменты к стенам пещер. Первый синтетический пигмент, известный сегодня как «египетский голубой», был получен почти 5000 лет назад. Его приготовили путем прокаливания извести, карбоната натрия, малахита и кремнезема при температуре свыше 830°С. Считается, что египтянам принадлежит и разработка первых красочных лаков. Их готовили путем осаждения растворимых органических красителей на неорганическую (минеральную) основу и «фиксирования» их химическим путем с образованием нерастворимого соединения. Вначале для этих целей был использован красный краситель, полученный из корней растения марены красильной. В настоящее время из-за низкой светостойкости он нигде больше не используется, за исключением художественных красок («розовый крапп»). Еще за 4000 лет до н.э. египтяне использовали макияж. Для изготовления черной тени для век они использовали сажу и перемолотый галенит, а для зеленой краски смешивали галенит с малахитом. Румяна делали из тонированной глины, а ногти красили хной. В начале III тысячелетия до н.э. египетские художники начали расписывать стены гробниц сценами предполагаемой загробной жизни. В Минойском искусстве на острове Крит на стенах зданий впервые появились фрески, датируемые 1700 г. до н.э. В период между 3000 и 600 годами до н.э. египтяне значительно развили искусство приготовления красок. Они использовали более широкую гамму пигментов, которые включали синие цвета - лазурит (смешанные кристаллы силиката натрия и сульфида натрия) и азурит (химически аналогичный малахиту), зеленые пигменты на основе силикатов меди. Египтяне были знакомы с тремя красными пигментами - киноварью, прокаленной охрой и красным б
История красок пигментом на органической основе (пурпуром). В этот период начали применять красные и желтые охры (оксид железа), желтый трисульфид мышьяка, малахит, ламповую сажу и белый пигментный гипс (сульфат кальция). В своей знаменитой «Истории искусств» Петр Гнедич пишет о Древнем Египте: «Испещряя иероглифами здания, египтянин не оставлял ни одного угла на своей стене или двери, который не был бы орнаментирован или закрашен. Поэтому стенопись достигла в долине Нила весьма значительного развития». И далее: «Всюду, на всех памятниках мы видим превосходно подготовленный голубоватый или сероватый фон и писанные по нему фигуры в семь цветов: синий, зеленый, красный, коричневый, желтый, белый и черный, причем иные представляют переходы в тонах». С конца IV тысячелетия до н.э. в Междуречье развивается искусство древней Шумерской цивилизации. Шумерские мастера использовали черный, фиолетовый, красный и коричневый пигменты и красители. Традиционными цветами, в которые шумеры окрашивали свои храмы, являлись черный, красный и белый. Синий цвет появляется в начале II тысячелетия до н.э. в Финикии, где придумают извлекать индиго из морских растений. Зеленых красящих веществ шумеры тогда еще не применяли. Более чем за 2 тысячи лет до н.э. был открыт способ производства свинцовых белил, которые в то время применялись исключительно для макияжа. Метод получения белил был описан греческим врачом Диоскридом, жившим в IV в. н.э. Следует отметить, что не последнюю роль в развитии естествознания в те далекие годы играл случай. Так, римский натуралист и историк Плиний, живший в I веке н.э., описывая пожар складов в гавани Пирея, сообщает, что в огне погибло много бочек со свинцовыми белилами, которые под действием высокой температуры превратились в сурик. Так был открыт способ получения еще одного красного пигмента - свинцового сурика. По свидетельству Плиния, существовало четыре самых древних пигмента. Белый - мелосская земля (melinum), которую добывали на острове Мелос. Анализы сохранившихся в античной фресковой живописи белых красок показали, что основными их составными частями были мел, хорошо промытая белая глина, истолченная пемза. Единственным желтым пигментом древности была охра, и лучшей считалась аттическая (silatticum), добываемая в Лаврийских рудниках или более темная, с острова Скирос. Обычно охра смешивалась с мелом или известью. Красным пигментом была синопская земля - sinopisterra - красный мел. (Синопа была главным портом, через который этот продукт доставлялся в Грецию). Пигмент привозился нескольких оттенков - от ярко-красного до бледно-красного. В качестве черного пигмента применялись сажа из пережженных виноградных выжимок и жженая слоновая кость. Во времена Плиния (I век н.э.) уже существовало большое количество желтых лаков из авиньонской ягоды (крушина), красных из кошенили, марены и из некоторых пород деревьев. На территории Индии живопись развивалась обособленно. Наиболее известные памятники живописи древней Индии - наскальные росписи Аджанты, датирующиеся от II в. до н.э. до VIII в. н.э. Загрунтованные гипсом стены даже в крайне неблагоприятных условиях сохранили большое разнообразие и яркость цвета использованных красок. Индийские мастера использовали различные оттенки желтого, красного, зеленого, синего цветов. Применялись как минеральные пигменты, так и множество растительных органических красителей. Кроме того, до сих пор не раскрыт секрет светящихся красок, которыми были написаны некоторые картины. Начало применения красок в Америке можно соотнести с Ольмекской культурой (1-2 тыс. лет до н.э.). Краски использовались для написания фресок и в ритуальных целях. Развитие использования лаков и красок сопровождалось поисками новых материалов, пригодных для получения покрытий. В Египте (2 тыс. лет до н.э.) храмы, дворцы, саркофаги украшались смоляными лаками и восковыми красками. Примерно в это же время в Китае и Восточной Азии для росписи архитектурных сооружений применяли восковые составы "
Художественные краски и материалы (метод энкаустики) - различные изделия из дерева, бронзы, кожи и глины покрывали лаком из сока лакового дерева. С древних времен при изготовлении лаков применялись смолы - копалы, мастике, сандарак, янтарь, даммара, конго и др. Слово «копалы» произошло от способа добычи этих смол - их выкапывали из земли. Задолго до того, как стала известна восточноазиатская техника лакирования, в Европе также использовались лаки. Первые следы их применения были обнаружены в искусстве этрусков. Очень долго люди знали только природные красители, которые в основном добывались из растений или животных. Научившись ткать, человек научился и красить ткани - синим индиго, который получали из листьев индигофера (фиолетово-синий индиго стал одним из крупных источников наживы для британской Ост-Индской компании, сколотившей свое состояние грабежом, корабли Ост-Индской компании ежегодно доставляли во все части света от 6 до 9 миллионов килограммов этого ценного красителя). Или красновато-фиолетовый пурпур, который извлекался из пурпурной улитки. Пурпур стоил так дорого, что окрашенная им одежда в Древнем Риме была знаком принадлежности к высшему сословию. Ведь для получения одного грамма пурпура нужно было обработать 10 000 улиток! Древние майя, населявшие Мексику и Центральную Америку, использовали чрезвычайно устойчивый пигмент голубого цвета (на основе соединений кобальта) для украшения скульптур, посуды и для создания фресок. Пигмент сохранился на многих дошедших до нашего времени археологических находках. Майя получали пигмент путем смешивания индиго и палыгорскита (водный алюмосиликат магния) с камедью (смолой деревьев) и дальнейшим медленным нагреванием полученной смеси над открытым огнем, или же добавлением в горящую камедь смеси индиго и палыгорскита. Расцвет культуры майя приходится на IV в. н.э. К этому времени они уже использовали большое количество красок растительного и минерального происхождения. Цвета красок - красный, розовый, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый, сепия, кофе, белый и черный, не считая смешанных цветов. Основными считались черный, белый, желтый, красный и зеленый цвета, которые принадлежали божествам, поддерживавшим небо. За тысячелетия природа происхождения красок не менялась. Изменения претерпевали только связующие вещества. Для получения нужного красящего вещества - пигмента - по-прежнему использовались и минералы, и растения, а также сама земля. Древние живописцы не уставали подбирать все новые связующие и экспериментировали с белками (молочным и яичным), жирами, с яичным желтком, пшеничным и рисовым отваром, с ляписом, уксусом и т.д. Например, русские живописцы для изготовления краски использовали щи. На основании археологических раскопок установлено, что работа красками была известна в Древней Руси еще до принятия христианства. Об этом, в частности, свидетельствует находка пестика для растирания красок, обнаруженного в раскопе на месте древнего Саранского городища, там, где позднее был основан город Ростов Великий. Но технология живописи и связующие, на которых тогда затирали краски, пока не известны. Предшественниками печатных красок были чернила из грубой сажи и растительного масла, придуманные в Китае 4,5 тысячи лет тому назад. Уже в древности рукописи, скорее всего, не были монохромными. Например, сохранившиеся египетские папирусы цветные. И даже самые старые из уцелевших книг щедро украшены орнаментами и проиллюстрированы в технике миниатюрной живописи пером, красками и золотом. Одним из древнейших видов художественной росписи стен и потолков является энкаустика, что в переводе с греческого означает «выжигать». Это вид живописной техники, при котором связующим веществом служит воск. Благодаря его малой химической активности и влагостойкости произведения, выполненные в этой технике, сохраняют в течение многих
История красок веков первоначальную свежесть локального цвета, плотность и фактуру красочного слоя. Восковые краски с XIV в. до н.э. применялась в Древнем Египте для окраски фасадов храмов. В Древней Греции к V в. до н.э. была разработана наиболее прочная технология - энкаустика, когда сильно подогретые восковые краски наносились на участок основы раскаленной бронзовой лопаткой. В римских домах I века до н.э., сохранившихся в Помпеях, Геркулануме, Остии, именно расписанные восковыми красками стены являются своеобразным лицом жилища. Сведения об энкаустике у Плиния очень кратки: «В древности было два способа писать энкаустически, воском и на слоновой кости посредством цестра, то есть копиеподобным небольшим вертелом, пока не начали расписывать военные корабли. К этому прибавился третий способ: растоплять восковые краски огнем и употреблять кисть - живопись, которая на кораблях не повреждается ни солнцем, ни соленой водой, ни ветрами». Основателем энкаустической живописи считали Аристиппа Фивского, одного из современников величайшего художника древности Апеллеса, хотя она применялась в Египте и ранее. С течением веков этот род живописи был забыт, уцелевшая же часть художественных произведений энкаустики (остатки античных росписей, фаюмские портреты, христианские иконы) поражает своей изумительной сохранностью. Естественно, что вопросы возрождения энкаустики издавна привлекали внимание исследователей, и мы видим, что начиная с конца XVI столетия некоторые художники и химики в сотрудничестве с филологами ищут пути к решению этой большой проблемы. Материалами для исследования в этой области служили уцелевшие живописные произведения, написанные этим методом, тексты древних писателей Витрувия и Плиния и, наконец, раскопки погребений древних художников, где находили остатки красок, связующего вещества или инструментов. Над вопросом возрождения энкаустики работали Клодт де Сомес (1629 г.), Кайлюс (1775 г.), Башелье, Галлэ, Лоррен, мисс Гринланд (1787 г.), Гуккер (1807 г.), Кросс и Анри (1884 г.), Реквено и историк техники живописи Бергер. Познее энкаустика постепенно сменялась восковыми красками на скипидаре (так называемый холодный способ) и восковой темперой (эмульсии с примесью летучих масел). Эти технологии менее прочны, но и менее сложны в исполнении. Расцвет энкаустической росписи пришелся на V в. до н.э., а к ХП в. н.э. его следы теряются. Известно, что в древнейшем эгейском искусстве в III в. до н.э. горячими растопленными восковыми красками расписывали корабли. Плиний описывает различные способы писать энкаустически, указывая, что краска, полученная при помощи растопленного воска, обладает совершенно особой «прелестью и особым материальным характером», которого нет ни у какой другой краски. В XI веке впервые в источниках упоминается имя русского иконописца, монаха из Печерской лавры Алипия (умер около 1114 г.), перенявшего технику энкаустики у греческих иконописцев, которым помогал украшать мозаиками Успенский собор. Достоверные произведения Алипия не сохранились, но, согласно легендам, многие из них были созданы с божественным промыслом. Произведения, созданные после второй половины XVI века, позволяют сделать вывод, что русские художники в этот период времени употребляли в основном природные пигменты - охры, умбры, ультрамарин из ляпис-лазури, азурит, горную малахитовую зелень, горную киноварь, аурипигмент, а также белила свинцовые, сурик свинцовый, ярь-медянку и киноварь. Реже использовались менее прочные органические краски - крутик (синяя краска из вайды), шафран и некоторые другие. Из черных были в употреблении сажа (чернила копченые) и угли, и это далеко не полный перечень красок того времени. Известно также, что в 1887 году венский антиквар Т. Граф, путешествуя по Египту, купил несколько табличек с портретами, которые местные жители нашли на древнем кладбище в 9
Художественные краски и материалы оазисе Фаюм, недалеко от Каира. Пролежавшие две тысячи лет в песке портреты, названные позднее фаюмскими, поразили своей сохранностью и выразительностью. Эти портреты писались, скорее всего, при жизни, а после смерти для сохранения души усопшего их прибинтовывали к ликам мумий. Сейчас энкаустика применяется для создания картин, росписи стен и деталей интерьера. Создание картины в стиле энкаустики достаточно трудоёмко, но конечное произведение исключительно долговечно. Русские художники до начала ХѴШ века расписывали стены фресками или комбинировали фреску с клеетемперной техникой. Однако их не застало врасплох распространение техники масляной живописи в конце XVII - начале XVIII века. Техника эта была довольно быстро и продуктивно воспринята от приезжих западноевропейских мастеров - вероятно потому, что приготовление льняного масла и его использование как защитного слоя для покрытия станковой темперной живописи (олифление икон) и в малярном деле практиковалось издревле. Вплоть до XX века считалось, что масляные краски были изобретены в середине XV века нидерландским (Фландрия) художником Яном Ван-Эйком. Но в ту эпоху все густые жидкости, извлекаемые из растений холодным отжимом, называли маслами (включая и эфирные масла). На самом деле Ван-Эйк с братом лишь улучшили и привнесли новую технологию в уже существовавшую масляную технику более ранних мастеров. Позднее (XVI век) искусство изготовления масляных красок было перевезено в Италию и совершенствовалось и распространялось вплоть до Леонардо да Винчи и Рафаэля Урбинского. Но в более позднее время в монастырских библиотеках были найдены рукописи, свидетельствующие о применении масла в живописи тремя веками раньше, т.е. в XI - XII веках. В начале XX века химические исследования картин выявили в некоторых живописных работах, написанных до Ван Эйка, слои красок, замешанных на масле. При раскопке усадьбы новгородского художника XII века была найдена медная чаша для нагревания лаков и варки масла До сих пор не установлено, кто же все-таки изобрел масляную живопись. Плиний неоднократно упоминал льняное масло как покровной лак и как материал для приготовления энкаустического связующего. Следы масла обнаружены на фаюмских портретах. О применении льняного масла говорится и в одном из старейших сборников рецептов раннего средневековья — Луккском манускрипте (VIII век). В нем рекомендуется варить масло с различными смолами и, смешав с пигментами, покрывать живопись. Теофил (начало XII века) в своем трактате советует стирать разные пигменты на одном и том же масле, а картины послойно сушить на солнце. О распространении масляной живописи в странах Северной Европы свидетельствует и относимый к XII веку Страсбургский манускрипт. Наряду с многочисленными рецептами водорастворимых связующих - камеди, животного клея, яйца - в нем подробно описывается приготовление и использование масляного связующего. Анонимный автор этой рукописи говорит о льняном, конопляном и ореховом маслах, которые варят с обожженными костями и пемзой, после чего их обрабатывают железным купоросом. Следы масла обнаруживаются и в западноевропейских произведениях, и в норвежских готических иконах (правда, в виде примеси к яичному желтку). К концу XV века темпера во многом уступила место маслу (обычно использовалось льняное или ореховое), впрочем, встречались и смешанные техники. На Руси в XVI веке уже знали способы готовить льняное и конопляное масла для стирания на нем красок доя живописи. Из рукописных наставлений для художников-иконописцев XVII - XIX веков известно, что в выдержанном масле, сильно нагретом (250 - 325°С), распускали (плавили) янтарь и получали янтарную олифу, создающую твердую трудно размягчаемую пленку. Подтверждение древности янтарной олифы дали археологические раскопки. Обломки изделий из янтаря и его кусочки обнаружены в Новгороде в 1973 - 1977 годах, когда там была открыта и изучена богатая ю
История красок усадьба, в которой в конце XII века находилась мастерская художника Олисея Гречина. В мастерской найдены деревянные дощечки с ковчегами, приготовленные для писания икон, фрагменты окладов, в большом количестве керамические чашечки для красок, маленькие стеклянные сосуды, кусочки разноцветных красок, золотая, серебряная и бронзовая фольга, смальта, воск. Кому принадлежит изобретение пастели - неизвестно, но в Луврской галерее хранится пастель, портрет старушки монахини, исполненный художником Дюмутье-отцом в 1615 году. Теоретически происхождение пастели следует относить к концу XV века, когда впервые появляются итальянский карандаш и сангина, когда пробуждается интерес к цветной линии и комбинациям нескольких тонов в рисунке. Термин же «pastello» впервые применяется в трактате Ломаццо в середине XVI века. В течение всего XV века пастель находится в «потенциальном состоянии», не переступая традиций чистого рисунка. Первым мастером настоящей пастели можно назвать венецианку Розальбу Каррьера, которая в Париже в 20-х годах XVIII века становится знаменитой своими портретами знати. XVIII век - расцвет пастели. Ее крупнейшие мастера - Шарден, Латур, Лиотар. Затем классицизм решительно отвергает пастель как технику слишком нежную, бледную и лишенную решительности линий. Но во второй половине XIX века пастель переживает некоторое возрождение в творчестве Менцеля, Мане, Ренуара, Одилона Редона и особенно Эдгара Дега, который открывает в пастели совершенно новые возможности - сильную линию, звучность краски и богатство фактуры. Предшественниками акварельных красок, которые определяются «как краски на воде», можно с уверенностью считать наскальные рисунки, некоторые из которых делались с помощью затертых на желчи, слюне или млечном соке растений земляных пигментах. Но это была все еще не акварель. Собственно техника акварели была известна уже в Древнем Египте и Китае. Основное развитие она получила в Китае после изобретения бумаги во II веке нашей эры. С XII века акварель начинает распространяться в Европе. Акварель, в нашем теперешнем понимании, начинается достаточно поздно, даже позднее, чем пастель. В XV - XVI веках в Европе появляются выдающиеся мастера акварели - в Нидерландах братьев Лимбург и Губерт Ван Эйк, во Франции - Жан Фуке, в Германии - Дюрер. Но акварель в то время не имела самостоятельного значения - ее применяли для графических, иллюстративных целей и для раскрашивания рисунков. Расцвет акварели совпадает с упадком монументальной стенной живописи и со временем увлечения рисованием и писанием непосредственно с натуры, то есть со второй половиной XVIII века. Тогда же возрастает мода на портретную миниатюру, что также способствует популяризации акварели. На рубеже XVIII - XIX веков, в годы деятельности Томаса Гёртина, Уильяма Тёрнера, Джона Котмэна акварель считалась национальным искусством англичан. В середине XIX века акварель завоевала широкую популярность также в США и Франции. Большим шагом в развитии русской акварели явилась организация «Общества русских акварелистов» (1896 - 1918 г.г.). Второй расцвет акварель пережила в эпоху импрессионизма, когда почти каждый живописец пробовал свои силы в акварели. О гуашевой живописи упоминают источники XVI века. Сам термин «gouache» возник в XVIII веке во Франции. Первое использование гуаши приписывается итальянскому художнику Паоло Пино (1534 - 1565 г.г.). В эпоху Возрождения гуашью пользовались для исполнения иллюстраций, раскрашивания рисунков, расписывания вееров и табакерок. С XVIII века гуашевая живопись совершенствуется и становится широко распространенным видом живописи. Ею пользуются для написания подготовительных картонов, декоративных эскизов, иллюстраций и станковых произведений. 11
Художественные краски и материалы Начало специального производства гуашевых красок относится к середине XIX века, что способствовало повышению интереса художников к этой технике. Расцвет искусства гуаши в России приходится на конец XIX - начало XX в. Египтянам, по-видимому, принадлежит разработка первых красочных лаков. Однако и сегодня красочные лаки по-прежнему являются важной группой пигментов. Древние египтяне начали использовать свинцовый сурик в защитных красках для древесины. В качестве пленкообразователей почти всегда использовались природные смолы, расплавы восков, поскольку необходимые растворители были еще неизвестны. Египтяне на мумиях оставили нам образцы своей ранней живописи с камедью, которую они иногда покрывали сверху расплавленным воском. Живопись, защищенная таким образом от влияния воздуха, сохранила необыкновенную свежесть тона. Использование окрашенных глин путем введения их непосредственно в известь и цемент, так же как и изготовление обожженных глин, покрытых стеклообразной массой, относятся к самым отдаленным временам. Из этих грубых эмалей и разноцветных цементов, разломанных на мелкие куски кубической формы, вместе с такими же кусочками мраморов и камней, вставленных в сырую известковую штукатурку, сделаны первобытные мозаики. Живописцы древней Греции использовали цветные материалы, измельчая их в тонкие порошки и смешивая с расплавленным воском, нередко прибавляя смолы. Такой массой, предварительно размягченной при нагревании, покрывалась расписываемая поверхность. Греки и римляне знали, что лакокрасочные покрытия могут выполнять как защитные, так и декоративные функции. Они начали использовать лаки на основе высыхающих масел. Однако только в XIII веке хорошие защитные свойства высыхающих лаков начали признавать и в Европе. В античную эпоху возникло стремление к воспроизведению реального мира таким, каким его видит человек. Это вызвало заровдение принципов светотени, элементов перспективы, появление объемно-пространственных живописных изображений. Раскрылись новые тематические возможности отображения действительности живописными средствами. Живопись служила для украшения храмов, жилищ, гробниц и других сооружений, находилась в художественном единстве с архитектурой и скульптурой. Значительно позже, с применением кисти, появились попытки моделировать или стушевывать тона. Для этого растертые на воде краски накладывались на еще сырую штукатурку из извести и песка, что давало возможность сливать тона и делать их переходы. Этот фресковый способ в руках художников дал блестящие результаты, и только работы, исполненные этим приемом, по справедливости достойны называться картинами. Затем уже пишут на смолах-камедях, в которые вводится воск, смешиваемый с водой благодаря присутствию извести. Перед написанной таким образом картиной водили бронзовой жаровней, называвшейся «cauterium», представлявшей собой решетку с раскаленными углями. Воск и смола, расплавленные под влиянием тепла, образовывали после застывания одно целое с краской и штукатуркой. Прочность такой живописи была почти безгранична - изображения, исполненные девять веков тому назад, прекрасно сохранились, несмотря на неблагоприятные атмосферные воздействия. Этим же самым способом греческие скульпторы пользовались для защиты своих мраморных статуй от влияния погоды и для придания им «патины», несомненные следы которой находятся на некоторых фрагментах. Техника фрески известна уже с античности. Однако, как свидетельствуют образцы, сохранившиеся в Риме, в Помпее и др., античная фреска отличалась от более поздней некоторыми приемами. В спорах исследователей по этому поводу наметились два основных 12
История красок отличия. Первое - художники Ренессанса применяли два слоя извести, а античные мастера - много слоев. Второе - поверхность античной фрески была блестящей, так как она полировалась горячим воском. Иначе говоря, античная фреска представляла, собой смесь фрески с живописью восковыми красками (энкаустика). В средние века традиции античной фрески забываются. Но понемногу начинает вырабатываться новая техника. До XIV века особенной популярностью пользовался прием «buon fresco» (то есть «по сухой штукатурке»), подробно описанный монахом Теофилом в начале XII века. Техника «al secco» используется в течение всего XIV века, но параллельно ей развивается смешанная техника (ее применяли Джотто и его школа), которая и подводит нас к чистой классической фреске (получившей прозвище «buon fresco» - хорошая, добротная фреска). Процесс работы Джотто, по свидетельству современников, заключался в следующем. Сначала наносился первый слой, состоявший из двух частей песка и одной части извести, смоченных водой. После высыхания первого слоя на него наносили сетку в виде квадратов для облегчения переноса рисунка на стену, затем набрасывали углем главные элементы композиции. Через второй слой, тонкий и гладкий, просвечивал рисунок. Окончательный перелом в развитии фрески происходит около 1400 года. Вместо сетки в виде квадратов теперь пользуются так называемым картоном - большим подробным рисунком в натуральную величину. С него всю композицию переносят на стену, протыкая контур. Темпера по происхождению древнее масла. Уже готические живописцы употребляли ее в классическую эпоху. В средние века это самая распространенная техника для алтарных картин. В Италии темперой пользовались в течение всего XV века. С конца XV века усиливается популярность масляной живописи (пришедшей в Италию с севера), которая в XVI веке окончательно вытесняет темперу. В конце XIX века намечается некоторая реабилитация темперы. Когда научились извлекать из некоторых растений эфирные масла (essences) перегонкой, художники стали готовить лаки, растворяя смолы в этих эфирных маслах. Все эти древние способы живописи применяются почти до средних веков, когда употребление воска совершенно исчезает, уступая место живописи на яйце. Миниатюры на пергаменте богослужебных книг, стенки драгоценных реликвариев, иконы на досках, триптихи в алтарях, а также церковная стенопись в Средние века выполняются этим приемом, обеспечивающим большую прочность, что обусловливается введением в живопись смол, растворяющихся в яичном желтке. После эпохи Возрождения начинается упадок техники; смолы употребляются все меньше, увеличивается содержание масла. Доски и холсты готовятся с грунтом на масле. Слой за слоем накладываются масляные краски. Помимо масла, злоупотребляют и скипидаром. Живопись понемногу теряет свою прозрачность и блеск, делаясь все более тусклой и мутной. Это продолжается до конца XVIII века. Процесс развития европейской живописи в XVII - XVIII вв. усложняется, складываются национальные школы, каждая со своими традициями и особенностями. Обращение к многообразию реальной жизни, особенно к повседневному окружению человека, привело к четкому формированию системы жанров - пейзаж натюрморт, портрет, бытовой жанр и т.д. Формировались различные живописные системы: динамичная живопись барокко с характерной для нее незамкнутой спиралевидной композицией, живопись рококо с игрой изысканных нюансов цвета, светлых тонов; живопись классицизма с четким, строгим и ясным рисунком. Для приготовления красок в Западной Европе в XVIII в. чаще всего использовали индиго (синий пигмент растительного происхождения), охру (желтый пигмент минерального происхождения) и красный пигмент, состав которого точно не установлен (предположительно получен из красного дерева). Позже для этой цели применяли синтетические пигменты - хроматы свинца (желтый пигмент), ультрамарин и милори (синий пигмент). 13
Художественные краски и материалы Для приготовления красок сухие пигменты тщательно перетирали на мраморной плите или в агатовой ступке с небольшим количеством воды, затем разбавляли водой до консистенции сливок и по каплям добавляли бычью желчь. Тщательное перетирание до высокой дисперсности пигмента является необходимым условием получения краски хорошего качества. Желчь является поверхностно-активным веществом и увеличивает растекаемость краски по поверхности основы. В разные краски в зависимости от их назначения добавляли, кроме желчи, и другие составляющие. Например, во Франции две краски изготовляли, добавляя одинаковое количество воды и желчи, а в третью краску воды и желчи добавляли больше и, кроме этого, добавляли несколько капель оливкового масла. Последняя краска образует на поверхности основы круги и кольца, раздвигая две предыдущие краски, образуя прожилки между кругами. В Англии в одну из красок вместо желчи добавляли немного скипидара. Краска образовывала на поверхности основы кружевную сетку, которая сравнительно быстро разрушалась вследствие испарения скипидара. Поэтому бумагу следовало красить быстро, сразу после образования нужного рисунка на основе. В Италии воды и желчи добавляли в краску меньше, но кисти, которыми набрызгивали краски, предварительно окунали в воду, содержащую небольшое количество желчи. Описаны и другие способы приготовления красок. Сплавляли воск с мылом и с этой массой перетирали пигменты, а затем разбавляли водой. Воск расплавляли и смешивали со скипидаром. В этом связующем растирали пигменты. Несмотря на постоянно появлявшиеся новые техники, у некоторых диких племен примитивный способ живописи сохранился и до наших дней. Способ этот, ограниченный употреблением натурально окрашенных глин и красителей из отваров и соков растений, заключается в том, что поверхность украшаемого предмета покрывается кашицей из размешанной с водой глины с примесью красителей маленькой палочкой, а то и просто пальцем. В древнейшие времена художники применяли исключительно красящие вещества, встречающиеся в природе в виде различных минералов - малахита, азурита, аурипигмента, лазурита (ляпис-лазурь) и всевозможных цветных земель. Кроме того, они использовали красящие вещества органического происхождения, которые добывались из различных растений и простейших живых организмов - моллюсков, червячков. Например, красный минерал гематит стали заменять более ярким органическим красителем. Чтобы получить красный пигмент из натуральных источников, нужно было как следует повозиться: собирать морских улиток или кошениль - насекомых-тлей, самки которых ярко-красного цвета (в России этих высушенных созданий называли «канцелярским семенем»). Наиболее часто употребляемый желтый пигмент из охр стали заменять более интенсивным органическим, источником которого является шафран. 8000 цветков давали около 100 граммов сушеного волокна, из которого выделяли краситель. Им не только рисовали картины, но и окрашивали косметику, вина, рис, а в Риме добавляли в ванны. Индийский желтый ввезли в Индию из Персии в XV веке. Художник- любитель Роджер Дьюхарст в 1786 году писал друзьям, что это вещество получают из мочи животных, которых кормят куркумой. Так это или нет, точно не знал никто. И через несколько лет один из лондонских журналов решил устроить собственное расследование. Журналист приехал в Калькутту и нашел группу скотовладельцев, которые держали коров на диете из листьев манго и воды. Действительно, их моча была ярко-желтого цвета. Со временем многие натуральные пигменты вытеснялись искусственными красителями. Так, например, синюю краску ультрамарин (ее получали измельчением минерала лазурита) в XIX веке заменил дешевый искусственный ультрамарин. В 1704 году немецкий химик Дисбах пытался усовершенствовать красную краску, но вместо этого получил синюю краску, весьма похожую на ультрамарин. Ее назвали «берлинская лазурь». Этот пигмент был в 10 раз дешевле натурального ультрамарина. В 1802 году француз Луи-Жак Тенар изобрел краску под названием 14
История красок «кобальтовая синька», которая еще лучше заменяла ультрамарин. И только через 24 года химик Жан-Батист Жиме получил «французский ультрамарин», полностью аналогичный натуральному. Большую часть палитры современных красок составляют искусственные неорганические пигменты. Они отличаются постоянным химическим составом и структурой, яркостью и чистотой цвета, который, как и в естественных пигментах, обусловлен соединениями различных металлов. Поэтому их еще называют искусственными минеральными пигментами. Одной из самых древних красок, приготовленных искусственным путем, были свинцовые белила. Они оставались единственными и неизменными до второй половины XIX века, когда научились получать цинковые и титановые белила. Масляная краска, создание которой ранее относили к началу эпохи Возрождения, применялась уже в середине VII века при строительстве буддийских храмов на территории современного Афганистана. Такой вывод сделала группа ученых во главе с Йоко Танигути из токийского Национального института по изучению культурных ценностей. Благодаря экспериментам, проведенным на европейском синхротроне ESRF в Гренобле, удалось обнаружить, что при создании найденных в районе афганского города Бамиан (Bamiyan) фресок применялись пигменты на масляной основе. Применение новейших методов анализа позволило выявить следы пигментов на масляной основе, предположительно мака или грецких орехов, которые использовались наравне с «традиционными» неорганическими пигментами. Современные краски стараются изготовлять максимально экологичными, что подразумевает отсутствие токсичных веществ в составе краски. Такими веществами являются некоторые пигменты, например содержащие мышьяк (аурипигмент), ртуть (киноварь), свинец (свинцовые белила) и др., а также органические растворители. Приблизительно в то же время, когда человек начинает использовать минеральные вяжущие вещества в строительстве, появляются и краски на основе этих вяжущих (известь). Свидетельствами тому служит использование известковых материалов в древнем Египте, Греции, Риме. Уже в средние века было известно вяжущее вещество «силициум-ликёр» (liquor silicium) - жидкий силикат калия. Однако промышленное производство красок на основе жидкого стекла началось лишь во второй половине XIX века (силикатная краска была запатентована в 1878 году в Германии). В конце XIX - начале XX столетия силикатные краски получили широкое распространение в Западной Европе, а также в России. Широкое промышленное производство красок началось в XVIII веке, но вплоть до начала XIX века художники обычно растирали краски для себя сами. Способы изготовления красок были секретной информацией и передавались от отца к сыну. Кое-где на Руси, например, лазурит выдерживали в кислых щах 2-4 дня, а золотой цвет получали, смешивая шафран и щучью желчь. Такие странные краски иногда используют и сегодня при реставрации старинных икон. В конце XIX - XX века с развитием химии продолжается поиск новых красок и технических средств создания живописных произведений, но масляная живопись по-прежнему остается одной из самых популярных среди художников. Водно-дисперсионные краски ведут свою историю от 20 - 30 годов XX века с появления синтетических каучуков (а точнее начала применения водных дисперсий каучуков - латексов). Полиуретановые и кремнийорганические краски появляются в 30 - 40, а органосиликатные в 50-60 годах XX века. В конце XX - начале XXI в. постоянно появляются материалы на новых синтетических связующих и красителях. Но живопись достаточно консервативна и введение новых материалов 15
Художественные краски и материалы в нее - это долгий процесс, требующий длительных исследований и огромного количества экспериментов. До начала XVII века художники покупали натуральные пигменты и составляющие в аптеках или заказывали доставку из других стран, а краску делали их подмастерья и ученики. Потом количество художников-любителей значительно возросло, что потребовало возникновения специализированных художественных лавок. Фирма «Old Holland Classic Colours», основанная в 1664 году, является самой старой в мире фабрикой по производству художественных красок, которыми работали такие великие голландские мастера как Вермеер Дельфтский, Ван Рейсдалъ, Ван Гог и др. Кроме того, для реставрационных целей фирмой Old Holland Classic Colours производятся и поставляются античные пигменты (натуральный ультрамарин, малахит и т.д.) и изготовленные на этих пигментах масляные и акварельные краски. По сей день процветает компания Winsor & Newton, основанная в 1832 году живописцем Генри Ньютоном и химиком Вильямом Винзором. Они начинают производить профессиональную акварель в известных сейчас всем кюветах, масляные краски в стеклянных шприцах вместо традиционных свиных пузырей и многое другое. По утверждению основателей компании, они являются первыми промышленными производителями довольно большого количества пигментов, в том числе розового ауреолина (1889 г.). В 1937 году на рынок была выпущена профессиональная гуашь серии Designers. В 70-х Winsor & Newton одними из первых представляют революционное направление в живописи — акриловые краски. 30-е годы XIX века положили начало лакокрасочной промышленности в Германии. Финляндия, входившая в то время в состав России, в 60-е годы того же столетия в Тиккуриле стала производить в промышленном масштабе олифу и льняное масло. В 1675 году гамбургскому купцу К. Марселису была выдана «Проезжая грамота» из Посольского приказа, согласно которой ему разрешалось искать на Олонце и в Пустозерском уезде краски и слюду и «владеть им и на тех местах заводы и промыслы заводить им же повольно». До Петра I краски на Руси изготавливались кустарно, но он уделил большое внимание производству красок. Уже к концу XVII века широкой известностью пользовались сурик и свинцовые белила, произведенные в городе Кашин (Тверская область). Одним из первых русских заводов, на котором начали вырабатывать краски, был завод Савелова и братьев Томилиных. В 1718 году Петр I выдал им «жалованную грамоту» на право производства химических продуктов и краски «мумии» из купоросной руды, которую они нашли в речке Дарке. В том же 1718 г. Павлом Васильевым было организовано производство высококачественного бакана. После смерти Петра I качество производимых красок значительно снизилось, но производство их продолжало развиваться. В 1731 г. в Москве была построена красочная фабрика Михаила Шорина. В Ярославле в 1749 г. появляется свинцово-белильный завод Колчина. В середине XVIII века появляются заводы в Торжке, Саратове, Подмосковье, на Донбассе. В 1758 г. Тавлеев развел под Саратовом вайдовые сады и построил фабрику для изготовления брусковой краски из вайды методом, применяемым в Индии. В 1844 г. фабрикант И. Ф. Баранов развел на Кавказе мареновые плантации. Тогда же в Москве были созданы заводы по превращению марены в крапп (ярко-красный краситель). На заводах производилось множество красок - берлинская лазурь, свинцовые белила, охра, кошениль, ярь, кармин, бакан и многие другие. Самые ранние известные письменные источники, содержащие сведения о пигментах и красках, - это сочинения античных авторов - Теофраста (IV - III в. до н.э.), Диоскурида и Витрувия (I в. до н.э.). В своей энциклопедии «Естественная история» в Книге XXXV «Краски, цвета, картины» Плиний Старший (22 - 24 г.г. - 79 г. н.э.) впервые наиболее полно собрал и описал материалы живописи. Описанные Плинием пигменты использовались художниками до 16
История красок начала промышленного производства красок. Несмотря на то, что большое количество фактов в энциклопедии Плиния неточны или даже неверны, его описания вплоть до XX века пользовались большой популярностью. Один из самых известных трудов о красках, способах их изготовления и технике живописи «Трактат о живописи» написан итальянским художником Ченнино Ченнини (последняя четверть XIV - середина XV века). Трактат имел множество рукописных копий, которые зачастую переписывали специально отобранные грамотные заключенные. Впервые печатное издание «Трактата о живописи» появилось в Риме в 1821 году. Трактат Ченнини представляет собой сбор практических правил, подкрепленных большим опытом. Сохранившиеся подлинники, содержащие сведения о составе пигментов древнерусской иконописи, датируются второй половиной XV века. Древнейшим (известным) в России сборником по краскам считается рукописный «Указ, как киноварь составить». Первое полное российское собрание сведений о свойствах, приготовлении и видах красок вышло в 1869 году по инициативе вице-президента Императорской Академии художеств князя Григория Григорьевича Гагарина. В этом издании было принято, как наиболее удобное, деление красок по цвету на семь основных групп. Причем порядок расположения групп не имел существенного значения. Белые; желтые и оранжевые; оранжево-красные, красные и фиолетовые; коричневые; черные; синие и голубые; зеленые. В каждой группе краски были расположены так: элементы, сплавы, окислы, сернистые соединения, минеральные соли, органические соединения. Российское описание включало следующие главы. 1) Цвет. 2) Прочность к внешним воздействиям. 3) Способность смешиваться с веществами, из которых изготавливаются краски, и с другими красками. 4) Способность покрывать различные предметы и другие краски. 5) Влияние на здоровье. 6) Способы приготовления и места производства. 7) Пригодность к употреблению. 8) Исторические сведения. В данном сборнике я собрал сведения о связующих веществах и основных компонентах художественных, декоративных, реставрационных красок и расположил их в той последовательности, которая показалась мне удобной для понимания. 17
Художественные краски и материалы 2. ХУДОЖЕСТВЕННЫЕ КРАСКИ Художественными принято называть краски, которые используют для отображения окружающего или внутреннего мира. В данном справочном пособии я попытался собрать максимально возможные сведения о художественных красках, технологиях и материалах, использовавшихся ранее и применяемых сейчас. Художественные краски используются в различных родах живописи и декора. К художественным краскам относятся: темперные, акварельные, гуашевые, восковые, масляные. Также для живописных работ могут специально изготовляться силикатные, акриловые, известковые и некоторые другие краски. К художественным материалам можно также отнести детские пальчиковые краски и различные живописные материалы, такие как тушь, пастель, художественные мелки и т.п. Собственно художественные краски можно подразделить на корпусные и лессировочные. Корпусные характеризуются крупнозернистой структурой, укрывистостью и непрозрачностью. Они передают цвет, форму и объем. Лессировочные краски прозрачны благодаря тонкости помола пигмента и/или близости коэффициентов преломления пигментов и связующего. Для художника важнее всего оптические свойства краски, то есть постоянство цвета, но цвет или, вернее, тон краски зависит от молекулярного и дисперсного состояния красочного вещества. Можно получить краску (например, киноварь) одинакового состава различными химическими процессами - получится во всех случаях краска одного цвета, но различных тонов. Некоторые пигменты, а соответственно и краски, изменяются в тоне от действия света, хотя химический состав при этом не изменяется. Тон пигмента, измельченного в порошок, зависит от способа и степени измельчения; то есть от формы и размеров частичек порошка. Поэтому для изготовления краски одного и того же тона надо в точности выполнять целый ряд процессов, а иногда и использовать однотипное оборудование. Древние живописцы употребляли цветные материалы (земли, минералы и др.), измельчая их в тонкие порошки и смешивая с камедями, расплавленным воском, смолами. Зачастую на этот процесс уходило несколько дней. Некоторые живописцы и реставраторы по сей день перетирают дня своих работ пигменты в ступках или курантом на мраморной доске. Промышленно перетирание пигментов и наполнителей проводится в специальных краскотерках или мельницах. Краска редко употребляется сухой (пастель, мелки, цветные карандаши), в большинстве случаев сухая краска смешивается со связующим (он же пленкообразователь или клеящее вещество - адгезив). Путем перетирания сухих компонентов со связующим и другими добавками получается однородная красочная масса - краска. Связующими веществами для художественных красок служат масла, камеди, воски, яичный желток, жидкое стекло, полисахариды и т.п. Водными красками пишут на бумаге или на подготовленном полотне. Латексными красками можно писать по различным подложкам - стеклу, бумаге, древесине, камню, металлу и т.п. Водные клеевые краски служат для живописи на оштукатуренных или специально подготовленных стенах. Масляными красками пишут на холсте, дереве, металле (заранее подготовленном) и др. С точки зрения оптического восприятия краски делятся на две группы. Первая группа - главные корпусные краски - свинцовые белила, киноварь ртутная, неаполитанская желтая, кадмий оранжевый, кадмий темный, кадмий средний, кадмий светлый, кадмий красный, кобальт зеленый светлый. Особенные свойства перечисленных красок - они по природе своей светлые, очень плотные и укрывистые, тон их мало зависит от связующих веществ. Пленкообразователь может 18
Художественные краски придавать им специальные свойства и определенный декоративный вид. Вторая группа - лессировочные краски (прозрачные и полупрозрачные) - ультрамарин, краплаки, марсы желтый и оранжевый, волконскоит, изумрудная зеленая, Ван-Дик коричневый, сиена жженая, умбра натуральная, а также большинство красок на органических пигментах в тонком слое. Эти краски, стертые с маслом, темнеют и сильно отличаются по цвету и тону от состояния в сухом порошке. На водных пленкообразователях некоторые лессировочные краски могут бледнеть и терять цвет. Пигменты, пригодные для одного рода живописи, например масляной, могут быть негодны для других. Для фресковой живописи или акварели иногда справедливо и обратное. К примеру, белила или белые краски. В масляной живописи употребляются белила титановые, свинцовые, цинковые. В профессиональной акварели титановые белила не употребляются, но могут использоваться полупрозрачные баритовые или прозрачные на основе гидроокиси алюминия. 2.1. КОМПОНЕНТЫ ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ Здесь рассматриваются основные компоненты, которые применяются в художественных красках и определяют их свойства, внешний вид покрытий и их долговечность. 2.1.1. ПЛЕНКООБРАЗОВАТЕЛИ Пленкообразователи (обычно олигомеры и полимеры) - это вещества, способные после нанесения на поверхность образовывать твердую пленку. По происхождению это органические вещества, которые можно подразделить на природные (растительные масла, природные смолы, камеди) и синтетические (олифы, синтетические полимеры и дисперсии). Кроме того, существуют неорганические пленкообразователи, например, жидкое стекло или полифосфаты. Пленкообразователи могут быть одно- или двухкомпонентными. В художественных красках применяются, в основном, однокомпонентные пленкообразователи, двухкомпонентные более применимы для декоративных, реставрационных или малярных лакокрасочных материалов. Отверждение может происходить за счет испарения растворителя (обратимые покрытия) или за счет протекания химических реакций (необратимые покрытия). Часто для придания лакокрасочному покрытию определенных свойств используют композиции на основе нескольких пленкообразователей: масляно-смоляные, масляно¬ казеиновые, воско-смоляные и т.п. Применяют пленкообразователи обычно в виде растворов или дисперсий в органических растворителях или воде. Используются и безрастворные краски - восковые. Нанесенное лакокрасочное покрытие должно высыхать при заданных температурах в течение ограниченного времени (обычно от 0,5 до 24 часов) и представлять собой однородную пленку, обладающую хорошей адгезией к подложке (основе). Толщина покрытия может быть от 1 до 400 мкм. Пленкообразователь обычно выполняет функцию связующего вещества в наполненных (содержащих твердые компоненты) лакокрасочных материалах. 2.1.2. ПИГМЕНТЫ Отвечают за цвет краски. В качестве пигментов применяют металлы (порошки алюминия, цинка, бронзы и т.п.), окислы и соли металлов, нерастворимые в связующем и в используемых растворителях. В зависимости от поставленной задачи могут применяться не только 19
Художественные краски и материалы минеральные, но и органические пигменты (фталоцианиновые, краплаки, азокрасители, тиоиндиговые и др.), которые, в отличие от растворимых органических красителей, находятся в краске в дисперсном состоянии. Сульфиды цинка, кальция, кадмия, а также их смеси применяются в качестве пигментов для светящихся фосфоресцирующих красок временного действия. Смолы, окрашенные некоторыми органическими красителями, переведенные в нерастворимое состояние и измельченные до размера частиц 3-10 мкм, применяют в качестве пигментов для флуоресцирующих красок. 2.1.3. НАПОЛНИТЕЛИ Нерастворимы в воде, пленкообразователях и растворителях, но, в отличие от пигментов, не придают краске цвет и не обладают укрывистостью. Применяются для придания краскам необходимой тиксотропности. Как матирующие добавки, наполнители позволяют уменьшить или устранить блеск пленки. С этой же целью применяют стеараты цинка, кальция или алюминия. Такие наполнители, как тальк, бентонитовые глины, белая сажа (тонкодисперсная аморфная двуокись кремния), препятствуют осавдению пигментов и наполнителей и расслаиванию красок при хранении. Качество краски существенно зависит от массовых соотношений пигментов, наполнителей и пленкообразующего. В зависимости от свойств пигментов и наполнителей (плотность, маслоемкость, укрывистость), содержание последних в кроющих красках колеблется от 30 до 80% от общего состава. 2.1.4. РАСТВОРИТЕЛИ И РАЗБАВИТЕЛИ Растворители используются при изготовлении лаков и красок для растворения пленкообразователей - масел, природных и синтетических смол, полимеров и других соединений. Разбавители применяются для доведения лакокрасочного материала до рабочей консистенции. Растворители могут быть неорганическими (вода, аммиак) и органическими (скипидар, спирты, ароматические углеводороды и др.). В большинстве случаев для органоразбавимых красок создаются смесевые растворители. 2.1.5. ЗАГУСТИТЕЛИ Используются для придания лакокрасочному материалу необходимой тиксотропности, что позволяет наносить краски более толстыми слоями и препятствует стеканию лакокрасочных материалов с вертикальных поверхностей. Загустители подбираются индивидуально к каждой лакокрасочной системе. Например, разработанные специально для латексных систем акриловые или полиуретановые загустители могут оказаться совершенно бесполезными в масляных или водных клеевых красках. Гидрофобизированные аэросилы или бентониты не дадут должного эффекта в водных системах, а широко используемые для водно¬ дисперсионных красок эфиры целлюлозы не смогут загустить органоразбавимые краски. Воски или парафины, которые с древних времен использовались для загущения и придания пастозности масляным краскам, абсолютно бесполезны в большинстве водных красок. При применении некоторых загустителей краски остаются ньютоновскими жидкостями, т.е. их подвижность напрямую зависит от вязкости. Другие загустители придают краскам псевдопластичность - изменение вязкости в зависимости от прилагаемых внешних воздействий (усилий сдвига). 20
Художественные краски На загустители могут влиять температура и кислотность среды, наличие поверхностно¬ активных веществ, окислителей или солей тяжелых металлов, присутствие ферментов и т.д. В связи с этим следует учитывать взаимное влияние всех компонентов лакокрасочной системы, а также внешние факторы. Существуют неорганические загустители (каолин, бентонит, двуокись кремния и др.) и органические загустители (камеди, эфиры целлюлозы, парафины и др.). Часто пользуются комбинацией нескольких загустителей, обеспечивая необходимые реологические свойства системы и стабилизируя ее. Большинство минеральных наполнителей (каолин, диатомит) снижают блеск лакокрасочной пленки. Некоторые загустители (крахмал, эфиры целлюлозы) снижают водостойкость. Парафины или дисперсии синтетических каучуков повышают гидрофобность. 2.1.6. ПЛАСТИФИКАТОРЫ Вводятся для повышения эластичности, ударной вязкости, расширения температурного диапазона эксплуатации лакокрасочных пленок. Введения пластификаторов особенно требуют высоконаполненные ЛКМ. Пластификаторами многих полярных пленкообразователей являются эфиры кислот (фталевой, фосфорной, адипиновой и др.). Эти практически нелетучие органические маслообразные жидкости с относительно высокой температурой кипения хорошо растворяют пленкообразующие вещества и смешиваются с растворителями и разбавителями. Пластификаторы необходимы для жестких пленкообразователей (например, нитроцеллюлозных), пленки которых (без пластификаторов) плохо прилипают к покрываемой поверхности, легко морщатся и растрескиваются. Наиболее распространенные пластификаторы - сложные эфиры фталевой кислоты (фталаты), алифатические эфиры карбоновых кислот, фосфорной кислоты (фосфаты) и низкомолекулярные полиэфиры. Применяют также хлорированные парафины, кремнийорганические жидкости, эпоксидированное соевое масло, парафины, продукты лесохимического производства и др. В промышленности широко используют фталаты и среди них ди(2-этилгексил)фталат, который применяют для пластификации ПВХ и эфиров целлюлозы. По свойствам к нему близки фталаты синтетических высших жирных спиртов фракций Сб-Сю, С7-С10 нормального строения, а также изооктилового, изононилового и изодецилового спиртов, обладающие низкой летучестью. Высокая теплостойкость композиций достигается при применении в качестве пластификаторов эфиров тримеллитовой и пиромеллитовой кислот. Для получения морозостойких полимерных композиций используют эфиры алифатических дикарбоновых кислот, преимущественно адипиновой, себациновой и 1,10-декандикарбоновой. Фосфатные пластификаторы сообщают полимерным композициям также огнестойкость (галогенфосфорсодержащие пластификаторы) или морозостойкость и огнестойкость (триалкил- и триарилфосфаты). Трибутилфосфат имеет очень высокую совместимость с различными полимерами. Он применяется для пластификации целлюлозных, полиэфирных, латексных, виниловых пленкообразователей. Покрытия получаются морозо- и светостойкими. Действие пластификаторов сводится к взаимодействию с полимером и к раздвижению его макромолекул и агрегатов макромолекул, к ослаблению межмолекулярных сил между ними. То есть пластификатор выступает как смазка между макромолекулами полимера. Это сопровождается повышением эластичности, адгезионной способности, морозостойкости, снижением температуры размягчения и т.п. Пластификаторы, которые не встраиваются в структуру полимера, обладают свойством выпотевать, т.е. выделяться в виде капель из лакокрасочной пленки. Выпотевание может происходить вследствие изменения температуры (зависит от соотношения количеств полимера 21
Художественные краски и материалы и пластификатора) или, в случае жидких пластификаторов, в результате погружения в воду. В последнем случае вводятся дополнительные сопластификаторы. Красочные пленки на основе природных масел и смол более подвержены выпотеванию, чем краски на основе синтетических полимеров. Для повышения совместимости пленкообразователей и некоторых пластификаторов, содержащих гидроксильные группы, их этерифицируют уксусной, пропионовой или масляной кислотой, а также вводят стабилизаторы. Для совмещения полимеров с пластификаторами используют различные способы - диспергирование полимера в растворе или эмульсии пластификаторов, добавление пластификаторов к мономерам перед их полимеризацией или поликонденсацией, введение пластификаторов в многокомпонентную полимерную композицию и т.д. Пластификаторы способствуют более равномерному растеканию красок и меньшей поверхностной деформации красочных пленок. Некоторые пластификаторы могут не только модифицировать физико-механические свойства полимерной композиции, но и придавать ей специфически свойства - повышают влагостойкость, служат антипиренами, антиоксидантами, повышают светостойкость, выступают в качестве красителей и пр. 2.1.7. ЭМУЛЬГАТОРЫ Лакокрасочные материалы зачастую состоят из нескольких несовместимых (т.е. не обладающих заметной взаимной растворимостью) или не полностью совместимых жидкостей. Для того чтобы получить устойчивую эмульсию на основе таких жидкостей, используют эмульгаторы. Эмульгаторы - это стабилизаторы эмульсий; вещества, облегчающие эмульгирование и придающие эмульсиям устойчивость. Действие эмульгаторов обусловлено их способностью скапливаться на границе двух жидких фаз, снижая межфазное натяжение, и создавать вокруг капель защитный слой, препятствующий коагуляции и коалесценции. Основные типы эмульгаторов: мыла и мылоподобные поверхностно-активные вещества, растворимые высокомолекулярные соединения, высокодисперсные твердые тела. При выборе различных веществ в качестве эмульгаторов руководствуются общим правилом: эмульгатор всегда лучше растворяются в дисперсионной среде, чем в дисперсной фазе, а в случае твердых нерастворимых эмульгаторов - лучше смачиваются ею. Поэтому для получения эмульсий типа «масло в воде» пригодны, например, олеат натрия, поливиниловый спирт, гидрофильные глинистые минералы (например, бентониты, каолин), а для эмульсий типа «вода в масле» - металлические мыла, асфальто-смолистые вещества, сажа. Смеси веществ обычно более эффективны как эмульгаторы, чем индивидуальные вещества, и чаще последних используются в составе эмульсий различного назначения. 2.1.8. ДИСПЕРГАТОРЫ Поверхностно-активные химические соединения, используемые дня проведения высокоэффективного измельчения пигментов и наполнителей при производстве наполненных пигментированных лакокрасочных материалов. Диспергаторы снижают поверхностную энергию измельчаемых частиц, что позволяет проводить измельчение при меньших энергетических затратах, и препятствуют протеканию обратного процесса - агрегации, слипанию частиц. К диспергаторам также относят поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые стабилизируют коллоидные системы и препятствуют осаждению пигментов и наполнителей, расслоению. Неионогенные диспергирующие составы уменьшают разницу в 22
Художественные краски поверхностном натяжении и выступают в качестве смачивающих веществ, они вытесняют воздух с поверхности пигмента и поглощаются поверхностью. Диспергирующие добавки стабилизируют дисперсии пигмента, тем самым устраняется нерегулируемая флокуляция. 2.1.9. СМАЧИВАЮЩИЕ ДОБАВКИ Ускоряют увлажнение пигментных агломератов связующим. Смачивают поверхность, на которую наносится краска, облегчают разнесение краски по поверхности. Один и тот же продукт может быть многофункциональным, в частности, смачивающим и диспергирующим агентом. Смачивающие и диспергирующие добавки предназначены для облегчения введения пигментов и наполнителей в лакокрасочные материалы. Некоторые смачивающие добавки служат для облегчения введения гидрофильных компонентов в водную систему. Так, например, для введения в водную краску некоторых эфиров целлюлозы их рекомендуется предварительно смочить 2 - 3-основными спиртами. 2.1.10. ПЕНОГАСИТЕЛИ Используются для снижения образования пены при производстве, перемешивании и автоматическом нанесении ЛКМ. Вспененный ЛКМ, наносимый на поверхность, при высыхании образует большое количество кратеров и пузырей. Для этих целей используются т.н. антикратерные добавки или деаэраторы. В качестве пеногасителей используются силиконы, минеральные масла, углеводороды, их смеси, поливиниловые спирты, эфиры модифицированных жирных кислот и др. Для каждой лакокрасочной системы пеногаситель и его дозировка подбирается индивидуально, в зависимости от используемых в системе компонентов. Пеногасители на основе минеральных масел обычно предназначены для использования в матовых и полуглянцевых красках, а также в шпаклевках. Силиконовые пеногасители главным образом предназначены для использования в высококачественных глянцевых красках. Они наиболее удобны при использовании в широком диапазоне температур. Часто применяются комбинированные пеногасители, содержащие минеральное и силиконовое масла. Такие материалы в виде эмульсий пригодны для всех водных художественных красок. Пеногасители делятся по быстроте и эффективности действия. Некоторые рекомендуется вводить на начальной стадии изготовления краски, а другие уже в самом конце. 2.1.11. БИОЦИДЫ Используются два вида биоцидов - тарные консерванты и антисептики. Первые, в основном, применяются в водно-дисперсионных красках для более длительного хранения в таре. Антисептики применяются и в водных, и в органоразбавимых материалах. Назначение последних - придание окрашиваемому материалу (древесине, изделиям из дерева, бетону, кирпичу и т.п.) повышенной стойкости к биологическим поражениям от плесени, грибов, жуков-древоточцев и т.п. Дозировка консервантов от 0,01 до 0,5% от состава, а дозировка антисептика зависит от необходимой степени защиты материала. 2.1.12. ОПТИЧЕСКИЕ ОТБЕЛИВАТЕЛИ Применяются исключительно для белых красок, чтобы создать максимальный визуальный эффект белизны. Действие оптических отбеливателей основано на их способности поглощать 23
Художественные краски и материалы ультрафиолетовое излучение в области 300 - 400 нм, преобразовывая его при этом в видимую часть спектра (400 - 500 нм), т.е. синий или фиолетовый свет. Отбеливающее действие основано на компенсации недостатка синего излучения в отраженном свете, что приводит к увеличению яркости обработанной поверхности и дает эффект ослепительной белизны. Часто для этой цели применяется ультрамарин. Для различных видов лакокрасочных материалов выпускаются оптические отбеливатели с определенными заданными свойствами, которые будут подходить для данного пленкообразователя и других компонентов лакокрасочной системы. Некоторые оптические отбеливатели являются бесцветными флуоресцентными красителями. Поглощая свет в ближней УФ-области, они флуоресцируют в фиолетовой, синей и зеленовато-синей частях видимой области спектра. Оптическое наложение их флуоресценции на желтые лучи, отраженные отбеливаемой композицией, вызывает ощущение «повышенной белизны». С увеличением концентрации такого отбеливателя интенсивность флуоресценции и степень белизны повышается только до определенного предела. Дальше отбеливатели начинают поглощать световые лучи в синей области спектра, тем самым уменьшая белизну композиции. Стандартом белизны служит поверхность свежеосажденного оксида магния, отражающая способность принимается за 100% падающего света (из этого же эталона рассчитывается условная белизна пигментов и наполнителей). 2.1.13. АНТИПЛЕНКООБРАЮВАТЕЛИ Применяются для предотвращения образования поверхностной пленки в процессе хранения красок и лаков. Для этой цели могут использоваться минеральные и растительные масла, многоатомные спирты, эфиры и др. Для водных художественных красок функцию антипленкообразователя отчасти выполняют глицерин и гликоли. Для масляных красок с успехом применяются оксимы - метилэтилкетоксим, циклогексаноноксим, ацетоноксим и др. (эффективны для систем на органических растворителях). Дозировка антипленкообразователя в композиции зависит от природы компонента (для некоторых производных фенола эффективной является концентрация не менее 5%), а также от состава, вязкости и природы лакокрасочного материала. Для органо- и водоразбавимых систем применяются, как правило, антипленкообразователи различной природы в количестве 0,2 - 0,5%. 2.2. МАСЛЯНЫЕ КРАСКИ Временем появления масляных красок условно считается XI век, хотя в сочинении греческого врача Аэтиуса (V - VI вв.) есть информация об использовании льняного и орехового масла позолотчиками и энкаустами. Это подтверждается анализом красочных слоев фаюмских портретов (I век н. э.). Этим временем датируются работы, в которых документально подтвервдено использование масла как компонента живописи. Старейший известный рецепт лака, изготовленного из льняного масла и природной смолы сандаракового дерева, датирован 1100 годом н.э. Он стал известен благодаря монаху Роджеру Ван Хелмерхаузену (Rogerus von Helmershausen). Масляные художественные краски представляют собой суспензии тонкоперетертых пигментов и наполнителей в маслах или олифах, изготовляемых из растительных масел с достаточно высокой способностью к высыханию. Иногда выпускаются эскизные масляные краски - более дешевые и менее токсичные, чем живописные, используемые для серьезных художественных произведений. Они содержат обработанное льняное масло и вещества, регулирующие консистенцию и продолжительность 24
Художественные краски высыхания. Отличительной особенностью эскизных красок является замена кадмиево¬ кобальтовых, ртутных, мышьяковистых и некоторых других пигментов на имитирующие их аналогичные по тону, светостойкости и укрывистости и не содержащие вредных для здоровья веществ. Краски предназначены для эскизных и декоративно-живописных работ. По основным свойствам эскизные краски близки к художественным масляным краскам, однако обладают более низкой светостойкостью и недолговечностью. Пигментами в масляных красках служат окислы и соли металлов - железа, свинца, цинка, олова, меди, титана и др. Для удешевления в непрофессиональные краски иногда вводят наполнители - мел, тальк, барит, каолин и т.п. В художественных красках, в отличие от промышленных, сухие компоненты должны перетираться до размеров не более 5-10 мкм (для профессиональных не более 2-5 мкм). В древнейшие времена художники применяли исключительно красящие вещества, встречающиеся в природе в виде различных минералов - малахита, азурита, реальгара, лазурита (ляпис-лазурь) и всевозможных цветных земель. Кроме того, они использовали красящие вещества органического происхождения, которые добывались из различных растений и простейших животных организмов — моллюсков, червецов. В масляной живописи связующим для красок служат специально приготовленные высыхающие растительные масла. В производстве художественных красок употребляют главным образом льняное масло, а в некоторых случаях - ореховое, маковое и подсолнечное масла. В отличие от льняного, они меньше желтеют, но зато при высыхании образуют менее долговечные пленки. При близком значении коэффициента преломления пленкообразователя и пигмента можно получать полулессирующие и лессирующие краски. Чистые немодифицированные масла преломляют свет сильнее, чем клеевые и восковые связующие, а также камеди, однако несколько меньше, чем смолы и бальзамы. Коэффициенты преломления высыхающих масел колеблются в пределах от 1,469 до 1,522. Существует множество способов обработки масла для использования в живописи — рафинирование, гидратация, отбеливание, фильтрование, уплотнение и т.п. Вот самый простой и старейший способ получения уплотненного масла - его выставляют на солнце в открытой прозрачной стеклянной бутыли. Под действием солнечных лучей и кислорода белковые и другие посторонние вещества осаждаются, влага испаряется, а масло становится гуще и прозрачнее. Старые мастера XV - XVII веков использовали для приготовления красок не чистые масла, а чаще их соединения со смолами (копал, янтарь, мастике). Это замедляло старение связующего и обеспечивало более равномерное и быстрое высыхание красочного слоя. Но краски, содержащие в большом количестве смолы или уплотненное масло, быстро загустевают и не могут долго храниться. Поэтому при фабричном производстве красок применяли малообработанные масла, в некоторых случаях с небольшими добавками смол или воска, который повышает пастозность красок. Следует избегать избыточного количества масла, которое приводит к пожелтению и растрескиванию поверхности картин. Краски, изготовленные на чистых маслах, высыхают за счет реакции с кислородом. Происходит изменение химического состава, отчего жидкие масла превращаются в твердую и прочно сцепленную с основой пленку. Чем больше проходит времени, тем более стойкой и нерастворимой становится эта пленка. Через несколько десятилетий даже сильные растворители уже могут только размягчить, но не растворить старые красочные пленки (возможно только их разрушение). 25
Художественные краски и материалы 2.2.1. КОМПОНЕНТЫ МАСЛЯНЫХ КРАСОК Масляные краски представляют собой суспензию пигментов и наполнителей в связующем - пленкообразователе. В качестве пленкообразователей используются высыхающие масла - льняное, тунговое, дегидратированное касторовое и некоторые другие. Невысыхающие или полувысыхающие масла применяются для пластификации. Наиболее часто использовались (некоторые используются и по сей день) касторовое, гвоздичное, розмариновое, спиковое масла. В качестве пластификаторов используются хлорированные парафины, эфиры фталевой кислоты и гликолей и т.п. Эфирные масла замедляют высыхание масляных красок. Но они негативно влияют на красочную пленку. Ускорителями (катализаторами) высыхания масляных красок выступают сиккативы. От правильного выбора типа и количества сиккатива зависят скорость высыхания, твердость и эластичность пленки, прочность при ударе, защитные свойства и долговечность покрытия. Индивидуальные металлические сиккативы для ускорения высыхания растительных масел начали применять в 1840 г. В качестве сиккативов обычно используют растворимые в масле и органических растворителях соединения некоторых переходных и непереходных металлов - главным образом соли монокарбоновых кислот (мыла) общей формулы (RCOO)xM, где М - Со, Mn, V, Fe, Pb, Zn, Zr, Се и др. Наиболее распространены нафтенаты, таллаты, резинаты. Соли ненасыщенных кислот склонны к окислению при хранении, что приводит к снижению активности и ухудшению растворимости сиккативов на их основе. До изобретения органических сиккативов художники пользовались пигментами, содержащими свинец, марганец, кобальт и т.д. Это свинцовый сурик, умбра, неаполитанская желтая, марганцовая черная и др. Для модификации масляных красок используют различные смолы. Чаще всего применялась (используется и сейчас) канифоль. Она придает красочной пленке повышенную твердость и улучшает адгезию. Для разбавления масляных красок традиционным является скипидар, а позднее - его очищенная форма - пинен. В середине XVIII века появляются нефтяные растворители, которые вскоре начинают применяться художниками для разбавления масляных и смоляных красок, а также для мытья кистей и корректировки уже написанных картин. При необходимости масляные краски загущают, используя натуральные или синтетические воски и смолы. Загустители применяются для придания краске необходимой текучести, а также для предотвращения седиментации, т.е. оседания твердых частиц. Загустителями могут также выступать и неорганические вещества, например диоксид кремния, или бентонитовые глины. Загустители обеспечивают устойчивость масляных и масляно-эмульсионных красок. Для стабилизации красок применяются эмульгаторы, например лецитин, оксидированное оливковое или ализариновое масло. Для придания «мягкости» и эластичности краскам художники зачастую применяют животные жиры, например ланолин - «шерстяной жир» или касторовое масло. На масле могут использоваться практически все общеизвестные пигменты и наполнители, как органические, так и неорганические. Для облегчения введения в краски пигментов и наполнителей применяются поверхностно¬ активные вещества (ПАВ), выполняющие роль диспергаторов и смачивателей. В качестве ПАВ используются анионактивные, катионактивные и не ио но генные вещества различных классов. Некоторые из этих веществ могут выступать и в качестве «растекателей», т.е. облегчать разнесение краски по поверхности. При необходимости в масляные краски вводятся биоциды (тарные консерванты), антипленкообразователи и другие вспомогательные вещества. 26
Художественные краски 2.2.2. ПЛЕНКООБРАЗОВАТЕЛИ За долгую, как минимум тысячелетнюю историю художники в своих поисках перепробовали множество растительных масел. Здесь рассмотрены лишь некоторые традиционные масла, которые применялись в масляной живописи. Для живописных работ масла подвергались специальной обработке. Масла, получаемые горячим прессованием, т.е. с нагреванием «мезги» (измельченных семян), приобретают более темную окраску и содержат в себе большое количество посторонних примесей. Масла, выжатые холодным способом, значительно светлее и содержат меньшее количество примесей. К посторонним веществам, встречающимся в свежевыжатых маслах, относятся слизь, крахмалистые и белковые вещества, соли неорганического происхождения, красящие начала, целлюлоза и пр. Все названные примеси в масле ухудшают его состав, портят цвет, способствуют прогорканию и замедляют высыхание. Для живописи наиболее пригодны масла, выжатые холодным прессованием из сухих семян. Однако чаще применяется прессование с нагреванием мезги. При длительном отстаивании масел на свету посторонние примеси оседают и могут быть отфильтрованы. Таким образом качество масел с годами улучшается. Процесс высыхания растительных жирных масел существенно отличается от высыхания водных клеевых или спиртовых составов, где сущность процесса затвердевания заключается лишь в испарении воды или спирта и представляет собой очень сложный процесс, в котором происходят как химические, так и физические процессы. Затвердевание жирных масел сопровождается, с одной стороны, образованием летучих соединений, о присутствии которых в воздухе свидетельствует характерный запах; с другой - увеличением объема, а также массы масел. (Открытие этого важного явления принадлежит русскому ученому, профессору физики Ф. Петрушевскому). В первом периоде затвердевания масла увеличение массы превышает потерю, в дальнейшем же происходит лишь уменьшение массы и объема, вследствие чего высохший слой масла подвергается сжатию и натяжению, под влиянием которых и происходит образование трещин в слоях масляной живописи. Льняное масло. Добывается из семян льна. Климат в районе произрастания льна оказывает существенное влияние на состав масла и соотношение находящихся в нем ненасыщенных жирных кислот. Коэффициент преломления оливкового масла приблизительно 1,48. Льняное масло относится к быстровысыхающим маслам, так как легко полимеризуется в присутствии кислорода воздуха («высыхает») с образованием прочной прозрачной пленки. Эта способность обусловлена высоким содержанием глицеридов ненасыщенных жирных кислот - линолевой, линоленовой и олеиновой. Солнечный свет ускоряет высыхание масла, но после 10-14 дней оно снова становится мягким и даже липким. Чем чище масло, тем быстрее происходит высыхание. Более медленное высыхание - более качественное покрытие. Масло не сохнет в темном месте и при отсутствии кислорода. Масло может быть рафинированным и нерафинированным. Рафинированное получают прессованием и экстрагированием, нерафинированное - только прессованием. В живописи применяется исключительно рафинированное и отбеленное масло. В зависимости от способа получения подразделяется на масло холодного или горячего прессования. Цвет льняного масла холодного прессования от лимонного до темно-лимонного цвета, горячего прессования - от золотисто-желтого до коричневого. Льняное масло содержит пигменты, обуславливающие его цвет. Так, присутствующие в масле каротиноиды придают окраску от желтого (ксантофиллы) до красного цвета (каротины), особенно р-каротин. Эти пигменты нестойки к солнечному свету - выцветают, поэтому один из способов отбеливания (осветления) льняного масла - выдержка на свету. 27
Художественные краски и материалы Для удаления из масел окрашивающих соединений при рафинировании используют специальные высокодисперсные адсорбенты. Льняное масло остается жидким до -16°С, потом наступает коагуляция (образование хлопьев), при нагреве до 40°С масло опять становится прозрачным. В XVIII веке русским живописцам для приготовления масляных лаков рекомендовалось сиккативное льняное масло, которое художники называли олифой или вареным маслом. Сейчас для изготовления живописного лака используется особо чистое отбеленное льняное масло. Лишние вещества удаляются посредством нагрева до 85°С и добавления отбельной земли (глины с высокими адсорбционными свойствами). При этом улучшается принятие кислорода, что ускоряет процесс высыхания. Применяется для приготовления белого лака и художественных красок. Масло льняное уплотненное для живописи - продукт специальной обработки льняного масла, предварительно выдержанного и освобожденного от белковых слизистых и других вредных примесей путем рафинации и двойной отбелки, применяется в масляной живописи в качестве разбавителя красок. Отличается по своим свойствам от обычного льняного отбеленного масла тем, что его пленка обладает меньшей способностью жухнуть и давать «оседание» (сморщивание), менее склонна к пожелтению, более влагостойка. В то же время это масло слабее впитывается в материал основы. Благодаря повышенному коэффициенту преломления уплотненное масло придает краскам улучшенные оптические свойства и препятствует высветлению некоторых пигментов. Масло льняное оксидированное для живописи представляет собой рафинированное, отбеленное и выдержанное масло, подвергшееся затем сгущению путем окисления кислородом воздуха на солнечном свету. Это масло является классическим средством, описанным в старинных трактатах. Сейчас оксидирование масел проводят продувкой воздуха через слой нагретого до ПО - 150°С масла. Оно отличается от других видов льняного масла тем, что быстрее сохнет и обладает наименьшим пожелтением в пленках. Благодаря появлению, в результате оксидирования, гидроксильных групп обладает неплохой эмульгирующей способностью. Рафинированные или оксидированные высыхающие масла при модификации их серой (в количестве около 5%) приобретают темноватый оттенок. Они способны образовывать пленки, быстро отверждающиеся после незначительного окисления. Такие масла при длительном хранении желатинизируются. Маковое масло. Светло-желтого цвета, добывается из семян мака. Промышленное производство масла началось лишь в начале XX века. Представляет собой прозрачную бесцветную (при холодном отжиме) или с в ет ш-желтоватую (при горячем отжиме) жидкость. Когда не были разработаны промышленные способы осветления масел, для светлых красок брали маковое. Для масляной живописи используется быстросохнущее масло горячего отжима. Содержит большую долю ненасыщенных жирных кислот (до 75%). Температура застывания масла —18°С. Коэффициент преломления 1,47 - 1,48. Плотность масла при комнатной температуре около 0,92 г/см3. Маковое масло начали широко использовать для приготовления художественных лаков и красок в XIX веке. Применяется в масляной живописи как компонент для разбавления масляных красок, связывания пигмента и лакировки готовой картины. Одним из самых старых изображений, при написании которой использовалось это масло, является найденная в Афганистане наскальная живопись, датируемая приблизительно 640 г. до н.э. Ореховое масло. Получают из очищенных от скорлупы грецких орехов. При первом холодном отжиме получается бесцветное или слабо-зеленоватое масло. При повторном горячем отжиме получается более темное желтоватое масло. Йодное число 142 - 144. Температура затвердевания от -18 до -28°С. Коэффициент преломления 1,47 - 1,48. 28
Художественные краски Ореховое масло быстро сохнет и иногда использовалось для приготовления масляных, а также типографских красок взамен льняного, хотя и дороже его. Сейчас применяется, в основном, для разбавления масляных лаков и красок. Масло касторовое дегидратированное. Получают нагреванием касторового масла при 180 - 200°С с добавлением различных реагентов. Сырье выделяют из семян клещевины (Oleum Ricini) прессованием или экстракцией органическими растворителями. Касторовое негидратированное масло относится к невысыхающим маслам, дегидратированное способно образовывать твердые пленки. Коэффициент преломления дегидратированного касторового масла 1,44. В XX веке для частичной или полной замены льняного и других растительных масел многие производители художественных красок стали применять дегидратированное касторовое масло. По виду это маслянистая жидкость средней вязкости от желтоватой до желто-бурой. Образует достаточно пластичную пленку при комнатной температуре. В отличие от тунгового масла пленки дегидратированного касторового масла не желтеют. Штандоль (standoel - полимеризованное масло). Штандоль - это производная от соответствующего масла (льняной штандоль, касторовый штандоль, сафлоровый штандоль, древесный штандоль). Получают нагреванием и охлаждением растительных масел. Льняной штандоль - это льняное масло с начальным образованием молекулярного «сшивания» вследствие нагрева до 300°С. При этом оно сгущается, но без значительного поглощения кислорода. Вязкость и сложность последующей обработки (более трудоемкая обработка, чем у олифы) зависят от продолжительности нагрева. Сохнет дольше, т.к. вследствие молекулярного «сшивания» атомы кислорода медленнее проникают внутрь слоя. Раньше льняной штандоль получали, отстаивая масло (перевод с нем. - отстоявшееся масло) под солнцем, при этом масло осветляется. Штандоль улучшает качества слоя - предотвращает образование полос, улкчшает общую твердость, влагостойкость, повышает глянец. При воздействии солнца улучшается качество высыхания и атмосферостойкость. Полимеризованное масло поглощает меньше воды и меньше разбухает. Обычное применение для деревянных поверхностей: 10 - 25% для первого слоя и как заключительный прозрачный слой для глянцевого эффекта. Древесное (тунговое) масло. Быстровысыхающее масло (7-8 дней), добывается прессованием орехоподобных семян китайского или южноамериканского тунгового дерева. Известно также под названием «китайское масло». Тунговое масло обладает высокой пропитывающей способностью. Достаточно темное, йодное число 154 - 176. Содержит самое большое (по сравнению с другими маслами) количество ненасыщенных кислот - до 82%. Быстро высыхает и образует атмосферо-, водо- и износостойкую матовую непрозрачную пленку. Пленка склонна к сильному пожелтению. Использовалось редко (для промышленных «4-часовых» красок), но его часто добавляли в количестве до 20% к льняному маслу для ускорения высыхания (в т.ч. художественные и полиграфические краски). Коэффициент преломления 1,51 - 1,52. Смолы ускоряют процесс высыхания, уплотняют поверхностный слой, повышая его твердость и хрупкость. Для модификации масляных красок используют даммаровые смолы, копалы, канифоль и др. Сушка смол зависит от состава (они сохнут с испарением растворителей) - содержания растворителей, вида и количества масла, толщины слоя, под по красочного грунта, а также от внешних условий - интенсивности освещения, температуры, относительной влажности. Жирные краски, содержащие много масла и мало смолы, сохнут дольше, чем «бедные» маслами краски. При содержании смол 30% и выше краски почти не «дышат» и склоны к более раннему шелушению и растрескиванию. Количество содержащегося в красках связующего тоже влияет на скорость высыхания. 29
Художественные краски и материалы Каждый пигмент, в зависимости от физико-химических свойств, имеет определенную маслоемкость. Готовая краска должна иметь такую густоту, чтобы ее легко можно было нанести кистью и выдавить из тюбика. Если в краске мало масла, она выдавливается с трудом, если много - течет и расплывается. Чтобы избавиться от лишнего масла, перед работой краску надо выдавить на бумагу или картон. Иногда масло отслаивается от пигмента - это означает, что пигмент и связующее не образовали стабильную суспензию. Чтобы избежать этого, при приготовлении красок пигмент и связующее не просто перемешивают, а тщательно растирают. Сейчас эту работу выполняют на заводах специальные машины, а в старину сам художник или его ученики. Тогда краски растирались на каменной плите курантом, который имел грушевидную форму с плоским основанием. На его изготовление шли самые твердые сорта камня - порфир или гранит. Чем медленнее сохнет краска и чем меньше размер частиц пигмента, тем глубже она проникает в грунтовку. Масляные краски имеют различную кроющую способность. Одни даже в тонком слое легко перекрывают нижележащие слои высохшей краски, к ним относятся: белила титановые, черные сажи, кобальты, кадмии, окись хрома и т.д. Другие краски, например волконскоит, марсы желтый и оранжевый, изумрудная зелень, а также многие краски из органических пигментов в тонком слое прозрачны. Такие краски называют лессировочными. 2.2.3. РАЗБАВИТЕЛИ МАСЛЯНЫХ КРАСОК Разбавителями называют жидкие вещества, хорошо растворяющие смолы и масла, которые вводятся в красочную пасту для уменьшения вязкости. Разбавители для масляных красок - жидкие связующие - олифы, лаки, которые образуют пленку. В старину часто употреблялись вареное масло (олифа), масляно-смоляные лаки, венецианский терпентин. Сейчас выпускаются специальные разбавители, состоящие из чистого пинена, смеси пинен/уайт-спирит, растворы льняного масла в уайт-спирите или скипидаре и др. Иногда для разбавления масляных красок рекомендуется использовать дистилляты очищенной нефти без ароматических соединений. Они обладают хорошей разжижающей способностью и используются для разбавления масляных красок - даже небольшие количества могут заметно уменьшить вязкость. Испаряются без остатка и быстрее масляных разбавителей. Рекомендуется не превышать необходимое количество разбавителя, так как это приводит к пересыханию и образованию матовых пятен на поверхности картины. При необходимости дня разбавления масляных красок могут использоваться маковое, льняное и ореховое сырое или вареное масло. В этом случае необходимо помнить, что избыток жирных масел в живописи ведет впоследствии к сморщиванию ее слоев, что способствует образованию трещин. После каждого повторного прописывания необходимо просушивать живопись дольше, чем при употреблении других разбавителей. Ускорители и замедлители высыхания масел являются, до известной степени, разбавителями красок, но пользоваться ими в большом количестве не рекомендуется. Хорошими разбавителями масляных красок надо считать такие средства, которые после выполнения возложенной на них задачи испаряются без остатка или образуют небольшой остаток и не препятствуют правильности процесса высыхания жирного масла. Таковыми являются терпентинное масло - французский скипидар и летучие минеральные масла. Кроме того, растительными разбавителями являются терпентинные и бальзамные масла (из смол хвойных деревьев), масла из кожуры цитрусовых. Однако они далеко не являются лучшим натуральным продуктом с технической точки зрения. 30
Художественные краски Очищенный скипидар или пинен. Является дистиллятом терпентина и называется еще эфирным маслом терпентина. Испарение среднее или медленное. Чувствителен к свету и легко окисляется кислородом воздуха. При добавлении в краски слегка матирует их. Минеральные летучие масла (содержащиеся в бензине, керосине и пр.), введенные в употребление в современной живописи Вибером, Фернбахом и Людвигом, представляют собой хорошие разбавители масел и масляных красок, если не содержат в себе нелетучих компонентов. При пробе на белом листе бумаги они не должны давать не исчезающего жирного пятна. Легкие минеральные масла, получаемые из нефти перегонкой, носят названия: риголен, нефтяной эфир, керосин, газолин, бензин, лигроин и т.д. Масла эти состоят, главным образом, из углеводородов, химически мало активных (предельных), благодаря чему они инертны к смешиваемому с ними маслу, не ускоряют и не замедляют его высыхание. Минеральные масла должны быть очищенными и безводными. Не следует использовать в живописи керосин, так как последний полностью не улетучивается и ощутимо замедляет высыхание красочных слоев. Из каменноугольного дегтя получается ряд летучих растворителей - бензол, толуол, ксилол, тетралин, декалин. Эти растворители улетучиваются с различной быстротой и служат для разжижения масляных красок, мытья кистей, чистки загрязнившейся масляной живописи и удаления старых лаков. В качестве разбавителей густых паст художественных красок и как растворители смол и масел в приготовлении лаков для живописи иногда применяются эфирные масла. Содержание эфирных масел в растениях различно - от 20% до сотых долей процента. Эфирные масла добываются перегонкой с водяным паром или экстракцией спиртом и эфиром из растительного сырья. Эфирные масла обычно бесцветны или слегка желтоваты, хорошо растворяются в спирте, бензоле или уайт-спирите, ксилоле и жирных маслах. Из химических свойств эфирных масел следует отметить легкую окисляемость кислородом воздуха. При действии кислорода воздуха и сильных окислителей происходит почти полное осмоление эфирных масел из-за присутствия в их молекулах двойных связей. Эфирные масла обладают серьезным негативным свойством - при введении в масляные краски они сильно замедляют процесс отверждения последних. При комнатной температуре эфирные масла - жидкости. Температура кипения эфирных масел колеблется в достаточно широких пределах, но обычно они перегоняются при температуре от 140 до 260°С. В прошлом художники иногда предварительно растирали свои краски с эфирным маслом или скипидаром, а потом уже на палитре смешивали их с каким- либо густым связующим веществом. При применении эфирных масел, имеющих в своем составе главным образом пинен (сосновое, гвоздичное, лавандовое и т.п.), высыхание красок значительно ускоряется за счет поглощения кислорода и окисления эфирных масел. Медленно улетучивающиеся эфирные масла, состоящие из компонентов с высокой температурой кипения, задерживают высыхание растительных масел, но способствуют более равномерному и спокойному образованию твердого слоя краски. При правильном подборе состава и количества эфирных масел, а также в зависимости от характера пигментов и связующего вещества, можно получить художественные масляные краски желаемого качества. Почти все эфирные масла смешиваются с жирными маслами и являются прекрасными растворителями природных смол. Эфирные масла обладают способностью легко проникать в нижележащие слои масляных красок. Это свойство эфирных масел весьма ценно, особенно в том случае, если письмо 31
Художественные краски и материалы продолжается после длительного перерыва и по образовавшемуся твердому и плотному красочному слою. Эфирные масла применяются для разбавления красок, изготавливаемых на сгущенных маслах. Чтобы не перегружать пасту жирными маслами, целесообразно вводить в краски испаряющиеся эфирные масла, имеющие лишь временное воздействие. Введение медленно улетучивающихся эфирных масел повышает эластичность красочного слоя. Из эфирных масел наибольшее применение имеют: русский скипидар, французский скипидар, спиковое масло, лавандовое, гвоздичное, розмариновое масло, эфирные масла копайского канадского и сибирского бальзамов, а также терпентины. Многие эфирные масла склонны к полимеризации с образованием высококипящих, не способных перегоняться смолистых веществ. Легко протекают эти процессы в условиях повышенной температуры, воздействия кислорода воздуха, света, влаги, кислой среды и других катализаторов. 2.2.З.1. СКИПИДАР Скипидар (терпентинное масло). Получают путем промышленной переработки в основном сосновой древесины или непосредственно из сосновой смолы перегонкой с водяным паром. Живичный скипидар получают отгонкой летучей части живицы (сосновой, еловой, лиственной, кедровой и так далее) при производстве канифоли. Способы его получения нагреванием живицы описывают впервые Диоскорид и Плиний. Скипидар представляет собой сложную смесь, состоящую, в основном, из терпеновых углеводородов С ЮН 16. Это прозрачная бесцветная летучая жидкость с характерным сосновым запахом. Хорошо растворяется в неполярных органических растворителях, абсолютном этаноле, ацетоне, не растворяется в воде. Скипидар применяют в качестве разбавителя масляных и алкидно-стирольных красок, а также для приготовления лаков на основе копала, канифоли и даммары. Скипидар, как и входящие в него терпены, легко окисляется на воздухе и на свету (особенно в нагретом состоянии, приобретая желтый цвет и своеобразный запах). Сильными химическими окислителями (концентрированная азотная кислота, хромовый ангидрид и др.) скипидар окисляется с самовоспламенением. При окислении скипидара образуются соединения типа перекисей, которые со временем, а особенно при нагревании, снова выделяют кислород, благодаря чему скипидар действует как окислитель. Окисляющее действие скипидара очень ценно при употреблении его в качестве растворителя или разбавителя для масляных лаков и красок, т.к. способствует более быстрому и равномерному «высыханию» масла после нанесения его на поверхность. Скипидар способен до некоторой степени размягчать ранее нанесенные слои краски или лака, благодаря чему у последних получаются более прочные и однородные пленки. Лак, разбавленный скипидаром, после высыхания дает менее окрашенный слой, нежели тот же лак, разбавленный бензином или уайт-спиритом. Лучшие сорта скипидара имеют высокое содержание пинена (в различных породах древесины от 50 до 80%). Хранящийся на открытом воздухе скипидар сгущается и при новой очистке дает 20 - 25% смолистого продукта коричневого цвета, поэтому старый окисленный скипидар не должен применяться в живописи (а тем более в реставрации), так как чернит краску. Свежеперегнанный скипидар является прекрасным растворителем многих смол, окислившийся же в значительной мере теряет эту способность. Хороший французский скипидар для живописных работ растворяется в 5 - 6 частях этилового спирта и дает светлый раствор. Скипидар, применяющийся для разбавления масел и растворения смол, должен быть «сухим», т.е. не содержать воды. Для удаления воды скипидар можно обработать 32
Художественные краски гидрофильными веществами - жженой известью, силикагелем и т.п. При употреблении сгущенного скипидара, сильно окисленного на воздухе, происходит потемнение красок, а при избыточном количестве скипидара в масляные краски получается матовая живопись и часто прожухание масляных красок, нанесенных на полотно. Известны три вида скипидаров: живичный, или бальзамовый, получаемый посредством перегонки продуктов подсочки сосны и ели; осмольный, или пнёвый, получаемый перегонкой или экстрагированием; печной - при сухой перегонке смолья. Живичный скипидар выше по качеству. Он наиболее богат пиненом, состав его более или менее постоянен, в отличие от других скипидаров. Скипидар претерпевает изменения под влиянием окиси алюминия (глинозем), находящейся во многих пигментах - охре, синем кобальте, краплаке и др. Французский скипидар получается перегонкой бальзама терпентина, выделяющегося приморскими соснами (Pinus maritima). Он состоит из смеси эфирных масел ряда терпенов, причем главная составная часть его - пинен - соединение, обладающее большой химической активностью. На воздухе этот скипидар не только испаряется, но и окисляется, поглощая кислород, при этом приобретая некоторую обесцвечивающую способность. Русский скипидар выпускался в двух видах. Один из них, наиболее распространенный, получается сухой перегонкой «осмолья» (мелких кусков дерева хвойной породы) при высокой температуре. Он носит название «пнёвого скипидара». Скипидар этот сильно отличается своим химическим составом и свойствами от французского скипидара: он содержит мало пинена, но много других углеводородов. Кроме того, он в значительном количестве содержит продукты сухой перегонки дерева (креозот, фурфурол и пр.), дающие ему характерный резкий и неприятный запах и желтый цвет. В неочищенном виде совершенно непригоден для живописи. Другой вид русского скипидара получается перегонкой терпентина. Он носит название «серного скипидара», от слова «сера», под которым подразумевается терпентин, добываемый из смолистых пород деревьев. Главной особенностью русских скипидаров является способность их вследствие присутствия карена чрезвычайно интенсивно окисляться - этим наш скипидар выгодно отличается от французского, что очень ценно при использовании его в масляной живописи. В живописи надо пользоваться только качественным скипидаром, полученным из бальзама хвойных пород деревьев посредством перегонки. Пинен (от лат. pine - сосна) основная составляющая часть скипидаров и эфирных масел. В живописи используется очищеный пинен, получаемый ректификацией технического сульфатного. Прозрачная жидкость с температурой кипения 156,2°С (а-пинен). Образует с серой сернистые соединения, конденсирующиеся в смолу. Присутствие серы в свободном состоянии не исключено в кадмиевых красках, реальгаре, ультрамарине, киновари, что может повлиять на формирование масляных красочных пленок, содержащих пинен. Пинен, внося кислород воздуха в масляное связующее, ускоряет высыхание и играет гомогенизирующую роль, благодаря чему красочный слой приобретает эластичность и отвердевает по всей толще. В присутствии кислотных катализаторов (BF3, ТІ02, Р205) пинен полимеризуется. Во влажном воздухе образует кристаллический продукт - собрелол. Эссенция терпентина. Получается из почек хвойных деревьев. Хорошая растворяющая способность, испарение среднее, со временем на свету желтеет. Использование эссенции приводит к необычным эффектам, которыми иногда пользуются художники. 33
Художественные краски и материалы 2.2.3.2. ЛАКИ ДЛЯ РАЗБАВЛЕНИЯ Для разбавления масляных красок успешно используются масляные, масляно-смоляные или смоляные лаки. Натуральные лаки содержат высыхающее или полувысыхающее масло, а также природные смолы. От свойств используемых смол и масел зависит и влияние лака на разбавляемую краску. Добавление мягких смол (мастике, элеми) придает большую эластичность и некоторую матовость лаковой пленке. Применение твердых смол (копал, янтарь, канифоль) обеспечивает пленке твердость и больший глянец. Одно время для разбавления достаточно широко использовались чисто смоляные лаки, например, мастичный или пихтовый. Смоляные лаки обычно достаточно густые и содержат до 30% смолы, растворенной в пинене. В последнюю четверть XX века приобрели большую популярность лаки на основе синтетических смол, чаще акриловых (например, акрил-фисташковый лак). Существующий акрил-фисташковый лак состоит из 22 - 25% полибутилметакрилатовой и фисташковой смол, а в качестве растворителя используется бутиловый спирт с небольшой добавкой (около 2%) уайт-спирита. Этот лак достаточно густой, поэтому его обычно разбавляют 1:1,5 или 1:2. Лак придает красочной пленке большую эластичность и атмосферостойкость. Существует большое количество масляно-акриловых лаков, которые в некоторых случаях вполне пригодны для разбавления художественных масляных красок. Применяются лаки с содержанием 15 - 25% кето иной или акриловой смолы, уайт-спирита и макового масла. При смешивании с масляными красками улучшают наложение их на основу, повышают эластичность, яркость, придавая работе блеск. Используются посредством смешивания с краской, ограничивают процесс пожелтения, улучшают расширение мазка. Благодаря содержанию макового масла эти лаки являются универсальными и могут использоваться для разнообразных целей. Лак высыхает быстрее масла, но медленнее добавки, обладая теми же свойствами. 2.2.3.3. МАСЛА Масло льняное очищенное. Добывается из семян льна. Называется также «стэндолио». Это масло соломенного цвета с более высокой вязкостью, чем у сырого масла. Имеет запах вареного льняного масла. Льняное масло при высыхании может образовывать блестящую, гладкую и термостойкую (до 265°С) пленку. Добавление льняного масла к густотертым масляным краскам раскрывает их яркость. Лучшими свойствами для применения в красках обладает рафинированное и отбеленное масло. Масло выдерживается в течение нескольких месяцев - вызревает, приобретая необходимые свойства. Для лучшего наложения и более быстрого высыхания рекомендуется смешивать масло со скипидаром и/или кальциевым сиккативом. Медленно сохнущие краски вообще не рекомендуется разбавлять одним маслом, следует применять для этой цели смеси с даммарным или мастичным лаком. Для разбавления быстросохнущих красок лучше брать уплотненное льняное масло. Масло со временем может пожелтеть и в нормальных условиях высыхает в течение месяца. В темноте льняное масло сохнет более 60 суток, на свету за 5 - 6 суток, при интенсивном освещении и конвективной сушке за 2 - 3 суток. Сушка масла (и масляных красок) под воздействием прямых солнечных лучей не рекомендуется, так как одновременно с образованием пленки начинается и ее ускоренный распад. Сушка в темноте приводит к пожелтению и потемнению, что усиливается при большой влажности воздуха. Льняное масло может успешно использоваться для получения эффекта «гласе», то есть тщательно обработанной, отшлифованной и блестящей живописи. Льняное масло в смеси с даммарой и пиненом в масляных красках применяется для усиления сцепления с подложкой. 34
Художественные краски Из очищенного масла получают уплотненное и оксидированное масла, которые успешно применяются для разбавления масляных красок индивидуально или в смеси с лаками и разбавителями. Растворы оксидированного масла в уайт-спирите с добавкой сиккатива выпускаются как олифа «Оксоль». Сосновое масло - (пайнойль). Относится к тяжелым фракциям, получаемым при производстве экстракционного скипидара и состоит из терпеновых спиртов. Температура кипения этих фракций 195 -225°С. Так же, как и дипентен, применяется для улучшения розлива эмалей и предупреждения образования поверхностной пленки при хранении. Обладает бактерицидным действием. Тунговое масло (древесное). Быстровысыхающее жирное масло. Добывается путем прессования орехоподобных семян китайского или южноамериканского тунгового дерева, в плодах содержится 48 - 57% масла. Пленки чистого тунгового масла хрупкие. Выпускаемое в России тунговое масло имеет коричневатую окраску, йодное число 150 - 170. Добавление 20% тунгового масла в льняное масло отчасти заменяет металлические сиккативы, ускоряет высыхание и повышает влагостойкость пленки. Масло ореховое. Производится из ядер орехов отжимом или экстракцией. Очищенное масло светло-желтого цвета, прозрачное, с запахом и вкусом, напоминающим грецкие орехи. Обладает хорошим высушивающим действием и не желтеет. Высыхает на воздухе за 8 - 12 суток. При смешивании с масляными красками увеличивает их яркость. Свойства, характеристики и применение сходны с другими маслами, используемыми в изобразительном искусстве. Было очень популярно на юге Италии в эпоху Возрождения. Масло ореховое уплотненное для живописи представляет собой продукт термической обработки масла грецких орехов, предварительно рафинированного и отбеленного. Уплотненное масло дает эластичную пленку, по времени высыхания почти не отличается от уплотненного льняного масла. Масло маковое. Производится из семян отжимом или экстракцией. Очищенное масло - желто-золотистого цвета без запаха. Химический состав делает это масло полувысыхающим и совершенно не желтеющим с течением времени, что важно для приготовления белых и очень светлых цветов. В изобразительном искусстве это масло всегда используется для разбавления красок, так как обладает чрезвычайной чистотой и светостойкостью. Поэтому вместе с сафлоровым маслом оно было выбрано доя приготовления лучших масляных красок. Способность макового масла не желтеть с течением времени позволяет получить белила исключительно белого тона, не желтеющего со временем. До XVII века ни в одном из известных источников маковое масло не встречается и нет никаких оснований считать, что оно употреблялось до этого времени. Предпочтение, отдаваемое маковому маслу, вызвано его первоначальной белизной. Но уже в ХѴІП веке оно считалось хуже льняного и орехового. Дальнейшие опыты ученых XIX и XX веков (Теубер, Эйбнер) подтвердили это мнение, так как маковое масло в значительно большей степени, чем льняное, способствует образованию в красочном слое кракелюра. Сафлоровое масло. Добывают из семян сафлора - масличного южного травянистого растения. В семенах сафлора содержится до 60% масла. Получают сафлоровое масло путем прессования или экстракции. Сафлоровое масло относится к полувысыхающим маслам. По содержанию кислот похоже на ореховое. Высыхает на воздухе за 8 - 12 суток. Сафлоровое масло дает светлую пленку, которая мало желтеет со временем, но красочный слой становится более хрупким, чем у льняного масла. Лавандовое масло (лавендуловое). Добывается в Крыму из цветов лаванды, имеет желтоватый или зеленоватый цвет и приятный запах. Лавандовое масло содержит преимущественно терпен с высокой температурой кипения выше 200°С и эфирных масел, мало устойчивых к воздействию щелочей. При отсутствии в 35
Художественные краски и материалы своем составе пинена лавандовое масло может быть отнесено к компонентам, задерживающим высыхание масляных красок. Масло спиковое. Желтоватая жидкость с запахом камфары. Состоит из камфары, борнеола, камфена, пинена, терпинеола, цинеола (10%), линалоола и гераниола. Температура кипения 160 - 260°С. Борнеол, несмотря на высокую температуру кипения, при обыкновенной температуре летуч. Терпинеол неустойчив на свету и воздухе, цинеол очень устойчив. Температура плавления близка к температуре кипения (180°С и 204°С соответственно). Борнеол при окислении превращается в камфару. Кавказское и крымское спиковое масло имеют следующий состав: камфары 20,9 - 25%, цинеола 56,2 - 58,9%. По качеству спиковое масло считается ниже лавендулового и применяется преимущественно теми из художников, которые избегают запаха скипидара. Спиковое масло не испаряется быстро и полностью, поэтому для живописи оно оказывается более ценным. Розмарішовое масло. Эфирное масло, получают которое из листьев и веток розмарина. Имеет следующий состав: пинена 30%, камфена 20%, цинеола 10%, камфары 7%, борнеола до 18%, сесквитерпена 8%, а также дубильные вещества и смолы. Масло бесцветное или слегка желтоватое, при хранении густеет и темнеет. По свойствам розмариновое масло близко к бальзамному скипидару и к спиковому маслу. Растворяется в 70% этиловом спирте. Слегка замедляет высыхание масляных красок. Гвоздичное масло. Получают из высушенных цветочных почек гвоздичного дерева произрастающего в южных странах. Замедляет высыхание масляных красок на одну-две недели. Показатель преломления 1,528 - 1,540. Обладает хорошими антисептическими свойствами. Растворяется в 70% этиловом спирте. Получают из сухих почек, цветоножек, листьев и стеблей путем отгонки с паром. Выход масла 17-21% (из листьев). Масло пихтовое. Фракция эфирного масла сибирского пихтового бальзама с температурой кипения 155 - 164°С, составляющая почти 50% масла. Содержит пинен, камфен и нопинен - вещества, обладающие сильными окисляющими свойствами, которые могут использоваться в живописи как разбавители красок и растворители масел и смол. При употреблении пихтового эфирного масла высыхание красок в целом происходит равномерно по всей толще красочного слоя, но медленнее, с образованием более эластичной пленки, обеспечивающей лучшую сохранность произведений изобразительного искусства. Покрытие лаком, приготовленным из сибирского пихтового бальзама со скипидаром, оказывает смягчающее действие при образовании пленки на поверхности картины. Хальболъ - 50% льняное масло, разбавленное нефтяными растворителями или другими маслами (например, рапсовым, ореховым и т.п.). Улучшает растекаемость масляных красок. 2.2.3.4. НЕФТЯНЫЕ РАЗБАВИТЕЛИ Уайт-спирит. Фракция нефти, специально изготовлялась для производства лаков (плотность 0,77, температура кипения 140 - 150°С). Этот растворитель получается при перегонке нефти. Представляет собой фракцию перегона между бензином и керосином. Бесцветная жидкость, обладает способностью растворять связующее масляных красок и не слишком быстро испаряется, что имеет положительное значение для художественных красок. Выпускаемый растворитель содержит до 20% ароматических углеводородов. Иногда производятся очищенные от ароматических углеводородов уайт-спириты без запаха. Хотя растворяющая способность таких уайт-спиритов ниже. Под маркой «уайт-спирит» выпускаются фракции «нефрас» 150/200 или 155/210. Сольвент. Представляет собой смесь ароматических углеводородов с небольшим 36
Художественные краски содержанием нафтенов, парафинов и непредельных циклических углеводородов. Сольвент применяется для растворения масел, битумов, каучуков, мочевино- и меламиноформальдегидных олигомеров, полиэфиров терефталевой кислоты, полиэфирамидов и полиэфиримидов, меламиноалкидных лакокрасочных материалов. Применяется чаще сольвент каменноугольный. Ксилол. Для живописных работ лучше всего использовать ксилол каменноугольный. Этот растворитель получается из каменноугольной смолы. Прозрачная и бесцветная, не смешивающаяся с водой жидкость имеет слабый запах. Хорошо растворяет многие смолы, масла и др. Применяется в составе смесевых разбавителей для масляных красок и несколько ускоряет их высыхание. Керосин. Нефтяная фракция с температурой кипения в интервале 150 - 250°С. При разбавлении масляных красок замедляет их высыхание. Нефтяное масло. Бесцветная жидкость, содержащая 5 - 10% ароматических веществ. Хорошо растворяет масла и жиры. Быстро испаряется. Используется для разбавления красок. 2.2.4. ЗАМЕДЛИТЕЛИ И УСКОРИТЕЛИ ОТВЕРЖДЕНИЯ МАСЛЯНЫХ КРАСОК Высыхание растительных масел, содержащих глицериды полиненасыщенных жирных кислот, происходит в результате окислительной полимеризации, в процессе которой поглощается кислород, образуются перекиси и формируется полимерная пленка. Этот процесс получил название высыхания масел. Установлено, что свет, температура и влажность воздуха оказывают большое влияние на скорость высыхания масла. Масло на свету высыхает в несколько раз быстрее, чем в темноте, где этот процесс может почти остановиться. Наиболее активное участие в процессе высыхания масла принимают ультрафиолетовые лучи, которые оказывают не меньшее действие, чем сиккативы. При длительном высыхании масляных красок под действием прямых солнечных лучей масляный слой может пострадать. Значительное влияние оказывает и температура окружающей среды. Так, например, масляная краска, содержащая сиккатив, высыхает при комнатной температуре (20 - 22°С) в течение суток, при температуре 80 - 90°С время сушки сокращается до 1 часа, а при температуре 120 - 130°С время сушки составляет 15-20 минут. Картину маслом, конечно, не следует сушить при высоких температурах, но пониженная температура значительно замедлит формирование красочного слоя. Холод задерживает высыхание масел, равно как высокая влажность. Нормальная влажность воздуха (65 - 75%) благоприятно сказывается на процессе, так как масло одновременно с кислородом поглощает из воздуха и некоторое количество воды, необходимое для нормального хода высыхания. Высыхание масла в слишком сухом воздухе хотя и протекает быстро, но идет ненормально, так как в этом случае наблюдается большая потеря массы масла вследствие образования значительного количества газообразных продуктов его расщепления. При высыхании же масла в воздухе, насыщенном водяными парами, получается набухшая пленка с большим содержанием воды, которая при полном высыхании покрывается трещинами. К веществам, ускоряющим высыхание масел, относятся специальные препараты, именуемые сиккативами, они способствуют поглощению маслом кислорода и образованию перекисей. Старые мастера при варке лаков часто вводили минеральные сиккативы: свинцовые - в виде свинцовых белил, сурика и глёта; марганцевый - умбру; железный - пережженный серный колчедан; цинковый - цинковый купорос; кальциевый - известь. Задерживают и замедляют процесс высыхания главным образом вода и полисахариды, 37
Художественные краски и материалы содержащиеся в маслах, и некоторые эфирные масла, вводимые в жирные масла, так как эти эфирные масла сами нуждаются в кислороде для своего высыхания и таким образом препятствуют поглощению его жирным маслом. На ускорение и замедление процесса высыхания влияет и материал, на который наносится масляная краска. Так, на поверхности свинца масло и масляная краска сохнут быстрее, чем на других металлах. На дереве краски быстрее впитываются, но образование полимерной пленки происходит медленней. Затвердевшее масло постепенно (по мере уменьшения массы и объема) теряет свою эластичность, вследствие чего старая масляная живопись становится хрупкой и ломкой. Затвердевшие масляные пленки иногда вновь становятся мягкими и дают отлип. Подобное размягчение слоя после высыхания масла наблюдается главным образом у макового, орехового, подсолнечного масел и очень редко у льняного масла. На свету и в сухом воздухе пленки вновь становятся твердыми. В XIX веке некоторые фирмы выпускали сиккативы неизвестного состава, которые полагалось примешивать к масляным краскам на палитре. Их выпускали под такими названиями, как «сушка Куртье», «жидкость Робертсона», «фламандская сушка» и т.п. Сушки- сиккативы обязательно добавляли в масляные лаки, которыми покрывали произведение после окончания определенного этапа наложения красок в многослойной манере или после полного завершения соответствующего процесса. Самым популярным веществом, ускоряющим высыхание, является скипидар. Для ускорения высыхания масла без потери эластичности раньше выпускалась вареная смесь льняного масла с копаловой смолой - харттрокэноль. Сейчас не используется. Сиккативы. Вещества, ускоряющие процесс окислительной полимеризации («высыхания») пленкообразующих веществ. Понятие «сиккатив» применяют к ускорителям полимеризации масляных, алкидных или сополимермасляных (сополимералкидных) пленкообразователей. Добавляются в незначительном количестве, т.к. ускоряют не только процесс образования пленки, но и процесс ее старения. Масляные лаки сами по себе высыхают достаточно долго. Масляные краски, содержащие различные по составу пигменты, высыхают с неодинаковой скоростью. Так, свинцовые белила и умбра на льняном масле высыхают за 1 - 2 дня, охра сохнет 7-10 дней, цинковые белила 10 - 12 дней, а краплак и черные сажи 15-20 дней. Поэтому при растирании черных пигментов к ним в качестве сиккатива добавляли зеленую краску медянку. Об этом можно прочесть, в частности, в трактате Джованни Батисто Арменини, изданном в 1587 году. Тогда же появились цинковые сиккативы. В трактате де Майерна есть и конкретные рекомендации (конец XVI - начало XVI в.): «К черной копоти или слоновой кости при стирании надо добавить сороковую часть медянки... Краски, которые не сохнут, будут сохнуть». В XIV веке уже применялся и сульфат меди. Согласно химическому анализу, использование природных сиккативов на основе свинца или марганца - глёта, свинцовых белил, умбры и др. относится к периоду около 2000 лет до н.э. Действие сиккативов сводится к насыщению пленки кислородом, который образует пероксиды, иногда (например, для льняного или тунгового масла) - циклопероксиды. При распаде пероксидов образуются свободные радикалы, способствующие формированию пленки. Сиккативами служат химические соединения, богатые кислородом или содействующие поглощению маслом кислорода из воздуха. Это окислы и кислородсодержащие соли таких металлов, как свинец (свинцовые белила, глёт, свинцовый сурик), кобальт (синий кобальт), марганец (входящий в состав умбры и марганцовой коричневой) и соли меди (в виде краски яри-медянки, а также медного купороса) - их вводили в масло при высоких температурах. Металлические сиккативы для ускорения высыхания растительных масел начали применять в 1840 г. В качестве органических сиккативов обычно используют растворимые в масле и 38
Художественные краски органических растворителях соединения некоторых металлов - главным образом соли монокарбоновых кислот (мыла) общей формулы (RCOO)xM, где М - Со, Mn, V, Fe, Pb, Zn, Zr, Се и др. в низшей степени окисления, R - алифатический или алициклический заместитель, х степень окисления металла. Некоторые свойства сиккативов зависят от типа кислоты. Так, нафтенаты и октоаты более стабильны при хранении, чем линолеаты, резинаты и таллаты; преимущества октоатов перед нафтенатами - отсутствие цвета и запаха. Резинаты легче растворимы в маслах, чем линолеаты. Пленки материалов, содержащих резинаты, отличаются от пленок с линолеатами большим блеском, но меньшей гибкостью и прочностью. Линолеаты свинца, марганца, цинка и кобальта - основные сиккативы для масляной живописи. Существует множество сиккативов, различных между собой по составу, виду, способам применения и т.д. Установлено, что сиккативы комбинированного состава, например, свинцово-марганцовые, действуют более эффективно, чем свинцовые или марганцовые сиккативы, взятые каждый в отдельности. Сейчас выпускаются как монометальные, так и полиметальные сиккативы. Активность сиккатива определяется главным образом видом металла и его концентрацией, которая составляет обычно 0,01 - 0,50% (в расчете на массу масла) в целом ряде растворителей и кислот. Удобнее использовать наиболее высокие концентрации металла, так как именно металл обеспечивает формирование покрытия (высыхание), в то время как другие компоненты в сиккативе создают условия для простоты введения его в покрытие. Линолеаты и резинаты. Эти сиккативы представляют собой 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. Приготовление кобальтового линолеата: в 100 г льняного масла нагревают 15 - 20 г ацетата кобальта при температуре 250 - 280°С. В результате получается коричневато-красная липкая масса, которая легко растворяется в масле или скипидаре. Чтобы получить быстросохнущее масло, достаточно ввести в него 1,0 - 2,5% этого состава. Приготовление резината кобальта заключается в сплавлении светлых сортов канифоли с ацетатом кобальта. На 300 г смолы берется 10 г ацетата. Соль и смола тщательно растираются вместе и вся масса сплавляется на огне при постоянном помешивании при температуре 130°С. После растворения ацетата в теплый расплав вливается такое количество чистого бензина, чтобы резинат и после охлаяодения оставался в виде сиропообразной жидкости. Для получения олифы достаточно добавить в холодное масло 2-3% резината. Популярным у живописцев представителем комбинированных сиккативов является сиккатив Куртрэ (Courtrai drier), разработанный французской фирмой Lefranc & Bourgeois. Сиккатив Куртрэ являлся одним из самых загадочных составов. Никто из торговцев толком не мог объяснить, что же это за сушка. Торговцы довольствовались тем, что сиккатив был достаточно черным! Это было очень удобно для фабрикантов, так как избавляло их от заботы о чистоте приготовления. Если бы сиккатив был приготовлен химически чистым - он был бы значительно меньше окрашен. Поздние исследования показали, что сиккатив Куртрэ представлял собой льняное масло, вареное с пиролюзитом и глётом или свинцовым суриком, т.е. свинцово-марганцевый сиккатив. Наличие соединений марганца придавало ему темную окраску. Сейчас существует темный сиккатив Куртре, содержащий до 30% свинца, и светлый сиккатив, который содержит малое количество свинца. Эти сиккативы сильнодействующие и снижают тенденцию масла к пожелтению. Последнее время все более широко употребляются полиметаллические октаноатные (в которых органический анион представляет собой кислотный остаток 2-этилгексановой кислоты - доступного изомера октановой кислоты) сиккативы. Они представляют собой смеси 39
Художественные краски и материалы монометаллических сиккативов в органических растворителях в соответствующих пропорциях. Существуют сиккативы-помады. Одни из них принадлежат к свинцовым сиккативам, другие - к марганцевым. Свинцовые помады приготовляются из водного раствора ацетата свинца (свинцового сахара) и жирного масла. Рецепты их разнообразны. Например, 1 объем концентрированного раствора ацетата свинца (в дистиллированной воде) 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. Сиккативы-лаки получаются растворением твердых смол в эфирных и отчасти жирных быстро высыхающих маслах. Это гарлемский сиккатив, фламандский сиккатив, английский сиккатив и др. Сиккативы этого типа состоят из твердых смол и быстросохнущих эфирных масел. Затвердевание масляных красок в их присутствии объясняется главным образом быстрым улетучиванием содержащихся в них эфирных масел, после чего смолы сиккативов, не растворяющиеся в масле красок, твердеют и придают живописи сухой вид. Сиккативы-лаки по существу своему являются, таким образом, ложными сиккативами (особенно характерен в этом отношении «гарлемский сиккатив»), не действующими на масло, подобно свинцовым, марганцевым и другим сиккативам, 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 и 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 сиккативов присуща определенная сушащая сила. И поэтому они должны вводиться в масло или краски в достаточном, но вместе с тем только в необходимом количестве, так как увеличение количества сиккатива сверх необходимого не ускоряет высыхание красок или масел, а насыщает их вредными веществами. Предосторожности эти тем более необходимы, что многие из сиккативов, особенно олиф, содержат в себе большое количество металлов. Вот почему, например, использование в живописи олиф, приготовленных для малярных целей, совершенно недопустимо. Масляная живопись без добавления к краскам искусственных сушек хотя и высыхает медленно, зато долгое время сохраняет эластичность и прочность слоя. При использовании сиккативов, особенно в большом количестве, процесс высыхания настолько ускоряется, что появляются преждевременная старость и ветхость. Сейчас выпускаются специальные высушивающие гели для масляных красок. Их состав: тиксотропная алкидная смола, уайт-спирит, высушивающие вещества. Сухой экстракт 45%. Гель светло-янтарного цвета с более сильным высушивающим действием, чем у добавки- сиккатива. При смешивании в умеренных количествах с масляными красками ускоряет их высыхание, не изменяя вязкость. Перед использованием необходимо обязательно встряхнуть флакон, так как гель временно станет менее вязким, облегчая нанесение мазка. Гель идеален для техники вуалирования. Заменив гелем разбавительное масло, интервал между вуалированиями значительно сократится, тона приобретут яркость и блеск и станут почти что стекловидными. Основная разница между вуалированием при помощи высушивающего геля и масла заключается именно в приобретении стекловидности при использовании первого состава. Яркость и прозрачность вуалирования прямо пропорциональна количеству добавленного в краску высушивающего геля. Г ель можно разбавить уайт-спиритом. 40
Художественные краски При работе с сиккативами следует учитывать следующие особенности. • Определенные органические красители и неорганические пигменты сорбируют на своей поверхности при хранении такие сиккативы, как кобальт, вследствие чего снижается эффективность высыхания. • Ряд сиккативов, таких как цинковый или кальциевый, действуют еще и как диспергаторы на стадии измельчения, в результате чего применяемый сиккатив блокирует поверхность пигмента, оставляя активный сиккатив в растворе. • Избыточное введение сиккатива в жидкую краску ускоряет образование плотных осадков пигмента при хранении. • Любое количество сиккатива, введенного в краску (тем более избыточное) ускоряет «старение» красочной пленки. Замедлители высыхания масляных красок стали изготавливать с конца XVIII века. С этого времени русские и западноевропейские художники постепенно переходят на краски промышленного изготовления. Фабрикантам и торговцам было важно, чтобы при продаже художники получали такие краски, которые соответствовали бы необходимой консистенции и не засыхали бы слишком быстро. Краски фасовались в стеклянные или керамические сосуды, а позднее - в оловянные тубы. Для замедления высыхания использовали растительные эфирные масла и керосин. В каких количествах, при приготовлении каких красок добавляли замедлители и какие именно - сведений не сохранилось. Из некоторых источников выявлены лишь следующие компоненты: гвоздичное, лавандовое, спиковое, розмариновое масла, керосин, копайский и канадский бальзамы. При отсутствии дневного света и без поступления воздуха жирные масла не высыхают; в том же случае, если имеется только доступ воздуха, но отсутствует свет, процесс высыхания в значительной мере замедляется. Этим обстоятельством можно пользоваться для продолжительного письма масляными красками «по-сырому». Для этой цели рекомендуется закрывать живопись после окончания работы щитом, непроницаемым для света, помещая его на очень близком расстоянии от поверхности картины. Масляные краски без вреда для них долгое время остаются подвижными, и потому является возможность писать «по-сырому» длительное время. Практикующееся же у художников обыкновение закрывать живопись после дневной работы куском материи или поворачивать ее лицом к стене и оставлять продолжительное время в таком положении нельзя считать нормальным, так как это плохо отражается на высыхании живописи, причем она темнеет и желтеет тем сильнее, чем больше воздух помещения насыщен водяными парами. Замедляется высыхание масляных красок также при добавлении к ним веществ, поглощающих кислород воздуха. Таковыми являются некоторые из растительных эфирных масел, которые лишь отчасти улетучиваются, а главным образом окисляются за счет кислорода воздуха и переходят в вещества смолистые. Сюда относятся: розмариновое, спиковое, лавендуловое и гвоздичное масла, а также масло, получаемое перегонкой копайского бальзама, который также задерживает высыхание масляных красок и придает им, кроме того, некоторую смолистость. Достаточно добавить небольшое количество невысыхающего масла, например, касторового, к масляной краске, чтобы значительно увеличить время сушки. Между тем, сырое очищенное касторовое масло применяется как пластификатор масляных красок в количествах 0,05 - 0,50%. Розмариновое, спиковое, лавандовое и гвоздичное масла по составу своему занимают среднее место между французским скипидаром и жирными высыхающими маслами, так как кроме углеводородов они содержат в себе кислородные соединения. 41
Художественные краски и материалы Розмариновое масло получается из кустарникового растения розмарина. Лучшими сортами его является французское масло, представляющее собой бесцветную или слабо окрашенную зеленоватую жидкость с камфарным запахом, кипящую при 150 - 180°С. Спиковое масло получается из растения лаванды (Lavendula spica), растущего в Южной Франции. Имеет желтый цвет и запах камфары и лаванды, кипит при 166 - 250°С. Лавандовое масло, получающееся из цветов лаванды, имеет желтоватый или зеленоватый цвет и приятный запах. Большая составная часть его способна омыляться. Гвоздичное масло (oleum caraphyllorum) получается из гвоздичного дерева, растущего на Филиппинских островах и Мадагаскаре. Сильно окрашено, сохнет очень медленно, кипит при 150- 260°С. Применяется также в живописи по фарфору. Замедляет высыхание масляных красок на одну-две недели. Масло копайского бальзама получается дистилляцией из хороших сортов копайского бальзама. Подобно скипидару, представляет собой смесь углеводородов ряда терпенов. Кипит при высокой температуре, при комнатной не улетучивается, а поглощает кислород воздуха и осмоляется. Получающийся при этом продукт осмоления, в противоположность линоксину жирных высыхающих масел, полностью растворяется в спирту; кроме того, обладает большой хрупкостью, что заставляет пользоваться им в умеренном количестве. Может служить в качестве картинного, т.е. финишного лака. Задерживает высыхание масляных красок и действует на слой подобно копайскому бальзаму. При употреблении этих средств необходимо иметь в виду, что, будучи введенными в большом количестве, они вредят масляному слою. Керосин очищенный - одна из главных фракций перегонки нефти. В масляной живописи пользуются очищенным керосином с точкой кипения в пределах 180 - 230°С. Им можно разбавлять только масляные краски, не содержащие смол. Красками, разбавленными керосином, можно продолжать писать на следующий день «по сырому» - иначе говоря, его можно использовать, как и большинство эфирных масел, только в живописи «а-ля прима». Как считает специалист начала XX века Ф. Петрушевский, «испарение керосина из всей массы краски препятствует образованию пленки на краске, поэтому высыхание происходит равномерно». В качестве временного замедлителя высыхания масляных красок выступают антипленкообразователи, например широко применяемый метилэтилкетоксим. Он временно связывает активный сиккатив в комплексное соединение, таким образом предотвращая образование поверхностной пленки. Крайне не рекомендуется добавление к масляным краскам минеральных масел. 2.2.5. ГРУНТЫ ДЛЯ МАСЛЯНОЙ ЖИВОПИСИ Грунтами называют наполненные или не наполненные растворы или суспензии пленкообразователя. В качестве пленкообразователей могут использоваться: • природные (желатин, рыбий клей, крахмал) и синтетические (эфиры целлюлозы, модифицированные крахмалы, ПВА) клеи; • природные (копал, янтарь, сандарак) и синтетические (акриловая, полиуретановая, эпоксидная) смолы; • высыхающие масла; • натуральные или синтетические олифы; • неорганические вяжущие (полуводный гипс CaSO4x0,5H2O, жидкое стекло nSi02xmH20 и др.). 42
Ху; ю же ственные кр ас к и Грунт играет важную роль не только в придании произведению чистоты и яркости тонов, получению контрастов и т.п., но и в сохранности живописи и ее основы. В некоторых случаях грунтовки выполняют роль шпатлевок или порозаполнителей - наполненных систем для исправления дефектов поверхности. Грунтовки после высыхания образуют ровное однородное покрытие. Первое употребление грунта под живопись («выбеленной доски») легенда приписывает греческому живописцу Кратону. В более позднюю эпоху, к которой относятся фаюмские портреты, при работе в технике энкаустики писали без грунта или - для улучшения связи красочного слоя с доской - последнюю предварительно пропитывали чистым воском. Грунтовки применяются для закрепления наружного слоя окрашиваемой поверхности, обеспечения антикоррозионной и биозащиты. Грунты для живописи представляют собой промежуточный слой, наносимый на основу (поверхность стены, доски, холста, картона) с целью обеспечить ее прочную связь с красочным слоем, а также создать для живописи желаемые цветовой фон (белый, коричневый, серый) и фактуру (гладкую, шероховатую и др.). Наполнителями грунта являются тонкодисперсные порошки: гипс (двуводный - CaS04x2H20 или безводный - ангидрит CaS04), известь, свинцовые или цинковые белила, мел, суспендированные в связующем веществе (пленкообразователе). Исследования показали, что в качестве наиболее употребляемого наполнителя во многих итальянских произведениях XIII - XIV веков и позднее гипс использовался в виде смеси ангидрита и двуводного сульфата кальция. Что, отчасти, подтверждают описания многих авторов способа получения грунта на пережженном гипсе. Такая грунтовка характерна для стран Средиземноморья. В исследованных русских иконах XIII - XVII веков гипс использовался или в виде дигидрата, или в виде ангидрита. Мел, как наполнитель грунта, встречается в старых произведениях значительно реже, чем гипс. Несмотря на широкое распространение меловых отложений, его состав очень неоднороден и кроме основного вещества - карбоната кальция (СаСОЗ) содержит окислы кремния, железа и других элементов. Грунты подразделяются: в зависимости от основного компонента - на меловые, гипсовые, известковые и т.п.; в зависимости от связующего - на клеевые, масляные и эмульсионные. В монументальной живописи со времен античности использовались глиняные, гипсовые и известковые грунты (однослойные и многослойные), а с XIX в. - и цементные. В древней и средневековой станковой живописи и миниатюре использовались меловые и гипсовые грунты на животных клеях. Клеемеловые и клеегипсовые грунты, наносимые кистью, имеют тенденцию вспениваться. В результате этого в массе грунта остаются пузырьки воздуха, а на поверхности - кратеры. Масляные и эмульсионные грунты никогда не вспениваются. Ченнино Ченнини, например, считал, что умение «грунтовать гипсом, шлифовать и полировать гипс» - это операции, лежащие в основе ремесла живописца. Способ «гипсовать иконы» описан в «Ерминии» Дионисия. Прежде всего доску проклеивали горячим клеем, получаемым вываркой кож домашних животных. После того как доска впитает клей и просохнет, на нее наносили приготовленный заранее гипс, смешав его с «хорошим клеем» в количестве, необходимом «чтобы наложить его пять или шесть раз». Причем после двух-трех слоев гипс протирали маслом или «слегка мылом», а затем наносили еще два-три тонких слоя. Когда грунт просыхал, его шлифовали хвощом. Для глиняных грунтов использовалась, в частности, terra dicampahnas или terra dicampane - колокольная глина или черная пережженная земля, получаемая при отливке колоколов. С появлением масляной живописи наряду с клеевыми начинают применяться эмульсионные и масляные грунты (однослойные и многослойные). Масло в качестве связующего вещества грунта или в качестве изолирующего слоя между грунтом и красочным 43
Художественные краски и материалы слоем, наконец, как связующее для приготовления слоя имприматуры (цветная тонировка поверхности уже готового белого грунта) стало использоваться очень рано. Первое письменное свидетельство о применении масла для грунта относится к XIII веку и содержится в трактате Ираклия. В произведениях масляной живописи грунт поглощает излишки связующего из красочного слоя, препятствуя в то же время их проникновению к основе, предохраняя ее от окисления и последующего разрушения. Грунт в русской средневековой живописи, иконописи, а также в расписной или золоченой резьбе по дереву называется левкасом (от греческого leukos). Классический старинный левкас состоял из мела и рыбьего или животного клея. После XVII века название «левкас» сохранилось только в иконописи или для грунтов под позолоту по доске. Для приготовления левкаса сухой желатин замачивали в воде для получения 10% раствора. После набухания (около 1 часа) смесь нагревали не более чем до 70°С. После того как желатин разойдется, в теплый клей всыпают, при постоянном перемешивании, тонко перемолотый мел из расчета 2-3 части мела на 1 часть клея. Если требуется пластификация левкаса, то можно ввести глицерин, низкомолекулярный полиэтиленгликоль (ПЭГ-400), инвертированный сахар и т.п. В левкас обязательно должен вводиться антисептик. Для новодела может применяться левкас на основе акриловых полимеров. Акриловые латексы очень эластичны, обладают хорошей адгезией, большей текучестью, чем желатин и, как следствие - хорошей способностью заполнять поры. Кроме того, акриловые композиции достаточно прочны, долговечны и менее подвержены биоразрушению, чем составы на основе животных клеев. По такому грунту-левкасу можно писать не только маслом, но и темперой, акрилом, гуашью. Для грунтования древесины крупнопористых пород используют так называемые порозаполнители (например, концентрированную суспензию тонкомолотого стеклянного порошка в растворе смеси льняного масла с глицериновым эфиром канифоли в высококипящем растворителе), которые втирают тампоном. В некоторых случаях для грунтования древесины используют натуральные олифы, разбавленные уайт-спиритом или сольвентом (иногда их совмещают с раствором природной смолы, например, канифоли). Классическая грунтовка дня последующей окраски дерева масляной краской состояла из льняного масла и бальзамического скипидарного масла в соотношении 1:1. На протяжении веков состав, цвет, структура и способы приготовления грунта существенно менялись. Выбор связующего (клея или масла) зачастую зависел от традиций школы того или иного мастера, а также от материала основы, климатических условий и других факторов. С развитием масляной живописи был разработан новый способ грунтования, который подробно описан Вазари во введении «О живописи». «...После того как для начала покрыли доску или картину гипсом и отшлифовали... ее покрывают очень жидким клеем четыре или пять раз при помощи губки». Когда клей высыхал, на доску наносили «смесь сохнущих красок, каковы свинцовые белила, джаллорино и терра ди кампана, смешав их вместе и добившись однородной корпусности и цвета; ...эту смесь размазывают по доске, прихлопывая ладонью, пока она не станет однородной и не покроет равномерно всю доску; многие называют это имприматурой». В XIV веке появляются белые имприматуры, состоящие из слоя свинцовых белил, наносимых поверх клеевого грунта. Об имприматуре профессор Киплик писал следующее: «Цвет грунта может играть большую роль в живописи, если давать ему возможность просвечивать через слои красок и таким образом принимать деятельное участие в общем эффекте живописи». Прекрасные результаты дает следующий грунтовочный состав: льняное масло, дважды ректифицированное бальзамическое масло, древесное полимеризованное масло, сушащее вещество без свинца (при необходимости разбавляется скипидаром). Поверхность через 24 44
Художественные краски часа при температуре 20°С высыхает и готова к дальнейшей обработке. Высокая влажность, низкая температура, поверхности, содержащие дубильные вещества (дуб и т.д.), а также слишком сильно впитывающая поверхность могут значительно увеличить время высыхания (для более быстрого высыхания добавляется легкий бензин). Грунт для холста от грунта для дерева отличается в первую очередь толщиной и эластичностью. В трактате Ираклия описывается способ грунтования льняного полотна: «Холст окунали в раствор пергаментного клея, не выжимая, раскладывали на доске и оставляли сохнуть. Растянутое на подрамнике полотно покрывали составом, «состоящим из смеси клея, гумми и яйца» (аравийской камеди и яичного белка), а затем писали по нему». Ченнини рекомендовал грунт из гипса, крахмала или сахара, которые затирали на мездровом клее. Отмечалось, что чем меньше грунта, тем лучше, поэтому грунт наносили ножом, а излишки сразу соскабливали. На многих итальянских полотнах XVI - XVII веков холст грунтовали следующим образом: «изготовляется паста из муки с ореховым маслом, в которую подсыпают два или три раза толченых свинцовых белил, затем холст смазывается три или четыре раза от края до края жидким клеем, после чего ножом накладывают эту пасту, все же ноздреватости сглаживаются рукой художника. После этого еще один или два раза покрывают жидким клеем, а затем мастикой или имприматурой». Из современных грунтовочных составов под масляную живопись наилучшие результаты дают масляно-клеевые эмульсионные грунты, содержащие от 30 до 50% масла или олифы, водного раствора животного клея и эмульгатора (наполнители и пигменты вводятся в состав по необходимости, в зависимости от грунтуемой поверхности и поставленной задачи). В старину в качестве эмульгатора использовали щелочные компоненты - известь, поташ, кальцинированную соду, щелочные мыла. Сейчас также применяются и синтетические ПАВ различной природы. Эмульсионные грунтовки хорошо впитываются в поверхность, а также забирают излишки масла и растворителей из живописного слоя (как клеевые). При этом они лишь незначительно увеличивают время высыхания красочных слоев и создают водозащитный барьер на грунтуемой поверхности. Эмульсионные грунты достаточно эластичны, не имеют кратеров после высыхания и обеспечивают хорошую адгезию живописных слоев. 2.3. ВОСКОВАЯ ЖИВОПИСЬ Восковая живопись - вид живописной техники, при которой связующим веществом и пленкообразователем служит воск. Благодаря его малой химической активности и влагоустойчивости произведения, выполненные воском, сохраняют в течение многих веков первоначальную свежесть цвета, плотность и фактуру красочного слоя. Восковая живопись была очень распространена в античном мире. С XIV в. до н.э. восковые краски применялись в Древнем Египте для окраски фасадов храмов. В Древней Греции к V в. до н.э. была разработана технология наиболее прочной восковой живописи горячим способом (энкаустика, от греческого епкаіб - выжигаю) - сильно подогретые восковые краски наносились на нагретый участок основы раскаленной бронзовой лопаткой. Согласно Плинию Старшему, этим способом писали Зевксис и Паррасий (произведения не сохранились). Фаюмские портреты (I в. до н.э. - IV в. н.э.) и византийские иконы (до XII в.) выполнялись воском. Со временем энкаустика постепенно сменялась восковыми красками на скипидаре (так называемый холодный способ) и восковой темперой (эмульсии с примесью летучих масел), менее прочными, но и менее сложными для работы. В настоящее время восковые составы применяются главным образом для заполнения утрат красочного слоя и его закрепления при реставрации живописи. 45
Художественные краски и материалы 2.3.1. ВОСКИ Воски - жироподобные вещества с микрокристаллической структурой. Состоят из сложных эфиров высших жирных кислот и высокомолекулярных спиртов (обычно одноатомных). Кроме того, воски содержат определенное количество жирных кислот, свободных спиртов и углеводородов, которые образуют неомыляемую часть. Обладают аморфностью, пластичностью, легко размягчаются и плавятся в интервале температур 40 - 90°С, стойки к воздействию различных реагентов, многие годы сохраняются без изменений. Согласно античным авторам, существовало несколько сортов воска - пунический, понтийский и кипрский. Диоскурид и Плиний приводят описание способа приготовления пунического воска, получаемого многократным кипячением натурального пчелиного воска в морской воде с добавлением нитрума (nitrum) - очевидно, соды, что способствовало отбелке и очистке воска. По происхождению воски подразделяются на животные, растительные, ископаемые и синтетические. К животным воскам относят пчелиный, шерстяной (ланолин), получаемый при промывке овечьей шерсти, и спермацет, добываемый из жира кашалота. Ланолин и спермацет (основное действующее вещество - альгинат натрия) выступают в качестве эмульгаторов. К растительным воскам относятся карнаубский, выделяемый из листьев бразильской пальмы, кавделильский и другие, выступающие в качестве пленкообразователей. К ископаемым относятся озокерит, церезин и монтанный воск, выделяемый из торфа или бурого угля. Синтетические воски получают из нефтяных парафинов, каталитическим гидрированием оксида углерода и др. Синтетические воски однородны по составу и специально могут быть изготовлены необходимой текучести и твердости. Воски используют для приготовления полировочных смесей, пропиточных эмульсий для тканей, бумаги, при выделке кожи, переработке резины, при литье под давлением полимеров, изготовлении матовых масляно-восковых красок и казенно-восковых эмульсионных составов, медицинских и косметических препаратов. Воскоподобные хлорированные парафины используются в качестве пластификаторов, а силиконовые воски - для защиты от влаги. Издавна воски применяются как пластический материал для произведений искусства Пчелиный воск. Наиболее важный вид воска для работы художника - пчелиный. Продукт выделения кожных желез пчел естественного желтого цвета. Свежий одногодичный воск из новых сот почти белый и считается наиболее пригодным для живописи. Более старый воск имеет цвет от желтого до коричневого. Единственный приемлемый для живописи способ отбеливания - под действием солнечных лучей с постоянным обливанием водой. Промышленная отбелка воска проводится с применением химических реагентов - перекиси водорода, перманганата калия, минеральных кислот, что изменяет химический состав воска и делает его непригодным для живописи. Не следует нагревать пчелиный воск до температуры выше естественной точки плавления - около 63°С, иначе он будет темнеть. Воск стоек к кислотам, но может эмульгироваться в растворах щелочей. Температура плавления 61 - 64°С, кислотное число 17 - 23 г/100 г, число омыления 93 - 97 г/100 г, йодное число 12 г/100 г, плотность 0,926 - 0,966 г/см3, коэффициент преломления 1,44 (75°С). Известен как пищевая добавка Е901. В воде воск не растворяется, при нагревании постепенно растворяется в скипидаре и нефтяных растворителях. При высыхании из раствора воск кристаллизуется, и поэтому поверхность восковых лаков не блестит. Для придания блеска восковой поверхности ее полируют или оплавляют. Паста из 25% пчелиного воска в скипидаре создает мягкую пленку. Твердость воска по шкале Мооса менее 1. В сочетании со смолами применяется в лаках, а 46
Художественные краски даммарно-восковой считается лучшим картинным лаком. В смеси с карнаубским воском используется в энкаустике, где создает твердую и прочную пленку. Воск часто фальсифицируют парафином, стеарином, салом, смолами и т.п. Пунический воск (ганозис). Очищенный пчелиный воск, обладающий отличными гидрофобными свойствами. Пунийцы (так римляне за 900 лет до н.э. называли карфагенян) занимались очисткой натурального пчелиного воска и широко использовали его для защиты от влаги деревянных и каменных изделий - днища кораблей, мраморные статуи и т.п. Плиний описывает процесс изготовления пунического воска, который нагревали в кипящей морской воде с содой, а затем несколько раз отбеливали попеременно на лунном и солнечном свете. Согласно Витрувию (I век до н.э.), для защиты стенописи использовали расплавленный пунический воск, слегка разбавленный маслом, а после высыхания обжигали и полировали. Выпускаемый сейчас пунический воск - белая паста (после высыхания прозрачная), содержащая очищенный отбеленный воск и небольшие количества соды и воды. Используется для гидрофобизации поверхностей и придания глянца (после полировки). Карнаубский воск. Растительный воск встречается в виде поверхностного налета на листьях бразильской пальмы Copemicia cerifera. По химической структуре этот воск состоит почти целиком из мирицилового эфира церотиновой кислоты и небольших количеств соответствующих кислоты и спирта, образующихся в результате гидролиза в процессе обработки. Обычно карнаубский воск поставляется в виде полутвердых хлопьев желтоватого или сероватого оттенка. Это один из самых твердых растительных восков, хрупкий, температура плавления от 80 до 100°С (в зависимости от сорта). Число омыления 80 - 85 г/100 г, кислотное число 4-9 г/100 г, йодное число 8 - 14 г/100 г, плотность 0,97 - 0,99 г/см3, коэффициент преломления 1,472 (40°С). Известен как пищевая добавка Е903. Карнаубский воск растворяется в маслах, более прочен и долговечен, чем пчелиный. Для получения мастики масло нагревается, а затем вводится воск и эмульгатор. Часто используется в смесях с пчелиным воском. Придает глянец и твердость покрытиям. Канделильский воск - растительный воск, получаемый из нескольких разновидностей тропических растений, произрастающих в Мексике и США. Температура плавления 68 - 72°С, число омыления 42 - 60 г/100 г, йодное число 19 - 45 г/100 г, кислотное число 10-12 г/100 г, коэффициент преломления 1,456 (71°С), плотность 0,94 - 0,99 г/см3. Этот воск используется как добавка (до 10%) к другим воскам, чтобы укрепить их, не поднимая температуру плавления. Придает матовость, пластичность и водоотталкивающие свойства. Рисовый воск. Получают из масла рисовых отрубей. Наиболее часто применяется в Восточной Азии. Основные компоненты - алифатические кислоты (пальмитиновая, бегеновая) и эфиры высших спиртов (цериловый, мирициловый). Температура плавления 75 - 85°С, число омыления 75 - 90, йодное число 10. На вид - твердое кристаллическое вещество светло-коричневого цвета. По твердости и свойствам этот воск близок к карнаубскому и канделильскому. Нерастворим в воде, растворяется в хлороформе и горячем масле. Обладает хорошими эмульгирующими, стабилизирующими и водоудерживающими свойствами. Образует эластичную матовую пленку. Озокерит. Горный, земляной или минеральный воск. Озокерит часто рассматривают как природную нефтяную смолу. Растворяется в скипидаре и нефтяных растворителях. Температура плавления 56 - 58°С (иногда до 100°С). В зависимости от содержания минеральных масел озокерит может быть светло-желтым, бурым до черного или зеленым. После соответствующей обработки озокерит напоминает пчелиный воск, обладает нефтяным запахом и пластичностью. Очищенный озокерит называется церезином. Церезины. Смесь предельных углеводородов С36-С55, иногда содержат ароматические и нафтеновые примеси. Это твердое вещество от белого до желтого и коричневого цвета. Растворяется в ароматических углеводородах. Температура плавления 75 - 85°С. Устойчивы 47
Художественные краски и материалы к действию щелочей и кислот. Изготавливаются церезины посредством обезмасливания и очистки парафинистой пробки, петролатумов и природных озокеритов. В отличие от парафинов, церезины имеют большую вязкость и более эффективно загущают масло. Применяются в косметической промышленности. Японский воск. Относится скорее к жирам, т.к. легко омыляется. Добывается из плодов деревьев вида Rhusvemicifera, произрастающих в Японии и Китае. Цвет от желтого до светло- коричневого. Плавится при 48 - 55°С, кислотное число 6-20 г/100 г, число омыления 200 г/100 г, йодное число 6 г/100 г, плотность 0,987 г/см3. Растворяется в ароматических углеводородах. Покрытие твердое и хрупкое. Используется в полиграфических красках, а также для изготовления политур. Монтанный воск. Монтанный (горный) воск - окаменелый растительный воск. Экстрагируется из бурого угля или торфа. После очистки имеет белый или желтый цвет, волокнистую структуру и пахнет дегтем. Состоит преимущественно из свободной монтановой кислоты, ее сложных эфиров, спиртов и высших углеводородов. Температура плавления 72 - 77°С, кислотное число 73 - 85 г/100 г, число омыления 75 - 89 г/100 г, йодное число 10-15 г/100 г. Обладает высокой твердостью и стойкостью к окислителям. Нефтяные твердые парафины - смесь твердых предельных углеводородов. Внешне парафины похожи на воск, но почти бесцветны, температура плавления 45 - 65°С. Цвет высокоочищенных парафинов белый. В расплавленном состоянии они менее текучи, чем природные воски, что положительно сказывается при их добавлении в восковую смесь для энкаустики. Нерастворимы в воде, стойки к щелочам и кислотам, но растворяются в нефтяных растворителях. Парафины окисляются азотной кислотой, кислородом воздуха (при 140°С) и некоторыми другими окислителями. 2.3.2. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ЭНКАУСТИКИ При раскопках в Сен-Медар-де-Пре (Франция) и Сен-Гюбер (Бельгия) были найдены ценные археологические материалы, и в том числе восковые краски. Краски имели вид шариков и были отделены друг от друга тонкими перегородками. Этой палитрой и пользовался художник. Анализ красок, раскопанных в Сен-Гюбер (1738 год), показал, что в их состав входили воск, масло, смола и пигменты. Воск очищенный. Чтобы очистить воск, его сначала надо растопить в чистой горячей воде, в результате чего посторонние вещества (мед, пыльца и т.д.) останутся в воде. Затем воск следует отбелить на солнце в течение 1 — 3 месяцев. Смола — очищенная канифоль, даммаровая, пинии, мастичная и пихтовая. Придает твердость, увеличивает адгезию и яркость цвета Масло — льняное, ореховое, маковое, подсолнечное. Добавление масла придает краске жирность, обеспечивает прозрачность слоя и сочность цвета. При энкаустике совместимы разнообразные пигменты — стойкие и нестойкие, ртутные и мышьяковистые, даже те, которые несовместимы в масляной живописи - берлинская лазурь с охрой, кадмий желтый с охрой, киноварь с кадмием или кобальтом фиолетовым. Дело в том, что воск, обволакивая частицы пигмента, прекращает реакцию окисления. При жирной фаюмской живописи пользуются щетинными кистями. Иногда работают каутериями и мастихинами различных форм и размеров. Каутерий — металлическая палочка, один конец которой плоский, а другой изогнут в виде ложечки. Для восковой живописи плоский конец каутерия нагревался. Мастихин - тонкая упругая стальная пластинка в виде лопаточки. Применяется в живописи для нанесения 48
Художественные краски грунта, перетирания красок, снятия лишней краски, для нанесения ее ровным тонким слоем или рельефным мазком. Закончив роспись, некоторые детали можно дорисовать каутерием (сделать его можно из электропаяльника, вставляя различной формы плоские наконечники). Живописный слой иногда оплавляют газовой горелкой или паяльной лампой. По окончании энкаустическую картину рекомендуется покрывать ганозисом - смесью масла и воска. 2.3.3. ТЕХНИКА ЭНКАУСТИКИ Энкаустика (греч. enkaustike от enkaio - выжигаю) - восковая живопись, связующим в которой служит пчелиный воск. Наиболее долговечной оказалась античная энкаустика, при которой краски наносились на подогретое основание. Приемы и материалы античной энкаустики в деталях не вполне известны. Наряду с горячим способом восковой живописи существует и холодный, похожий на обычную технику живописи. Горячий способ позволяет писать пастозно толстыми мазками. При холодном способе слой тонкий, более подвижный, высыхает по мере испарения растворителя. Основанием для энкаустики служат твердые подложки - мрамор, известняк, древесина, кирпичные и оштукатуренные стены. Энкаустика горячим способом. Современный популярный способ был разработан художником В. В. Хвостенко, который много времени уделял возрождению энкаустики. Согласно предложенному методу картина выполняется в несколько этапов. • Нанесите на подогретое основание расплавленный воск, мастихином удалите излишки. • Приготовьте грунт. Для этого в расплавленную смесь канифоли и воска добавьте сухие цинковые белила. Тщательно перемешайте. Для пористых оснований готовится мягкий грунт, для плотных - твердый. Компонент Количество, г Мягкий грунт Твердый грунт Белила цинковые (сухие) ZnO 10 15 Воск пчелиный 10 6 Канифоль 6 8,5 • Нанесите горячую грунтовку кистью или щеткой, добиваясь максимально гладкой поверхности. Толщина грунтовки должна быть не более 1-3 мм. • Приготовьте восковые краски. Большое наполнение воска пигментом и смолой делает краску твердой и наоборот. Перед нанесением подогрейте краску. • Законченную живопись покройте подогретым ганозисом. Для росписи наружных стен основа прогревается специальными лампами или фенами. Затем наносится грунт и поверхность выравнивается. Нагретые до полного расплавления краски накладывают щетинными кистями. Законченную наружную роспись рекомендуется покрывать масляно-восковым лаком, щетинными кистями, нагревая лак до расплавления. Для лессировок в восковую краску можно добавлять небольшое количество скипидара. Состав восковых красок для наружной росписи: воск - 112 г, смола даммаровая - 40 г, сухие пигменты - в зависимости от цвета. Состав восковых красок для внутренней росписи: воск - 112 г, смола даммаровая - 40 г, льняное масло - 25 г, сухие пигменты - в зависимости от цвета. 49
Художественные краски и материалы Способ приготовления краски. В фарфоровой посуде расплавляют смолу, а затем воск. В готовый расплав вливают льняное масло, подогретое до ПО - 120°С. Состав хорошо перемешивают, после чего вводят пигменты необходимого цвета. В античности существовало несколько способов энкаустики. Краски готовились приблизительно одинаково. На подогретую мраморную палитру кладут воск и смолу, в некоторых случаях - масло. При постоянном перемешивании расплавляют, получая однородную массу, а затем добавляют пигмент. Процесс «варки» длится 5-10 минут. После того как полученная краска немного остынет, ее скатывают в шарики или палочки. Большое наполнение воска пигментом и смолой придает краске твердость. Как правило, готовят твердую и мягкую краску разных цветов и оттенков и раскладывают ее в фарфоровые или железные баночки. Перед употреблением их подогревают. По одному из способов краска наносилась на загрунтованную поверхность горячим каутерием, а после нанесения отдельных слоев или деталей заплавлялась. Согласно другой технологии краска наносилась на загрунтованную основу в расплавленном виде жесткими кистями, после чего также подвергалась заплавлению. Такой способ, согласно Плинию, употреблялся при окраске кораблей. Третья, мало исследованная техника, состояла в нанесении расплавленной краски в процарапанный на слоновой кости рисунок. Каждый элемент рисунка заполнялся отдельно своей краской, после высыхания излишки соскабливались. Сейчас при приготовлении восковых составов применяют главным образом следующие сухие пигменты - белила цинковые и титановые, охру, стронциановую желтую, кадмий красный, английскую красную, краплак, ультрамарин, кобальт светлый, лазурь, сиену жженую и натуральную, зелень изумрудную и хромовую зелень, слоновую кость и сажу. Древнегреческие мастера вносили пигменты в минимальных количествах, поэтому требовалось большое количество слоев для создания насыщенного цвета. Такие краски можно было использовать как для наружной, так и для внутренней росписи. Краски с большим насыщением пигментом связующего годятся только для внутренней росписи. Составы ганозиса. • Для внутренней росписи: воск 28 - 30 г, масло 6 г • Для наружной росписи: воск 28 - 30 г, масло 14 г После высыхания поверхность полируют бритвой или мягкой льняной тряпкой до блеска. В настоящее время ганозисом принято называть и метод нанесения, и воскосмоляную композицию, которую распределяют по поверхности при повышенной температуре. Ниже приведен примерный состав ганозиса, разработанного профессором М. К. Никитиным для реставрационных работ по энкаустике. • Воск 60 - 90 г • Натуральная льняная олифа 1 - 3 г • Льняное масло 8 - 20 г • Хлопковое масло 1 - 12 г Компоненты размешивают при нагревании в течение 15-30 минут. Для проведения реставрационных работ применяются специальные воско-масляные составы, содержащие на 100 г густотертой краски 25 - 50 г воска, 10 - 25 г смолы и 2 - 10 г масла. Количество компонентов подбирается эмпирически, исходя из маслоемкости, укрывистости, дисперсности и других характеристик пигмента и применяемого связующего. Иногда для реставрации применяют (с крайней осторожностью) пасту из воска с даммарой в скипидаре. Энкаустика холодным способом. Фактически этот способ живописи относится к восковой темпере. Он отличается от горячего способа наличием растворителя - скипидара, а 50
Художественные краски также применения в некоторых случаях масла или животного клея. Для их приготовления можно взять краску «горячего способа» и нагреть со скипидаром и/или маслом (или клеем и эмульгатором). Основанием служат отшлифованные сухие штукатурки, древесина, камень. Составы восковых красок. • Воск 4 - 6 г, смола 4 - 12 г, скипидар 16 - 24 г, пигменты - до рабочей вязкости. Способ приготовления. Расплавленный воск растворяют в 8 - 12 г скипидара. В отдельной емкости расплавляют смолу и растворяют ее также в 8 - 12 г скипидара. Оба состава смешивают и вводят пигменты, предварительно затертые на скипидаре до пастообразного состояния. • Эмульсионная краска: животный клей (40%) 20 г, воск 20 г, смола даммаровая 40 г, нашатырный спирт (25%) 10 г, вода 80 - 100 мл, пигменты - до рабочей вязкости. Способ приготовления. Готовят водный 4046 раствор животного клея, вводят в него воск и смолу и разогревают до полного расплавления. Сняв с огня, добавляют нашатырный спирт, перемешивают до однородного сметанообразного состояния и разводят водой, вводя ее небольшими порциями, энергично перемешивая эмульсию. На эмульсии готовят краски, добавляя в нее пигменты, предварительно затертые на воде до пастообразного состояния. Готовить эмульсию следует на весь объем работы, а разводить - по мере необходимости. Работая холодным способом, можно делать более тонкие мазки. Живопись холодными красками имеет матовую поверхность, но после оплавления она становится такой же яркой и сочной, как и при работе горячим способом. При холодном способе живопись следует вжигать. Эго увеличивает силу сцепления с грунтом. Сверху можно нанести ганозис. Закрепление энкаустики. При реставрации и консервации используют 10% раствор ПБМА (полибутилметакрилат) в смеси растворителей - этилового спирта, изопропилового спирта и ксилола в соотношении (3:3:2). Растворы в смеси растворителей готовят следующим образом: полимер растворяют в одном (наиболее активном) из его растворителей, например в ксилоле, метилэтилкетоне, ацетоне. В полученный раствор постепенно добавляют небольшими порциями менее активные растворители. Одним из основных свойств низковязкого ПБМА является обратимость, т.е. возможность неоднократного растворения. Это свойство позволяет путем обработки закрепленного объекта растворителями или растворами различных концентраций при необходимости перемещать полимер в закрепленном объекте, уменьшать его количество, удалять. Некоторые специалисты используют для фиксации растворы ПВБ (поливинилбутираль). 2.3.4. МАСЛЯНО-ВОСКОВАЯ ЖИВОПИСЬ Масляно-восковая живопись представляет собой некоторую альтернативу масляной живописи. За счет восковых добавок масляные краски приобретают матовость, что решает одну проблему данного вида красок для стеновой росписи, но не исключает остальных. Масляно-восковое связующее красок предложил французский художник Жак Николя Пайо де Монтабер (1771 - 1849 г.г.). Выпущено таких красок было довольно много. Иногда, как сообщается в литературе, вместо воска в них вводили парафин. Большой недостаток этих красок заключается в том, что масло, впитываясь в холст или доски, оставляет на поверхности воск, и последующий слой живописи плохо сцепляется с предыдущим, так как масло не держится на воске. Растирая краски только с самым необходимым количеством масла, появляется возможность вводить в них вещества, требуемые для придания нужных свойств; так, например, прибавляя то или иное количество смолы, растворяющейся в холодном масле, можно значительно повысить прозрачность одних красок, оставив другим их кроющую силу. 51
Художественные краски и материалы Количество воска, вводимого в масляно-восковые краски, было у каждого художника различным - от 5 до 25%. Остальное приходилось на долю высыхающего масла (обычно льняного), терпентина, петроля (старое название нефти или нефтяной фракции) и др. О широком использовании масляных красок с добавлением воска при настенных росписях свидетельствует то, что их применяли художники-иконописцы села Палеха, которых часто приглашали расписывать храмы. Художник-палешанин Н. М. Зиновьев пишет: «В 1911 - 1913 годах при росписи стен собора Ново-Афонского монастыря на Кавказе была сделана попытка придать и масляной живописи необходимую прочность. В этих работах принимали участие и московские художники и палешане... Мы совместно решили применять в качестве разбавителя смесь олифы, скипидара и воска. На такой смеси масляная живопись приобретает матовость, становится похожей на фреску. Через пятьдесят лет после ее выполнения я нашел ее в хорошем состоянии». Другой пример - росписи в Главных сенях здания Исторического музея в Москве, которые выполнены восковыми красками группой художников, возглавляемой академиком живописи Ф. Г. Тороповым. Орнаментальная часть росписи главного свода сделана непосредственно по грунту на штукатурном слое, а персоны князей и государей российских - на холстах (медальоны) и наклеены на свод. Масляно-керосиновое связующее предложил художник-пейзажист Билле Карл Людвиі. Замена части масла керосином делалась с целью замедления высыхания красок, чтобы обеспечить возможность вести процесс живописи в манере «а-ля прима». По рецепту Людвига фирма «ІПенфельд» приготовляла краски на связующем из янтарного масляного лака, скипидара и керосина. Испарение керосина из красочного слоя препятствует образованию пленки на поверхности слоя, вследствие чего поверхность получается матовой. Воско-смоляное связующее настенных росписей (без масла) было внедрено в России по инициативе художника Г. Гагарина. При посещении Мюнхена он осматривал наружные росписи королевского дворца, которые поразили его своим видом. Он выяснил, что связующее красок составлено из воска, смол (мастикса и элеми) и скипидара. По сообщению Гагарина, эти краски «потребляются как масляные, но крепче пристают к стене, особенно если по окончании живописи ее впитают в стену прогреванием маленькой ручной печкой, называемой каутерием...». На основании этих сведений в лаборатории при Академии художеств, руководимой Д. И. Кипликом, был разработан следующий состав связующего: отбеленного воска 60 частей смолы, мастикса и даммары 120 частей очищенного скипидара 200 частей Краски, тертые на этом связующем, очень удобны в живописи и напоминают масляные. Высыхают они достаточно быстро, образуя матовую поверхность. Разбавлять при необходимости можно скипидаром. От прогревания живописи краски приобретают большую прочность. Прогреванием достигается и более плотное прилипание красок к поверхности, на которой исполнена роспись. Масляная живопись с глютенью. Глютенью называли состав с омыленным воском, который на рубеже ХГХ — XX веков именовали еще и «помадой». Готовили ее из отбеленного промытого пчелиного воска, распущенного в даммарном лаке (на скипидаре или пинене). Иногда глютенью называли различные растворы воска — обычно скипидарные. Глютень достаточно долго сохнет. Следующую рецептуру глютени приводит Д. И. Киплик: воск 3 г скипидар 20 см3 вода 25 см3 нашатырный спирт 5 см3 52
Художественные краски Эмульсию примешивали к масляным краскам для придания матовости поверхности живописи. Аналогичную рецептуру рекомендует для разбавления густотертых масляных красок (в объемных частях) современный специалист по настенной живописи А. А. Комаров: густотертые масляные краски восковая эмульсия (состав см. ниже) скипидар (до рабочей консистенции) Восковая эмульсия следующего состава: воск пчелиный скипидар вода(дистиллированная) нашатырный спирт (25%) 1.0 объемных частей 0,2 - 0,3 объемных частей 0,3 - 0,5 объемных частей 1.0 объемных частей 10.0 объемных частей 8.0 объемных частей 2.0 объемных частей Глютенъ, по сведениям, опубликованным А. Н. Лужецкой, художники добавляли при росписи стен и сводов в храме Христа Спасителя (1875 - 1883 г.г.). Добавлялась она и в панно «Каменный век», написанное В. М. Васнецовым в 1883 году для Исторического музея в Москве. Состав масляно-воскового лака для внутренних росписей (по массе). Воск пчелиный отбеленный 30 г Масло льняное 6 г Способ приготовления. Воск подогревают до расплавления и вливают льняное масло, предварительно подогретое для обезвоживания до ПО - 120°С. Состав хорошо перемешивают. Состав масляно-воскового лака для наружных росписей (по массе). Воск пчелиный отбеленный 28 г Масло льняное 14 г Для получения бархатистой поверхности в воско-масляные краски добавляют густо замешанный на скипидаре с олифой сухой пигмент (2 ч. олифы на 1 ч. скипидара или пинена). Примеры рецептур масляно-восковых красок. Масляно-восковой колер: колер (из густотертых масляных красок) 1,0 - 1,5 частей сухие пигменты 0,5 частей скипидар 0,15 0,5 частей воск пчелиный 0,1 - 0,15 частей олифа натуральная 0,025 - 0,1 частей сиккатив 0,1 частей Масляно-восковой колер с водой: колер из густотертых масляных красок, разбавленных скипидаром с воском (соотношение скипидара и воска-3:1) 1,0 частей колер-паста из сухих пигментов, густо замешанных на скипидаре с олифой (соотношение скипидара и олифы -2:1) 0,5 частей вода 0,1 частей скипидар (до рабочей консистенции) 0,3 - 0,5 частей При приготовлении красок с мыльной водой следует учитывать, что, высыхая, краски несколько темнеют. Если же краски, приготовленные на составах с включением воды, ложатся полосами и не укрывисты, нужно добавить олифы, разведенной скипидаром или пиненом. В масляные краски воск добавлять лучше в омыленном состоянии. Для этого его предварительно промывают от примесей, распускают в пинене или скипидаре и добавляют аммиачную воду - нашатырный спирт (из расчета на 100 г воска - 200 г 25% нашатырного 53
Художественные краски и материалы спирта, предварительно разбавленного водой до 2 - 3% содержания аммиака; т.е. добавляется 1 л 2 - 3% нашатырного спирта). В густотертые масляные краски воск и клей (мездровый или рыбий) добавляют в состоянии эмульсий. Восковую эмульсию готовят следующим образом: мелко наструганный очищенный воск распускают в скипидаре или пинене, чтобы получить 10% состав. Затем готовят такой же объем 2 - 3% раствора в воде аммиака. Составы сливают вместе и взбалтывают до получения однородной эмульсии. Воско-масляная темпера. Существует темпера на основе водной воско-масляной эмульсии, и она интересна своей универсальностью. Воско-масляной темперой можно работать пастозно в технике масляной живописи. В этом случае она хорошо смешивается с масляными красками и время высыхания красочного слоя соизмеримо со временем высыхания масляных красок. При использовании в качестве разбавителей скипидара, уайт-спирита, пинена готовая живописная работа приобретает матовую поверхность. Для получения глянцевой поверхности воско-масляную темперу следует использовать в сочетании с блестящими живописными лаками (даммарным, мастичным) или растительным маслом. Темперные воско-масляные краски хорошо разбавляются водой, соединяются с другими водными красками - гуашью, акварелью, акрилом, со всеми видами темпер, в том числе и яичной. При размывании водой воско-масляная темпера подобна акварели - проявляет высокие лессировочные свойства и достигает выразительных цветовых эффектов. При этой технике путем наложения одного цвета на другой можно создавать сложные цвета и оттенки, получать объемное изображение. Краски удобны в работе своей пастозностью и хорошей разносимостью, дают яркую цветовую гамму, обладают прочной адгезией и хорошо ложатся на загрунтованную основу - дерево (загрунтованное левкасом), картон, холст, бумагу, оргалит, штукатурку. При высыхании воско-масляная темпера не растворяется водой, обладает повышенной устойчивостью к внешним воздействиям окружающей агрессивной среды. Композиция растительного масла, воска и мягкой смолы обеспечивает воско-масляной темпере более продолжительную подвижность по сравнению с казеиново-масляной, поливинилацетатной и акриловой темперами, раздвигает временные рамки для отработки и воплощения сложных художественных замыслов. Большой популярностью воско-масляная темпера пользуется в настенной росписи восстанавливаемых храмов. По отзывам художников, работающих над росписью стен и куполов, наибольшего колористического эффекта можно достичь, применяя слегка подогретые краски. Прогревают и материал стены при ее грунтовке под краски, содержащие воск. Если краска уже нанесена, более прочного ее сцепления с грунтом или со штукатуркой стены можно достичь также легким прогревом живописной поверхности, используя для этого газовые или паяльные лампы. Среди достоинств воско-масляной темперы художники также отмечают удачную палитру выпускаемых цветов, отсутствие потери тона после высыхания, прекрасную адгезию с грунтом. 2.4. АКВАРЕЛЬ Акварельные краски (итал. aquarelle или aqua-tento, франц. aquarelle, англ, paintingin watercolours, нем. wasserfarbengem a Ide, aquarellmalerei) - означает живопись водяными красками. Название «акварель» происходит от латинского слова «aqua» - вода, так как для этого вида красок разбавителем является вода. В России вплоть середины XX века акварель называлась водяной краской, связующее которой после высыхания легко растворяется водой, а на бумаге образует совершенно прозрачный слой. 54
Художественные краски Живопись непрозрачной акварелью с примесью белил была известна еще в Древнем Египте и Азии, античном мире, в средние века в Европе. Произведения тех времен выполнены на папирусах и рисовальной бумаге. В Средневековье в Западной Европе и на Руси акварель употребляли для украшения церковных книг, в миниатюрной живописи, ручной раскраске печатных книг. Чистая акварель (без примеси белил) широко распространяется в начале XV века. Согласно художественным канонам акварельные краски должны быть настолько нерастворимы, чтобы можно было при работе накладывать второй тон на первый, не размывая его, и в то же время чтобы их можно было бы снова развести водой на палитре. В большинство старых акварельных красок вводилась камедь (гумми), но для некоторых красок, таких как, например, для изумрудной зеленой (в которой почти всегда присутствует борная кислота, коагулирующая гуммиарабик), берут декстрин. Стронциановая желтая, окись хрома и желтые крона также желатинируются из-за взаимодействия солей хромовой кислоты и бихроматов с гумми. В связующее этих красок также надо добавлять декстрин. Одно из главных достоинств акварели - высокая прозрачность. Самостоятельное значение акварель приобрела начиная с XVII века, а вошла в широкое употребление позже других родов живописи. В 1829 году Монтабер в «Trait г Complet de Іа peinture» упоминает о ней лишь вскользь как об искусстве, не заслуживающем серьезного внимания. Акварельные краски являются разновидностью клеевых и применяются при работе по бумаге. Связующим акварельных красок являются растительные прозрачные клеи (камеди) - гуммиарабик, вишневый клей, животные клеи и декстрин, легко растворимые в воде. В современных акварелях большинство производителей используют картофельный крахмал. По свидетельству профессора П. Маркова, связующим веществом красок в акварели его времени (1873 г.) нередко служил слизистый сок цветистого ясеня (Fraxinus omus), носивший название «манны». В более дешевые сорта акварельных красок, а также красок, предназначаемых не для живописи, а для чертежей и т.п., входят в качестве связующего вещества обыкновенный столярный клей, рыбий клей и картофельная патока Ввиду малой устойчивости основных связующих веществ акварели неоднократно делались попытки заменить их другими, обладающими большей прочностью. Однако до сих пор ничего заслуживающего внимания не было предложено. К такого рода нововведениям можно отнести и два вида акварели - «акварель, фиксируемую огнем» и «акварель на саркоколле». Связующим веществом красок в данном случае служат воск и смоло-камеди. Обе названные техники мало похожи на акварель и особого успеха не имели. Следует помнить, что незначительное присутствие буры или борной кислоты коагулирует камедь и переводит ее в нерастворимое в воде состояние. После высыхания на бумаге акварель не должна стираться легким нажатием ватного тампона и должна быть устойчива к солнечному цвету. Гумми перед введением в краску выдерживали в сушильном шкафу, так как после выдержки он хорошо разводится водой. Некоторые старые акварельные краски изготовлялись на основе животного клея или картофельного крахмала, растворенных в холодной воде. Акварельные краски содержат пластификаторы, такие как глицерин, вишневый клей и мед (или леденцовый сахар), которые придают красочным пленкам эластичность. Глицерин удерживает влагу, не дает краскам пересыхать и становиться хрупкими. В акварельные краски вводится и поверхностно-активное вещество - бычья желчь, которая смачивает подложку, препятствует скатыванию краски в капли и позволяет легко разносить краску по бумаге, предотвращает изменение цвета, улучшает закрепление краски и цветопередачу. Для предотвращения разрушения красок бактериями и плесенью в них вводится антисептик. Выпускается несколько видов акварели: сухая в брикетиках или в виде плиток, наклеенных на палитру; полусухая в кюветках; жвдкая в тубах (фаянсовых чашечках). 55
Художественные краски и материалы Акварель - единственный вид красок, которые отличаются особой прозрачностью (лессируют), чистотой и яркостью цвета. Если возникает необходимость в непрозрачных матовых красках, пользуются смесью акварельных красок с соответствующими гуашевыми. Для придания матовости к краскам можно добавить мыльный раствор. Чтобы акварельные краски меньше размывались, в них иногда добавляют воск и копалы. Сейчас специально для акварели выпускают прозрачный гель - лакоген. При смешивании с красками лакоген увеличивает их прозрачность и яркость, не изменяя консистенции. Уменьшает время высыхания. Выпускаются также акварельные мелки и карандаши. Ими можно рисовать как обычными карандашами или мелками, но смочив рисунок водой, вы получите акварельные краски. Карандаши имеют преимущество перед акварелью, они более удобны и проще в использовании. Акварельные карандаши содержат в себе тонкодисперсный пигмент и ПАВ, благодаря которому краска легко разносится водой по бумаге. В различных работах могут использоваться перламутровые акварельные краски - новый вид акварели, созданной на основе цветных перламутровых пигментов. Краски легко разводятся водой, набираются на кисть и ложатся на бумагу ровным слоем. При высыхании слой краски светлеет, при этом перламутровый блеск усиливается. Основой для рисования могут быть бумага, картон, дерево, ткань, гипс и другие материалы. 2.4.1. КОМПОНЕНТЫ АКВАРЕЛЬНЫХ КРАСОК Камедь (более подробно см. в главе «Камеди и смолы») - смолистое выделение растений, растительные полисахариды или гумми (от греч. kommidion, kommi). Это высокомолекулярные углеводы, являющиеся главным компонентом эксудатов (соков, выпотов), выделяемых растениями при механических повреждениях коры или заболеваниях. Камеди представляют собой растворимые в воде или набухающие в ней полимеры моносахаридов - глюкозы, галактозы, арабинозы, рамнозы, глюкуроновых кислот. К камедям относят также полисахариды микроорганизмов, в частности накапливаемые в процессе «залечивания ран», производные, получаемые модификацией полисахаридов природного происхождения (например желатина и крахмала). Все камеди - это коллоиды, которые растворяются в воде или только разбухают (последние часто для отличия называются растительными слизями), в спирте и эфире не растворяются, осаждаются из водных растворов спиртом, не горят. Камеди - представители группы пентозанов общей формулы С5Н5О4 - арабан (аравийская камедь), метарабан (часть вишневой камеди), ксилан (древесная камедь). В сухом состоянии стеклообразные массы, с водой дают густые растворы, употребляемые в ситцепечатном деле как загустители красок. Гумми - продукты болезненной дезорганизации или же нормальные выделения, играющие определенную физиологическую роль. Так, почечные чешуйки в почках многих деревьев бывают слеплены почечным клеем, в состав которого входят камеди; «защитная» камедь закупоривает и покрывает собой раны древесины лиственных пород. Камедь каждого растения имеет свои исключительные свойства. Превращение оболочек клеток и крахмальных зерен в камедь рассматривают как обратную (регрессивную) их метаморфозу, дезорганизацию, так как при этом они превращаются в аморфную массу. Из поврежденной коры плодовых растений вытекает густая жидкость. На воздухе она постепенно из мягкой и вязкой превращается в твердые наплывы. Это явление называется гоммоз или камедетечение. Ему подвержены в основном косточковые культуры (абрикос, слива, вишня, персик), встречается у цитрусовых растений, лиственницы сибирской и даже травянистых - хлопчатник, кунжут. Гоммоз хлопчатника вызывается бактериями и наносит 56
Художественные краски большой вред растениям, снижает урожай. Образование камеди часто наблюдают и у наших лиственных пород при повреждениях древесины. Все камеди лишены способности кристаллизации, в сухом состоянии представляют собой аморфные стеклоподобные массы, с водой дают очень густые растворы, а при кипячении с кислотами распадаются с образованием сахаристых веществ. Наиболее распространена аравийская камедь, она употребляется в значительных количествах в ситцепечатном деле как загуститель красок. Существуют разные объяснения причин образования камеди плодовых культур. В основном ученые сходятся на том, что камедь служит своеобразным пластырем, который закупоривает рану на коре или плодах при различных повреждениях. В застывшем виде камедь представляет собой куски разнообразной формы, величины и окраски. У абрикоса, например, натеки могут достигать 80 - 100 г. Камеди большей частью безвкусны, иногда сладковаты, реже бывают горькими. Если камедь чистая, она не имеет запаха. По химическому составу камеди - высокомолекулярные углеводы. Высококачественная акварельная краска при обильном разбавлении водой должна сохраняться в суспензированном состоянии, не свертываться и не отделять пигмента. Скорость оседания пигмента обратно пропорциональна стабилизирующей способности гумми, этим определяется ее качество. Камедь с низкой стабилизирующей способностью образует неустойчивые суспензии акварели, их накраски неровно ложатся на бумаге. Краски, приготовленные на отечественных гумми, хорошо берутся на кисть, ровным слоем ложатся на бумагу и при сильном разбавлении водой пигмент не собирается хлопьями. Гуммиарабик (аравийская камедь, gummi arabicum) - (более подробно о свойствах гуммиарабика см. в главе «Камеди и смолы»). Гуммиарабик является одним из хорошо известных природных соединений, который издавна применяется как пищевая добавка. История его использования насчитывает более 5000 лет. Своей популярностью гуммиарабик обязан уникальным функциональным свойствам. Представляет собой высушенные на воздухе выделения, полученные при надрезе стволов или ветвей растений Acacia Senegal Willdenow или Acacia seyal, а также других родственных разновидностей акации (семейство бобовых). В свое время гуммиарабик был превосходен для акварели, но из-за изменения климатических условий гуммиарабик в том виде, как его использовали еще в XIX веке, больше не существует. Не говоря уже о фальсификациях и различных заменителях, теперешний гумми, привозимый из Аравии, уже не тот, что использовался ранее. Получаемый из тех же сортов акаций, растущих в Сенегале, но при изменившихся условиях климата он в значительной мере утратил свои достоинства. По химическому строению гуммиарабик относится к классу гликопротеинов, то есть биополимеров, молекулы которых содержат фрагменты как полисахаридной, так и белковой природы. Наличие в молекуле гуммиарабика заряженных карбоксильных групп также обеспечивает устойчивость эмульсий к коалесценции. Гуммиарабик значительно превосходит другие полисахариды как по растворимости в воде, так и по скорости гидратации. Гуммиарабик не растворим в маслах и в большинстве органических растворителей, однако может быть растворен в смесях этанол-вода, если концентрация спирта не превышает 60%. Гуммиарабик слабо растворим в глицерине и этиленгликоле. Для повышения смачивания водой и предотвращения комкования при растворении гуммиарабик обычно смешивают с другими компонентами системы (например, сахарозой или мальтодекстринами) либо смачивают этиловым спиртом или глицерином перед добавлением воды. Гуммиарабик (Акация сенегальская) является уникальным полисахаридом, который имеет превосходные эмульгирующие свойства и несмотря на относительно высокую массу 57
Художественные краски и материалы молекулы (460000) образует растворы удивительно низкой вязкости. Такое поведение нетипично для полисахаридов вообще и является следствием молекулярной структуры. Гуммиарабик является эффективным эмульгатором и стабилизатором прямых эмульсий. Причина - уникальная структура, сочетающая гидрофобные полипептидные участки, способные адсорбироваться на межфазной поверхности масло-вода, с объемными гидрофильными полисахаридными участками макромолекулы, которые обеспечивают эффект стерической стабилизации, способность к образованию прочного межфазного слоя и стабилизирующее действие одноименно заряженных карбоксильных групп. Эмульсии с гуммиарабиком сохраняют стабильность в течение нескольких месяцев при 1000-кратном разбавлении. Один грамм гуммиарабика способен заэмульгировать 1350 г растительного масла. Установлено, что длительное (более 6 часов) нагревание растворов гуммиарабика при 100°С вызывает значительное уменьшение эмульгирующей способности, в то время как выдерживание при температуре 65°С в течение 24 часов оказывает слабое влияние. Гуммиарабик нашел широкое применение как эффективный стабилизатор дисперсных систем (эмульсий масло-вода и пен), регулятор структуры и консистенции, пленкообразователь, материал для микрокапсулирования и т.д. Вишневая камедь (более подробно см. в главе «Камеди и смолы»). Смола, вытекающая из коры вишневого дерева. Имеет красновато-желтый цвет и неприятный запах. Применяется как клеевое вещество вместо гуммиарабика. Собранную камедь очищают от кусочков коры, высушивают и толкут в порошок. Этот порошок и клей из него известны также под названием гуммиарабик. Иногда гуммиарабиком неправильно называют конторский клей, но он изготавливается не из камеди. Чтобы приготовить вишневый клей, кусочки свежей камеди или порошок из нее заливают теплой водой (1 часть камеди на 3 части воды). Через несколько часов камедь полностью растворится и клеем можно пользоваться как связующим для красок, а также склеивать бумагу и древесину. Камедь используется в пищевой, бумажной и других отраслях промышленности в качестве клея, стабилизатора эмульсий и суспензий, как растворы высокой вязкости. Гуаровая камедь (более подробно см. в главе «Камеди и смолы»). Выделяют из семян гуарового дерева, которое выращивается в Индии и Пакистане. Можно получить сорта гуара высокой вязкости путем изменения технологических условий очистки, что позволяет увеличить содержание галактоманнана. Гуаровая камедь - это полимер, хорошо разбухающий в холодной воде, однако нагревание раствора гуаровой камеди сокращает время для получения полной вязкости. Полученный раствор на вид мутный из-за присутствия в нем нерастворимых частиц эндосперма. Гуаровая камедь часто используется в сочетании со многими другими смолами, в особенности с ксантановой смолой, при этом происходит синергическая реакция. Гуаровая камедь совместима с большинством других растительных гидроколлоидов, таких как агар-агар, каррагинан, камедь рожкового дерева, пектин, метилцеллюлоза и др. Камедь быстро гидратируется в холодной воде и создает вязкий псевдопластичный раствор с низкой прочностью на разрыв, которая, впрочем, больше, чем у камеди рожкового дерева. Камедь гуара более растворима, чем камедь рожкового дерева, и по сравнению с ней является лучшим эмульгатором. При этом камедь гуара проявляет достаточно хорошую стойкость в процессах замораживания-оттаивания. 1% раствор гуаровой камеди обладает псевдо пластичными и тиксотропными свойствами, его вязкость составляет 3000 - 7000 сПз и почти не изменяется при добавлении солей и кислот. Используется как фиксирующий агент для жиров и масел, как уплотнитель для водных составов, и даже как связующий агент при производстве водных красок. Снижает температуру замерзания водных составов. 58
Ху;тожественные краски Каштановая камедь (более подробно см. в главе «Камеди и смолы»). Представляет собой высокомолекулярный полисахарид, получаемый путем микробиологического синтеза. Синергизм ксантановой камеди с камедью рожкового дерева сильнее, чем с гуаровой камедью. Путем смешивания различных камедей с ксантановой камедью можно регулировать такие характеристики готового продукта, как вязкость, псевдопластичность, текстура и органолептические свойства. Абрикосовая камедь (более подробно см. в главе «Камеди и смолы»). Armeniaca vulgaris Lam. Камедь выступает из естественных трещин на стволах и ветвях, а иногда и на плодах при поражении их плодожоркой. Собирают камедь в весенне-летний период. Свежесобранная камедь светло-желтого цвета и довольно прозрачна, более старые куски желто-бурого цвета и непрозрачны. По своему составу и по растворимости камедь абрикоса близка к гуммиарабику. Абрикосовая камедь образует вязкие растворы, обладающие высокой эмульгирующей и обволакивающей способностью. Выпускается в виде порошка белого или желтоватого цвета. В качестве сырья используются камеди абрикоса, сибирской лиственницы и некоторых других растений. В медицине абрикосовая камедь применяется для приготовления масляных эмульсий и как обволакивающее средство. Камедь аравийская - смола деревьев, произрастающих в сухих высокогорных районах Ирана, Сирии и Турции. Содержит гиалуроновую кислоту, арабинозу, ксилозу, галактозу. Используется в косметических средствах как загуститель и стабилизатор для эмульсий. Аравийская камедь представляет тип камедей, растворимых в воде. Такие камеди носят общее название «арабиновых» камедей и к их числу, кроме гуммиарабика, причисляются еще следующие. Ост-индская камедь (ферониевая камедь), получаемая из растения Feronia elephantum, представляет собой крупные куски (3 - 7 см в длину), в большинстве случаев прозрачные, обладающие особым блеском, растворимые в воде. Акажу-камедь (анакардиевая камедь, gomme d'acajou, cashawa gummi) добывается на островах Мартинике и Гваделупе, в Бразилии и т.д. из дерева Anacardium occidentale, в физическом и химическом отношении стоит весьма близко к гуммиарабику и вполне заменяет его средние и низшие сорта. Камедь- мескито (mesquitegummi) добывается в Центральной Америке. Камедь рожкового дерева представляет собой природный полисахарид, который выделяют из бобов стручков рожкового дерева (ceratonia siligua). Растворяется только в горячей воде (полное растворение при 85°С), но существуют разновидности, растворимые в холодной воде. Сильный синергист, оказывает большое влияние на функциональные свойства других коллоидов. По химическому строению камедь рожкового дерева схожа с камедью гуара. Камедь рожкового дерева является менее растворимой при низких температурах, нежели камедь гуара. Она не растворяется в холодной воде, поэтому растворение должно происходить при нагревании. При охлаждении камедь рожкового дерева замедляет образование кристаллов льда, создавая структурированный гель. Камедь рожкового дерева применяется в качестве загустителя в гелях. Камедь сибирской лиственницы (более подробно см. в главе «Камеди и смолы»). Куски камеди представляют собой натеки различной величины и разнообразной формы. Свежесобранная камедь светло-желтого цвета и довольно прозрачна, более старые куски желто-бурого цвета и непрозрачны. Камедь сибирской лиственницы можно собирать круглый год. Ее очищают от остатков коры, стеблей, игл лиственницы, удаляют почерневшие части. Готовое сырье должно состоять из твердых полупрозрачных комков различной формы и величины светло-коричневого или темно-коричневого цвета. Камедь растворяется только в горячей воде и обладает хорошей клеящей способностью. Может применяться для придания твердости краскам, а также в фиксативах. 59
Художественные краски и материалы Камедь Тара (более подробно см. в главе «Камеди и смолы»). Камедь тара представляет собой измельченный эндосперм семян растения вида Caesalpinia spinosa или дерева тара. Камедь представляет собой порошок белого с оттенками желтого цвета, практически не имеющий запаха. Камедь тара легко растворяется в воде. При одном и том же значении концентрации горячий раствор камеди тара более вязкий, чем растворы камеди гуара или камеди рожкового дерева. Камедь тара позволяет удерживать дисперсные системы в стабильном состоянии достаточно продолжительное время. Применяется как желирующий агент. Мёд. Главная составная часть пчелиного мёда представляет собой смесь равных количеств фруктозы и глюкозы с примесью воды (16 - 18%), воска и небольшого количества белковых веществ. Добавляется в мягкие и полусухие акварели. В акварели лучше применять фруктозу, которая не кристаллизуется. Глюкоза из мёда выводится кристаллизацией из спирта Глюкоза имеет температуру плавления 146°С, растворимость в воде до 30%. Если мёд разбавить водой и нагревать в течение 5-6 часов при температуре 60 — 90°С, то он теряет способность кристаллизоваться. Мёд придает акварели пластичность, улучшает клейкость, способствует сохранению краски в полужидком состоянии в течение длительного времени, замедляет высыхание краски. Сахар-леденец, сахар-кандис. Представляет собой кристаллы сахара, получаемые из сахарного сиропа посредством медленной кристаллизации на натянутых нитях; имеет вид больших твердых кристаллов. Применяется в качестве добавки к связующему веществу акварельных красок с целью уменьшения поверхностного натяжения красочного слоя (пластификатор) и более ровного наложения акварели па бумагу. Обычно на 2 части гумми берут 1 часть сахара При больших количествах может придавать акварельным краскам остаточную липкость. Незначительно замедляет высыхание. Инвертированный сахар или инвертированный сахарный сироп представляет собой смесь равных частей глюкозы и фруктозы, полученных в результате гидролиза сахарозы под действием фермента инвертазы. При варке перенасыщенного сахарного сиропа в присутствии кислоты (винной, лимонной, уксусной) получается совершенно прозрачный неокрашенный сироп, который остается жидким и однородным в течение длительного времени. Даже из концентрированных 60 - 80% растворов сахар не кристаллизуется. Может применяться для пластификации акварельного связующего. Декстріш (искусственная камедь). Декстрины - продукты частичного расщепления крахмала или гликогена, образующиеся при их термической и кислотной обработке или ферментативном гидролизе. Химическая формула п(СпН2оОіо). Относится к группе углеводов-полисахаридов. Декстрины, в зависимости от крахмала, применяемого для изготовления, делятся на картофельные и кукурузные, а в зависимости от вида катализатора - на кислотные и квасцовые. Для акварельных красок чаще используют кислотный декстрин. Картофельный декстрин обладает значительно лучшей пленкообразующей способностью, чем кукурузный. Выпускаются белый, палевый и желтый декстрины. Желтый (или жженый) декстрин - гигроскопичный порошок от желтого до коричневого цвета Белый декстрин - белый легкосыпучий аморфный порошок. Жженые декстрины получают нагреванием сухого крахмала до температуры 200 - 210°С, возможна добавка соляной (не более 0,15%) или ортофосфорной (не более 0,17%) кислоты. Получение палевого декстрина и его свойства зависят от условий термической обработки крахмала. Белые декстрины получают частичным расщеплением влажного крахмала при нагревании, возможна добавка кислоты. При этом цепи крахмала частично расщепляются, частично снова сшиваются. Светлые сорта декстрина, полученные нагреванием картофельного крахмала, носили название «французской» камеди. 60
Художественные краски Сухой крахмал, нагретый до 210°С и поддерживаемый в продолжение некоторого времени при этой температуре, дает желтый декстрин, известный под названием «британской» камеди (british gum). Для получения британской камеди крахмал нагревают без добавления кислот до полной растворимости в воде. Продолжительность нагревания при производстве британской камеди обычно больше, чем при выработке светло-желтых декстринов, и цвет ее поэтому гораздо темнее. Белый декстрин растворяется в воде при 70 - 80°С. Желтый декстрин легко растворяется в воде при 18 - 20°С и образует густые клейкие растворы, pH раствора около 5,5 - 6. Для приготовления клеевого связующего для акварельных и гуашевых красок декстрин смешивают с водой в соотношении 1 - 1,5 части декстрина на 1 часть воды (по массе). Затем смесь при непрерывном перемешивании нагревают до температуры 65 - 75°С (наиболее светлое связующее получается при температурах не выше 70°С) до образования однородной массы. При использовании желтого или палевого декстрина возможно изготовление связующего при комнатной температуре. Для этого декстрин смешивают с водой и оставляют на 1 - 2 часа (предпочтительнее постоянное перемешивание), затем опять перемешивают до образования однородной массы. Окончательно связующее лучше выдержать около суток до достижения стабильной вязкости. Устойчивость растворов декстринов при высоких концентрациях намного выше, чем растворов исходного крахмала. Растворы белого и палевого декстринов, при одинаковых концентрациях, более вязкие, чем раствор желтого декстрина. Растворы белых декстринов пластичнее желтых. Для снижения пластичности можно использовать диоксан. После высыхания пленка декстрина слегка мутнеет, становится гигроскопичной, поэтому декстрин часто применяется в качестве добавки к основному связующему веществу. Для модификации декстринового связующего используются специальные добавки. • Бура (натрий тетраборнокислый ЫагВзОз'ПОНгО), станнат натрия Na2SnCb - для ускорения высыхания, гелеобразования и повышения влагостойкости. • Хлористый кальций СаСЬ, мочевина H2NCONH2, формамид HCONH2, глицерин, сахар, патока, глюкоза и другие полигидроксильные соединения - для придания эластичности пленке и снижения хрупкости при пониженной влажности. • Мочевина, диметилформамид и другие простые замещенные амиды разжижают. • Жидкое стекло (Т^СОз/КгСОз), костный клей - для повышения адгезии (клейкости). • Мочевина, дициандиамид - для уменьшения вязкости и устойчивости растворов декстринов. Мочевина предохраняет растворы от помутнения. • Хлористый СаСЬ и азотнокислый кальций Са(ЫОз)г - для замедления высыхания или придания пленке гигроскопичности. • Лактат ХаСзНбОз и тартрат натрия ЫагС^іНіОб - в качестве пластификаторов и для стабилизации эмульсии. • Простые спирты - этилгликоль и метилгликоль, диоксан и диацетоновый спирт - для увеличения подвижности и лучшего проникновения в подложку. • Простые замещенные амиды, такие как диметилформамид - для улучшения сольватации и разжижения. • Трагант и некоторые другие природные камеди, эфиры целлюлозы, полиакриловая и полиметакриловая кислоты предотвращают «нигеобразование» декстринового связующего. Декстрин не осаждается ни известковой (насыщенный раствор гидроксида кальция — Са(ОН)2), ни баритовой (насыщенный раствор гидроксида бария - Ва(ОН)2) водой, но образует с известью и баритом соединения, нерастворимые в спирте. Декстрин осаждается раствором уксуснокислого свинца в присутствии аммиака Под действием обыкновенных 61
Художественные краски и материалы дрожжевых грибков декстрин начинает бродить, особенно брожение ускоряется в присутствии азотистого фермента - диастаза. Хотя растворимость декстринов в воде может колебаться от 0 до 100% (в зависимости от молекулярной массы), на практике в России производятся декстрины с небольшим интервалом по молекулярной массе. Так, растворимость наиболее часто употребляемых в живописных красках кукурузных декстринов в воде при 20°С (в массовых частях на 100 частей воды): белого 62 - 66, палевого 78 - 95, желтого 95 - 100. Связующее из кукурузного декстрина совместимо с ПВА, латексными и силикатными клеями. Акварельные краски на декстрине ровнее ложатся и лучше разносятся по бумаге, чем такие же краски на гуммиарабике и на большинстве других камедей. Патока. Мальтодекстрин - сироп, получаемый осахариванием крахмала разбавленными серной или соляной кислотами, которые затем нейтрализуют мелом, а полученный осадок отфильтровывают. Возможно получение патоки ферментативным гидролизом крахмала. Крахмальная патока прозрачна, бесцветна (сахарная - темная) и может длительное время не засахариваться. Введение патоки в связующее предохраняет акварель от быстрого высыхания краски и сообщает красочному слою эластичность. Глицерин. Принадлежит к группе трехатомных спиртов. Густая сиропообразная жидкость, с водой смешивается во всех соотношениях. Вводится в связующее акварельных красок для пластификации и сохранения их в полусухом состоянии. Несколько замедляет высыхание краски на подложке и предотвращает красочный слой от коробления при высыхании. В акварели применяется после тщательной очистки и отбелки. Сейчас основной метод получения глицерина синтетический из пропилена. Вследствие большой гигроскопичности глицерин притягивает воду из воздуха и сообщает красочному слою влажное и неустойчивое состояние, краска при избытке глицерина неровно и рыхлым слоем ложится на бумагу. В отсутствие глицерина краска также не сможет разноситься по бумаге равномерно, поэтому в рецептурах подбирается оптимальная концентрация. С увеличением количества глицерина в красочной пасте увеличивается глубина тона некоторых красок, а некоторые, например синий кобальт, охра и сиена теряют присущий им чистый светлый оттенок и переходят в более темные — это явление объясняется высоким показателем преломления глицерина (1,47). Излишек глицерина неблагоприятно отражается на светопрочности красок, а также «желирует» краску, делая ее неудобной в работе. Бычья желчь (fel tauri) и другие ПАВ. Выделяются печенью этих животных. Бычья желчь уменьшает поверхностное натяжение воды, улучшает смачиваемость пигментов и способствует ровному нанесению акварельных красок на бумагу; хорошо эмульгирует масла и жиры. Незначительное прибавление в акварельные краски бычьей, свиной, а иногда и щучьей желчи уменьшает величину поверхностного натяжения жидкостей и улучшает связь краски с грунтом и бумагой. Бычья желчь используется, кроме того, для создания эффектов типа «мраморного покрытия». Бычья желчь для живописи готовилась следующим образом: к 1 литру свежей желчи добавляли 5мл фенола, затем 0,3 литра этилового спирта, содержимое хорошо взбалтывали и отстаивали в течение 3-5 суток, а затем отфильтровывали. Сейчас продающийся в аптеках препарат «Желчь» имеет следующий состав: желчь крупного рогатого скота и свиней - 900 мл, спирт этиловый - 100 мл, раствор фурацилина в 70% спирте (1:1500) - 10 мл, отдушка - 2 мл. Имеет pH около 6. Специальные препараты для художников, в подавляющем большинстве зарубежного 62
Художественные краски производства, могут содержать смесь желчи крупного рогатого скота и свиней, а также различные ПАВ. Некоторые из этих препаратов вообще не содержат желчи, а создают ее имитацию исключительно синтетическими ПАВами. Составы препаратов весьма различны, поэтому рассматривать каждый из них нет возможности. Раньше бычьей желчью натирали жирную поверхность перед нанесением водных красок. Такой же результат достигается применением современного препарата «Желчь», а также сока чеснока или лука (последние могут влиять на краски). Желчь обладает бактерицидным действием. ПАВ (такие как алкилариловые сульфонаты, сульфосукцинаты) применяются в качестве смачивателя и диспергирующего вещества в акварельных красках. Другие добавки - поликарбоксилаты, применяются в качестве диспергатора пигмента и в эмульсиях. Минеральные поверхностно-активные вещества на основе масел используются как пеногасители (противовспениватели) в эмульсиях, а продукты конденсации сульфонатов, формальдегидов и нафталина обычно используются в более дешевых красках на водной основе. Они также используются в порошковой форме для приготовления красок в порошках и брикетах. Некоторые ПАВ применяются в качестве эмульгаторов. Чаще всего это анионные полимеры, например полиамины, нейтрализованные кислотами. Хорошим эмульгирующим и диспергирующим действием обладает лецитин. Традиционным эмульгатором в акварельных красках является ализариновое масло. В качестве диспергирующих агентов обычно применяют полифосфаты или соли поликарбоновых кислот, как правило, полиакриловой кислоты или ее сополимеров. Кроме того, таже могут использоваться различные олигомеры, полимеры или низкомолекулярные вещества, такие как 2-аминопропанол, ацетилендиолы, полисилоксаны, а также простые неионные эмульгаторы (этоксплаты жирных спиртов), лигносульфонаты и др. В качестве смачивателей применяются силикаты, полифосфаты, лигносульфонаты щелочных металлов, жидкое стекло, кремнефтористый натрий, некоторые комплексообразующие реагенты (например, эфиры сульфоянтарной кислоты). Кроме того, используются природные и синтетические полимеры, животные жиры, альгинаты. Консерванты. Для защиты акварельных (как и любых водных) красок при хранении и после создания с их помощью произведения требуются определенные антисептические препараты. Некоторые препараты могут защищать краску только при хранении - тарные консерванты, а некоторые способны защитить краску в высохшем покрытии. В качестве консервантов используются достаточно активные химические вещества, которые предназначены для предотвращения развития плесневых грибов - фунгициды и бактерий - бактерициды. Традиционно применялись камфара, тимол, эвгенол, фенол и формальдегид. Фенол и формальдегид, получившие широкое распространение в производстве акварельных красок, чрезвычайно токсичные вещества. Сейчас действуют строгие ограничения, касающиеся их использования. Существуют альтернативные биоциды, которые являются донорами формальдегида, но выделение этого канцерогена происходит в очень незначительных количествах. Другие эффективные и малотоксичные консерванты являются производными соединений изотиазолона, имидазола, триазола и т.п. Эти вещества и консерванты, разрешенные к применению в пищевых и косметических продуктах, можно обнаружить и в современных художественных материалах: акварель, гуашь, темпера и др. Необходимое количество консерванта существенно варьируется в зависимости от особенностей компонентов, входящих в краску. Например, черные пигменты требуют высокой концентрации консерванта, вероятно, из-за их способности поглощать тепло, которое, в свою очередь, способствует размножению бактерий. Охры и другие земляные 63
Художественные краски и материалы пигменты сами являются почвой для роста бактерий (хемосинтетиков, которые способны вырабатывать органические вещества за счет химической энергии окисления неорганических веществ - железа, марганца, аммиака, серы и др.). Некоторые материалы - как, например, гуммитрагант или желатин - в большей степени способствуют образованию очагов биозаражений по сравнению с другими компонентами; поэтому содержание консерванта в красках, где гумми используется в качестве загустителя, значительно выше. Некоторые пигменты, например quinacridones или лаковые пигменты на алюминиевой основе, нельзя использовать в комбинации с фенолом, а ультрамариновые краски нельзя консервировать кислотными (сорбиновая кислота) биоцидами. В настоящий момент фенолсодержащие консерванты запрещены к использованию в художественных красках. В связи с этим применяются различные классы азот- и галогенсодержащих органических соединений - триазолы, тиазолины и тиазолиноны. Достаточная дозировка от 0,05 до 0,25% от общей рецептуры. Борная кислота Н3ВО3. Борная кислота относится к разрешенным пищевым добавкам Е- 284. Хорошо растворяется в воде и спирте. Борная кислота - отличный эмульгатор для восков и парафинов, входящих в состав некоторых красок. Может применяться как консервант в художественных и детских красках. Дозировка до 0,5% от рецептуры. Фенол (карболовая кислота). СД^ОН. Растворимость в воде около 6% и хорошая в органических растворителях. Сильный антисептик-консервант (не рекомендуется использовать в темпере). Хорошо известный, но уже подзабытый запах старой гуаши и акварели придавал именно фенол. Сейчас запрещен к использованию в детских красках. Гвоздичное масло производится из бутонов, почек и стеблей гвоздичного дерева Suzugium aromaticum. Оно обладает антисептическими свойствами и может использоваться как консервирующая и ароматическая добавка в составе акварельных красок. Тимьяновое масло. Производится из растения рода Thymus vulgaris, масло содержит 20% тимола, который использовался в качестве консерванта в некоторых акварельных красках. Тимол. 2-изопропил-5-метилфенол. В воде нерастворим, в спиртах и эфирах - хорошо. Сейчас запрещен к использованию в детских художественных красках. Уксус. Различные его сорта могут использоваться как консерванты. Винный, древесный, спиртовой (содержит воду, уксусную кислоту, уксусный эфир и др.). Не рекомендуется использовать с ультрамарином. Формалин. 35 - 40% раствор в воде. Имеет резкий запах и обладает окисляющими свойствами. Сильный консервант. Сухой животный клей, смоченный 4% раствором формалина, становится нерастворимым в воде. Сейчас запрещен к использованию в детских художественных красках. Бета-нафтол. Хорошо растворим в спиртах, эфирах и маслах. Хороший консервант. Сейчас запрещен к использованию в детских художественных красках. Бензоат натрия. Соединение бензойной кислоты CeHsCOONa. Растворяется в воде. Широко применяется в пищевой промышленности в качестве консерванта - добавка Е-211. Оказывает сильное угнетающее действие на дрожжи и плесневые грибы. При увеличенных дозировках является сильным канцерогеном. Консервирующие свойства хорошо проявляются в кислой среде. Дозировка 0,01 - 0,10% сухого бензоата натрия на рецептуру. Салициловая кислота - 2-гидроксибензойная или фенольная кислота, СбН4(ОН)СООН; бесцветные кристаллы, хорошо растворима в этаноле. Благодаря антисептическому действию салициловую кислоту употребляют при консервировании пищевых продуктов; ее используют также в производстве азокрасителей, душистых веществ. Не рекомендуется использовать с ультрамарином. Сорбиновая кислота - транс,транс-2,4-гексадиеновая кислота, бесцветные кристаллы, плохо растворимые в воде. Сорбиновая кислота является природным консервантом. 64
Ху; ю же ство п п ы о кр ас к и Получают из сока рябины. Сорбиновая кислота проявляет антимикробное действие только при pH ниже 6,5. Особенно эффективна при совместном использовании с бензоатом натрия. Не рекомендуется использовать с ультрамарином. Линолеат калия предохраняет пасту от затвердевания и является превосходным эмульгатором и стабилизатором эмульсий. Ализариновое масло (сульфированное касторовое масло) используется как эффективный эмульгатор. Цвет темно-бурый. Пигменты доя акварели. Акварельные краски, в отличие от гуаши и темперы, должны быть прозрачными, что достигается, прежде всего, тончайшим измельчением пигментов. Такое измельчение достигается отмучиванием пигментов водой. При этом способе сохраняется структура пигментов и высокая дисперсность. От степени дисперсности пигментов зависят основные свойства акварельных красок - прозрачность и ровность наложения красочного слоя. Если пигмент грубый и недостаточно измельчен, то при разведении красок большим количеством воды его частицы будут оседать и при нанесении на бумагу ложиться пятнами и точками. Тонко измельченный порошок сохраняет первоначальное состояние, не выпадает в осадок, при смешивании с различных пигментами не расслаивается. Для каждой краски размер частиц различен - для природных пигментов, чем тоньше они измельчены, тем они ярче и красивее, для кроющих красок принята величина в 1 - 5 микрон; изумрудная зеленая, кобальт синий и зеленый при крупном измельчении дают лучшие оттенки, но красочный слой имеет зернистую поверхность. Прозрачность акварели сильно зависит от степени измельчения пигмента. Часть пигментов при очень тонком измельчении теряет часть своей яркости и становится светлее (например, киноварь), поэтому измельчение для каждого пигмента имеет свой предел, т. е. оптимальную величину зерна. Пигменты для акварели должны обладать следующими свойствами: • чистотой цвета; • высокой дисперсностью; • нерастворимостью в воде; • светостойкостью в смесях; • отсутствием водорастворимых солей. По многим признакам органические краски превосходят все другие искусственные и природные краски, но их быстрое выцветание под действием света и растворимость большой части из них в воде являются серьезным недостатком, ограничивающим применение в акварели. Органические пигменты обладают чистым цветом, прозрачны и хорошо наносятся на бумагу, например, ганза желтый, литоль шарлах, краплак красный, фиолетовый и розовый, монастраль синий и т.п. Следует учесть, что слой акварельной краски подвержен более сильному изменению под влиянием света, чем слой масляной краски. Незначительное присутствие буры или борной кислоты коагулирует камедь и переводит ее в нерастворимое в воде состояние. Следы серы, свинца, цинка могут значительно повлиять на цвет и долговечность краски. Поэтому желательна максимальная очистка пигментов от посторонних примесей. Пигменты, растворимые в воде, в производстве акварельных красок не применяются, потому что они легко проникают в бумагу, окрашивают ее и очень трудно смываются, нарушая общий колорит живописи. Выпускавшаяся ранее белая акварель изготовлялась на лучших сортах «кремницких белил» (каолин). 65
Художественные краски и материалы В современных акварелях в качестве белил стали применять лучшие сорта каолина или бланфикса, обладающего высокой белизной и прочностью в смесях. Некоторые акварели содержат укрывистый пигмент - двуокись титана, но при достаточном количестве (8 - 10%) эта краска уже не обладает прозрачностью и не может считаться истинной акварелью. Природные красящие земли и искусственные марсы представляют собой группу лучших красок в акварели благодаря высокой светостойкости и прочности в смесях. Красный кадмий, английская красная, капут-мортуум и целый ряд других пигментов также незаменимы в акварели. Кармин - ярко-красная краска, распространенная в акварели, но недостаточно светостойкая и чернеет при смешивнии с железосодержащими красками. При приготовлении дешевых красок пользуются мелом или тальком, подкрашенными в соответствующий цвет органическими синтетическими пигментами. 2.4.2. АКВАРЕЛЬНОЕ СВЯЗУЮЩЕЕ В качестве связующего акварельных красок применяют растительный клей с добавлением различных веществ - сахара, меда, бычьей желчи, глицерина и др. Некоторые компоненты выступают в качестве поверхностно-активных веществ, другие придают эластичность, третьи предохраняют от биопоражений или сохраняют длительное время стабильность пасты. В старых, как и в современных акварелях использовалось достаточно большое количество меда или патоки и сахара, что имеет свои отрицательные стороны - эти компоненты полностью не высыхают, придают остаточную липкость красочной пленке и существенно набирают влагу. Основные связующие вещества акварели - гуммиарабик и декстрин. В XIX веке в качестве связующего иногда использовали слизистый сок цветистого ясеня, носивший название «манны». Для различных пигментов применяется неодинаковый состав связующих веществ, так как пигменты по разному взаимодействуют с отдельными составными частями связующего. Изумрудная зеленая, содержащая борную кислоту, стронциановая желтая и свинцовые желтые, содержащие соли хромовой кислоты и бихроматы, переводят гуммиарабик в нерастворимое состояние, краски быстро отвердевают, не размываются водой и не берутся кистью. Высокодисперсные пигменты, например краплак, часто вызывают желатинизацию красок. Кислые компоненты, такие как декстрин, бензойная кислота и др., вызывают обесцвечивание ультрамарина. Для более медленного высыхания краски можно добавлять в воду немного глицерина, пользоваться раствором хлористого кальция или гуммидраганта. Некоторые античные миниатюристы употребляли для этого слюну улиток или фиговое молоко. Акварельные краски выпускаются нескольких видов: твердые - в плитках; полумягкие - в кюветах и мягкие - в тюбиках. Для сухих акварельных красок (в плитках) наилучшим связующим является состав, содержащий 40 - 50% водный раствор декстрина, пластифицированный медом, сахаром, карбамидом, глицерином, эмульсии натуральных и синтетических восков. В качестве поверхностно-активного вещества (ПАВ) традиционно использовалась бычья желчь. Сейчас функции ПАВ выполняют различные синтетические смачиватели, диспергаторы, растекатели и т.п. В качестве консервантов используются биоциды различных классов (триазолы, изотиазолиноны, производные гуанидина и др.) в количестве от 0,05 до 0,50%. Загустителями могут служить растительные камеди, эфиры целлюлозы, аморфная двуокись кремния, модифицированные крахмалы и др. Приготовление декстринового связующего требует его варки при температуре 65 - 70°С. В холодной воде декстрин растворяется неполно и достаточно долго. Температуры выше 75°С 66
Художественные краски приводят к сильному потемнению связующего, а длительная варка при высоких температурах приведет к дальнейшему гидролизу декстрина и потере им вяжущих свойств. Для полумягких и мягких акварельных красок готовятся менее концентрированные растворы декстрина, приблизительно 35% и 25% соответственно. Эти связующие более текучи и легче разводятся водой. В старых рецептурах к декстриновым растворам добавляли растворы растительных камедей (вишневая, сливовая, абрикосовая и др.). Камеди придавали декстрину пластичность, клейкость, а некоторые выступали как загустители. В мягкие акварельные краски водится значительное количество меда и сахара (лучше инвертированного). Для регулирования вязкости, кислотности, скорости высыхания или адгезии к различным поверхностям применяют тринатрийфосфат и кислые фосфаты, карбонат, силикат, нитрат натрия и другие соли. Иногда для замедления высыхания или придания пленке гигроскопичности вводят хлорид и нитрат кальция. Пигменты, такие как красный, оранжевый и желтый кадмий, синий и светло-зеленый кобальт, ультрамарин, краплак, газовая сажа, цинковые белила и некоторые другие, плохо совместимы с декстриновым связующим. Прекрасной заменой декстрину является гуммиарабик. Гуммиарабиковое связующее требует меньшего количества меда и/или сахара, чем декстриновое. Гуммиарабик за 4 - 6 часов в теплой воде при постоянном перемешивании дает прозрачные вязкие 30 - 40% растворы. Для загущения можно использовать рожковую или другую камедь. Для усиления вяжущих свойств можно добавить немного декстрина. Антисептики, ПАВ, пластификаторы и другие добавки используются те же, что и в декстриновом связующем. Количество глицерина для краплака и сажи может быть увеличено почти вдвое; в связующее для ультрамарина и кобальта светло-зеленого полезно ввести небольшое количество траганта, чтобы краска не расслаивалась. Для охр, сиен и других природных пигментов, содержащих глинозем, используются связующие с меньшим количеством (до 30%) гуммиарабика, т.к. эти земляные пигменты менее укрывисты, чем большинство других и, как следствие, их вводится в краску значительно больше - до 15 - 25%. Земляные пигменты являются неплохими загустителями водных суспензий, что позволяет снизить количество вяжущего вещества и загустителя. Возможна частичная замена гуммиарабика на декстрин, хотя в присутствии глиноземсодержащих пигментов это может привести к постепенной желатинизации. Для предотвращения желатинизации и расслаивания используют стабилизаторы - ксантановую камедь, трагант, линолеат калия, лецитин, различные комплексообразователи и синтетические эмульгаторы. Для некоторых красящих веществ, например кармина, камеди можно заменить инвертированным сахаром или сахаром-леденцом, которого надо взять до 30%. Некоторые пигменты, например окись хрома, изумрудная зелень, крона и другие хромовые краски, не рекомендуется замешивать на связующих, содержащих камеди, так как в смеси с ней они дают нерастворимые в воде краски. Поэтому вместо растворов камедей применяют водный раствор декстрина, добавляя к нему сахар-леденец и антисептик. Медовыми акварелями называют краски, содержащие до 10 - 20% меда или патоки (возможно использование инвертного сахара). Ранее в состав этих красок вводили копайский бальзам и раствор смолы мастике в эфирном масле, а линолеат калия предохранял краску от затвердевания. Акварельные краски быстро высыхают, что можно регулировать количеством глицерина, а также введением раствора хлористого кальция или гуммидраганта. 67
Художественные краски и материалы Все пигменты, используемые в акварели, должны быть высокодисперсными. Лессирующие свойства акварельных красок обусловлены, в первую очередь, очень тонким размолом пигментов (не более 5-10 мкм для профессиональных красок). Кроме того, подбор пигментов, близких по коэффициенту преломления к связующему веществу, создает лессирующий эффект. Чаще выбираются лессирующие или полулессирующие пигменты. Наполнители, выполняющие какие-либо специальные функции, в акварельных красках не используются. Акварельные краски, изготовленные на основе неорганических пигментов, кроме кадмия лимонного и желтого светлого, умбры ухоловской, ультрамарина и технического углерода, а также современные синтетические - светостойкие; на основе природных органических пигментов - малосветостойкие. Используются они в живописи по бумажной основе и в яичной темпере для лессировки (приплеска). Грунтовка под акварельные краски не требуется. Чаще используется специальная бумага. При высыхании акварельные краски светлеют. Вода испаряется, и промежутки между частицами пигмента в накраске заполняются воздухом. Разница показателей преломления воздуха и воды вызывает изменение цвета высохшей и свежей накраски. 2.4.3. ФИКСИРОВАНИЕ АКВАРЕЛИ В XIX веке художники использовали специальные фиксативы, которые выполняли несколько функций. Акварель даже под стеклом часто разрушается от многих причин, одной из которых является сырость. Проникнув в бумагу, влага облегчает ферментацию клея, с которым растерты краски; появляются микроскопические грибки и акварель покрывается плесенью. Избыток тепла под влиянием проникающих через стекло солнечных лучей или от соседства с печью доводит камеди до такой степени сухости, что краски начинают крошиться и осыпаться, как говорят, «акварель линяет». Один из критиков очень удачно выразился по такому поводу, сказав: «здесь позавтракало солнце». Акварельный фиксатив и служит для того, чтобы не давать солнцу завтракать акварелями, а влаге - разводить на них грибы. Фиксатив (от лат. fixus - закрепленный, прочный) - спиртовой, на нефтяных растворителях или эфирный раствор бесцветной смолы, служащий для покрытия акварельных, пастельных, карандашных рисунков с целью их предохранения. Фиксатив, глубоко проникая в бумагу, покрывает камеди и красящие пигменты как бы цементом - бесцветным, прозрачным и крепким, как стекло, неплесневеющим и совершенно влагонепроницаемым; кислоты его не разрушают, а пигменты, разрушающиеся от действия газов, присутствующих в воздухе, при защите фиксативом приобретают прочность. Помимо того, что фиксатив устраняет действие указанных двух причин гибели акварелей - влаги и сухости - он устраняет и другие вредные влияния - бумага на воздухе со временем желтеет, а пыль и копоть забираются даже под стекло, чего не может случиться, если акварель покрыта фиксативом. В случае загрязнения достаточно легкой промывки с помощью мягкой губки, воды и мыла, чтобы вернуть акварели прежний вид и свежесть. Можно покрыть фиксативом всю акварель или только ее часть. Чтобы делать поправки сверху, несколько раз подряд во время работы можно с помощью жидкости для растворения фиксатива снять фиксатив с акварели целиком или только с какой-нибудь ее части, требующей поправок, и получить акварель в том виде, в каком она была до покрытия фиксативом. В случае, если краска не ложится по зафиксированному участку, достаточно это место смочить с помощью кисти жидкостью для растворения фиксатива и подождать, пока он испарится, - после этого краска уже достаточно легко ложится. Готовые акварели можно покрыть легким яичным лаком, а сверху лаком для ретуши или фиксативом, или лаком для живописи. Можно лакировать шеллачным водным составом. В разные времена художники использовали фиксативы на различной основе. Так 68
Художественные краски существовали фиксативы на основе гуммиарабика, отбеленного шеллака и других смол, иногда водные, а иногда в виде органических растворов, например коллодия. Позже начали пользоваться растворами поливинилацетата, акриловых смол, а также других синтетических или комбинированных материалов. Одно время у нас использовался даже лак для волос. Если во время работы понадобится изменить некоторые места, уже фиксированные, и получить вновь белую поверхность, не прибегая к белилам, следует такие места протереть льняной тряпкой, смоченной жидкостью, растворяющей акварельный фиксатив, а затем промыть водой. После этих процедур бумага обнажается и можно писать заново. 2.4.4. ТЕРМОФИКСИРУЕМАЯ АКВАРЕЛЬ Традиционная акварель состоит из водного раствора растительного клея, суспензированного в нем мелкодисперсного пигмента и вспомогательных веществ. В литературе начала XX века упоминается акварель, которая содержит нетрадиционные для акварели компоненты, например воск. Подобная акварель требовала фиксации при температурах от 120 до 150°С. Связующим веществом служил декстрин, поэтому указанную температуру нельзя превышать, т.к. декстрин может изменить цвет до темно-коричневого. Ко всем компонентам, применяемым в термофиксированной акварели, предъявляются особые требования по термостойкости. Пигменты и наполнители должны оставаться неизменными при температурах не ниже 170 - 180°С. Поэтому некоторые синтетические органические пигменты непригодны для этих целей. Кроме того, могут изменить свой оттенок используемые в некоторых современных акварелях наполнители - мел (или кальцит), некоторые сорта каолина (содержащие примесь желтой окиси железа) и др. Такие краски сохраняются очень долго и месяцами могут оставаться не высохшими на палитре. Если необходимо долго работать «по сырому», краски разводят водой или смесью воды пополам с глицерином. Когда их оставляют высыхать на бумаге, они приобретают вид пастели, но их можно снова смочить водой и после термофиксирования из-за выступивших капелек глицерина они производят впечатление мокрых. Фиксирование ранее производилось при помощи спиртовой лампы, снабженной изогнутой трубкой с отверстием, этой лампой водили перед живописью. Более современный инструмент - обычный бытовой фен, настроенный на соответствующую температуру. Под влиянием нагрева краска начинает блестеть, затем ей дают остыть и моют водой для удаления глицерина. Мыть можно в проточной воде или губкой (нужно не забывать, что подложкой служит бумага или картон). После этого живопись должна хорошо просохнуть - можно воспользоваться нагревателем. После полного высыхания нагревание продолжают до полного восстановления первоначального вида акварели. Фиксирование закончено. В такую акварельную краску можно вводить воск, растворенный в глицерине с помощью нашатырного спирта. Такой восковой раствор хорошо сохраняется и добавляется к краскам во время работы, но лучше, если его слой нанести до живописи. Начав писать с воском, не следует забывать пользоваться им при новом прописывании, так как расплавленный при фиксировании воск препятствует сцеплению с новым слоем чисто водной краски. Этот способ, безусловно, требует от работающего известной практики, но в результате придает акварели необыкновенную прочность, по внешнему виду напоминая собой что-то среднее между пастелью и акварелью. Желательно для светов оставлять чистую бумагу, чтобы не прибегать к корпусному наложению белил (белила должны быть цинковыми, так как ни свинцовые белила, ни мел не выдерживают высокой температуры фиксирования). Если использовалась восковая акварель, то для фиксации достаточно покрыть ее слоем воско-глицеринового раствора и расплавить верхний слой воска Выделившиеся капельки 69
Художественные краски и материалы глицерина удаляют с поверхности промывкой или протиркой. Вторичный нагрев распределит воск по поверхности более равномерно. Если приходится работать по материалам, имеющим окраску (например по дереву, картону и т.п.), полезно сделать белую грунтовку. Для этого надо взять цинковые белила на воде (без глицерина) и тщательно нанести их кистью, что делает излишним мытье и двойное подогревание основы. Когда грунт высохнет и станет мучнистым, как пастель, довольно одного подогревания, чтобы закрепить его. Если во время работы понадобится изменить некоторые места, уже зафиксированные, и получить вновь белую поверхность, не прибегая к белилам, их протирают тряпкой, смоченной растворителем для фиксатива, а затем промывают водой. После этого можно возобновить грунтовку слоем цинковых белил с водой, как это делалось вначале. На бумаге это, конечно, излишне, так как после одного промывания жидкостью, растворяющей фиксатив, бумага обнажается. К термофиксируемым краскам может быть добавлен гуммиарабик или вишневая камедь, но тогда при растирании красок надо уменьшить количество глицерина. В таком виде краски разводятся чистой водой и употребление их такое же, как простых акварельных; после подогревания их не нужно мыть водой, так как глицерина в них содержится слишком мало. Эти краски, фиксированные путем нагрева, гораздо более непроницаемы, чем обыкновенные акварельные, но все же не вполне, так как содержат немного гуммиарабика (вишневой камеди). Для большего укрепления их можно покрыть фиксативом, но делать это надо очень быстро, так как фиксатив может растворить другие связующие вещества, присутствующие в красках вместе с гуммиарабиком. Для более хорошего разнесения по поверхности в термофиксируемые краски вводят поверхностно-активные вещества, аналогичные обычным акварельным ПАВам. 2.4.5. АКВАРЕЛЬ НА САРКОКОЛЛЕ Саркоколла (от греч. sarx, sarkos - мясо, и kola - клей). Саркоколла - камедь-смола, добывается из африканского кустарника Penaea sarcocolla. Растворима в воде и спирте, что позволило иногда использовать саркоколлу в качестве связующего вещества для акварельных красок. Эта камедь была известна еще в античную эпоху, особенно в Италии. Плиний говорил о ней, как о составе, очень полезном для художников и хирургов, употреблявших ее для пропитки бинтов, накладываемых на раны. В медицине ее заменил липкий пластырь, а художники уже несколько веков ее не использовали. Эту камедь необходимо подвергать обработке для обесцвечивания и извлечения той ее части, которая пригодна для акварели и называется саркоколлином. Для получения саркоколлина камедь растворяют в этиловом спирте, а затем кипятят до почти полного испарения спирта. Полученный красный осадок и есть саркоколлин. Саркоколлин, заменяющий в акварели гуммиарабик, сообщает краскам поразительные блеск и интенсивность. Более того, краски, тертые на саркоколлине, не так легко размываются кистью, как с гуммиарабиком, что позволяет делать лессировки по гуаши и значительно облегчает наложение одного тона на другой. Недостатком этих красок являлось то что, засохнув, они почти не растворяются. Связующая способность камеди так велика, что она, высыхая, отдирала эмаль акварельных ящиков до белой жести; поэтому сохранять краски следовало влажными в небольших стеклянных широкогорлых флаконах, прибавляя время от времени смесь воды со спиртом. Наличие спирта задерживает ферментацию. Разводя краски водой со спиртом, взятых в разных соотношениях, можно менять быстроту высыхания. Краски, разведенные чистой водой, высыхают дольше и имеют тенденцию к растеканию и смешиванию друг с другом. Краски, разбавленные спиртом, имеют то 70
Художественные краски преимущество, что они лучше смачивают и хорошо ложатся по жирным поверхностям, а это позволяет писать акварелью по масляной живописи. Очень удобна такая живопись при отделке стен жилых помещений, где не хотят пользоваться масляными красками. Законченную роспись можно покрыть лаком или воском, в зависимости от того, какую живопись хотят получить - блестящую или матовую. Этот род акварели не следует покрывать фиксативом, так как последний содержит спирт, растворяющий саркоколлин. 2.4.6. ДЕКОРАТИВНАЯ АКВАРЕЛЬ Вид акварели, предназначенный для создания оригинальных декоративных эффектов. К декоративным можно отнести перламутровую, флуоресцентную, светящуюся (люминесцентную) и т.п. акварели. Благодаря прозрачности пленкообразователя и отсутствию связующего такие акварели могут наноситься на готовый рисунок, придавая ему тот или иной декоративный эффект. Например, с помощью перламутровых красок можно сделать блестящий снег или елку с мишурой, при этом, благодаря прозрачности акварели, рисунок под декоративным слоем остается видимым, но приобретает красивый блеск. При помощи флуоресцентных или/и люминесцентных красок можно придать особую яркость или даже светящийся эффект, например, ночному фейерверку. Связующим для декоративной акварели могут быть декстрин, гуммиарабик или другие камеди и их смеси. Используемые пигменты: перламутровые в количестве 9 - 15%, флуоресцентные - не менее 5%, металлические пудры в количестве 5 - 13%, люминесцентные - не менее 20%, глиттеры 6 - 10% и т.д. Для придания краске стабильности используются стабилизаторы, а для лучшего разнесения по бумаге - ПАВ. Как и любая водная краска, декоративная акварель требует использования биоцида в количестве 0,1 - 0,2%. Наносится декоративная акварель тонким слоем и высыхает 15-30 минут, а также обладает всеми техническими характеристиками обычной акварели. 2.4.7. БУМАГА ДЛЯ АКВАРЕЛИ Бумага для акварели должна быть достаточно толстой, чтобы не промокать насквозь и, в то же время, она должна хорошо впитывать воду. Бумага для акварели изготовляется различных сортов. Наиболее популярен «ватман». Этой бумаге (белого цвета) придается различная зернистость. Кроме белой бумаги можно использовать и тонированную. Также для акварельной живописи изготовляется специальный картон, который позволяет работать на нем без предварительной наклейки на доску, так как он имеет достаточную толщину и не коробится. Картон этот носит название «бристольского» и имеет поверхность различной зернистости. Акварель в старину выполнялась на пергаменте, который состоял из отбеленной кожи, на пластинках слоновой кости, на льняных отбеленных тканях и, позднее, на бумаге. Бумага, изготовлявшаяся в старину, имела хорошее качество, так как для выделки ее уже с XIV века шло исключительно льняное волокно, являющееся наилучшим материалом в бумажном деле. В XVII веке для производства бумаги впервые был применен хлопок, волокно которого в значительной мере уступает льняному. На хлопковой бумаге краски ложатся очень неравномерно. Использовалась и японская бумага, которая вырабатывается из лыка шелковичного дерева. В XIX веке в бумагу все больше стали добавлять древесные волокна, солому, а также минеральные наполнители - мел, барит, каолин, глинозем. Для маскировки желтого цвета стали использовать ультрамарин и берлинскую лазурь. 71
Художественные краски и материалы Бумага из древесины и соломы, вследствие несовершенства технологии, быстро чернела, поэтому для акварели была непригодна. Единственно пригодной бумагой для акварели была чистая льняная бумага, в состав которой входили лишь волокна льна без всяких посторонних примесей. Льняная бумага не должна отбеливаться ничем иным, кроме чистой воды, солнца и воздуха. Только на такой бумаге получалась правильная и ровная раскладка красок, которые к тому же приобретают и наибольшую яркость. Для проклейки бумаги употребляются мучной клейстер, крахмал, животный клей и желатин (к животному клею и желатину добавляются квасцы), канифоль, растворенная в водном щелочном растворе (тоже с квасцами). В старину бумага проклеивалась исключительно мучным клейстером, представляющим наилучший род клея для названной цели и который, к сожалению, все более и более в наше время вытесняется желатином. Бумага, проклеенная желатином, под влиянием сырости легко зацветает и покрывается грязными пятнами. Бумага должна быть равномерно проклеена во всей своей массе, а не только с поверхности; в противном случае после продолжительной работы верхний слой износится и обнажит следующий слой - непроклеенный, с неравномерной пористостью, что может вызвать при работе образование пятен. Сегодня бумагу производят из различных материалов - целлюлозы, льна, хлопка и др. 2.5. ГУАШЬ Гуашевые краски (от фр. goufche; ит. guazzo; лат. aquatus - водянистый, влажный) - основанные на клею водные краски. Характерны высоким наполнением и укрывистостью. Началом использования гуаши считается приблизительно середина XVI века (итальянский художник Паоло Пино), хотя сам термин появился только в XVIII веке во Франции. Разбавление чистых цветов белилами или мелом практиковалось давно. В эпоху Возрождения гуашью пользовались для исполнения иллюстраций, подцвечивания рисунков, расписывания предметов быта, а также для портретных миниатюр. Произведения живописи, выполненные гуашью, тоже носят название гуашь. С XVIII века гуашь становится широко распространенным видом живописи. 2.5.1. ГУАШЬ ТРАДИЦИОННАЯ Гуашь, как и акварель - водная краска, но основное отличие гуаши в ее непрозрачности, пастозности и высокой укрывистости. В первом приближении акварельные краски, в которые добавлены белила (баритовые, гипсовые, цинковые) и/или наполнители можно называть гуашью. Только крахмал (декстрин) чаще используется не картофельный, а кукурузный или пшеничный. В традиционных гуашевых красках основным связующим является гуммиарабик или другие камеди. Иногда используется декстрин или крахмал, только чаще не картофельный, как в акварели, а кукурузный или пшеничный. В XIX веке в декоративных гуашевых красках в качестве связующего часто использовался пшеничный крахмал, обработанный щелочью (7 - 7,5 г NaOH на 100 г крахмала и 1300 - 1400 мл воды). Для большей прочности к крахмальному связующему добавляли небольшое количество (0,5 - 0,8%) столярного клея. Гуашевые краски наносят на бумагу, картон, на грунтованный (не размываемый) холст, ткань, фанеру. Гуашь - краска непрозрачная, плотная, высыхая, она приобретает матовую бархатистость. Гуашь обратима - после высыхания размывается водой. Гуашь состоит из следующих основных компонентов: декстрин, гуммиарабик, фруктовая камедь, смолы-бальзамы (связующие вещества, пленкообразователи), раствор сахара (связующее и пластификатор), тонко перетертый пигмент, глицерин (пластификатор), 72
Художественные краски препарат животной желчи (поверхностно-активное вещество), ализариновое масло (эмульгатор, стабилизатор) и фенол (антисептик). Чтобы придать краске тиксотропность, пастозность и укрывистость, в состав вводят различные наполнители: каолин, бланфикс, цинковые белила и т.п. Примерная рецептура клеевого связующего для гуаши (в частях по массе). Клей (вишневый или гуммиарабик) 20 Вода 70 - 100 Бычья желчь 2-3 Глицерин 10-15 Ализариновое масло 3-5 Консервант О Чл о "-4 Лучшими связующими веществами для гуашевых красок являются растворы гуммиарабика и вишневого клея, однако часть пигментов взаимодействует с этими клеями, переводя их в твердое, нерастворимое в воде состояние. Твердеют составы на основе окиси хрома, стронциановой желтой, зеленого и фиолетового кобальта, сиены жженой, хромовой желтой и парижской синей. Для приготовления гуаши на этих пигментах природные камеди заменяют декстрином или вводят избыток пластификаторов - ализаринового масла, глицерина, мёда, патоки и т.п. Декстрина по сравнению с гуммиарабиком берется в полтора-два раза больше. Декстрины, в зависимости от крахмала, применяемого для их изготовления, делятся на картофельные и кукурузные, а в зависимости от вида катализатора - на кислотные и квасцовые. Иногда для изготовления гуаши использовался тапиоковый и некоторые другие декстрины, но это не имело практического развития. По цвету декстрины делятся на белые, палевые и желтые. В зависимости от физико¬ химических показателей различают три сорта декстринов (по каждому цвету в отдельности) - высший, первый, второй. Для живописных работ наиболее чистые цвета дают белый и палевый декстрины, но лучшей растворимостью и большей клеящей способностью обладают желтый и палевый. Для приготовления связующего декстрин смешивают с водой и при непрерывном перемешивании нагревают на водяной бане до температуры 65 - 70°С, после этого при той же температуре продолжают перемешивание смеси до образования совершенно однородной массы. Затем связующее охлаждают и добавляют все остальные компоненты. Соотношение массовых частей декстрина и воды зависит от вида используемого декстрина. При приготовлении связующего из белого декстрина берут декстрин и воду 0,8:1,0 по массе. При приготовлении клея из палевого и желтого декстрина берут декстрин и воду 1,0 - 1,3:1,0 по массе. При использовании гуммиарабика, вишневого клея и других камедей не следует брать их избыток, т.к. при высыхании накраска приобретает блеск. При недостатке клея в связующих накраски после высыхания плохо держатся на грунте и пачкают. При избытке воды краски становятся светлее и легче разносятся по основе, накраски после высыхания могут образовать трещины в корпусном слое. Наличие в гуаши значительного количества наполнителей приводит к тому, что высохшая краска несколько светлее влажной, что усложняет подбор цвета. Лучшие наполнители для гуаши - каолин и бланфикс, т.е. малоактивные вещества. Они не взаимодействуют со связующим и пигментами. Бланфикс (сульфат бария) на клеевой основе имеет высокую белизну, а по укрывистости превосходит каолин (силикат алюминия), хотя несколько уступает цинковым белилам. Каолин, кроме разбеления, выполняет и функцию тиксотропной добавки. Гуашь на бумаге высыхает от 20 минут до 2 часов, в зависимости от температуры и влажности воздуха, а также содержания сухого вещества в краске. Для пигментирования гуашевых красок применяют неорганические и органические пигменты, 73
Художественные краски и материалы обеспечивающие хорошую укрывистость. В основном гуаши - это монопигментные краски, поэтому они дают наиболее чистый разбел. К пигментам, обладающим на клеевом связующем высокой укрывистостью, относятся, например, английская красная, окись хрома, киноварь и др. К лессирующим пигментам для повышения укрывистости прибавляют цинковые белила и другие наполнители. Пигмент Цинковые белила, частей по массе Каолин, частей по массе Бланфикс, частей по массе Синий кобальт 30-50 40-60 25-40 Краплак красный 30-50 40-60 25-40 Охра красная 25-45 30-45 20-40 Английская красная 5-10 10-20 5-10 Киноварь 5-10 10-20 5-10 Кадмий красный 5-10 10-20 10-20 Охра 40-60 50-70 30-50 Сиена натуральная 70 - 100 80-110 60-90 Стронциановая 40-60 50-70 30-50 Окись хрома 5-10 10-20 5-10 Кобальт фиолетовый 20-30 20-30 15-20 Сиена жженая 20-30 20-30 15-20 Количество белил, которое нужно добавить к тому или иному пигменту в каждом отдельном случае, устанавливается опытным путем исходя из интенсивности тона, яркости цвета, химического состава, степени дисперсности, а также от рода белил и его свойств. Так, например, волконскоит и изумрудная зеленая при добавлении значительного количества белил становятся укрывистыми, но по цвету непригодны для гуаши. Количество клеевого связующего в гуашевых красках должно быть достаточным, чтобы они хорошо закреплялись на бумаге, не стирались и не пачкали после высыхания. Глицерин смешивается с водой в любых соотношениях и используется в гуашевых красках как пластификатор. Он улучшает разносимость краски по основанию, а также увеличивает время высыхания краски. Ализариновое масло (сульфированное касторовое масло) используется как эмульгатор, смачиватель (анионное ПАВ) и стабилизатор. Опытным путем в начале XX века было установлено приблизительное количество связующего, необходимого для получения красочной пасты определенного пигмента на вишневом клее, гуммиарабике или декстрине. Пигмент Количество связующего на 100 г пигмента Кобальт синий 170-210 Ультрамарин 70-90 Охра 60-110 Охра красная 110-120 Кобальт зеленый 40-50 Сажа газовая 340 - 400 Сиена натуральная 70 - 100 Охра золотистая 100-120 Феодосийская коричневая 70 - 100 Краплак красный 170 - 200 74
Художественные краски Краплак фиолетовый 170-210 Английская красная 150-210 Кадмий красный 40-70 Белила цинковые 40-70 Белила баритовые 60 - 100 Каолин 50-100 Окись хрома 60-90 Парижская синяя 200-250 Стронциановая 70 - 100 Хромовая желтая 70 - 100 Сиена жженая 90-120 2.5.2. ГУАШЬ ПЛАКАТНАЯ Плакатная гуашь отличается от художественной большей кроющей способностью и цветовой насыщенностью. Это достигается заменой цинковых белил каолином, меньше разбеливающим краску и делающим ее более насыщенной. Для декоративных работ и плакатов ранее вводили малопрочные пигменты: литоль-шарлах, ганза желтый, виридин, а также желтые хромовые. В современных плакатных гуашах используются высокоукрывистые и светопрочные синтетические органические пигменты - фталоцианиновые, азопигменты, органические лаки и др., а также искусственные железоокисные - бежевые, красные и коричневые. Неизменными остаются только черные сажи. Связующее на декстрине приблизительно содержит декстрина около 20%; глицерина до 10%; бычьей желчи до 4%; антисептика 0,1 - 0,3%; остальное - вода. Для получения краски в связующее добавляются наполнители (каолин, тальк, барит) до 100% по отношению к связующему. Пигменты вводятся исходя из их индивидуальных характеристик. Гуашевые плакатные и оформительские краски предназначены, в основном, для выполнения различных рекламных, ученических и других подобных работ. Они должны обладать ярким цветом и хорошей укрывистостью. Светостойкость для этих красок не имеет большого значения, поэтому для их изготовления применяют, как правило, органические нетоксичные пигменты с высокой красящей способностью. Могут использоваться флуоресцентные и перламутровые пигменты. Водно-клеевые краски, в том числе и гуашь, при длительном хранении претерпевают целый ряд превращений, в значительной степени изменяющих их первоначальные свойства - желатинизируются, расслаиваются, переходят в нерастворимое в воде состояние, при низких температурах створаживаются. Для предотвращения указанных превращений в краски вводят специальные водоудержатели, стабилизаторы, эмульгаторы и т.п. 2.5.3. ГУАШЬ ПЕРЛАМУТРОВАЯ И «МЕТАЛЛИК» Эти краски изготавливаются на природных или на искусственных клеях (декстрин, модифицированный крахмал, латексы, поливиниловый спирт, эфиры целлюлозы и др.). Отличаются от традиционных отсутствием наполнителей. В современных перламутровых гуашах красящей основой служат искусственные перламутровые пигменты (на основе слюды или синтетических полимеров) различных цветов. Для хорошей укрывистости наполненность краски пигментом очень высокая - от 12% до 20%. Частицы пигментов - пластинчатой формы и крупных размеров от 5 до нескольких десятков (иногда более 100) мкм. Большие механические нагрузки на перламутровые пигменты могут привести к потере металлического эффекта, поэтому 75
Художественные краски и материалы их не пропускают через краскотерочные и перетирочные машины. Перламутровые гуаши на основе натурального перламутра сейчас изготавливаются только для серьезных художественных и реставрационных работ. Металлики на основе порошков металлов требуют предварительной пассивации пигмента. В конечном продукте обычно используют пасты на основе алюминиевых и бронзовых пигментов, специально пассивированных для водоразбавляемых систем. Обычно это пигменты чешуйчатой структуры с частицами типа «серебряный доллар». Некоторые хроматические пигменты «металлик» изготавливаются на основе тонкодисперсного пластинчатого алюминия с осажденными на нем органическими пигментами. Размер частиц пигментов до 15 - 20 мкм. В отдельных случаях используются пигменты на основе слюды. Наполненность краски металлическим пигментом близка к максимальной (для алюминя 10 - 12%, доя бронзы 12 - 18% от общей массы краски). 2.5.4. ГУАШЬ ФЛУОРЕСЦЕНТНАЯ Флуоресцентные гуашевые краски выпускаются для декоративных и оформительских работ. Они представляют собой суспензию флуоресцентных пигментов, где связующим являются клеи (те же, что и в перламутровых) с добавкой пластификаторов (глицерин, полиэтиленгликоль и др.) и антисептика. Пигменты - высушенные растворы красителей и люминофоров в органических конденсационных смолах. Эти краски обладают способностью флуоресцировать под действием ультрафиолетовых и видимых фиолетовых, синих и зеленых лучей. В результате отраженный и испускаемый пигментом свет содержит желтых, оранжевых и красных лучей значительно больше, чем их содержится в падающем дневном свете, за счет чего яркость и насыщенность красок значительно увеличивается. Цветовая гамма флуоресцентных гуашевых красок достаточно ограничена - различные оттенки лимонно-желтого, зеленого, оранжево- или малиново-красного, голубого и фиолетового. В состав флуоресцентных гуашей входят декстрин (или другой клей) до 20%, пластификатор 5 - 10%, пигмент 3 - 8%, ПАВ 0,5 - 3%, биоцид 0,1 - 0,3%, специальные добавки до 2%. Эти краски имеют низкую кроющую способность, поэтому рекомендуется наносить их на белую подложку - белый грунт, бумагу и т.п., что делает их более яркими, при этом краски следует наносить тонким слоем. Флуоресцентная гуашь неводостойка, поэтому применять ее вне помещений не рекомендуется. При смешивании флуоресцентной гуаши с обычной яркость краски резко снижается. Хранить гуашь следует в плотно закрытых банках при комнатной температуре, не допуская охлаждения ниже нуля. Засохшую гуашь заливают водой или, лучше, однопроцентным раствором желатинового или столярного клея и растворяют в течение двух-трех суток, после чего тщательно размешивают для получения однородной массы. Наполнители во флуоресцентных гуашах не применяются, так как резко снижается видимый эффект флуоресценции. 2.5.5. ГУАШЬ ЛЮМИНЕСЦЕНТНАЯ Краски после экспозиции искусственным или солнечным светом обладают эффектом послесвечения - при помещении в темноту отдают энергию в виде яркого свечения. Изготавливаются на основе традиционных пленкообразователей - гуммиарабика, декстрина, фруктовых камедей. В качестве светящегося компонента применяются современные синтетические фотолюминофоры на основе сульфидов, алюминатов и т.п., содержащие активаторы. Для использования в водных красках люминофоры должны быть защищены специальными гидрофобными оболочками. 76
Художественные краски Гуашевые люминесцентные краски (при бесцветном связующем) не имеют декоративного вида, т.к. цвет люминофоров от грязно-желтого до серо-зеленоватого. По декоративности их различает только цвет послесвечения в темноте. Цветовая гамма люминесцентных красок ограничена - лимонно-желтый, желто-зеленый, голубой, оранжевый, красный, фиолетовый. Декоративность самому покрытию можно придать введением минимального количества хроматических пигментов, однако при любом добавлении непрозрачных компонентов (пигменты, наполнители) резко снижается эффект люминесценции. Для подкраски люминесцентных красок чаще всего используются флуоресцентные пигменты. Для получения люминесцентной краски в состав необходимо ввести от 20 до 60% люминофора. Время послесвечения современных люминесцентных красок от 12 до 48 часов. Свечение наиболее яркое только первые несколько минут после удаления от источника света, затем резко снижается. В конце указываемого производителем времени послесвечения оно еле различимо. 2.5.6. ГУАШЕВЫЕ КРАСКИ НА ИСКУССТВЕННЫХ КЛЕЯХ Акриловые гуашевые краски. Помимо традиционной, в настоящее время предлагается гуашь на акриловой основе. В этих красках связующим веществом являются различные типы акриловых латексов, поэтому их рабочие характеристики заметно отличаются от традиционных. При высыхании эти краски становятся необратимыми, в отличие от обычной гуаши. В живописи можно комбинировать слои обычной и акриловой гуаши (последняя кладется поверх и не может хорошо перекрываться традиционной). В состав необходимо вводить биоцид. Работая гуашью, надо иметь в виду, что при высыхании она меняется в цвете и тоне (светлеет). Окись хрома, кадмии, кобальты, охра светлая, охра золотистая, изумрудная зеленая светлеют. Ультрамарин, краплаки, сиена натуральная, сиена жженая темнеют с последующим высветлением. Темнеют ганза желтая, оранжевая. При этом неразбеленные краски меняются слабее, чем разбеленные. По светостойкости гуашь подразделяется на три группы. 1- я группа: • подгруппа А - светостойкие краски (5 баллов). На этикетке две красные звездочки; • подгруппа Б - светостойкие краски (4 балла). На этикетке две черные звездочки. 2- я группа - умеренно светостойкие краски (3 балла). На этикетке одна черная звездочка. 3- я группа - слабо светостойкие краски (2 балла). На этикетке нет звездочек. .Акриловые гуаши относятся к 1-й группе (подгруппа А), т.е. максимально светостойкие. Другие положительные характеристики - хорошая эластичность и адгезия к большинству оснований, таких как бумага, картон, грунтованный и негрунтованный холст, дерево, стекло, многие пластики, металл и т.д. Выпускаются акриловые гуаши и с различными декоративными эффектами - металлики (разных оттенков), флуоресцентные, перламутровые. Поливиниловый спирт (ПВС). Водорастворимый синтетический полимер, химическая формула [-СН2СН(ОН)-]п. Растворимость в воде зависит от молекулярной массы полимера. Плотность 1,27— 1,30 г/см3; показатель преломления 1,50 - 1,53. Использование поливинилового спирта как связующего показало, что краски, стертые на нем, переходят из обратимого состояния в необратимое (т.е. не растворяются в воде после высыхания). Гуашь на ПВС содержит до 25% связующего, до 65% пигментов и наполнителей, остальное - вода, биоцид, ПАВ и функциональные добавки. Гуашевые краски, приготовленные на ПВС, имеют чистый тон, укрывисты, прочны и совершенно не смываются водой.
Художественные краски и материалы Оксиэтилцеллюлоза (ОЭЦ, тилоза). Водорастворимый простой эфир целлюлозы - белый порошок с желтоватым оттенком. Растворимость в воде и вязкость растворов зависит от степени полимеризации. Вязкость растворов повышается в щелочной среде. Концентрированные водные растворы ОЭЦ псевдопластичны; наиболее стабильны при pH 6,5 - 8,0. Может выступать в качестве пленкообразователя, стабилизатора и загустителя водных составов. Краски на ОЭЦ разносятся по бумаге хуже, чем декстриновые, склонны к створаживанию, обладают низкой адгезией, но могут создавать объемные мазки. При высыхании дает прозрачные пленки, свето- и маслоустойчивые. Тилоза дает пленку немного темнее гуммиарабика, скорость высыхания пленки тилозы такая же, что и гуммиарабика. Пленки обратимые, немного мутные, эластичные и имеют хорошую адгезию к бумаге. Для красок используются средневязкие растворы с содержанием ОЭЦ от 4 до 10%, добавкой пластификатора (глицерин, этаноламин) и обязательного биоцида. Могут применяться любые пигменты и наполнители. С помощью добавления в раствор функционального наполнителя можно избежать применения большого количества загустителей, которые обычно используются для увеличения вязкости. Для повышения адгезии можно ввести декстрин. 2.6. ПАСТЕЛЬ Пастель (франц. pastel, от итал. pastello, уменьшительное от pasta — тесто) — мягкие цветные палочки-карандаши. Есть версия, что пастель получила свое название от слова «а пастелло», которым именовали прием рисования одновременно итальянским карандашом и сангиной, применявшийся итальянскими художниками в XVI веке. Пастель может удачно сочетаться с акварелью, а также может использоваться вместе с чернилами, гуашью, акрилом и др. Пастель имеет более полутора тысяч оттенков. Пастель совершенно непрозрачна. В состав пастельных карандашей входят мелкодисперсные пигменты, каолин, бланфикс, часов-ярская глина, белая сажа (аморфная двуокись кремния) и очень небольшое количество связующих веществ. В качестве связующих веществ применяются различные камеди (гумми) - трагант, гуммиарабик, рожковая камедь. Бывает четырех типов - сухая, масляная, восковая и кремниевая. Сухая пастель (ее еще называют мягкая пастель) имеет довольно обширную цветовую гамму, хорошо смешивается друг с другом. Благодаря тщательному измельчению глин с пигментами высшего качества получается мягкая пастель, оставляющая интенсивный бархатистый след. Связующее - часов-ярская глина и гуммиарабик, трагант или, реже, другие камеди. Сейчас используют желатин, эфиры целлюлозы и даже латексы. В качестве наполнителя сухая пастель содержит мел, что не позволяет получать с ее помощью насыщенных тонов. Часов-ярская глина - уникальный материал, способный формоваться с водой и после высыхания сохранять форму. Широко используется как огнеупорный материал, а также как компонент глазурей, пастели и др. Желатин и эфиры целлюлозы в небольших количествах хорошо связывают пастельную массу в карандаше, но они слишком гидрофильны. Во влажных помещениях карандаши и рисунки, выполненные ими, быстро плесневеют. При небольшой доле этих вяжущих карандаши легко ломаются, при большом содержании на поверхности карандашей могут появиться хлопья эфиров целлюлозы. Латексы хорошо связывают частицы пастели, но при этом теряется бархатность изображения, карандаши становятся твердыми и «необратимыми», цвета плохо смешиваются между собой. Масляная пастель. Основу этого вида пастели составляет льняное масло, на котором затирается пигмент. В некоторые пастели добавляется воск. В отличие от сухой пастели, следы от масляной пастели получаются более интенсивными и яркими. Очень мягкий, пластичный 78
Художественные краски материал. Дает чистое смешение цветов, плавные переходы между тонами. Позволяет рисовать в технике пастели и в технике масляных красок, в том числе имитируя мазки. При высыхании часть масла из пастели впитывается в бумагу, что делает рисунок немного темнее. Масляная пастель, в отличие от сухой, не требует закрепления. Восковая пастелъ - основным компонентом является отбеленный пчелиный воск с добавлением все тех же пигментов, обладает хорошей цветостойкостью, штрихи получаются яркими и интенсивными. Восковые пастели обычно выпускаются разными гаммами, которые могут смешиваться между собой. Восковая пастель на требует закрепления. Кремниевая пастель изготовляется на основе гидрата окиси кремния, углекислого магния и окиси магния, которые являются связующими веществами. Характерная особенность пастели - ее прочность. Рисунки, выполненные этим материалом и зафиксированные кремниевым фиксативом, не теряют бархатистости и матовости, и в то же время при сотрясениях пастель не осыпается, причем рисунки, выполненные кремниевой пастелью, можно даже скалывать в рулон. Художественные масляные мелки. Отдельный материал - нечто среднее между сухой и масляной пастелью. Рисуют мягко, не крошатся, не ломаются. Поддаются растушевке. При этом рисунок блестит, как будто выполненный восковыми карандашами, но гораздо мягче и теплее. Качество мелков очень высокое, произведены они в форме небольших квадратных карандашиков, что позволяет прорисовывать мелкие детали и раскрашивать. Цвета очень хорошо смешиваются друг с другом, создавая плавные переходы или новые оттенки. В состав старой пастели входили гуммиарабик (или гуммидрагант), сахар, овсяный отвар и молоко. Некоторые твердые пигменты затирали на мыльной воде для придания им мягкости. Пастельные карандаши должны быть сухими и мягкими, чтобы можно было перекрывать один слой другим. Иногда изготавливаются твердые карандаши, которыми можно рисовать тонкие линии. Недостаток пастели в том, что она очень чувствительна к механическим повреждениям, легко стирается, осыпается и т.п. Преимущество пастели - в большой свободе радикальных изменений: она позволяет снимать и перекрывать целые слои, в любой момент прекращать и возобновлять работу. Пастель допускает съемные тонкие слои, втирание краски пальцами или специальным инструментом, достигая тончайших, нежнейших переходов тонов. Колористические границы пастели определяются тем, что пастельный карандаш допускает только кроющие (пастозные), но не прозрачные краски, поэтому грунт не просвечивает и не принимает участия в колористических эффектах пастели. В процессе изготовления пастельных карандашей их незасохшая масса выглядит как тесто, паста - отсюда и название. Пастель имеет много нежных оттенков каждого цвета. Для приготовления пастели применяют слабые растворы траганта, гуммиарабика, декстрина, желатина, сахара, мыла, меда, сильно разбавленные эмульсии темперы, молоко, отвар солода, овсяный клей и т. п. Желатина в растворах используется не более 3%. Гуммиарабик (более 2%) образует на поверхности карандашей твердую корку и придает краскам хрупкость. Введением добавок мёда, леденца и глицерина можно увеличить эластичность красок. Снятое молоко, слабые растворы мыла, мёда и сильно разбавленные темперные эмульсии применяются главным образом для карандашей из каолина и цинковых белил ввиду их очень слабой вяжущей силы. Овсяный клей и отвар солода применяются для пигментов, склонных к отвердеванию - краплака, парижской синей и красного кадмия. Для приготовления различных карандашей, в зависимости от качества пигмента, нужны разные связующие вещества. Некоторые пигменты без связующего образуют плотные карандаши. Карандаши, приготовленные на гипсе или каолине, требуют очень незначительного количества связующего. Одним из лучших связующих компонентов для цветных карандашей считается трагант. Гумми трагант - студенистое липкое вещество, вытекающее из многих видов растений 79
Художественные краски и материалы астрагала. Не имеет ни вкуса, ни запаха. Продается в высушенном виде (куски или порошок). Трагантовая камедь бесцветная или слабо окрашенная, в воде очень сильно набухает и употребляется в качестве связующего компонента для многих целей. Карандаши изготавливаются трех сортов - твердые, полутвердые и мягкие, что зависит от свойств и качества связующего и от примесей компонентов, придающих им мягкость. Из пигментов в пастели применяют только прочные и светоустойчивые, т.е. такие, которые входят в состав масляных красок, и тонкодисперсные, как для акварели. Наиболее часто употребляемыми пигментами для пастели считаются следующие - цинковые и титановые белила, плавленый мел, светлая охра, прокаленная окись цинка, каолин, гипс, легкий шпат, тальк, желтый и красный хром, кадмий сернистый, красная охра, киноварь, венецианская красная, желчный камень, гаранс, индиго, берлинская или прусская лазурь, коричневая прусская (жженая берлинская лазурь), умбра, смальта, кобальт, ультрамарин. Употребляются также индейская желчь и кармин, но последний сильно зависит от действия света. Зеленая пастель готовилась из смешанного синего и желтого пигментов. Продавались пастели, красящими веществами в которых являлись кассельская земля, кельнская земля, битум, неаполитанская желтая и многие лаки. В XX веке минеральные пигменты стали сочетать с синтетическими, что расширило цветовую гамму пастельных карандашей. В некоторых карандашах служат добавками фарфоровая, а также трубочная глины. Вследствие легкой изменяемости гипса и каолина при закреплении фиксативами рекомендуется применять их в смеси с цинковыми белилами в соотношении 1:1 или 2:1. Для приготовления раствора взвешивают 3 г траганта и всыпают в 100 мл теплой воды и оставляют в покое на 8 - 10 часов. Затем содержимое нагревают до тех пор, пока не образуется клейстер. Если пигменты - охры, сиены (содержащие глинозем) - требуют меньшего количества связующего, то 3% раствор гумми разбавляют водой вдвое и втрое по объему. Количество связующего для пигментов устанавливается в каждом отдельном случае опытным путем на основании предварительных проб, так как одни и те же по названию пигменты часто обладают различными свойствами. Изготовление карандашей. Порошок пигмента стирают с водой в ступке в крутое тесто и затем прибавляют раствор связующего вещества. Паста немного подсушивается на воздухе, чтобы можно было формовать из нее карандаши. Тесто не должно быть обезвоженным, чтобы оно не крошилось и не клеило. Слегка обезвоженное тесто выкатывается в руках или между двух стекол (сильно нажимать не рекомендуется). Можно делать карандаши прессованием в гильзах, а также в металлических трубочках. Часто масса продавливается в виде тонкой «колбаски» через матрицу винтового пресса; для этих целей можно легко приспособить обыкновенную небольшую мясорубку. Шкала тонов получается при помощи разбавления белыми наполнителями. Некоторые пастельные карандаши, например изумрудная зеленая, скользят по бумаге; этот недостаток устраняется введением в состав талька или стеарата кальция. Сухие карандаши должны быть гигроскопичны и легко набирать влагу. Если карандаши получились слишком твердыми, то их надо вновь размельчить, смешать с водой и извлечь связующее вещество, а потом прибавить немного снятого молока или очень разведенного раствора мыла или овсяного клея. Карандаши сушатся на бумаге при температуре 20 - 40°С. Для создания пастели различных цветов пигмента берется от 10 до 40%, в зависимости от красящей силы пигмента. Остальное - наполнители, которые могут браться индивидуально или в смесях. Некоторые цвета могут содержать только каолин, мел, гипс или тальк, а другие - смесь этих наполнителей в различных соотношениях. Так, например, охры, сами являясь глиноземистыми пигментами, могут потребовать только мел, а ультрамарин - только каолин или его смесь с тальком. 80
Художественные краски Кроме обычных цветных пастельных карандашей выпускаются флуоресцентные карандаши различных цветов. 2.6.1. ИСТОРИЯ ПАСТЕЛИ Впервые термин «пастель» встречается в конце XVI века в трактате итальянского художника Джованни Паоло Ломаццо (1538 - 1592 гг.). Происхождение пастели относят ко второй половине XV века. Многие исследователи считают, что придворный французский художник Жан Перреаль (1455 - 1528 гг.) придумал мягкие цветные мелки, с которыми в 1499 году познакомил Леонардо да Винчи (1452 - 1519 гг.). Самый ранний известный рисунок пастелью создан в 1499 году Леонардо да Винчи - портрет Изабеллы д'Эсте, герцогини Мантуанской. Этюд выполнен черным мелом и сангиной, желтой пастелью подчеркнута горловина платья, коричневой - пышная прическа. Первое время художники применяли пастель для графических портретов, этюдов и зарисовок. Изначально использовались мелки с черной сажей, красные на основе сангины, сурика и киновари; желтые и коричневые на охрах. Позднее появляются зеленые и синие мелки. На протяжении всего XVI века пастель служила вспомогательным средством, чтобы оттенить цветом графические рисунки. В Луврской галерее хранится пастель - портрет старушки монахини, выполненный французским художником Дюмустье в 1615 году. Статус пастели был признан в 1663 году, когда в Королевскую Академию живописи и скульптуры приняли Дюмустье как первого признанного пастелиста (peintre en pastel). Тем самым техника пастели получила официальное признание и равные права с живописью. В 1698 году (по некоторым данным в 1701 г.) в Академию был принят французский портретист Жозеф Вивьен (1657 - 1734 гг.) - популяризатор и специалист в области техники цвета в пастели. Расцвет пастельной живописи во Франции начался с приездом в Париж в 1720 году венецианской художницы-пастелистки Розальбы Каррьера (1675 - 1757 гг.), ставшей портретисткой французской королевской семьи. Почти полностью посвятил себя пастели французский портретист Морис Кантен де Ла Тур (1704 - 1788 гг.), достигшего в пастели небывалого мастерства и совершенства. Самое поразительное - размеры пастелей де Ла Тура. Например, размер портрета маркизы де Помпадур (1755 г.) - 177,5x131 см, а размер портрета председателя Габриеля Бернара де Рие (1741 г.) еще больше -210x151 см! В Англии мода на пастель началась с середины 1730-х годов и достигла таких высот к середине века, что многие английские художники, возвращаясь из Италии, где они обучались живописи маслом, видя, что пастель более популярна, обращались к рисованию мелками. Технология пастели постоянно развивалась, изобретались новые оттенки, которым давались оригинальные названия, например «цвет голубиной шейки», «тертой земляники», «опавших листьев» и даже такие экзотические, как «цвет бедра испуганной нимфы» или «цвет паука, замыслившего недоброе». В Германии к 40-м годам XVIII века начинается признанное использование пастели. Англия конца XVIII века - принятие пастели как самостоятельного искусства. В России эта техника стала известна в середине XVIII века, сначала в виде привозных образцов, среди которых было немало так называемых «головок» - детских и женских изображений мифологического и аллегорического характера, претендовавших на создание некоего «идеального» образа, отвечавшего вкусам времени. Легкость техники пастели способствует тому, что многие любители с успехом занимаются именно ею, а не масляной живописью и миниатюрой, здесь число дилетантов совсем невелико. Еще в начале XIX века среди непрофессионалов бытовало представление о живописи как о «растушеванном рисунке», а пастель позволяла путем «растушевки» рисунка создать вполне живописное произведение. 81
Художественные краски и материалы Пастелью называются и карандаши и картины, исполняемые такими карандашами на шероховатой цветной бумаге (раньше рисовали на бумаге, покрытой слоем пемзы - papier pumicif), на дереве с такой же поверхностью, на шероховатой веленевой коже, пергаменте, различных материях и т.п. Для придания поверхности бумаги или материи шероховатости употребляется также тонкий песок, мельчайшие древесные и пробковые опилки; иногда используют полотно, которое загрунтовано мелом на клею. 2.6.2. ЗАКРЕПЛЕНИЕ ПАСТЕЛИ Пастель очень плохо удерживается на бумаге, даже при незначительных встрясках она осыпается. В настоящее время специально для пастели производится текстурная бумага различных цветов. Фон бумаги помогает придать рисунку пастелью единство. Для пастели также может использоваться бумага для черчения, акварельная бумага, обычный ватман. Бумагу, на которой рисуют пастелью, чаще всего грунтуют гипсом или акриловой краской. Для закрепления рисунков применяют фиксаторы-закрепители, но тогда пастель теряет свою бархатистость, а рисунок — свою колористику. Закрепитель - это смола, растворенная в спирте. Когда закрепитель наносится на рисунок, спирт испаряется, а смола остается и удерживает красочный слой на месте. Закрепители наносятся на поверхность рисунка равномерным распылением. Можно увеличить прочность пастели, увеличив количество связующего, но при этом пастель приближается к клеевой живописи — краска не осыпается от сотрясения, но еще легко стирается. Для полного закрепления нужно еще больше увеличить количество связующего, чтобы все частицы верхнего слоя окружить фиксативом или, говоря иначе, средой гораздо более плотной, чем воздух, что исключает бархатистую матовость пастели. Существуют фиксативные лаки, которые используются для закрепления готовой картины. Они представляют собой раствор синтетической смолы в органическом растворителе. В XVIII веке Латуром был разработан желатиновый фиксатив, который более 100 лет применялся художниками. Эго привело к порче огромного числа картин, написанных пастелью, т.к. желатин является прекрасной средой для развития микроорганизмов, а необходимых антисептиков в то время еще не применяли. Как следствие, картины были подвержены гниению и многие безвозвратно испорчены. 2.6.3. ОСНОВАНИЯ ДЛЯ ПАСТЕЛИ В качестве основания для работы пастелью используются ватман, замша, тонированная бумага, фильтровальная, мелкозернистая, шлифовальная бумага (шкурка) мелких номеров, картон и чертежная бумага, покрытая специальным грунтом, велюровая бумага. Для рисования пастелью нужна фактурная поверхность, которая будет удерживать пигмент. Пастель не обладает адгезией к глянцевым поверхностям, например к мелованной бумаге, но хорошо наносится на 100% тряпичную проклеенную pH-нейтральную бумагу для акварели или рисования. Содержание и тип связующего, используемого в тряпичной бумаге, значительно меняется в зависимости от производителя. Пастель легче разносится по твердым поверхностям. Для увеличения адгезии пастели к основе используют слой клеевого или латексного грунта с грубо дисперсными наполнителями (например, кварцевым песком или мраморной мукой). В настоящее время в качестве основания для пастели чаще всего используют специальную бумагу, шероховатый картон или наклеенный на картон холст. Часто рисунки пастелью выполняются на цветной бумаге. Тон бумаги подбирается индивидуально, учитывая задачи рисунка. Поверхность бумаги должна быть в меру шероховатой и не вызывать крошения пастельных карандашей, что затрудняет работу. Сейчас выпускаются специальные бумаги для пастели с плотностью от 90 до 360 г/см2. Бумага может быть чисто 82
Художественные краски целлюлозной или содержать значительную долю хлопка или ветоши. Более всего важна проклейка бумаги и шероховатость поверхности. Иногда используется пастельная доска из прессованных частиц пробки. Так как пробка имеет пружинящие свойства, то пастель без грунтования и финишного закрепления держится на ней плохо. Древесно-стружечная плита имеет хорошую шероховатость и неплохо удерживает пастель. Для удобства письма и лучшего сцепления пастели с поверхностью основу из ДСП зашкуривают перпендикулярными движениями. Аналогичным способом для пастели можно подготовить и поверхность древесноволокнистой плиты. В качестве основания для пастели может быть выбрана гипсовая или цементная оштукатуренная стена. Штукатурка должна полностью отвердеть и просохнуть. При необходимости поверхность грунтуют цветной клеевой или латексной грунтовкой. 2.6.4. ГРУНТ ДЛЯ ПАСТЕЛИ Для грунта можно использовать казеиновый или мучной клейстер (желатин не рекомендуется). Грунт составляется, например, из клейстера, необходимого по тону пигмента и толченой пемзы. Наносится кистью на поверхность холста, картона и т.п. Можно поступать и таким образом: бумагу или холст покрыть мучным клейстером, состоящим из 1 части муки на 10 частей воды, и сразу же, пока они сырые, обильно посыпать толченой пемзой (можно мраморной пылью, тонкоизмельченным кварцевым песком или корундом). После высыхания грунта излишек абразива стряхивают с поверхности. Таким же образом можно использовать и казеиновый раствор, клей КМЦ (обойный клей), латекс и т.п. Другой вариант: для приготовления клейстера берут 4 - 6 г крахмала, разводят в 100 мл воды, затем нагревают до кипения (но не кипятят) до образования клейстера. Следует всегда пользоваться свежеприготовленным клейстером. Этим клейстером промазывают картон или холст так, чтобы после высыхания были не заметны штрихи от кисти, рекомендуется клейстер разравнивать влажной губкой. Мокрую поверхность посыпают порошком пемзы. Избыток удаляется встряхиванием и постукиванием по краям. Для пастели чаще применяют темно-серый грунт. 2.7. КЛЕЕВЫЕ КРАСКИ Клеевые краски - древнейший живописный материал. Первобытным художникам были доступны только природные клеи растительного и животного происхождения - соки, камеди, слизи и т.п. Древнерусские живописцы использовали в качестве связующего отвары зерен злаковых растений. В средневековой Европе употреблялся мездровый клей. Живопись клеевыми красками (техника tuchlein) на незагрунтованном холсте была широко распространена в XV - XVI веках в Европе, особенно в Нидерландах и Германии. Клеевые краски часто использовались для завершения фресковых росписей. Современные клеевые краски - это суспензии пигментов и наполнителей в водных растворах пленкообразующих веществ - синтетических полимеров, клеев растительного и животного происхождения (эфиров целлюлозы, декстрина, казеина, альбумина, поливинилацетата, поливинилового спирта и др.). Кроме пигмента и пленкообразующего, краски содержат наполнители - мел, тальк, каолин, гипс и др. В состав клеевых красок могут входить также стабилизаторы, загустители (эфиры целлюлозы, аэросил), пластификаторы, гидрофобизаторы (стеараты Са и А1), диспергаторы (триполифосфат натрия, лецитин, октиловый или нониловый спирт), антисептики (формалин, катамин АБ). 83
Художественные краски и материалы Обычно клеевые красочные составы применяют в виде сухих смесей пигментов с наполнителями, которые непосредственно перед применением смешивают с клеем. Производятся и жидкие клеевые краски, которые могут храниться и использоваться в течение нескольких лет (при наличии консервантов). Клеевые краски с добавлением растительного связующего (клейстера) менее атмосферостойки, чем с животным клеем, но дают более бархатистые, мягкие тона. Наносят клеевые краски с помощью кисти, валика или методом распыления на бетонные, кирпичные, оштукатуренные или деревянные поверхности, предварительно покрытые слоем грунтовки. Грунтовкой для таких красок часто служат клеевые растворы медного или цинкового купороса или алюмокалиевых квасцов. Обычно краски наносятся в два слоя. В результате образуются пористые неводостойкие покрытия с хорошими декоративными свойствами (матовые или с шелковым блеском). В отличие от покрытий на основе масляных и эмалевых красок, покрытия на основе клеевых красок не препятствуют испарению влаги из окрашиваемого объекта, например из непросохшей штукатурки, т.е. эти краски не только быстро сохнут, но и образуют паропроницаемые покрытия. Клеевые краски применяют главным образом для декоративной отделки внутри помещений с низкой влажностью. Пропорция между клеем и водой может быть различна и зависит от назначения клеевых красок и природы клея. Самое низкое содержание клея (3 - 5%) в строительных побелочных красках. После высыхания поверхность рыхлая, краска легко стирается с окрашенной поверхности, а при высыхании сильно изменяется в тоне. Краски для стенописи содержат до 15% клея. Они менее бархатисты и меньше изменяют тон при высыхании. Более плотные, не мелят и не стираются с поверхности. Реставрационные краски могут содержать различное количество клея, это зависит от состояния реставрируемой поверхности и от состава исходной краски. При избытке клея краски остаются блестящими и после высыхания, но могут растрескиваться и осыпаться. Для предотвращения растрескивания вводятся пластификаторы. Некоторые из пигментов (умбра, кассельская земля, ультрамарин, брауншвейгская зелень, сиенна, слоновая кость и сажа) требуют больше клеевого раствора, нежели прочие краски, так как при малом содержании клея легко стираются. В некоторых случаях готовят более насыщенный клеевой раствор. Для окраски поверхностей, ранее окрашенных клеевой краской, грунтование поверхности проводится краской с большим содержанием клея и малым содержанием наполнителя. В большинстве случаев (если это не реставрация самой клеевой живописи) проводиться полное снятие старой краски. Латексные краски при перекрывании клеевых обычно «стягивают» последние с поверхности. Для латексных финишных красок в этом случае требуется грунтование - разбавленный водой латекс (с биоцидом) в соотношении вода/латекс 3-5:1. Клеевыми красками являются декстриновые, казеиновые, крахмальные, желатиновые и т.п. В декстриновых красках пленкообразователем является декстрин - полимер, получаемый из крахмала, а в красках казеиновых - казеин - молочный белок. Обезжиренный творог содержит примерно 11% казеина. Уже несколько тысячелетий назад люди знали о том, что известь в смеси с творогом является отличным связующим для клеев и красок. Клеевые краски, являясь самыми первыми из примененных человеком, сейчас обычно используются как художественные (акварель, гуашь) краски. Редкое исключение - побелочные интерьерные краски. 2.7.1. КАЗЕИНОВЫЕ КРАСКИ Казеиновые - самые прочные из клеевых красок. В зависимости от состава и технологии изготовления могут быть обратимыми или необратимыми. Представляют собой суспензию пигмента, наполнителя, щелочи, ПАВ и биоцида в водном растворе казеина. Казеин - это 84
Художественные краски сложный белок (фосфопротеин), образующийся при створаживании молока. Состоит из аминокислот и содержит большое число фосфатных групп, которые связывают кальций. В молочных продуктах казеин присутствует в виде кальциевой соли - казеината кальция. Казеин придает краскам ровную матовую поверхность после высыхания. Высушенный обезжиренный казеин - белый аморфный порошок без вкуса и почти без запаха. Казеин является давно известным связующим, который широко применяется в малярных работах, во фресковой живописи, а также для изготовления казеиновой темперы и клеевых красок. Казеиновые окраски очень долговечны. При стеновой живописи по штукатурке казеин постепенно химически соединяется с основой, в результате чего красочный слой становится очень прочным и атмосферостойким. Недостатком казеина является то, что приготовленные казеиновые краски долго не хранятся - быстро загнивают и желатинизируются. Поэтому обычно готовят сухую казеиновую краску, которую непосредственно перед работой замешивают с водой в соотношении 1:1. Готовая краска имеет срок жизни до 2 суток. При введении в казеиновую краску специальных стабилизаторов можно получить жидкие краски, сохраняющие все свои малярные и художественные свойства до года и более. Казеин растворим в разбавленных растворах щелочей и в сильных кислотах, однако нерастворим в разбавленных кислотах, где он выпадает в осадок. Для растворения казеина в воде требуется присутствие щелочи. Лучшим разбавителем для казеиновых красок является обрат - обезжиренное молоко. Для традиционных казеиновых красок применяют: • связующее - казеин, творог, казеинат натрия; • щелочные компоненты - известь, бура, аммиак, сода, мыло; • пигменты и наполнители - каолин, мел, тальк, гипс, белила, угольная сажа, ультрамарин и другие щелочестойкие пигменты; • антисептик - фенол (сейчас используется только в малярных красках), синтетические консерванты, эффективные в щелочной среде. Приготовление связующего из творога: твердый творог (без сыворотки) размельчают и кладут в известковую воду (1 кг творога на 2 - 3 л известковой воды), при перемешивании добавляя раствор аммиака. Через несколько часов получается казеиновый клей. Мягкий творог содержит много сыворотки, которая снижает клейкость и содействует образованию плесени на влажных местах. Поэтому для удаления сыворотки творог предварительно завертывают в плотное льняное полотно и промывают в проточной воде. Воду отжимают, творог измельчают и хорошо проминают. Казеиновые клеи, приготовленные из молотого казеина или из творога, являются связующими одинаково прочными, с той лишь разницей, что сухой казеин, в отличие от творога, может храниться достаточно долго. Производятся технический и пищевой казеин, по способу получения - кислотный и сычужный. Кислотный получается из обезжиренного коровьего молока (обрата) при действии на него кислот (молочной, уксусной, серной, соляной и кислой сывороткой). Сычужный получается в результате свертывания обезжиренного коровьего молока при действии на него сычужного фермента (порошка или пепсина). Сычужный казеин растворяется в растворах аммиака и не растворяется в растворах буры. Кислотный казеин растворяется в растворах буры (в 100 мл 5 - 10% раствора буры растворяется до 20 г сухого кислотного казеина), а также в 10% растворе карбоната аммония. Для производства красок используется технический кислотный казеин (темпера, стенопись и др.). Казеин поставляется в виде зерен или порошка с размером частиц 0,25 - 0,55 мм (пищевой) и 0,50 - 10 мм (технический). Цвет светло-палевый. 85
Художественные краски и материалы Характеристика Пищевой Технический Кислотный Сычужный Кислотный Сычужный Массовая доля влаги, %, не более - - 12 - Массовая доля жира, %, не более 1,5 2,0 2,0 2,5 Массовая доля белка, %, не менее 90 84 82 80 Массовая доля золы, %, не более - 7,0 - 8,5 Свободная кислотность, см3, 1N раствора NaOH на 1 г сухого вещества, не более 1,02 0,94 1,02 - 1,70 1,45 Индекс растворимости (объем осадка на 1 г казеина), см3, не более 0,4 1,2 0,4-0,6 1,6 Приготовление связующего из сухого казеина: 1 кг казеина замачивают в 5 л воды и оставляют набухать до следующего дня. Затем его перемешивают и добавляют 18 г буры или 26 г аммиака, или 29 г щелочи, или от 500 до 800 г известкового теста, хорошо перемешивают и опять оставляют на несколько часов для клееобразования. Время от времени смесь перемешивают, чтобы растворились все крупинки казеина. Получается однородная, слегка мутная, очень клейкая масса. Для ускорения процесса смесь нагревают на водяной бане до 50 - 60°С. При более высокой температуре казеин утрачивает клейкость и, замоченный в горячей воде, сильно затвердевает и его нельзя растворить никакой щелочью. При недостаточном количестве казеина краска будет непрочной, неводостойкой и выцветать. При излишке казеина краска будет стекать с вертикальных поверхностей и может легко отделиться от основы. Количество казеина зависит от применяемого минерального пигмента. Жженые земляные пигменты требуют больше казеина, чем, например, охра и другие необожженные земли. Обычно количество казеина колеблется в пределах от 10 до 20% от массы смеси. Казеин, как и другие клеи, поддается действию углекислого газа. Обработанный аммиаком или бурой с добавкой растительного масла или смоляного лака, образует эмульсии, устойчивые к воздействию окружающей среды. В этом случае они пригодны для внутренних и наружных работ. Избыточный казеин в краске. Если краска стекает со стены, то в сосуд с краской добавляют небольшое количество гипса и перемешивают. Краска несколько загустевает. Большое количество гипса вызвало бы свертывание краски (образование крупинок). Чтобы облегчить нанесение казеиновой краски при стенописи, а также повысить адгезию, необходимо штукатурку загрунтовать купоросными грунтовками. Одна из рецепту р грунтовки (г). Купорос медный 100-150 Мыло хозяйственное 40% 250 Столярный клей сухой 200 Олифа натуральная или оксоль 25-30 Мел 2000-3000 Биоцид 30-50 Вода до 10 л Медный купорос, мелко наструганное мыло и столярный клей растворяют по отдельности в горячей воде. Затем горячий мыльный раствор выливают в горячий раствор клея и тщательно перемешивают. В горячую мыльно-клеевую композицию при перемешивании тонкой струей вливают олифу, размешивая ее. В образовавшуюся эмульсию тонкой струей при тщательном 86
Художественные краски перемешивании вливают раствор медного купороса. После этого в образовавшуюся систему добавляют, опять-таки при тщательном перемешивании, мел до получения смеси необходимой консистенции светло-зеленого цвета. После этого доливают воду до 10 л. Приготовленную таким образом грунтовку фильтруют и она готова к применению. Рецепт казеиновой грунтовки с квасцами (снижает текучесть краски) для оштукатуренной поверхности (г). Сухой казеиновый клей 1000 Олифа натуральная или оксоль 300 Мел 6000 - 7000 Алюмокалиевые квасцы 80 Биоцид 40-80 Вода до 10 л Раствор квасцов вводят непосредственно перед использованием, постепенно и при постоянном перемешивании, чтобы не произошло свертывание казеина Оштукатуренную поверхность под казеиновую окраску шлифуют, удаляют пыль и заделывают дефекты, грунтуют известковым молоком с добавкой казеинового клея. После просыхания загрунтованную поверхность окрашивают красками, составленными из глины, красителей и казеина, или известково-казеиновой краской. В краски иногда добавляют до 15% льняного масла или олифы. В зависимости от содержания масла эти окраски имеют яркие оттенки и вид масляных окрасок. Окраски получаются эластичными и через несколько недель приобретают водостойкость. Если добавить больше масла, то краски получаются более яркими, но в этом случае трудно получить равномерную и чистую окраску поверхности. Если в казеиновую краску добавлять большое количество масла, то глину заменяют мелом, тальком или цинковыми белилами. Закрепление готовой казеиновой окраски достигается обрызгиванием чистым раствором казеина с добавкой денатурированного спирта, а затем 4% раствора формалина. Формалин образует с казеином, содержащимся в краске, нерастворимое вещество - галалит. Формалин - токсичное вещество, и работа с ним требует средств защиты. Окраска казеиновыми красками из глины и красителей. Чистота и качество окраски зависят от подготовки основания, т.е. штукатурки и грунтовочного раствора. Стена, загрунтованная слабым раствором казеина, коровьего молока или мыла, остается такой же влагопоглощающей, сильно впитывающей, отчего грунтовка образует пятна и подтеки. Окраска казеиновой краской из смеси извести, глины и красителей. Стену, очищенную от старых красок и обмытую, грунтуют известково-казеиновым составом (известковое молоко с добавкой казеина). После просыхания загрунтованную поверхность окрашивают казеиновой краской с добавкой известкового молока. Если краска содержит больше чем две трети извести, то стены можно окрашивать без грунтовки известково-казеиновым составом, который заменяют увлажнением штукатурки чистой водой, а краску наносят на влажное основание. Окрашенные поверхности несколько раз перекрашивают, чтобы они медленней высыхали. При медленном просыхании известь и казеин затвердевают в прочную пленку. Последующую окраску можно лессировать такой же краской. Таким способом можно окрашивать любые помещения. Под казеиновые краски нельзя применять медно-купоросные грунты. Атмосферо- и водостойкие казеиновые краски используют для отделки фасадов бетонных, кирпичных и оштукатуренных зданий, а также для получения моющихся покрытий. Казеиновые краски нельзя наносить на поверхности, уже покрытые старой клеевой краской и осыпающейся известковой побелкой, масляной краской, пластмассовые поверхности, поверхности с остатками обойного клея, все гладкие не впитывающие и влажные поверхности. 87
Художественные краски и материалы 2.7.2. ИЗВЕСТКОВО-КАЗЕИНОВЫЕ КРАСКИ Известково-казеиновой краской окрашивают фасады домов. Она подходит и для росписи стен как внутри помещений, так и снаружи. Краска прочно соединяется с бетонными, кирпичными и оштукатуренными поверхностями. Красочный слой атмосферо- и водостоек. Перед нанесением краски очищенную штукатурку тщательно увлажняют чистой водой и сразу же окрашивают известково-казеиновой краской. На фасадах работают при умеренной погоде. Если известково-казеиновая окраска намокает в течение 24 ч, то на ней возникают белесоватые пятна и грязные полосы, и окраску приходится повторять. Избыток казеинового клея вызывает образование на поверхностях жирных пятен и грязных полос, которые можно устранить только окраской чистой известковой краской без казеина. Казеиновые фиксаторы (закрепляющие растворы). Известковые окраски, главным образом на фасадах, фиксируют (закрепляют) казеиновым раствором (1:20) с добавкой денатурированного спирта. Денатурированный спирт содействует быстрому проникновению фиксатора в окраску и ускоряет испарение воды. Казеиновыми фиксаторами также закрепляют окраски с целлюлозным клеем, сграффито, пастельную живопись, светлые клеевые окраски в многолюдных помещениях и в местах, где известь недостаточно схватилась и «мелит». Фиксаторы равномерно распыляют так, чтобы они нигде не стекали и не образовывали бы темные грязные полосы, которые позднее чернеют. Под известково-казеиновые краски нельзя применять медно-купоросные грунты. 2.7.3. ВОСКО-КАЗЕИНОВЫЕ КРАСКИ Изготавливаются на основе воско-казеинового клея, который представляет собой эмульсию из воска, костного клея и казеина. Клей придает краске хорошую обрабатываемость, казеин - долговечность и прочность, а воск - эластичность и водостойкость. Эти краски хорошо переносят изменения температуры и годятся для внутренних работ по всем видам штукатурок (кроме цементной), по деревянным поверхностям и бумаге. Готовые окраски можно полировать щеткой, благодаря чему они достигают шелкового блеска. Для вое ко-казеиновых красок применяют: • связующее — клей, казеин, пчелиный воск; • вспомогательные материалы - аммиак, бура, углекислый аммоний; • пигменты - любые щелочестойкие; • инструмент и инвентарь - кисти, макловицы, кисти-ручники, филеночные кисти, правило, трафареты, валики, губки, щетки-торцовки, волосяные щетки для полировки; • основания - известковая или гипсовая штукатурки, деревянные и древесноволокнистые поверхности, бумага. Воско-казеиновый клей имеет вид пасты, которую перед употреблением в краски растворяют в горячей воде (не кипятят, потому что от этого утрачивается его клейкость). Вое ко-казеиновый клей готовят из костного клея, растворенного в воде на водяной бане. В 6 л воды кладут 1,5 кг молотого казеина и для клееобразования добавляют 50 г буры или 55 г аммиака. Затем в 2 л воды разваривают 500 - 700 г пчелиного воска и во время варки добавляют аммиак или углекислый аммоний. Полученную восковую эмульсию смешивают с теплым раствором клея и, наконец, в смесь примешивают казеиновый клей. Получается полужидкая тягучая смесь, которая при охлаждении застывает. Воско-казеиновый клей необходимо использовать как можно быстрее (летом в течение одной недели, а зимой - одного месяца.) В смесь можно также добавить 0,25 кг льняного масла. Воско-казеиновый клей используют как связующее. Приготовление красок. Для приготовления воско-казеиновых красок используют, кроме 88
Ху;ю жертвенные краски глины, также отмученный мел, цинковые или кроющие белила, все виды охр и коричневых земляных пигментов. Из красных используются хромовые и кадмиевые, из синих - ультрамарин, из зеленых - окись хрома и «зеленый железоокисный». Из черных - растительные черни. Пигменты размешивают непосредственно в растворе воско-казеинового клея в пропорции 1:5. Светлые краски готовят из отмученного мела, каолина и цинковых белил, в которые, после их растворения в воде в густое тесто, добавляют (1:2) воско-казеиновый клей. Готовые краски процеживают. Если окрашенная поверхность «мелит», то в краски добавляют еще раствор воско-казенно во го клея (1:2). Готовить краски следует в теплом помещении. Приготовленную краску оставляют на сутки. Перед применением краску разогревают на водяной бане. Ни краски, ни связующее не кипятят, а только подогревают. Декоративные бронзовые и серебряные краски размешивают в воско-казеиновом клее (1:3) до густого теста и в зависимости от потребности разбавляют водой. Бронзовую или алюминиевую пудру замешивают только в таком количестве, которое можно использовать в течение часа, иначе она тускнеет и не блестит. Эмульсии для водостойкой окраски готовят следующим образом: 1 кг молотого казеина замачивают в 5 л воды, после набухания казеина добавляют 100 г буры и оставляют на несколько часов до превращения его в студенистое состояние. В другом сосуде в 1 л воды варят 600 г канифоли с добавкой 50 г пчелиного воска. Когда канифоль полностью разварится, в нее небольшими дозами при непрерывном помешивании добавляют аммиак, пока не получится маслянистая жидкость. Омыление проверяют на ощупь или обмыванием канифоли водой. Если жидкость затвердевает на пальцах, то добавляют еще аммиак. В смесь добавляют 400 г сырого льняного масла или олифы, перемешивают и охлавдают. Смесь смешивают с казеиновым клеем, добавляя 200 г полимеризованного масла. Краску замешивают с масляно-восковой казеиновой эмульсией в густое тесто и перетирают. Разбавляют этим же связующим или водой. Если в краске окажется мало связующего, то окраска не будет вытираться и оттенки красок будут более светлыми. Если нужна водостойкая краска, то добавляют только такое количество связующего, при котором она будет укрывистой. Все пигменты должны быть щелочестойкими. 2.7.4. КРАХМАЛЬНЫЕ КРАСКИ Крахмал - природные полисахариды общей формулы (C6Hio05)n. Строение, физико¬ химические свойства и степень полимеризации зависят от конкретного растения и условий его произрастания. Крахмальные краски в России изготавливаются на основе клейстера из картофельного или кукурузного (реже пшеничного или рисового) крахмала. Содержание крахмала в зернах растений: риса (до 86 %), пшеницы (до 75 %), кукурузы (до 72 %), а также в клубнях картофеля (до 24 %). Существует несколько старых рецептов приготовления крахмальной краски. • Перед использованием крахмал обрабатывают 1% раствором NaOH и вводят в полученную смесь 5 - 7% (от массы крахмала) канифольного масла (выделяется из канифоли при 200°С) и 0,5 - 1% антисептика. Затем в смесь вводят пигменты и наполнители (мел, тальк, барит и т.п.). • Разводят крахмал в холодной воде, после размешивания комков смесь нагревают, прибавляют цинковые белила и пигментную пасту. Отдельно растворяют в воде хлористый цинк и добавляют к нему небольшое количество винной кислоты (С4НбОб). Перед употреблением смешивают с этим раствором первую смесь. Количество материала и пропорции большого значения не имеют. Краска предохраняет деревянные подложки от гниения, не боится сырости и холодной воды, но горячей водой с мылом смывается. 89
Художественные краски и материалы • Смешивают 1,5 стакана крахмала и 0,5 стакана холодной воды, размешивают до получения однородной массы. Добавляют литр кипятка, непрерывно помешивая до получения прозрачной массы. Помешивая, добавляют 0,5 стакана талька или каолина. Когда смесь остынет, добавляют стакан жидкого мыла и перемешивают. Добавляя пигментные пасты, можно получить краску необходимого цвета Чтобы высохшая краска не «мелила», в нее добавляют клеевой раствор. При избытке клея поверхностная пленка может растрескаться. Поэтому надо избегать избытка клея. Крахмальную краску можно изготовить непосредственно из исходного природного сырья - картофеля, риса, кукурузы. Сварите «в мундире» 1 кг картофеля. Очистите картофель от кожуры и еще горячей залейте 1 л воды. После этого разминайте и протирайте сквозь сито, чтобы не осталось комков. Замешайте 1 кг мела с 0,5 литра воды и прибавьте к полученной каше. Получится серовато-желтоватая прочная малярная краска. Для пластификации крахмальных красок используют глицерин, крахмальную патоку, сахар, мёд (2 - 10%). Для улучшения растекания краски используются различные ПАВ (от 0,5 до 3%). В качестве антисептиков используют салициловую или сорбиновую кислоты, бензоат натрия, Катамин АБ или синтетические биоциды (0,1 - 1%). Для повышения водостойкости в крахмальную краску можно ввести некоторое количество олифы (2 - 5%). Ограничение - все клеевые краски не рекомендуется замораживать. Сейчас многие обойные клеи изготавливаются на основе модифицированных крахмалов (например, карбоксиметилкрахмал), которые могут быть использованы как связующее. Карбоксиметилкрахмал при степени замещения 0,1 и выше образует пленки, растворимые в холодной воде. Окисленные перманганатом калия, перекисью водорода или другими реагентами кукурузный, картофельный, гороховый крахмалы могут использоваться как стабилизаторы красочных суспензий. Фосфатирование крахмала позволяет получать связующее с повышенной устойчивостью к перемешиванию, низким значениям pH, хранению и замораживанию- оттаиванию. Ацетилирование крахмала снижает вязкость его клейстеров, но повышает их стабильность и пленкообразующую способность. Такие крахмалы применяют как структурообразователи, загустители, пленкообразователи в красках. Резистентные крахмалы обладают повышенной ферментативной устойчивостью, загущающей, водо- и жироудерживающей способностью. 2.7.5. КРАСКИ НА ЭФИРАХ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ Наиболее популярным клеем для обоев (помимо крахмального клейстера) долгое время являлась карбоксиметилцеллюлоза - КМЦ, которая представляет собой простой эфир целлюлозы и гликолевой кислоты. Обычно для приготовления клеевого связующего используют натриевую соль КМЦ (№КМЦ - аморфный бесцветный порошок) с различной степенью замещения. Наряду с ХаКМЦ в настоящее время применяются и другие эфиры целлюлозы (ЭЦ): метилгвдроксиэтилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза, пропилгидроксиэтилцеллюлоза и др. Вязкость водных растворов зависит от строения, степени замещения (если это соль), молекулярной массы полимера и может варьироваться от 100 до 20000 (и более) сПз. Растворы псевдопластичны, и их свойства напрямую зависят от строения и молекулярной массы полимера. ЭЦ очень гигроскопичны, поэтому при введении в воду (если они заранее не подвергались специальной обработке) образуются комки, которые впоследствии тяжело измельчить. Для предотвращения комкования процесс растворения проводят при интенсивном перемешивании и в нейтральной или слабокислой среде. Для облегчения растворения порошок ЭЦ заранее смачивают (1:2) глицерином, пропиленгликолем или другой жидкостью, не вызывающей набухание ЭЦ, но смешиваемой с водой. Далее при перемешивании полученный продукт вводится в воду, где происходит равномерное набухание. Лучшее 90
Художественные краски набухание растворов ЭЦ происходит в слабощелочной среде (pH 8 - 9), в кислой среде растворы могут разжижаться (разжижение также происходит при высоких температурах). Для связующего клеевых красок ХаКМІД с водой чаще готовят 2 - 10" о растворы (в зависимости от молекулярной массы полимера). Для пластификации пленок используют гликоли, их эфиры, глицерин, этаноламин и др. ЭЦ связующие можно использовать при производстве пальчиковых красок, рельефных паст, реставрационных смывок, интерьерных красок, для фиксирования пастели, сангины, графитового карандаша и др. В эфирцеллюлозных красках могут использоваться практически любые пигменты и наполнители, как органические, так и неорганические. Растворы ЭЦ являются прекрасной средой для бактерий и грибов, поэтому их необходимо защищать введением консервантов, как тарных (для длительного хранения), так и пленочных (после высыхания). В качестве консерванта ранее использовали фенол и соединения, выделяющие формальдегид. Сейчас используют другие классы соединений (например, тиазолиноны). 2.7.6. ГРУНТЫ ПОД КЛЕЕВУЮ ЖИВОПИСЬ Самые древние грунты применялись, в основном, для грунтования досок и камня, и предназначались под клеевые или темперные краски. Грунт содержит связующее вещество- пленкообразователь и растворитель; может содержать наполнители или быть ненаполненным. В Италии в качестве наполнителя применяли гипс, а в России и странах Северной Европы в основном мел. Грунт, в отличие от краски, не обязан быть атмосферостойким и укрывистым. Его основное назначение - создать необходимую фактуру поверхности; обеспечить хорошее сцепление краски с подложкой; создать фон и требуемое светоотражение. В зависимости от материала подложки под клеевую живопись можно подобрать множество грунтов. Холст, бумага, картон, фанера грунтуются мелом или гипсом (двуводным или безводным сульфатом кальция) на мездровом или рыбьем клее. Без наполнителя грунт недостаточно заполняет поры подложки, не может создать окрашенный фон под живопись и необходимую фактуру поверхности. С другой стороны, большое содержание наполнителя хорошо лишь для твердых оснований, таких как доска, камень, оштукатуренная стена и т.п. Высоконаполненные грунты теряют эластичность даже при незначительной толщине, что приводит к осыпанию грунта. Вязкость грунта подбирается в зависимости от пористости подложки. Хорошая грунтовка должна отвечать следующим требованиям: она не должна быть рыхлой; не должна мелить (пачкать руки после высыхания); при остром перегибе не должна ломаться - в ней не должно быть излишка клея. В случае недостатка клея грунты мелят и пачкают, при избытке - трескаются. Грунт для мягкого основания должен содержать большое количество связующего вещества и накладываться в 1 - 2 слоя. На холсте, для перекрытия зернистости основы, иногда накладывают большее количество слоев с промежуточной шлифовкой, а иногда - проклейкой. Клеевые грунты (кроме казеинового) после высыхания сильно стягиваются и покрываются сеткой трещин. Для предотвращения растрескивания грунты пластифицируют. В качестве пластификаторов используют глицерин, инвертированный сахар, полиэтиленгиколи, иногда олифу или льняное масло. Грунт можно изготовить на основе пищевого или модифицированного крахмала. Для декорационных работ используется казеиновый грунт, который превосходит по качествам все названные выше виды грунтовок. Очень прочный грунт для доски описывает Ченнино Ченнини: на доске делались крестообразные надрезы, затем она проклеивалась кожным (мездровым) клеем. После этого наносилась в несколько слоев грунтовочная краска из гипса и кожного клея с промежуточной шлифовкой, а после подсыхания грунт промазывался клеем. 91
Художественные краски и материалы В качестве наполнителей используются мел, тальк, барит, каолин. Могут использоваться любые пигменты, не мигрирующие в пленкообразователь последующих слоев. Клеевой грунт. Пористые, «дышащие», гигроскопичные, впитывающие (абсорбирующие), «тянущие» грунты, в состав которых входят наполнители (мел или гипс). Широко использовались в XIX веке. Для этого грунта готовят 6 - 7% раствор мездрового клея. В готовый клей вводят наполнитель и консервант. Для пластификации и меньшей водопроницаемости в грунт можно добавить льняное масло. Известковый грунт. Готовится 5 - 10% водный раствор мыла, в который добавляется до 1 - 5% олифы. Отдельно в двойном количестве воды гасится известь. В гашеную известь добавляется мыльная эмульсия до необходимой консистенции. Эластичность и водостойкость грунта зависит от содержания олифы. Может разбавляться водой. Казеиновый грунт. Этот грунт, в отличие от клеевого, необратим после высыхания. Казеин в сухом виде хрупок, его следует использовать только по твердым основаниям. Готовится 15 - 20% казеиновый раствор с добавкой пластификатора - глицерина (5 - 8%) и небольшого количества буры или водного аммиака (или другой щелочи) для лучшего растворения казеина. Затем к казеиновому раствору добавляются наполнитель и антисептик. Грунт наносится щеткой; при необходимости он может быть разбавлен водой. Иногда под казеиновый грунт использовали казеиновую проклейку (без наполнителя). Желатиновый грунт. Этот грунт может использоваться дня грунтования холста, дерева, картона. Для такого грунта готовится 5% раствор желатина и затем замешивается с наполнителем до необходимой консистенции. В грунт добавляются антисептик и при необходимости пластификатор. Может разбавляться водой. Иногда под желатиновый грунт использовали желатиновую проклейку (без наполнителя). Купоросный грунт. В качестве эмульгатора содержит 2-3% мыла. Основой является 2-3% раствор мездрового клея с 1,5 - 2% медного купороса (C11SO4). Для наполнения добавляется мел до необходимой консистенции. Возможно добавление до 1 - 2% олифы. Такой грунт сам по себе является антисептиком (за счет медного купороса) и используется под клеевую живопись по штукатурке. Квасцовый грунт. Содержит 2 - 3% мыла, 2 - 3% мездрового клея, 2% алюмокалиевых квасцов (KA1(S04)2x12H20). В качестве наполнителя (до 20%) используется мел. Большее количество мела приводит к ослаблению сцепления грунта с поверхностью. Латексный грунт. Грунт готовится на основе бутадиенстирольного или акрилатстирольного латекса (возможно использование ПВА). На 1 часть латекса берется 3-5 частей воды. Добавляется коалесцент, пластификатор и консервант. В полученный состав вводится наполнитель. Эти грунты, в отличие от клеевых и желатиновых, необратимы - не размываются водой. 2.8. ТЕМПЕРА Темпера (итал. tempera, от temperare - смешивать краски; франц. a la detrempe). В средние века и в эпоху раннего Возрождения под словом «темпера» подразумевалось связующее вообще, позднее темперой стали называть краски на связующем, которое разбавлялось водой, в противоположность масляным краскам. Впоследствии под темперой стали понимать технику с эмульсионным связующим и собственно сами краски. Связующим веществом в темпере являются водные эмульсии яичного желтка или цельного яйца, молоко, а также эмульсии из разведенного на воде растительного сока (гевея, фиговое дерево, молочай, береза) или животного клея, смешанного с маслом (или с маслом и лаком). Лучшим эмульгатором в темперах является лецитин, содержащийся в яичном желтке. Красками служат тонкодиспергированные неорганические и/или органические пигменты. Прекрасным 92
Художественные краски разбавителем темперы является снятое (без сливок) молоко. В качестве наполнителей применяются мел, двуводный гипс, каолин и др. До широкого распространения масляных красок (XV век) темпера была наиболее распространенным и популярным материалом живописи. В России для написания икон применялась темпера на яичном желтке. В книжных миниатюрах использовалась краска на одном белке. Темпера на белке пригодна для настенной живописи. Белок, входя в химическое соединение с известью, дает краскам хорошую связь с известковой штукатуркой. В зависимости от веществ, образующих эмульсию, темпера делится на маеляно-казеиновую, казеиновую, желтковую, яичную, гуммиарабиковую, поливинилацетатную, лаково-масляную и др. Темпера может комбинироваться с другими красками. Искусственную эмульсию получают эмульгированием высыхающего масла или лака в клеевом растворе. Клеем служит гуммиарабик, вишневая камедь, казеин. Синтетические эмульсии получают эмульсионной полимеризацией акрилатов, винилацетата или других мономеров. Темперные краски на основе казеино-масляной эмульсии и водных дисперсий полимеров разбавляют водой; после высыхания они необратимы. Яичная темпера предназначена для живописи по тонкой подложке, казеино-масляная - для живописных и декоративно-оформительских работ по бумаге и грунтованному холсту; поливинилацетатная и акриловая - для станковой, декоративной и монументальной живописи по различным пористым подложкам: бумаге, холсту (в том числе грунтованному), картону, дереву и бетону. Казеиново-масляная темпера окрашивается светостойкими и среднесветостойкими органическими и минеральными пигментами. Яичная темпера не может долго храниться (3-5 дней) и изготавливается художниками обычно за сутки перед употреблением. Промышленным способом сейчас изготавливаются два вида темперы: казеиново-масляная и поливинилацетатная (ПВА). Темпера ПВА более проста в употреблении, но со временем растрескивается и желтеет. Основы темперы ПВА и яичной темперы совершенно различны. Поэтому реставрация живописи и иконописи, выполненной до середины XX века, должна производиться исключительно яичной темперой. Одна из особенностей темперных красок - изменение тона по мере высыхания. 2.8.1. ИСТОРИЯ ТЕМПЕРЫ История использования темперных красок насчитывает более 3500 лет. Один из древнейших письменных документов, которым является «Естественная история» Плиния, упоминая о краске «purpu-rissum», сообщает нам, что для применения в живописи «краска» смешивалась с яичным желтком. Весьма возможно, что уже древние египтяне пользовались яйцом для целей живописи. Знаменитые росписи саркофагов египетских фараонов выполнены красками, замешанными на яйце. Темперной, в основном, была станковая живопись византийских мастеров. В XVI веке в Италии слово «темпера» означало вещество, связующее краску. Но уже в XVIII веке под этим названием в специальной литературе подразумевали краску, связующим элементом которой являлась натуральная яичная или искусственная (казеиновая) эмульсия. Яичная желтковая темпера пришла на Запад из Византии и до XV века была очень распространена в Европе, но с конца XV века, при усовершенствовании масляной живописи, значение ее сильно упало. Однако же яичная темпера продолжала применяться в России, Греции и на Востоке почти до XIX века, когда началось всеобщее увлечение масляной живописью. Техника желтковой темперы пришла в Россию из Византии в конце X века вместе с искусством иконописи. Русские художники-иконописцы вплоть до конца XIX века, говоря о процессе смешения пигмента со связующим, употребляли выражение «тереть краски» или «растворять краски». А сами краски именовались «творёными». С начала XX века творёными стали называть только 93
Художественные краски и материалы краски из порошков золота или серебра, смешанных со связующим (творёное золото, творёное серебро). Остальные краски называли просто темперными. Техника темперной живописи на Руси постоянно совершенствовалась и изменялась под влиянием искусства других стран. Значительные изменения наблюдаются со второй половины XVII века под влиянием искусства Западной Европы. В этот период развивается так называемая «фряжская манера» живописи, в которой не только сочетались стилевые особенности древнерусского и западноевропейского искусства, но и две техники - темперная и масляная живопись. Последняя, вероятно, была завезена в Россию итальянскими мастерами, которых было принято называть «фрязинами». Краски для живописи, основу связующего которых составляет содержимое куриного яйца (белок и желток или только желток), называются яичной темперой. Эта краска применяется в настенной живописи, желтковая - в станковой (иконописи). Яичный желток является эмульсией, куда входят альбумин (склеивает) и ветелин, яичное масло (связующее), лецитин (эмульгатор), минеральные вещества и др. Он способен образовывать эмульсию с маслами, лаками и водой. Альбумин желтка при нанесении на поверхность высыхает и создает стойкий прозрачный слой. Связующее желтковой темперы готовится из желтка, освобожденного от пленки, разбавленного слабой органической кислотой (для предохранения темперы от порчи - хлебным квасом, пивом, свежим молодым вином, слабым раствором уксуса, соком фигового дерева и т.п.) и водой. В русской иконописи традиционным разбавителем желтка служил хлебный квас. Для настенных росписей по влажной извести (фресках) вместо желтка используется яичный белок. Изначально самым простым способом работы с темперой было нанесение краски на сухую поверхность - техника, которая иногда называется сухая фреска (от итал. а secco - по сухому). В более поздние периоды темперу стали наносить на еще влажный грунт, что требует гораздо большего умения от художника. Этот метод известен как непосредственно фреска (от итал. affresco - свежий) или «чистая фреска» (термин впервые появился в трактате Ченнино Ченнини). Часто произведения рисовались в стиле фрески, а ретушировались в стиле сухой фрески. Темпера, известная уже в Древнем Египте, в средние века стала основной техникой станковой живописи, а иногда использовалась и для росписи зданий. Средневековые иконописцы писали темперой на загрунтованных досках и покрывали законченную живопись слоем олифы или масляного лака. С XV века в Западной Европе (а в России с XVIII века) темпера вытесняется масляной живописью. В конце XIX - XX веке темпера вновь широко применяется в станковых и декоративно-прикладных работах. Современные картины, написанные темперой, не покрывают лаком, поэтому они имеют бархатистую матовую фактуру. Цвет и тон в произведениях, написанных темперой, проявляют несравненно большую стойкость к внешним воздействиям и дольше сохраняют первоначальную свежесть по сравнению с красками масляной живописи. 2.8.2. СТАРИННАЯ ТЕМПЕРА Средневековым мастерам уже была известна яичная темпера, которая вполне отвечала запросам живописца того времени. Ее и по сей день используют иконописцы и реставраторы, несмотря на всевозможные нововведения. Если яйцо ввести в краску в чистом виде или в большом количестве, то оно способствует образованию трещин. Старые мастера боролись с этим разными способами. Итальянцы добавляли в яйцо несколько перетертых вершинок веточек фигового дерева. Потом добавляли в эту смесь разбавленное водой вино и этим обрабатывали краску. Сама пропорция между краской и связующим веществом - один к одному. В Германии добавляли пиво. Русские иконописцы добавляли к желтку кислый хлебный квас. Кваса бралось количество, равное белку. Вместо вина или пива можно использовать яблочный уксус, молоко или раствор растительного клея. Живопись темперой требует тонких слоев. Световые и теневые тона различной густоты 94
Художественные краски наносятся последовательно один на другой, слой за слоем. Границы каждого притушевываются к лежащему ниже тону. Ченнино Ченнини, итальянский художник XV века, в своем «Трактате о живописи» рекомендует одежды, здания, горы писать прежде лиц: «Когда кончишь одежды, деревья, здания и горы, то ты должен перейти к письму лиц, которые должно начинать следующим образом. Возьми немного зеленой земли со свинцовыми белилами, хорошо приготовленными на яйце, и промажь этим два раза по всему лицу, рукам, ногам и по всему нагому телу. Такая промазка, при изображении лиц молодых людей, должна иметь тон свежее, и для ее состава употребляются яйца городских кур, потому что у них желтки светлее, нежели у деревенских кур, которые, вследствие своего красноватого цвета, идут более для изображения старого и смуглого тела. Если для розоватых тонов ты употреблял на стенах светло-красную охру, то на доске их надо делать киноварью. И если ты начнешь работать розовым тоном, то надо брать не совершенно чистую киноварь, а подмешивать к ней немного белил. Потом, так же, как и в стенописи, составь три телесных тона, один светлей другого, чтобы употребить каждый тон в соответствующих частях лица. Подходи к зеленоватой промазке не очень близко, т.е. не так, чтобы закрепить ее, но сливай ее с темным телесным тоном и стушовывай, чтобы исчезла». Для приготовления желтых красок использовался отвар высушенных цветов фиалки, сок листьев тутового дерева, шафрановый лак (Crocus sotirus), отвар коры веспрум (Vesprum) - терновника, сок алоэ (Aloe spicata), содержащий золотисто-желтое красящее вещество - алоин, а также рыбья (щучья) желчь. Для зеленых красок применялся сок красильной резеды (Reseda luteola), сок мальвы (Althaea rosea). Для синих и фиолетовых красок употреблялся лишайник (Rosella tinctoria), содержащий красящее вещество - орсин. Общее название этих красок - фолий. Индиго - синий растительный краситель, получаемый из растений Indigo fera tinctoria, известный с глубокой древности. Для приготовления красных красок использовались сок гиацинта (смешанный с молоком; по описанию Витрувия давал имитацию пурпура). Вываренный сок плюща (Hedera helix) давал ярко-красную краску (parthica purpurea). Смола драконового дерева «драконова кровь» и ротанговой пальмы - название краски «сандикс». Красный лак - из бразильского дерева (Caesalpina brasiliensis), красящее вещество - бразилеин. Из корней багрянки Rubia tinctoria (корни марены, иначе крапа) приготовлялась красная краска - варанция (ѵагапсіа), также применялся отвар корней анхузы - Anchusa tinctoria (alkanna tinctoria), содержащих красящее вещество красно-фиолетового цвета алканин. Пурпурная краска purpurissum - красильный сок, извлекаемый из улиток Murex brandaria, осажденный на мел. Другой сорт пурпура получали из червеца (кошенили), у Плиния назывался «путеоланским». У Витрувия описан способ приготовления искусственного пурпура - «гранатовая краска изготовляется так: перекаливается руда хорошего качества охры до белого каления на огне, потом она тушится в уксусе и приобретает цвет пурпурной краски». Черная краска изготовлялась пережиганием персиковых косточек, освобожденных от плода, и виноградной лозы и виноградных отжимок. 2.8.3. ЯИЧНАЯ ТЕМПЕРА Существует несколько видов яичной темперы - из цельного яйца, белковая, но самое широкое распространение получила темпера желтковая. Натуральная яичная темпера имеет очень небольшой «срок жизни» - всего 3-4 дня (при хранении в прохладном месте), после чего яичное связующее начинает протухать, теряет силу 95
Художественные краски и материалы сцепления с подложкой, изменяет цвет. Натуральную яичную темперу лучше использовать на следующий день после изготовления, т.к. она обретает лучшую адгезию и повышается прочность красочной пленки. Для суточного хранения краску заливают холодной водой так, чтобы только прикрыть поверхность краски и этим предохранить ее от высыхания. Хорошо приготовленная, достаточной густоты краска с водой не смешивается. На следующий день, перед работой, воду сливают, добавляют немного желтка и растирают. Связующим веществом яичной темперы служит эмульсия, в состав которой входят яйцо, масло и масляный или скипидарный лак. Желток яйца и цельное яйцо способны эмульгировать равный себе объем масла и значительно меньшее количество лака. Таковая пропорция для масла и лака по отношению к яйцу является для эмульсии максимальной. Поэтому на практике рекомендуется брать их в несколько меньшем количестве, так как при избытке масла и тем более лака, как вещества, более чуждого яйцу, эмульсия будет легче расслаиваться. Масло, содержащееся в желтке, относится к животным жирам. На воздухе оно медленно сгущается, делается вязким и горклым, постепенно затвердевает. По свойствам затвердевать на воздухе оно больше похоже на рыбий жир, чем на растительные - высыхающие - масла. Связующее вещество в темпере - яйцо. Но если его ввести в краску в чистом виде или в большом количестве, то оно способствует образованию трещин. Старые мастера боролись с этим разными способами. Итальянцы добавляли в яйцо несколько перетертых вершинок веточек фигового дерева. Потом добавляли в эту смесь разбавленное водой вино и этим обрабатывали краску. Сама пропорция между краской и связующим веществом - один к одному. В Италии к желтку примешивали сок фигового дерева, который разжижал желток и консервировал его благодаря своим кислым свойствам. В Германии добавляли пиво, содержащее растительную клейковину и небольшой процент спирта. Русские иконописцы добавляли к желтку кислый хлебный квас, по количеству столько же, сколько и белка. Вместо вина, воды, пива можно воспользоваться уксусом, молоком или раствором растительного клея. То есть яйцо никогда не использовали в чистом виде, а всегда в разбавленном. И важно не то, чем разводить яйцо, а в какой пропорции. Сколько бралось яйца, столько и разбавляющего его вещества. В наше время, руководствуясь этим правилом, можно составить темперу из веществ, которые будут меньше вредить яйцу. Таковы, например, уксус, растительный клей, молоко. Яичный желток, являясь естественной эмульсией, в состав которой входят вода, альбумин и ветелин, яичное масло, лецитин, минеральные вещества и др., и которая отличается особой прочностью и стабильностью, способен эмульгировать с маслами, лаками и водой. Яичное масло, входящее в желток, в основном состоит из олеиновой, пальмитиновой и стеариновой кислот; оно играет роль связующего при изготовлении красок. Белковые вещества, входящие в состав яйца, принадлежат к азотистым соединениям и обладают свойством быстро разлагаться и загнивать, поэтому для сохранения темперных красок необходимо ввести некоторое количество антисептика - фенола, салициловой кислоты, тимола и др. Под влиянием дневного света и температуры белки переходят в необратимое состояние и при высыхании образуют очень хрупкую, легко растрескивающуюся пленку. При нагревании до температуры 60 - 70°С белок свертывается. В присутствии небольшого количества щелочи или при сильном разбавлении водой он теряет способность свертываться при нагревании. Крепкие кислоты и щелочи, концентрированные растворы окислителей и некоторых солей, а также целый ряд органических растворителей вызывают свертывание яичного белка. После свертывания яичный белок непригоден для использования в темперных красках и вообще в живописи. Яичное масло относится к невысыхающим маслам, оно придает красочному слою некоторую эластичность. Чтобы ускорить высыхание яичной темперы, добавляют быстросохнущие масла. 96
Художественные краски Лецитин является эмульгатором и пластификатором в темперных красках, он окрашивает желток, придавая ему желтый цвет. Лецитин - жироподобное вещество, содержащее большое количество фосфолипидов. Является сложным эфиром глицерина и кислот - фосфорной и пальмитиновой, стеариновой, олеиновой (жирных). Лецитин сам не имеет связующих свойств. Окраску желтку также придает пигмент лютеин, под влиянием света он выцветает. Альбумин придает желтку клеящие свойства, необходимые для связывания пигментов, и улучшает адгезию красок. Кроме того, слишком «жирная» темпера приближается по своим свойствам к масляной живописи и потому начинает приобретать и недостатки последней - способность желтеть и темнеть, не имея в то же время преимуществ масляной живописи - долгой подвижности ее красок. Качество яичной эмульсии зависит от состава и способов ее приготовления. При составлении эмульсии необходимо соблюдать количественные соотношения отдельных компонентов. При избытке масла некоторые краски, например английская красная, охра красная, капут-мортуум, киноварь и кадмиевые темнеют, и эмульсия легко распадается, а при нанесении собирается вокруг накраски. Цельное яйцо и желток эмульгируют равное своему объему количество масла. Наиболее устойчивые эмульсии получаются при содержании 40 - 60% масла от массы желтка. Вводить масло следует в неразведенное яйцо. Пигменты, применяемые для темперы, надо тщательно освобождать от водорастворимых солей и других вредных примесей, так как их присутствие разрушает эмульсию и часто задубливает белки, содержащиеся в яйце. Особенно вредно влияют бораты и борная кислота в изумрудной зеленой, хроматы - в стронциановой и окиси хрома, сернистый натрий - в желтом кадмии, кальциевые соли и фосфаты - в краплаке, сернокислые соли - в синем кобальте и т.п. Свинцовые белила на желточной эмульсии чернеют под влиянием сероводорода при разложении желтка; ультрамарин в присутствии уксусной и других слабых кислот разлагается и меняет оттенок. Парижскую синюю нельзя употреблять в казеиновой темпере, так как щелочь сильно действует на краску; киноварь лучше сохраняется на клею, чем на масле. Пигменты, плохо смачивающиеся водой, легко отделяют воду и расслаивают эмульсии, а также ускоряют процесс коагуляции. В качестве эмульгаторов для желточных эмульсий применяется линолеат калия или натрия, лецитин, ализариновое масло в количествах не более 1 - 2% в зависимости от количества масла. Для эмульгирования 10 частей масла достаточно прибавить 10 - 15 мл 1% раствора линолеата калия. Линолеат натрия трудно растворим в воде и меньше понижает поверхностное натяжение, вследствие чего часто создает эмульсию не чистого вида «масло/вода», а сложные системы противоположных эмульсий. Кроме того, с течением некоторого времени эмульсия переходит в противоположный тип, этому частично способствуют высокодисперсные пигменты, служащие в качестве эмульгаторов и ускорителей перемены фаз эмульсии. Если эмульсия типа «масло/вода» затирается с пигментами, лучше смачиваемыми маслами, то происходит обращение фаз. Линолеат натрия дает очень вязкие псевдопластичные эмульсии, краски на такой эмульсии стираются с трудом, и после паста легко отделяет воду. Красочная паста мало укрывистая, слишком легкая и неплотная, с введением же линолеата калия эмульсия получается более приемлемая для темперы. Прибавка в эмульсию уксусной кислоты в количестве не более 3% (2 - 3% раствора) уменьшает вязкость эмульсии, повышает ее стойкость, длительное время сохраняет пластичность красочной пасты и придает ей более текучие свойства. Концентрированные растворы уксусной кислоты свертывают яйцо и вредно действуют на пигменты. Ализариновое масло служит прекрасным смягчителем красок и одновременно является хорошим эмульгатором при введении его в количестве 2 - 3%. Лецитин также образует прочную 97
Художественные краски и материалы эмульсию. Коричнево-желтый цвет ализаринового масла и темно-бурый лецитина (соевый лакокрасочный) ограничивает их использование в белых и ярких светлых красках. Некоторые темперные краски - изумрудная зеленая, краплак и другие - в толстом слое растрескиваются, поэтому к таким краскам надо добавлять пластификаторы - касторовое масло или глицерин в количестве 3 - 5% от массы желтка, соевый лецитин 1,5 — 2%. Разбавители (квас, пиво и др.) также снижают хрупкость красок. Сейчас для этих целей используют чаще всего синтетические пластификаторы. Для предупреждения загнивания красок вводится небольшое количество (0,1 - 0,2%) водорастворимого антисептика. С увеличением количества масла прочность эмульсии падает, при введении масла 0,4 - 0,8 частей и воды от 0,4 - 0,7 части на 1 часть желтка получаются стойкие эмульсии. При введении в вышеуказанный состав уксусной кислоты, животного клея и небольшого количества скипидарного лака получается эмульсия хорошего качества. Избыток лака в эмульсии часто вызывает коагуляцию. Приготовленная таким образом желточно-масляная эмульсия смешивается с пигментом и перетирается на краскотерочной машине. Количество связующего вещества, т.е. эмульсии, для получения красочной пасты нормальной консистенции устанавливается опытным путем в зависимости от пигмента и его свойств. Обычно применяют следующие рецептуры для приготовления тертых темперных красок (из расчета на 100 частей сухого пигмента/частей эмульсии). Цинковые белила 70-100 Охры 70 - 100 Сиены 70 - 100 Киноварь, английская красная, свинцовые белила 70 - 100 Изумрудная зеленая, умбра 100-150 Синий кобальт, краплак, кость жженая, сажа газовая, парижская синяя 200 - 300 Пропорция между связующим веществом темперы и пигментами для каждой эмульсии своя. Так, например, то же количество белил требует одну часть гуммиарабиковой эмульсии и две части казеиновой. Краски, предназначенные для покрывания лаком, должны иметь большую плотность, чем предназначенные для матовой живописи. Связующего вещества лучше не доложить, чем переложить. Недостаток связующего вещества в красках легко устраняется пропитыванием их после высыхания той же эмульсией, разбавленной водой. Приготовление казеиново-масляных эмульсий. Бура 2% Вода 63,15% Казеин 8% Льняное или подсолнечное масло 20,9% Масло ализариновое 5,2% Скипидар 0,1% Стеарат алюминия 0,02% Фенол 0,63% Сначала стеарат алюминия смешивают со скипидаром и выдерживают на водяной бане. Казеин заливают холодной водой, затем добавляют буру. Когда смесь разбухнет, ее подогревают до 50°С и перемешивают до тех пор, пока казеин полностью не растворится. Раствор охлаждают и последовательно, отдельно друг от друга добавляют в него ализариновое, затем льняное масло, раствор стеарата алюминия со скипидаром. Раствор тщательно перемешивают и спустя полчаса вливают в него фенол. 98
Художественные краски Простой в исполнении рецепт. Казеиновый раствор Льняное масло Вода 100 г 100 г 50 - 70 мл Для приготовления казеина берут 3 - 7% раствор питьевой соды и помещают в него клей для растворения. Чтобы ускорить этот процесс, посуду с клеем ставят в другой сосуд, в который наливают воду, имеющую температуру тела. Для растворения казеина требуется около 1-2 часов. Для разбавления красок до нужной консистенции рекомендуется пользоваться специальной эмульсией, приготовленной из желтка 10 частей, масла 1-2 части, воды 15 -20 частей. Самый простой разбавитель состоит из 1 части желтка и 2 частей воды. Для желтковой темперы используют желток, аккуратно отделенный от белка. Используются несколько способов деликатного отделения желтка от белка. Первый прием: разбивают скорлупу яйца на тупом конце и снимают ее кусочки для образования достаточного отверстия, чтобы постепенно выпустить белок. Когда в скорлупе останется один желток в своей пленке, увеличивают отверстие в скорлупе и осторожно выпускают желток на ладонь и, перекидывая его с одной ладони на другую, стараются освободить его от оставшегося на нем белка. Вытирая поочередно свободную ладонь о чистую тряпку, положенную на колени, от приставшего к ней белка, продолжают процесс до окончательного освобождения желтка. Это будет ощущаться так, как будто желток начнет слегка приставать к ладони. В этот момент желток быстро опрокидывается в заранее приготовленную чистую баночку. Второй прием: яйцо надламывают слегка посередине и, проколов тонкими ножницами надломанное место, режут ими скорлупу поперек так, чтобы получились две равные половинки. Вылив белок из той половины скорлупы, в которой не находится желток, переливают осторожно в нее желток из другой половины скорлупы и так повторяют до окончательного отделения желтка от белка. Затем освобожденный от белка желток выкатывают на ладонь и проделывают вышеописанный прием. Учитывая, что желток как по своему объему, так и по массе равен приблизительно 1/3 всего содержимого яйца, для замещения белка вводят в смесь 1/3 кипяченой воды и 1/3 особой слегка клеящей жидкости, способной сохранить желток от загнивания. Таким сохраняющим и слегка клеящим веществом в Италии, например, был сок фигового дерева, в Германии - пиво, в России - квас, в Грузии - молодое недобродившее вино, во Франции - столовый винный уксус, причем вводить уксус в смесь следует немного меньше 1/3 объема яйца. Полученная хорошо перемешанная смесь представляет собой светло-желтую эмульсию, с которой затворяются все тонкоперетертые пигменты для писания икон. В деревянную чашечку или ложку насыпают достаточное количество сухой краски и, налив в нее воды, большим пальцем начинают растирать эту смесь. Когда смесь готова, вводите в нее нужное количество эмульсии. Все сухие пигменты в порошке рекомендуется до смешивания с эмульсией всегда стирать с водой. Некоторые мастера растирают краски не в чашках, а на фарфоре и не пальцем, а легко гнущимся тонким ножом. При долгом хранении красок они иногда теряют способность разводиться водой. В этом случае необходимо добавить небольшое количество мыла. Станковая живопись, исполняемая темперой, велась так, чтобы колорит получался после покрытия лаком, под которым она значительно изменялась, углубляясь в тоне и приобретая желтоватый оттенок. В русских старинных образах для закрепления темперы использовали олифу. Перед покрытием темперы олифой ее нередко предварительно покрывали раствором 99
Художественные краски и материалы рыбьего клея или белка. Прием этот предупреждал неравномерное распределение олифы в слое темперы, препятствуя образованию пятен и слишком интенсивному потемнению от олифы. Темпера (наиболее простой рецепт). Яйцо (желток и белок) 1 (около 40 см3) Вареного масла 1/2 вместимости яичной скорлупы Винного или столового уксуса 1/2 вместимости яичной скорлупы Темпера П. Кеммерера Яичный желток 1 часть по массе Масляный лак 1/4 части по массе Льняное масло 1/8 части по массе Маковое масло 1/8 части по массе Масла смешиваются с лаком и затем примешиваются к желтку. Для консервирования этой эмульсии берется 1/2 массовой части 1% раствора карболовой кислоты. Эмульсия может сохраняться, не портясь, до двух недель; по истечении этого времени ее нужно считать непригодной для употребления. Темпера М. Дернера Яйцо (желток и белок) 1 часть по массе Масляный лак 2/3 части по массе Скипидарный лак 1/3 части по массе Маковое масло 1/8 части по массе Лак предварительно смешивается с маслом и в таком виде уже поступает в яйцо, которое тщательно перед тем размешивается так, чтобы желток и белок представляли однородную массу, которая предварительно процеживается. При введении в эмульсию сырого масла темпера долго остается растворимой в воде; с вареным маслом в течение одного дня она становится нерастворимой. Для консервирования эмульсии берется 20% раствор тимола, небольшое количество камфары, гвоздичного масла и пр. Краски, тертые на этой эмульсии, должны быть по густоте одинаковыми с обыкновенными масляными красками и в работе разводятся чистой водой. Руководствуясь приведенным рецептом темперы как известного рода нормой, можно составить многочисленные ее варианты. Яичная темпера с малым содержанием масла Яйцо (желток и белок) 1 часть по массе Вареное масло 1/2 части по массе Винный или столовый уксус (не более 6%)* 1/2 части по массе вместо уксуса можно взять 2% салициловую кислоту. Составляя эмульсию, белок и желток хорошо перемешивают и затем вводят по каплям при постоянном помешивании масло. Когда последнее хорошо соединилось с яйцом, в эмульсию таким же образом приливают уксус. Консервантом для эмульсии в данном случае служит уксус, который не должен быть крепким, так как в противном случае он свертывает яйцо и действует на краски, страдающие от кислот. Стертые на этой эмульсии краски могут сохраняться продолжительное время, если заключены 100
Художественные краски в оловянные тюбики. Они имеют способность хорошо приставать к грунтам и во время работы разводятся чистой водой. При желании избежать разбавления эмульсии уксусом: можно вместо него вводить в эмульсию чистую воду с добавкой денатурата, но в этом случае необходимо ввести в яйцо небольшое количество двууглекислой (питьевой) соды, чтобы предупредить его свертывание от спирта. Наиболее распространенной яичной темперой является водно-желтковая, а также лаково¬ желтковая, широко применяемая художниками Палеха для живописи миниатюр. Темпера Иенике. 8 чайных ложек траганта растворяются в 1 литре винного уксуса и в смесь прибавляется 20 капель олифы или венецианского терпентина. Затем 1 цельное яйцо смешивается с несколькими каплями вареного масла и к нему прибавляется 125 см3 первого раствора. Безмасляная темпера. Состоит из яичного желтка и коровьего молока. На 1 желток берут 0,5 л жирного молока. Желтки растирают в небольшом количестве молока, а затем его добавляют до вышеприведенного соотношения. Можно также размешать яйцо вместе с белком и понемногу добавлять молоко. После процеживания к смеси примешивают тонко перетертый пигмент. Эти темперы используют для дополнительной стенной росписи на клеевом основании. 2.8.4. КАЗЕИНОВАЯ ТЕМПЕРА Казеин относится к группе сложных белковых соединений. Получают его из обезжиренного молока или обрата, в котором казеина содержится от 2 до 3% в сильно разбухшем состоянии в виде соединения с кальцием. Растворы казеина образуют с маслом и смолами эмульсии, которые не только не уступают по своим качествам яичным эмульсиям, но по многим свойствам превосходят их. Казеин представляет собой белый или желтоватый порошок. В воде не растворяется, но набухает. Хорошо растворяется в щелочи, соде, буре, нашатырном спирте, фосфорнокислом натрии, углекислом аммонии, гашеной извести и др. Из творога тоже можно получить эмульсии, но дозировка его затруднительна. Не рекомендуется использовать едкие щелочи типа NaOH и КОН. Чаще всего из казеина в воде с добавкой буры или аммиака готовят клей. Он обладает высокой клейкостью и быстро твердеет. Клей можно разбавлять любым количеством воды. В зависимости от растворителя пленка может быть обратимой или необратимой - сода дает обратимую пленку, а гашеная известь и нашатырный спирт - необратимую. По способу получения казеин делится на сычужный (ферментативная коагуляция) и кислотный (кислотная коагуляция). Кислотный казеин существенно отличается от сычужного по растворимости. Кислотный казеин полностью растворяется в 3% растворе буры, сычужный не растворяется, он растворим в 1,5% растворе нашатырного спирта. Для красок используется технический кислотный молотый казеин, а сычужный применяется в пищевой и фармацевтической промышленности. Подобно яйцу, раствор казеина, имеющий одинаковую с яйцом консистенцию, эмульгирует равное себе по объему количество масла и меньшее количество лака. Такое взаимоотношение составных частей эмульсии является известной нормой, из которой не следует выходить при составлении рецептов казеиновой темперы. Рецептуры казеиновых эмульсий Компоненты Массовая доля, % Казеиновый 20% раствор 35 40 50 50 Льняное масло 35 - - - 101
Художественные краски и материалы Маковое масло - 20 15 - Копаловый лак - 10 - 30 Даммар ный лак - - 15 - Вода 30 30 20 20 Казеиновый клей готовят из 1 кг казеина, набухшего в 5 л воды с добавкой 2,6% аммиака или 3% буры. В смесь вливают 1,5 кг сырого льняного масла и 3 л кипяченой воды. Эмульсия используется для грунтовки больших площадей под яичную темперу. Льняное или маковое масло (иногда олифу) смешивают с копаловым или даммарным лаком. Затем в смесь добавляют казеиновый клей. Быстросохнущая казеиновая темпера (сухая) состоит из 10 частей казеинового клея и 6 частей скипидара. Темперу перед смешиванием с пигментом разбавляют 5 частями воды. Казеиновые темперы отслаиваются, поэтому краски следует замешивать с жидким раствором казеиновой темперы. Как правило, их используют в качестве основания (грунта) при живописи яичной темперой, т.е. большие поверхности покрывают казеиновой темперой, а остальные детали живописи выполняют яичной. Выпускаемая сейчас казеиновая темпера состоит раствора казеина, льняного и ализаринового масла, глицерина и вспомогательных компонентов. Рецептура казеиново-масляной эмульсии для темперы (по массе). Казеин (сухой) 10 частей, бура безводная 3-4 части (или 25% нашатырный спирт), вода 50 - 70 частей, масло (льняное, подсолнечное или ореховое) 10-20 частей. Для приготовления эмульсии казеин заливается теплой водой и ставится для набухания на 1 - 2 часа, затем прибавляется слабо подогретый раствор буры и перемешивают до полного растворения казеина. В этот раствор при непрерывном перемешивании до полного эмульгирования масла в растворе казеина медленно вливают масло и, наконец, добавляют воду для получения эмульсии нормальной консистенции. В стенной и станковой живописи казеиновая темпера требует крепкого грунта, в противном случае может оторвать его от материала подложки. Казеиновая темпера вследствие отсутствия в ее эмульсии невысыхающего яичного масла твердеет очень быстро, становясь нерастворимой в воде. Крепость слоев ее живописи превышает таковую же яичной. При правильно составленной эмульсии краски казеиновой темперы совершенно не способны давать трещин, даже при нанесении их очень пастозно. Темпера прочно пристает к материалу, на который наносится, даже к масляным краскам. Ею можно покрывать дерево, холст, металл, камень и стекло. 2.8.5. КЛЕЕВАЯ ТЕМПЕРА Клеевые темперы имеют яркие цвета и хорошо подходят для росписи театральных декораций. Краски менее долговечны и неводостойки, в отличие от казеиновой или яичной темперы. По сути, клеевая темпера являлась масляно-клеевой краской. Темперу готовят из подогретого костного клея или желатина в отношении 1:4. В теплый раствор вливают при перемешивании от 1/4 до 1/3 части льняного масла и 0,1 части скипидара или глицерина (для пластификации). Могут применяться любые пигменты и наполнители. Обязательно введение в готовую краску биоцида (консерванта). В Европе XVIII века стены внутри здания красились недорогой и простой в применении клеевой темперой (в ее состав часто входили желтая охра или красный железоокисный пигмент). Использовались и менее распространенные составляющие, например, бычья кровь, придававшая краске ржаво-розовый оттенок. 102
Художественные краски 2.8.6. КРАХМАЛЬНАЯ ТЕМПЕРА Краску готовят непосредственно перед применением из крахмального или мучного клейстера, в который вмешивают от 20 до 40% сырого льняного масла или олифы. Затем вводят пигменты и наполнители. Использовалась для обычных малярных работ или как заменитель масляных красок. Окраски быстро высыхают, после этого их можно покрыть лаковой или эмалевой краской. Поверхность грунтовалась жидким масляно-клеевым составом. Этот вид темперы (каковой она называлась), как и клеевая, может относиться к масляно¬ клеевым краскам. 2.8.7. ВОСКОВАЯ ТЕМПЕРА Восковая темпера - одна из старейших красок для живописи. Главной составной частью этой темперы является воск, который способен эмульгироваться в щелочных растворах. Восковые эмульсии могут добавляться к различным видам темперы дня придания им пастозности и водостойкости. Восковые темперы приготовляют из воска, растворенного при нагревании в скипидаре или сыром льняном масле, затем его эмульгируют (при действии поташа, соды или аммиака) с водным связующим - камедью, желтком или казеиновым клеем. Темпера из воска и камеди. 2 части пчелиного воска, 2 части касторового масла, 2 части скипидара, 4 части камеди (гуммиарабика, черешневого или сливового клея). Сначала в водяной бане расплавляют и смешивают воск с касторовым маслом и скипидаром, а потом раствор смешивают с камедью. Полученную темперу по потребности разбавляют водой. Восковая темпера с казеиновым клеем. 4 части омыленного воска (1 часть воска омыливают поташом или аммиаком в 4 частях воды) смешивают с 5 частями казеинового клея, потом все разбавляют таким же (1:1) количеством кипяченой воды. Эта темпера пригодна для внутренних полировочных работ. Восковую эмульсию можно добавлять и к другим темперам вместо смолы. Окраски можно полировать фланелью или щеткой. Восковая темпера с казеиновым клеем и смолой. 10 частей мастикового лака, 1 массовая часть мастиковой смолы, 3 массовые части французского скипидара, 8 частей пчелиного воска, 10 частей казеинового клея и 10 частей кипяченой воды. Восковая темпера с желтком. 2 части пчелиного воска, растворенного в скипидаре (1 часть воска и 2 части скипидара) растирают с 3 частями яичного желтка. Затем все разбавляют двумя частями воды. Воско-спиртовая темпера (ceracolla). Применялась в Византии. При нагревании воск медленно растворяется в этиловом спирте с получением псевдопластичной пасты. Для эмульгирования воска в водно-спиртовых растворах использовали щелочные компоненты - соду, поташ, аммиак. После высыхания имеет плохую связь с поверхностью. 2.8.8. ВОСКО-МАСЛЯНАЯ ТЕМПЕРА Этот вид красок с уникальными качествами, сочетающими в себе свойства энкаустических, масляных и акварельных красок. Связующим является сложная композиция из растительного масла, дистиллированной воды, натурального пчелиного воска, мягкой смолы и других компонентов, что создает воско-масляную эмульсию. Могли использоваться любые тонкодисперсные пигменты. Воск придает темпере пастозность и водостойкость. Масло обеспечивало эластичность и равномерность нанесения краски. Вода и различные ПАВ обуславливали хорошую диспергируемость пигментов и смачиваемость поверхности. 103
Художественные краски и материалы Уникальность воско-масляной темперы заключается в том, что это прозрачные краски, позволяющие создавать сложные цвета и оттенки и получать объемное изображение путем наложения одного цвета на другой. Воск и мягкая смола в составе связующего обеспечивают более продолжительную подвижность красок по сравнению с казеиново-масляной, поливинилацетатной или акриловой темперой. При высыхании воско-масляная темпера не растворяется водой, обладает повышенной устойчивостью к внешним воздействиям окружающей среды, не изменяется в тонах с течением времени по сравнению с живописью маслом, образует матовую поверхность. Из-за содержания в составе воска скорость высыхания воско-масляных темперных красок несколько выше по сравнению с масляными. Однако благодаря воску краски не меняют тон при высыхании и хорошо смешиваются с другими художественными материалами, как на масляной, так и на водной основе. Ускорить высыхание темперы до 2 - 3 часов можно, добавив в нее сиккатив и разбавив пиненом. Воско-масляная темпера разбавляется пиненом, скипидаром, уайт-спиритом и жирными растительными маслами, хорошо смешивается с масляными красками. Для получения матовой поверхности применяют разбавитель - скипидар с водой в соотношении 1:1. Чтобы получить глянцевую поверхность, используют блестящие живописные лаки (даммарный, мастичный) или льняное масло. При смешивании воско-масляной темперы с лаками время высыхания краски уменьшается. Имея водно-масляную эмульсионную основу, темперные краски хорошо разбавляются водой, соединяются с другими водными красками - гуашью, акварелью, акрилом, со всеми видами темпер, в том числе и яичной. При разбавлении водой воско-масляная темпера подобна акварели - проявляет высокие лессировочные свойства и достигает выразительных цветовых эффектов. При этой технике путем наложения одного цвета на другой можно создавать сложные цвета и оттенки, получать объемное изображение. Краски удобны в работе своей пастозностью и хорошей разносимостью, дают яркую цветовую гамму, обладают прочной адгезией и хорошо ложатся на загрунтованную основу - дерево (загрунтованное левкасом), картон, холст, бумагу, оргалит, штукатурку. Композиция растительного масла, воска и мягкой смолы обеспечивает воско-масляной темпере более длительную подвижность по сравнению с казеиново-масляной, поливинилацетатной и акриловой темперами, дает возможность продолжительной работы. Большой популярностью воско-масляная темпера пользуется в настенной росписи восстанавливаемых храмов. По отзывам художников, работающих над росписью стен и куполов, наибольшего колористического эффекта можно достичь, применяя слегка подогретые краски. Прогревают и материал стены при ее грунтовке под краски, содержащие воск. Если краска уже нанесена, более прочного сцепления с грунтом или со штукатуркой стены можно достичь также легким прогревом живописной поверхности, используя для этого газовые или паяльные лампы. Среди достоинств воско-масляной темперы художники также отмечают удачную палитру выпускаемых цветов, отсутствие изменения цвета и тона после высыхания, прекрасную адгезию с грунтом. 2.8.9. ГУММИАРАБИКОВАЯ ТЕМПЕРА Кроме признанных связующих темперы - яйца и казеина, иногда пользуются растительным клеем, главным образом гуммиарабиком, декстрином и вишневым, а также клеем других плодовых деревьев. Основным материалом является гуммиарабик или черешневая камедь, которая более эластична. В некоторых случаях используется декстрин. Раствор гуммиарабика является слабым эмульгатором, поэтому при составлении эмульсии на 3 объема раствора гуммиарабика берется не более 1-2 объемов масла. 104
Художественные краски Камедь (гуммиарабик, вишневую или др.) растирают в порошок, смешивают с двойным объемом воды и оставляют на 12 - 24 ч для набухания. Далее раствор гуммиарабика используют в качестве связующего и вводят в него все остальные компоненты краски. Кроме раствора гуммиарабика, в темперу могут входить копайский бальзам 10 - 25%, венецианский терпентин до 25%, даммарный лак до 10%. Для замедления высыхания иногда добавляют 0,1 - 0,3% касторового масла. Для пластификации вводится 5 - 7% глицерина. Лаки сначала разбавляют терпентином или скипидаром, добавляют густой горячий мыльный раствор, 50% винный уксус, а затем антисептик. Темпера на камеди с маслом содержит, кроме раствора гуммиарабика или черешневого клея, от 15 до 30% макового или льняного масла. Перед смешиванием с пигментом смесь разбавляют водой (от 10 до 15%). Гуммиарабиковая темпера по своим качествам значительно уступает яичной и казеиновой, но вследствие присущей ей легкости тона нравится многим художникам. Она имеет слабую адгезию к масляному грунту и скатывается с него. В гуммиарабиковой темпере краски лишены пасты, подобной пасте яичной и казеиновой темперы, и потому для пастозной живописи они непригодны, кроме того, она легко растрескиваются после высыхания. Гуммиарабиковая темпера более биостойка, чем яичная, поэтому она имела популярность в фабричном производстве красок. Но глянец покрытия послужил причиной отказа от этой темперы и способствовал появлению других видов связующих веществ, например декстринов. Рецептуры эмульсий для темперы Компоненты Гуммиарабиковая | Вишневая | Декстриновая (в массовых частях) Клей 10 10 10 Вода 15-20 20-25 10-15 Масло (льняное) 6-8 5-7 5-7 Для получения декстринового связующего желтый или палевый декстрин в течение суток разводится в равном количестве воды. В полученный раствор добавляется 5 - 7% глицерина, до 15%, густого мыльного раствора и до 30% олифы или высыхающего масла. Темпера подобного состава по прочности близка к гуммиарабиковой темпере. Темперные краски после высыхания нерастворимы. Их применяют в основном для живописи по дереву, т.к. для холста они недостаточно эластичны. Для художественных работ предлагается следующая гуммиарабиковая темпера. Эмульсия содержит 38,0 - 43,0% даммар но го лака, 9,0 - 11,0% гуммиарабика (30% водный раствор), 1,6 - 3,0% масла касторового дегидратированного, 8,0 - 10,0% полиэтиленгликолевого эфира нонилфенола (Неонол АФ 9/10), 6,0 - 8,0% глицерина, 0,3 -0,6% бычьей желчи и остальное - деминерализованная вода. Для получения краски в качестве основы используют данную эмульсию 50,0 - 70,0%, наполнители - смесь сернокислого бария 10,0 - 30,0% и алюмосиликата натрия 5,0 - 10,0%, пигмент - остальное. Эмульсия обладает повышенной стабильностью и светостойкостью. Даммарный лак значительно повышает прочность краски. При приготовлении темперы обязательным является добавление антисептика. 2.8.10. ПОЛИВИНИЛАЦЕТАТНАЯ ТЕМПЕРА В конце XX века появилась искусственная темпера на основе эмульсии поливинилацетата. Это быстросохнущая краска: 1-2 часа в лессировочных - тонких прозрачных слоях и 3 - 4 часа - в корпусных. 105
Художественные краски и материалы Темпера ПВА имеет ряд свойств, присущих только ей. Эти краски прозрачны, эластичны и могут наноситься как пастозно, так и лессировочно. Живопись синтетической темперой позволяет накладывать новый красочный слой на высохший предыдущий без опасений отслаивания красок. Кроме того, ею можно работать на самых разных поверхностях - на холсте с синтетическим и эмульсионным грунтом, бумаге, картоне, дереве, штукатурке, бетоне, линоксиновом линолеуме, стекле и т.д., что делает эти краски универсальным живописным материалом, особенно для оформительского и декоративно-прикладного искусства. Связующее темперы ПВА представляет собой водную эмульсию синтетической поливинилацетатной смолы с добавлением стабилизаторов и структурирующих веществ. В красках применяются пластификаторы (фталаты, гликоли и их эфиры и др.), органические и неорганические пигменты, ПАВ и обязательный биоконсервант. Эти краски разводятся водой, они эластичнее и прочнее казеиново-масляной темперы. Отличительная особенность темперы ПВА (из качественной дисперсии) - с течением времени она почти не желтеет. К недостаткам можно отнести невозможность использования со многими другими водоразбавимыми красками, так как составленные с ней смеси плохо разносятся по основанию, а краски при этом створаживаются. В процессе высыхания поливинилацетатная темпера изменяет свой цвет и тон. Слегка светлеют окись хрома и окись жженая; значительно светлеют кобальт синий и охра; слегка темнеют (с последующим частичным высветлением) кадмий желтый и красный, охра светлая и сиена жженая; заметнее темнеют английская красная, капут-мортуум, умбра жженая, краплак красный; сильно темнеют сиена натуральная, изумрудно-зеленая и ультрамарин в корпусном слое. При высыхании темпера ПВА приобретает матовость, цвета при этом становятся немного приглушенными. Для придания насыщенности цвета темперу ПВА покрывают (так же, как и казеиново-масляную) одним из финишных лаков, разведенных пине ном в соотношении 1:1, однако это приводит к некоторому потемнению работы. Хранят темперу, как и все водоразбавимые краски, при комнатной температуре и не ниже 0°С. 2.8.11. АКРИЛОВАЯ ТЕМПЕРА Связующим веществом служит акриловая смола, диспергированная в воде. Эта темпера обладает всеми качествами традиционной темперы на основе яично-масляной или казеино¬ масляной эмульсии - бархатистостью и высокой кроющей способностью, пастозностью и мягкой консистенцией. Высохший красочный слой имеет матовую поверхность. При покрытии лаком темпера набирает глубину и интенсивность. По высыхании не смывается водой. Светлеет в тоне при высыхании, особенно в темных тонах, сохнет значительно быстрее традиционной яичной темперы, однако лишена и многих недостатков, присущих традиционным видам этого живописного материала. Акриловая основа дает темпере все преимущества, присущие акриловым краскам: быстрое высыхание, водостойкость, свето- и атмосферостойкость, стабильность цвета, высокую адгезию к большинству материалов, то есть она ложится на все те поверхности, что и краски на акриловой основе - дерево, картон, камень, металл, текстиль, кожу и т.п. Со временем не темнеет и не желтеет. Обладает хорошей эластичностью, не сморщиваются и не растрескиваются после высыхания. Пигменты и наполнители могут использоваться любые, как органические, так и неорганические. Для стабизизации и придания необходимой вязкости могут применяться акриловые, полиуретановые или целлюлозные загустители. Кроме того, в состав краски входят пластификаторы, ПАВ, коалесценты, специальные добавки и консерванты. Акриловая темпера предсказуемо изменяется в тоне при высыхании, к тому же конечный результат легко регулируется добавлением акрилового лака. Такие свойства делают акриловую 106
Художественные краски темперу весьма привлекательным материалом. Превосходно подходит для иконописных и живописных работ, для станковой и настенной живописи. Разбавляя водой, можно выполнить тонкую графическую проработку, темперными красками можно выполнить подмалевок под масляную живопись, а также многослойную пастозную прописку. Материалы с достаточной плотностью (бумага, картон, плотная ткань и т.п.) не нуждаются в грунтовке и для них достаточно одной проклейки. Пористые материалы или чрезмерно шероховатые требуют покрытия акриловым грунтом. 2.8.12. ГРУНТ ДЛЯ СОВРЕМЕННОЙ ТЕМПЕРЫ Основой для живописи темперой может служить лишь материал, не поглощающий значительное количество связующего вещества из красок. В противном случае он подлежит той или иной обработке, так как темпера при нанесении на пористый материал дает рыхлый слой, сильно изменяясь при высыхании в тоне, а краски не получают достаточной фиксации. Плотная ткань, бумага, картон и пр. не нуждаются в грунте и для них достаточно одной проклейки. Если же материал не имеет достаточной плотности, поверхность его слишком шероховата и цвет его не отвечает живописной задаче, то его покрывают грунтом. Для прокпеивания материала служат снятое молоко, жидкий раствор казеина, разведенные водой яичная и казеиновые эмульсии, служащие связующим веществом красок, наконец, разжиженные скипидарные и спиртовые лаки. Грунт должен иметь хорошую адгезию к окрашиваемому материалу, чтобы высохшие краски не осыпались. Грунт для ткани должен быть эластичным, плотным и водостойким. Для темперы могут применяться клеевые и эмульсионные грунты, если они отвечают указанным условиям. Яичная и казеиновая темперы (особенно последняя) хорошо ложатся и на масляный грунт, но сцепление красочного и грунтовочного слоев недостаточно прочное. Обработка масляной поверхности соками чеснока и лука, а также препаратами бычьей или свиной желчи предотвращает скатывание красок темперы с грунта, но не увеличивает адгезию к грунту. Наиболее подходящим является казеиновый грунт с маслом. Состав казеинового грунта Компонент Содержание, % Казеин (сухой) 3-6 Вода 52-65 Нашатырный спирт (25%) 1 -2 Олифа 8-10 Цинковые белила (сухие) 20-27 Глицерин 1 -3 ПАВ 0.5 - 1.5 Консервант © 1 О W Цвет грунта в темпере имеет такое же значение, как и во всех других видах живописи. Белый грунт здесь наиболее выгоден и практичен, так как он содействует эффектам прозрачных красок. Кроме того, при надобности ему легко придать желаемый цвет теми же красками темперы, которыми ведется сама живопись. 2.8.13. ГРУНТ ДЛЯ ТРАДИЦИОННОЙ ТЕМПЕРЫ Темпера, независимо от ее состава, требует более или менее плотного грунта 107
Художественные краски и материалы В старину грунтовка материала, покрываемого темперой, выполнялась в зависимости от свойств грунта, основы и назначения живописи. Иногда материал, предназначавшийся для темперы, покрывался два раза горячим раствором клея, о чем сообщает Вазари, и этим его обработка заканчивалась. Дерево всегда покрывалось более или менее толстым слоем белого грунта; иногда перед нанесением грунта на дерево наклеивался редкий холст, у русских иконописцев носивший название «поволоки». Назначение последней заключалось в том, чтобы предохранить и живопись, и ее грунт от появления трещин в дереве. Связующим веществом грунта служил обыкновенно животный клей. Нередко употреблялся для той же цели и мучной клейстер. Другими составными его частями являлись гипс и мел. Иногда, судя по трактату монаха Дионисия, верхние слои грунта для придачи им большей плотности накладывались с эмульсией из клея, льняного масла и мыла. По Ченнино Ченнини, грунтуя доски, поступали следующим образом. Приготовив раствор пергаментного клея такой густоты, чтобы проба его между ладонями рук склеивала их, его вливали в сосуд, наполняя последний до половины. Сюда же приливалась вода в количестве 1/3 его вместимости, и разведенный таким образом клей наносился горячим на дерево. После просушки его проклеивали еще два раза (просушивая каждый раз) густым раствором клея. Затем на пазы наклеивались полоски старого холста и доска сушилась в продолжение двух дней. Перед нанесением грунта доску проскабливали ножом, снимая с нее все шероховатости. После этого наносили состоящий из очищенного и просеянного крупнозернистого гипса грунт, который растирался с раствором клея на плите и наносился на доску большой плоской стекой. Тот же гипс, разведенный большим количеством горячей воды, затем наносился несколько раз на доску с помощью щетинной кисти, и доску оставляли сушиться на 2 - 3 дня, после чего ее скоблили ножом и выравнивали. Дальнейшая грунтовка шла уже с мелким гипсом. Для этого брался лучший гипс в кусках, употреблявшийся также для позолоты, хорошо смачивался водой и тонко растирался на плите, после чего собирался в тряпку, отжимался для удаления воды и уже затем смешивался с клеевым раствором, которым пользовались для первой грунтовки. Здесь поступали таким образом: отжатый гипс нарезался мелкими ломтиками и насыпался в горшок, куда вливался и клей. Хорошо смешав клей с гипсом, сосуд ставили на огонь (в водной бане), остерегаясь, чтобы жидкость не закипела. Жидкий грунт наносился на доску до восьми раз и разравнивался в первый раз ладонью руки, чтобы лучше связать его с нижним слоем грунта; далее работа велась кистью, которой водили каждый раз в новом направлении, причем давали предыдущему слою грунта несколько просохнуть. По окончании этой второй грунтовки, которая обязательно заканчивалась в один день (работа при надобности велась даже ночью, чтобы достичь наибольшего соединения между слоями грунта), доска сушилась при обыкновенной температуре не менее двух дней. Оконченную грунтовку покрывали с помощью тампона мелким угольным порошком и затем шлифовали прямым металлическим скоблилом, снимая уголь, который облегчал получение ровной поверхности. Небольшие доски грунтовались 2-3 раза только мелким гипсом. Приготовленный таким образом грунт, по словам Ченнини, был бел, как молоко, и гладок, как слоновая кость. Описанный способ грунтовки практиковался, по-видимому, во всех школах живописи - как южных, так и северных, причем предназначался как для работ темперой, так и масляными красками. На гипсовый или меловой грунт накладывался иногда лист золота, которое сплющивалось в тонкую пластинку, однако значительно более толстую, чем современное листовое золото. Ниже приводится один из рецептов грунта - «левкаса» русских живописцев-иконописцев конца XIX столетия. 108
Художественные краски Доска из липового или ольхового сухого дерева проклеивается сначала одним клеем, после чего на дерево наклеивается редкая материя, называемая серпянкой. Для составления грунта берется 1 часть клея, который разводится в 6 частях воды. Затем в клеевой раствор постепенно добавляется мед до образования однородной густой массы, в которой, после тщательного размешивания ее деревянной лопаткой, лопатка могла бы стоять в вертикальном положении почти без посторонней поддержки. Составленный таким образом грунт наносится на доску с помощью широкого шпателя в несколько приемов. По высыхании грунт снова смачивается водой и в таком виде шлифуется пемзой. Затем, для придания ему более ровной и гладкой поверхности, шлифовка возобновляется по сухому, причем ведется с помощью самой мелкой шлифовальной бумаги. Левкас, составляемый на основании этого рецепта, получается безукоризненным лишь при условии употребления лучших сортов столярного клея, которые совершенно нерастворимы в холодной воде. При несоблюдении этого важного условия левкас неизбежно покрывается трещинами. Еще один рецепт приготовления грунта для темперы. Для темперы целесообразно приготовить грунты (в особенности его верхний слой) из связующего, на котором стерты краски, чтобы иметь лучшую связь поверхности грунта с красочным слоем. Так, для казеиновой темперы наиболее пригодны казеиновые грунты. Одна проклейка наносится на холст в виде 7% раствора казеина (с бурой). После просыхания проклейки наносится эмульсионный грунт следующего состава. Компонент Содержание, г Казеин (в порошке) 20 Вода 300 Бура/нашатырный спирт 9-12 Натуральная олифа 10 Цинковые белила 50-80 Глицерин 5-7 2.8.14. КОНСЕРВИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА Катамин АБ. Относится к группе катионных ПАВ (четвертичное аммониевое основание). В концентрированном виде представляет собой вязкую жидкость светло-желтого цвета со слабым запахом моющего средства. Катамин АБ является высокоэффективным антимикробным препаратом в отношении бактерий группы кишечной палочки, стафилококков, сальмонеллы, плесневых грибов и дрожжей. Применяется спиртовой раствор. Рекомендуемые концентрации 0,5 - 1,5% от общей рецептуры. Тиазолоны (триазол, изотиазолинон и др.). Большая группа современных консервантов на основе азотсодержащих соединений, используемых во всех живописных красках. Обеспечивают фунгицидную и бактерицидную защиту для жидких сред на водной основе. Рекомендуемые концентрации 0,1 - 0,5% от общей рецептуры. Салициловая кислота СбН4(ОН)СООН. Белые игольчатые кристаллы, легко растворяющиеся в спирту, эфире и хлороформе, труднее - в воде. Рекомендуемые концентрации 0,5 - 1,5% от общей рецептуры. Бензоат натрия C^HsCCbNa. Белый кристаллический порошок или гранулят без запаха или с незначительным запахом бензальдегида. Бензоат натрия проявляет антимикробное действие только в кислых средах. При совместном применении бензоата натрия с молочной кислотой они дополняют консервирующие свойства друг друга. Хорошо растворим в воде. Рекомендуемые концентрации 0,2 - 1,0% от общей рецептуры. 109
Художественные краски и материалы Ниши. Рекомендован в пищевой промышленности для яичных и молочных продуктов. Эффективен в кислой среде против спор и грамположительных бактерий. Рекомендуемая дозировка 0,2 - 0,5% от общей рецептуры. Фенол (устар. карболовая кислота). Фенол СбН5ОН имеет вид бесцветных игольчатых кристаллов с характерным запахом. Растворяется в воде (5 - 6%) и во всех органических растворителях. Сильное консервирующее средство для клеевой живописи, гуаши, акварели, но не темперы. Сейчас используется ограниченно. Рекомендуемые концентрации 0,05 - 0,2% от общей рецептуры. Уксус (СНзСООН). Различается несколько видов уксуса: • винный уксус, приготовляется из вина и имеет почти все составные части вина и присущий ему цвет, содержит 6 - 8% уксусной кислоты; • спиртовой уксус, содержащий в своем составе воду, уксусную кислоту, небольшое количество уксусного эфира и другие составные части; • уксус, смесь воды и уксусной кислоты (на 100 ч. воды 5 - 7% уксусной «эссенции»); • древесный уксус, получающийся сухой перегонкой дерева; в очищенном виде - прозрачная бесцветная жидкость, содержащая 4 - 5% уксусной кислоты, древесный спирт, ацетон и креозот, • яблочный уксус. Некоторые иконописцы используют только натуральный яблочный уксус, который не содержит именно уксусной кислоты. Кроме названных видов уксуса, могут использоваться фруктовый, пивной, хлебный и др. Бета-нафтол. Бесцветные прозрачные листочки, получающиеся из нафталина, слабого карболового запаха. Легко растворяется в спирте, эфире, жирных и эфирных маслах. Используется ограниченно. Формалин. Водный раствор формальдегида, стабилизированный метанолом. Формальдегид получается окислением древесного спирта. Препарат, находящийся в продаже, это 35 - 40% раствор формальдегида в воде. Формалин обладает едким запахом, вызывающим слезотечение, и сильно консервирующими и окисляющими свойствами. Животный клей (в сухом виде), смоченный 4% раствором формалина, становится нерастворимым в воде. Сейчас используется ограниченно. Консервирующими свойствами обладают также скипидар, винный спирт, гвоздичное масло, спиковое и лавандовое масла, сивушное масло, резорцин, нашатырный спирт, бура, камфара и метиловый спирт. 2.8.15. ПОКРОВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ТЕМПЕРЫ Нанесение толстого слоя масляного, смоляного или латексного лака неизбежно приведет к потере матовости темперы, поэтому лучше всего использовать разбавленный лак и наносить его тонким слоем. Не рекомендуется использовать лаки, содержащие активные растворители - ацетон, толуол, ксилол и т.п., так как они разрушают яичную основу. В станковой живописи принято покрывать темперу лаком, под которым краски обретают глубину, прозрачность и интенсивность тонов. Кроме того, лак защищает живопись от пыли, влаги и т.п. Лучше, если лак будет приготовлен с использованием таких растворителей, как вода, скипидар, уайт-спирит, т.е. не разрушающих темперу. Лак неравномерно проникает в темперные краски различной толщины и цвета, поэтому некоторые художники, прежде всего, раскрывали красочный слой теплым 4% раствором желатина, который придает краскам однородную плотность и совершенную непроницаемость для лака. Лак, изолированный таким образом от живописи, может быть удален без всякого вреда для последней, так как растворители лака не растворяют желатин. Главный недостаток НО
Художественные краски желатинового слоя - он очень гигроскопичен. В лаковом покрытии со временем образуются микротрещины, через которые проходит влага и насыщает желатин, что приводит к губительному развитию микроорганизмов, даже при наличии в слоях необходимого количества антисептика. Желая сохранить темпере матовую поверхность, ее вместо лака, придающего ей блеск, покрывают глютином, применяемым с той же целью в масляной живописи. Но плотная темпера может оставаться и без всякого лака, так как при загрязнении ее можно промывать чистой водой, не боясь нанести вред живописи. 2.8.16. СТОЙКОСТЬ СМЕСЕЙ КОМПОНЕНТОВ ТЕМПЕРЫ В классической яичной (а также в казеиновой) темпере применяется целый ряд пигментов, которые за многие века специалисты успели достаточно хорошо изучить. Цинковые и свинцовые белила чувствительны к крепкому уксусу; в темпере они кроют хорошо, но могут изменять цвет других красок. Свинцовые белила в яичной темпере сильно желтеют и при загнивании эмульсии приобретают грязный оттенок вследствие образующегося при этом сероводорода. Для большей устойчивости белил берут на 2 части цинковых 1 часть свинцовых. Хотя и в этой смеси возможно некоторое потемнение. Несколько высветляются в темпере: охра, изумрудная зелень, окись хрома, кобальт зеленый, светлый и темный, кадмий красный светлый, а также черные краски. Сильнее высветляются кобальт синий, голубой и фиолетовый, церулеум, охра светлая и золотистая, охра красная, умбра натуральная и изумрудная зеленая. Резко темнеют, а затем высветляются сиена натуральная и жженая, марс коричневый светлый и темный, английская красная, краплак красный, ультрамарин и умбра жженая. Умбра требует большого количества эмульсии и долго после высыхания размывается водой. Может выделяться из связующего вещества и разлагать казеиновые эмульсии; во избежание этого в последнем случае следует прибавлять к краске небольшое количество раствора аммиака. Темнеют в темпере ганза желтая, литоль оранжевая и ярко-зеленая. Ганза лимонная и красная, белила цинковые, стронциановая желтая, кадмий желтый и оранжевый, хром, кобальт сине-зеленый и зелено-голубой достаточно неизменны. Парижскую лазурь, краплаки, кадмии и неаполитанскую желтую надо предохранять от контакта с железными инструментами и деталями. Не рекомендуется смешивать: парижскую лазурь с киноварью, желтые и красные кадмии с черной слоновой костью, изумрудную зеленую с краплаками. Сурик на яйце постепенно может потемнеть. На цвет некоторых темперных красок влияет глицерин. В отношении яичной желтковой темперы в иконописи «Мюнхенская шкала нормальных красок» рекомендует следующее. Мюнхенская шкала красок Нормальные прочные краски Ненормальные непрочные краски Белые: мел, гипс, известь, баритовая, свинцовая (кремницкая), цинковая Белые: литопак Желтые и коричневые: неаполитанская, все кадмии, все охры, марсы, умбры, сиены, жженая зеленая земля Желтые и коричневые: ауреолин, странцион, цинковый желтый, хромы, гуммигут, желтые лаки, сепия, асфальт, мумия Красные: венецианская, капут-мортуум, Красные: красный хром, сурик, ш
Художественные краски и материалы индийская, болюс, земля Пуццуоли, киноварь горная, киноварь китайская, киноварь карминная, краплаки киноварь, экарлат, кармин Синие: кобальт, ультрамарин натуральный, ультрамарин искусственный, парижская лазурь, цирулеум Синие: индиго, смальта, все медные - малахит, азурит и другие Зеленые: зеленый хром, изумрудная, зеленый кобальт, зеленые земли - веронская и богемская Зеленые: все медные зеленые, французская Поль Веронез и другие, зеленая киноварь Фиолетовые: фиолетовый кобальт, фиолетовый краплак Фиолетовые: минеральная фиолетовая Черные: слоновая кость, виноградная Черные: графит 2.9. КАМЕДИ И СМОЛЫ Смолы природные (resina) - продукты жизнедеятельности некоторых растений (преимущественно тропических и хвойных) или насекомых. Большинство природных смол аморфны. Растения при естественных или искусственных повреждениях внешней оболочки (коры) выделяют жидкости, которые под влиянием света и окислении кислородом воздуха превращаются в продукты различного вида и твердости. Смолы можно разделить на «молодые», которые собирают непосредственно с растений, и «ископаемые», добываемые из земли. Молодые смолы могут быть окрашенными или бесцветными. За редким исключением не растворяются в воде, но более или менее хорошо растворимы в нефтяных растворителях (бензоле, ксилоле, эфирах), скипидаре, кипящем льняном масле, некоторые в спирте. Ископаемые смолы - это смолы некогда росших деревьев, в течение очень длительного времени пролежавшие в земле. В результате различных внешних воздействий ископаемые смолы приобретают новые физико-химические свойства - твердость, механическую прочность, химическую стойкость и др. Эти уникальные свойства ископаемых смол используются для повышения прочности и водостойкости красок. Основными компонентами природных смол являются смоляные кислоты 80 - 95%; одно- или многоатомные смоляные спирты (резинолы); сложные эфиры смоляных кислот и смоляных спиртов или одноатомных фенолов (таннолов); химически инертные неомыляемые вещества. Кроме того, в смолах могут присутствовать эфирные масла и вода. Обычно жидкие смолы обладают высокой липкостью, что часто позволяет использовать смолы в красках как дополнительный адгезив. Способны к пленкообразованию. Из природных смол для живописи применяются даммара, мастике, копал, янтарь, канифоль и некоторые другие. Камедь (gumini) - смолистое выделение растений, растительные полисахариды или гидроколлоиды, являющиеся главным компонентом экссудатов (соков, выпотов), выделяемых растениями при механических повреждениях коры или заболеваниях. По химическому составу камеди - высокомолекулярные углеводы, растворимые в воде или набухающие в ней полимеры моносахаридов - глюкозы, галактозы, арабинозы, рамнозы, глюкуроновых кислот. Камеди использовались с древних времен, были описаны Феофрастом (IV век до н.э.). Основным связующим веществом акварельных и гуашевых красок являются различные виды растительных камедей - гуммиарабик, вишневая, абрикосовая, терновая, сливовая и другие камеди. Все камеди - коллоиды, по растворимости в воде их можно разделить на: 112
Художественные краски • арабиновые - растворимые в воде, образующие прозрачные клейкие растворы (абрикосовая, аравийская); • бассориновые - частично растворимые, а частично набухающие в воде с образованием желеобразной массы (вишневая, сливовая); • церазиновые - нерастворимые, набухающие до желеобразного состояния (трагант, куттера, моринга, камедь лоха). Их иногда называют растительными слизями. В спирте и эфире камеди не растворяются, осаждаются из водных растворов спиртом, не горят. В высушенном состоянии камеди - стеклообразные массы, с водой дают густые растворы, иногда употребляемые как загустители красок. Все камеди лишены способности кристаллизоваться, в сухом состоянии представляют собой аморфные стеклообразные массы. С водой дают очень густые растворы, а при кипячении с кислотами распадаются с образованием сахаристых веществ. В застывшем виде камедь представляет собой куски разнообразной формы, величины и окраски. Если камедь чистая, она не имеет запаха. Камеди часто образуют очень сложные растительные экссудаты, смешиваясь с дубильными веществами (танпо-камеди), смолами (камедесмолы), смолами и эфирными маслами (ароматические смолокамеди). Образование камеди зависит от возраста растения и от увлажненности и засоленности почвы. У старых растений, а также при недостаточной увлажненности почвы камеди выделяется больше. Смолокамеди (gummi-resina или gummi-olea-resina) - это различной вязкости жидкие смеси камедей и смолы, растворенной в эфирном масле. Для использования в масляных или других органоразбавимых красках смолы очищают от камедей, которые, будучи растворимыми в воде, отрицательно влияют на свойства красок. Некоторые смолокамеди применяются в исходном состоянии. В этом случае смолокамеди используются в виде эмульсий. Из смолокамедей в живописных материалах наиболее употребим гуммигут. Из других, наиболее известны опопонакс, лактукарий, эуфорбий, но об их применении в красках автор достоверными сведениями не обладает, известно об их использовании в качестве источника природных ароматизаторов (применяются в парфюмерии). Масло-смолы или бальзамы (olea-resina или balsama) - это жидкие смолы, представляющие собой естественные растворы смол в собственном эфирном масле. В чистом виде в красках используются редко, для этого из смол удаляют эфирные масла. Бальзамы могут использоваться как добавка к лакам для придания специальных свойств, а также для увеличения времени сушки. Растворяются в нефтяных растворителях, скипидаре, кипящем масле. Наиболее известны аниме, гурьюн-бальзам, копайский бальзам, мастика, сандарак, сосновая смола, терпентин венецианский, элеми. 2.9.1. ВОДОРАСТВОРИМЫЕ КАМЕДИ И СМОЛЫ Камеди в большинстве своем растворяются в воде. Водорастворимые смолы можно разделить на неионогенные и ионогенные. К первым относятся олигомеры, содержащие большое количество гидрофильных недиссоциирующих групп, обеспечивающих их растворение в воде. Ионогенные смолы, в свою очередь, разделяют на анионные и катионные. К анионным относятся смолы, содержащие в молекуле достаточное количество карбоксильных групп, в результате нейтрализации которых основаниями получаются соли поликислот, способные диссоциировать в водной среде на ионы с образованием полиэлектролитов. Катионные смолы включают соединения, содержащие аминогруппы. Они нерастворимы в воде, но приобретают эту способность после нейтрализации органическими кислотами. 113
Художественные краски и материалы Водорастворимые смолы могут образовывать растворы органических полиэлектролитов, что дает возможность наносить покрытия методом электроосаждения (покрытия наносятся в ваннах под воздействием постоянного тока и при температурах 130 - 190°С). Камеди - высокомолекулярные углеводы, полупрозрачные, коллоидные, клейкие вещества различного химического состава. По химической природе почти ничем не отличаются от слизей (пектиновых веществ). По мнению большинства исследователей, к камедям (гумми) следует относить водорастворимые нейтральные или кислые полисахариды и полиурониды, образование которых связано с патологическими процессами, возникающими при механических или биологических повреждениях коры и других тканей деревьев и кустарников. Таким образом камеди выполняют защитные функции. К камеденосным относят некоторые плодовые деревья - часто можно заметить на стволах или плодах сливы или абрикоса небольшие желтоватые липкие натеки - это и есть камедь. Главным образом камеденосы произрастают в тропическом климате. Наиболее известна аравийская камедь (гуммиарабик), выделяемая аравийской акацией. 2.9.2. ГУММИАРАБИК Гуммиарабик (аравийская камедь, gummi arabicum, сенегальская камедь). Состоит из калиевой, кальциевой и магниевой солей арабиновой кислоты. Использование гуммиарабика как материала для живописи упоминается в трактате Теофила (XI век), где дается рецепт масляного лака на аравийской камеди. Гуммиарабик получают при надрезе некоторых видов акаций, растущих в Африке, Австралии и Азии. В мире существует множество разновидностей акации, вещество, которое выделяется из ее коры, в промышленности принято называть аравийской камедью (гуммиарабиком). Большая часть используемой аравийской камеди собирается с той разновидности акации, которая произрастает в Африке, на территориях от Сенегала до Красного моря. Ко второй половине XX века основным поставщиком гуммиарабика становится Судан. Он часто упоминается как «hashab» - от местного названия дерева или «кордофан» - от района произрастания акации в Судане. Гуммиарабик «кордофан» до сих пор считается гарантией высокого качества камеди, хотя с начала 2000 годов уход за плантациями акации и контроль за сортировкой гуммиарабика заметно снизился. Представляет собой высушенную камедь. Его продают в виде прозрачных желтых или красноватых кусков. Некоторые виды камеди не растворяются в воде, а впитывают ее, образуя мягкую клейкую желатинообразную массу. Такая камедь называется «драгон гумми» (драконова камедь), она используется для производства таблеток от кашля и для обработки ткани. Как и большинство натуральных смол, камедь получают из растений в виде густой липкой жидкости, которая затвердевает на воздухе и растворяется в воде. Для использования камедь после размола подвергают дополнительной очистке путем растворения в воде и ультрафильтрации, затем высушивают методом распылительной сушки. Полученный продукт нетоксичен, легко растворим в воде, бесцветен, не обладает выраженным вкусом и запахом и, что важно, не искажает вкус и запах пищевых продуктов. Химический состав гуммиарабика зависит от многих факторов - от вида растения, его возраста, климатических условий его произрастания и др. Эти факторы определяют различия в моносахаридном составе, характере химических связей в основной и боковых цепях, содержании белка, молекулярной массе и молекулярно-массовом распределении. По химическому строению гуммиарабик относится к биополимерам, молекула которых содержит фрагменты как полисахаридной, так и белковой природы. Составными элементами полисахаридных фрагментов являются такие мономеры как галактоза, арабиноза, рамноза, глюкуроновая кислота и ее метиловый эфир. В зависимости от природы противоиона карбоксильной группы (иона водорода или катионов кальция, магния, натрия или калия) 114
Художественные краски гуммиарабик создает в растворе слабокислую или нейтральную среду. Неотъемлемой частью структуры гуммиарабика являются белковые (полипептидные) фрагменты, характерной чертой состава которых является повышенное содержание гидроксипролина, серина и пролина. Наличие в молекуле гуммиарабика заряженных карбоксильных групп также обеспечивает высокую устойчивость эмульсий к коалесценции. Гуммиарабик значительно превосходит многие полисахариды как по растворимости в воде, так и по скорости гидратации. При 25°С можно приготовить 37% раствор. Повышение температуры способствует увеличению растворимости вплоть до 50 - 55%. В случае полиуронидов, галактоманнанов и др. полисахаридов обычно трудно приготовить растворы с концентрацией выше 5% из-за высокой вязкости растворов, обусловленной большей по сравнению с гуммиарабиком жесткостью и ассимметрией молекул. Гуммиарабик не растворим в маслах и в большинстве органических растворителей, однако растворяется в смесях этанол-вода, если концентрация спирта не превышает 60%. Гуммиарабик мало растворим в глицерине и этиленгликоле. Для повышения смачивания водой и предотвращения комкования при растворении гуммиарабик обычно смешивают с другими компонентами системы (например, сахарозой или мальтодекстринами) либо перед добавлением воды смачивают этиловым спиртом или глицерином. Гуммиарабик желтоватого, красного или буроватого цвета, слегка просвечивает, без запаха, едва сладковатого вкуса. На воздухе не изменяется, не гигроскопичен, легко измельчается в порошок, плотность 1,4 - 1,6 г/см3. Его водный раствор легко смешивается с глицерином, не теряя прозрачности. Камедь нерастворима в спирте, эфире, маслах, хлороформе. Вязкость растворов гуммиарабика зависит от вида образца, концентрации раствора, температуры, pH, вида и концентрации соли. Вследствие полиэлектролитной природы гуммиарабика зависимость вязкости от pH имеет экстремальный характер, причем максимальная вязкость наблюдается в широком диапазоне pH 4 - 10, а также в присутствии других камедей и ингредиентов. pH 40 - 50% растворов составляет от 4,5 до 5,5, но максимальную вязкость можно получить при доведении pH до уровня 6,0 - 7,0. Вязкость растворов гуммиарабика на порядок ниже вязкости растворов других полисахаридов вследствие разветвленной структуры макромолекулы. До концентрации 40% реологическое поведение растворов гуммиарабика описывается законом Ньютона. При более высоких концентрациях растворы проявляют псевдопластичность, и с повышением скорости сдвига вязкость падает. Необратимое понижение вязкости наблюдается при продолжительном нагревании растворов вследствие денатурации и осаждения белков. Гуммиарабик используется для получения тонких поверхностных кракелюров на лаковой живописи. Гуммиарабик обратим, и после высыхания может быть снова разбавлен водой. При приготовлении густых растворов камеди следует использовать теплую дистиллированную воду и осторожно размешивать раствор, так как в противном случае в растворе оказывается большое количество воздуха. Раствор всегда необходимо процеживать, поскольку в промышленной аравийской камеди содержится много нежелательных примесей. Используется для приготовления твореного золота, серебра, платины, палладиума. Растворение камеди ведется в теплой воде. Традиционно изготовлялись несколько растворов от 30 до 50%. Твореное золото: золотая краска, которая изготавливается только из каратных сусальных листов (серебренных, платиновых, палладиума, также каратного золота от 9 к до 24 к). Для изготовления краски возьмите стекло и налейте на него несколько капель готового гуммиарабикового состава, уже смешанного с водой. Положите сверху сусальный лист и размельчите его в составе с помощью кисти или пестика. Постепенно добавляя сусальные листы, вы получите ту концентрацию, которая необходима. Сформируйте из кашицы таблетки и 115
Художественные краски и материалы дайте им просохнуть. Для приготовления клеящей основы к 30% раствору добавляют до 10% едкой щелочи. Гуммиарабик снижает пенообразование, увеличивает блеск готовой краски и лучше связывает краску с бумагой, усиливает яркость пигментов. Кроме того, смола используется как эмульгатор или суспензирующий агент в различных типах чернил, проявляя свои защитные свойства гидроколлоида. Используется как стабилизатор эмульсий, в некоторых случаях стабилизирующее действие усиливается добавлением фосфатов. Применяется как связующее и пленкообразователь в акварельных и гуашевых красках. Хорошо совмещается с другими гидроколлоидами. Требует добавления биоцида. После засухи в поясе саванн от Сахары до Западной Африки в 1973 - 1974 г.г. производство гуммиарабика значительно сократилось. Это привело к переходу некоторых производителей на применение заменителей гуммиарабика - модифицированных крахмалов и эфиров целлюлозы, что отрицательно сказалось на качестве красок. 2.9.3. ЯНТАРЬ Янтарь (от литов, gintaras, латыш, dzintars) - минерал класса органических соединений. Иногда термин «янтарь» неоправданно широко применяют к любым ископаемым смолам возрастом в несколько десятков миллионов лет, обладающим сходными внешними признаками, но отличающимися от янтаря по химическому строению. Янтарь - ископаемая смола хвойных деревьев (встречается в отложениях третичного периода по берегам Балтийского моря и в Центральной Америке). Тпл. 280 - 320°С, Тра3мягч. ~150°С; плотность 1,05 - 1,10 г/см3; кислотное число 15 - 34 мг КОН/г. Цвет от желтого до желто¬ красного и желто-бурого; иногда светло-коричневый, молочно-белый, оранжевый; редко бледно- зеленый, голубой, черный; встречается также бесцветный янтарь. Разнообразная окраска «солнечного камня» - насчитывается до тридцати оттенков - объясняется его происхождением: центральноамериканский образовался из смолы рожкового дерева (прибалтийский янтарь - из смолы хвойных пород). Голубой янтарь - самый твердый из всех видов окаменевших смол. Образуется при окаменении смолы в результате поликонденсации смоляных кислот и терпенов. На основании различий в физических и физико-химических свойствах балтийский янтарь еще во второй половине XIX в. был разделен на шесть видов: 1) сукцинит (составляющий 98% всего балтийского янтаря); 2) геданит (около 2%); 3) стантинит (черный янтарь, редкий); 4) глессит (редкий); 5) беккерит (редкий); 6) кранцит («незрелый» янтарь, очень редкий). Плавленый янтарь (главным образом сукцинит) или янтарная канифоль (составляющая 65% от всего перерабатываемого сырья), используется для получения лаков. Сукцинит, самый прочный из всех, плавится при 365 - 380°С, растворяется, но не полностью, в спирте, эфире, хлороформе, при нагревании растворяется в жирных высыхающих маслах. Под действием высокой температуры он частично разлагается и теряет значительную часть своей массы. Обработанный таким образом янтарь носит название янтарной канифоли. В этом виде он легко растворяется при комнатной температуре в хлороформе, скипидаре, а в спирте, ацетоне, эфире - лишь отчасти; в жирных маслах - при нагревании. Янтарь характеризуется низкой плотностью и голубой люминесценцией в ультрафиолетовых лучах. В России уже в XVII веке доля янтаря была более 50% среди всего количества смол, используемых в живописи. 2.9.4. КОПАЛЫ Копалы (от исп. copal - смола) - группа растительных смол от светло-желтого до темно- коричневого цвета. Добываются из различных растений и не похожи по своим физико¬ 116
Художественные краски химическим свойствам и происхождению. Все поставляемые копалы используются для получения лаков, дающих твердую и прочную пленку. Температура плавления от ПО до 360°С; плотность 1,035 - 1,070 г/см3; кислотное число 60 - 65 мг КОН/г. Растворимы в алифатических спиртах, ацетоне, скипидаре, ароматических углеводородах. Состоят до 90% из смоляных кислот, 6 - 12% неомыляемых горьких веществ (резенов), эфирных масел и неорганических примесей. Содержатся в растениях семейства араукариевых (хвойные - агатис), цезалышниевых (гименея, трахилобиум - бобовые) и др. Получают подсочкой деревьев (молодые или древесные) или добывают из их остатков в земле (ископаемые копалы, близкие к янтарю). Названия сортов происходят чаще от мест добычи, например, копалы Занзибар (Восточная Африка), каури (Новая Зеландия), конго (Западная Африка), манила (Юго-Восточная Азия). Копалы сорта манила - пленкообразующие спиртовых лаков, остальные сорта - компоненты масляных лаков, образующих атмосферостойкие покрытия. Свежие смолы, собираемые с растений (семейства Copaifera и др.), не обладают свойствами, которые присущи ископаемым копалам, находимым в руслах рек, под землей и т.д. Ископаемые копалы обладают наибольшей твердостью и являются лучшим материалом для изготовления лаков, но принадлежат к труднорастворимым смолам. Молодые копалы со временем стареют - снижается растворимость, растет число омыления, кислотное и йодное числа изменяются первые 5-7 лет, а затем остаются постоянными. То же происходит с лаковыми пленками, полученными с использованием молодых копалов. Копалы сортируются по различным признакам - по степени твердости, растворимости, температуре плавления и т.п. Копалы относятся к кислым смолам. По твердости копалы делятся на твердые, средней твердости и мягкие. К твердым относятся: • занзибарский копал (салем-копал) уступает по твердости только янтарю. Желтого цвета. Отчасти растворяется в спирте, ацетоне, эфире, бензине и т.п. Плавится при температурах от 240 до 360°С; • мозамбик-копал по твердости близок к предыдущему; • красный ангола - один из наиболее твердых копалов. Цвет от желтого до желто-красного. Плавится при 300 - 315°С (желтый плавится при 240°С); • сиерра-леонский копал имеет вид округленных кусков, достигающих по величине грецкого ореха и более. Почти бесцветен. Один из наиболее красивых. Дает твердые эластичные лаки. Растворяется почти весь в смеси эфира со спиртом и в ацетоне. Лучший сорт смолы носит название кизель-копал. Находится в руслах рек Западной Африки. Плавится при 200 - 220°С. Твердые копалы, подобно янтарю, перед растворением рекомендуется подвергать действию высокой температуры (180 - 220°С), под влиянием которой они теряют до 25% своей массы. Кроме того, твердые копалы тонко измельчают и оставляют на воздухе на несколько месяцев, после чего они растворяются значительно легче. Для этих же целей копалы переплавляют при температурах выше 360°С с разложением на «копаловую канифоль» и «копаловое масло» (до 25%). К копалам средней твердости относятся следующие копалы: бенгуела, бастарт-ангола, бенин, лоанго, конго, мнила твердый. Эти копалы плавятся при 170 - 200°С. К мягким копалам относятся: • манила-копал мягкий (ост-индский). Из растения Dammaraorientalis. Имеют различную степень твердости. Одни из них растворяются в спирте, другие - в смеси спирта со скипидаром, третьи - в смеси ацетона со скипидаром; все растворяются в ацетоне. В скипидаре, бензоле, хлороформе и т.п. почти не растворяются. Плавятся при 112 - 120°С. Куски до 40 кг различного цвета; • борнео-копал получается с острова Борнео. По свойствам близок к предыдущему. 117
Художественные краски и материалы Плавится при 245°С; • каури-копал (новозеландский) имеет много сортов, различных по цвету. Плавится при 120 - 185°С. Растворяется в амиловом спирте и в смеси спирта с ацетоном; в ацетоне, хлороформе, в толуоле лишь отчасти; • южноамериканский копал. Эти мягкие копалы называются также даммара-ко палы, т.к. они близки смоле даммара. • Белый ангола-копал привозится из Западной Африки. Плавится при 245°С; • кугель-копал. Это название принадлежит ряду светлых и мягких копалов (Африка, Бразилия, Западная Индия). Для повышения твердости, снижения кислотности и улучшения других свойств копалов их модифицируют высококипящими веществами, содержащими гидроксильные группы (глицерином, фенолом, сахаром) с последующим добавлением окислов металлов (для светлых смол - АІ2О3, MgO или ZnO, а для темных еще и окислов тяжелых металлов). 2.9.5. КАНИФОЛЬ Канифоль (от названия древнегреческого города Колофон (Kolophon) в Малой Азии) - хрупкое стекловидное аморфное вещество от светло-желтого до темно-красного цвета. Входит в состав смолистых веществ хвойных деревьев и получается как остаток после отгонки из них лету чей части - скипидара. Плотность 1,07 - 1,085 г/см3, Тра3мягч. 52 - 70°С, Тщ,. 100 - 140°С, кислотное число 145 - 185 мг КОН/г. Канифоль хорошо растворима в эфире, абсолютном спирте, ацетоне, бензоле, нерастворима в воде. Состоит из смоляных кислот (80 - 95%), имеющих общую формулу С19Н29СООН, и из нейтральных неомыляемых веществ (5 - 12%). В зависимости от вида сырья и способа получения различают канифоль живичную (получают отгонкой скипидара из очищенной живицы), экстракционную (получают экстракцией измельченной древесины просмоленных сосновых пней органическими растворителями, преимущественно бензином) и талловую (получают фракционной разгонкой сырого таллового масла). Канифоль и ее производные применяют как эмульгатор в производстве синтетического каучука, резин и искусственной кожи, в производстве мыла. Канифоль редко применяется в качестве самостоятельного пленкообразующего вещества, но часто используется для модифицирования природных смол (копалов), натуральных и синтетических олиф, масляных красок, приготовления воско-канифольных мастик, масляно-смоляных лаков. Канифоль дает хрупкую, мягкую, невлагостойкую пленку, которая со временем мутнеет, буреет, превращается в порошок. Для придания канифоли стойкости к действию света и окислению ее модифицируют. При этом различают: 1) гидрированную канифоль - не кристаллизуется и стойка к воздействию света, применяется в производстве красок; 2) диспропорционированную канифоль - применяется в качестве эмульгатора в производстве эмульсионных каучуков; 3) полимеризованную канифоль - сырье для получения резинатов и эфиров канифоли; 4) конденсационную канифоль. Канифольное мыло. Натриевые (реже калиевые) соли канифоли (предпочтительно модифицированной). Аморфные гидрофильные продукты, хорошо растворимые в воде. Обладает высокой моющей способностью, растворяет жиры, образует стабильные коллоидные растворы с органическими растворителями. Применение: эмульгатор в производстве синтетического каучука, латексов, битумных эмульсий, компонент клеевых и пропиточных составов. Канифоляты Са, Zn, А1, Мп и Со - сиккативы для масляных и алкидных лаков и красок. Смоляное масло (канифольное). Зрелая сосн, при правильно сделанной подсечке дает до 4 кг смолы в год. При этом ее сбор производится в течение 10 лет подряд. 118
Художественные краски Путем перегонки смола разделяется на летучий скипидар и тяжелые фракции, представляющие собой собственно канифоль. Для улучшения свойств полученной канифоли (водоупорности, твердости) она соединяется с кипящим глицерином. При нанесении смоляного масла живичный скипидар улетучивается, а твердые частицы эфирно-глицериновой канифоли остаются на обрабатываемой поверхности. 2.9.6. САНДАРАК Смола средней твердости. Добывается из хвойного растения Callitris guadrivalis, привозится из Северной Америки, Австралии и Африки. Имеет вид продолговатых капель светло-желтого цвета длинной 0,5 - 2 см, менее чистые или залежавшиеся сорта светлого красновато-бурого цвета, покрыты беловатым налетом. Сандарак хрупок, давится между пальцами в порошок, плавится при 135 - 148°С, размягчается при 100°С. Плотность 1,05 - 1,09 г/см3, кислотное число 90 - 160 мг КОН/г. Растворяется в спирте и эфире, в ацетоне и хлороформе лишь частично, нерастворим в бензине, с жирными маслами при нагревании дает темно-красные лаки. В старину под этим названием подразумевалась смола, получаемая из можжевельника, а также нередко - янтарь. Сандарак относится к кислым смолам. По внешнему виду имеет много общего со смолой- мастикой и потому часто служит подмесью к ней. От мастики отличается полной растворимостью в спирте и во рту на зубах крошится, мастика же размягчается. Сандарак частично растворяется в растворе соды и полностью - в растворе едких щелочей, тогда как мастика в них не растворяется. Применяется как составная часть, в основном спиртовых, лаков. Используется для курения. Древними египтянами сандарак употреблялся при бальзамировании. 2.9.7. ДАММАРА Dammara. Это название целого ряда мягких смол из Восточной Индии. Смола лиственных пород. Лучшие сорта привозятся с Суматры. Почти бесцветные. Кроме этого, есть еще сорта так называемого глыбового даммара, желтого, красноватого, коричневого и черного цветов, в живописи не применяются. Причисляется к нейтральным смолам. Размягчается при 75°С, плавится при 100 - 150°С, кислотное число 20 - 30 мг КОН/г. Растворяется на холоду в эфире, хлороформе, скипидаре, эфирных и жирных маслах, а при нагревании - в абсолютном спирте, бензине и ацетоне. Перед растворением даммар необходимо высушивать, т.к. он часто содержит в себе много воды; при несоблюдении этого условия получаются мутные лаки. При изготовлении масляных и скипидарных даммаровых лаков сперва расплавляется смола, а потом к ней приливают горячее масло или скипидар. Даммар под влиянием сырости становится тусклым в лаках. При долгом хранении скипидарно-даммаровые и даммарно-нефтяные лаки, особенно последние, часто выделяют из себя смолу. 2.9.8. МАСТИКА Мастика (греч. таоті%а). Смола растения Pistacia lentiscuc, которое культивируется на греческом острове Хиос (встречаются и другие мастики). В России из этого семейства произрастают сумах, скумпия и фисташка. С 1997 года законодательно только смола, произведенная на острове Хиос, может называться «ѵастикой». Хиосская мастика известна с древности (еще 2700 лет назад изготавливалось мастичное вино «Рецина») и всегда производилась по одной и той же технологии. Хиосскую мастику собирают из надрезов на стволах деревьев, затем вручную промывают и сушат. Продается под маркой «Хиосская мастика» и обладает целебными свойствами. Лучшие сорта мастики используются как пищевая приправа. 119
Художественные краски и материалы Белая или слегка желтоватая смола содержит около 50% резенов и резин, 42% свободных кислот, горечи мастицина 5% и эфирных масел 2 - 3%. Кислотное число 45 - 53 мг КОН/г. Причисляется к нейтральным смолам. По твердости стоит между сандараком и даммаром. Растворяется в эфире, бензоле, этаноле и скипидаре; в ацетоне, хлороформе и т.п. - частично; при нагревании легко растворяется в высыхающих маслах. На основе смолы изготовляется связующее, называемое «мастике». Благодаря присутствию смоляных кислот мастике обладает антисептическим свойством. Главное назначение - производство картинных лаков и лаков для имитации позолоты. В начале XX века в России рассматривался вопрос о возможности заменить импортную мастику смолой дикой фисташки (кевовое дерево), произрастающей в Крыму. Смола добывается подсочкой стволов мужских деревьев. Содержит 70 - 75% смолы и до 25% эфирных масел. В СССР кевовая смола использовалась для производства терпентина, масляных и нитролаков, в т.ч. для музыкальных инструментов. 2.9.9. ВЕНЕЦИАНСКИЙ ТЕРПЕНТИН Венецианский терпентин (terebenthina venetta) - живица, вытекающая из стволов лиственницы Larix decidua. Известен с древности и широко применялся в эпоху Возрождения как связующее и как покровый лак. Добывается только в некоторых местах Тироля, в Триенте, Пьемонте и др. На воздухе постепенно густеет. При нагревании отгоняется скипидар (18 - 24%). Венецианский терпентин бесцветен и прозрачен. Способствует равномерному просыханию красок. Кислотное число 68,0 —71,5; число омыления 128 - 145. В настоящее время венецианским терпентином называются лучшие сорта обыкновенного терпентина, получаемого во Франции и в других местах из сосен Pinus maritima. В масляной живописи не применяется, т.к. изменяет ее цвет и препятствует нормальному высыханию. 2.9.10. КАТЕХУ ИЛИ КАШУ Катеху или кашу (по фабричному - каша) представляет собой экстракт или выпаренный досуха сок некоторых акаций Acacia catechu, пальм Areca catechu L. и некоторых других подсемейства мимозовых, растущих преимущественно в тропиках. Содержит краситель катехин и дубильные вещества, имеет свойства камеди. В торговле встречалось несколько сортов от желтого до коричневого цвета: катеху темное, или глыбное, которое разделяется на бомбейское и бенгальское, и катеху светлое (желтое) или кубическое. Сердцевина древесины (иногда плоды и листья) измельчается, отваривается с водой, полученный сок выпаривается. Растворяется в кипящей воде, спирте, уксусной кислоте и эфире. При сжигании хороших сортов получается 4 - 5% золы. Водные растворы прозрачны лишь в горячем состоянии, при охлаждении выделяются игольчатые кристаллы - краситель катехин. Поэтому для приготовления постоянных растворов, в особенности крепких, приходится прибегать к уксусной или древесно¬ уксусной кислоте (50 - 60% растворы). Первый содержится в разных сортах от 35 до 55%, второго - от 10 до 20%. К числу свойств, общих для всех главных сортов катеху, относится осаждаемость водных растворов желатином и серной кислотой, равно как и способность давать со многими металлическими солями весьма прочные окрашенные лаки. С глиноземными солями получается осадок желтого цвета; с железными солями (как закиси, так и окиси) получается оливковый или темно-зеленый осадок; с медными и хромовыми солями - красивые коричневые осадки и т.п. При осаждении красителя катеху на минеральную основу получали бакан, который кроме использования для крашения хлопчатобумажных, шелковых и частью шерстяных изделий 120
Художественные краски применялся в акварели и миниатюре. 2.9.11. КИНО Затвердевший сок различных экзотических древесных растений. Известно несколько сортов кино, из них главнейшие следующие: • малабарское или амбуанское кино (kino malabaricum) - сок, вытекающий из надрезов коры дерева Pterocarpus marsupium roxb, растущего на востоке Индии, на острове Цейлон и других островах. Сок растворяется в горячей воде, спирте и щелочах; • восточное кино (Kino orientale) - затвердевший сок Butea frondosa roxb - дерева, растущего на востоке Индии и в Бирме; • австралийское кино (Kino australe) - сок Eucalyptus resinifera и других видов, растущих в Австралии и на ближайших островах; • американское кино (Kino americanum seu jamanense) - затвердевший сок Coccoloba uvifeva jacq - дерева из семейства гречишных (Polygonaceae), растущего в тропической Америке от Флориды до Бразилии. Главное составное начало кино — специфическая дубильная кислота; кроме того, в кино находятся катехиновая кислота и пирокатехин. Кино употребляется, подобно катеху и гамбиру, для дубления и в красильном производстве. 2.9.12. ЭЛЕМИ Смолы, получаемые из растений семейства Burseraceae amyridac, растущих на Филиппинских островах, в Средней и Южной Америке, Индии, Африке и т.д. Смолистые выделения из подсечки ствола делят на мягкие и твердые. После высыхания представляет собой аморфную массу (при хранении твердеет) с запахом скипидара. По происхождению элеми подразделяют на следующие виды: • манильский элеми, получаемый с Филиппинских островов. Хороший его сорт - мягкая тягучая липкая масса. Цвет мутный желтоватый или зеленоватый. Содержит до 30% эфирных масел. Высыхает за два дня, образуя матовую пленку. При долгом лежании твердеет, приобретает светло-коричневую окраску и носит название «твердого сорта»; • американский элеми, наиболее распространенный сорт, получаемый с Юкатана и островов на западе Индии. Прежде встречался мягкий, теперь только твердый; • остальные сорта: рио-элеми, бразильский, африканский, ост-индский и др. встречаются только в твердом виде. Содержит до 15% эфирных масел. При 80°С смола начинает плавиться и при 120°С разжижается. Кислотное число 18 - 24 мг КОН/г. В хлороформе растворима легко, в спирте лишь при нагревании, в маслах труднорастворима. Состав элеми следующий: 1) смола кристаллическая, до 25% состоит из двух спиртов, производных тритерпенов: а- и p-амирина С30Н49ОН; 2) смола аморфная до 60 - 70%, обладает кислотным характером; 3) эфирное масло до 10% в твердом и до 30% в мягком манильском элеми; 4) небольшие количества кристаллических веществ: кислота элеми С35Н46О4 и бриоиндин С20Н38О3; 5) горькие вещества и пр. В аромотерапии применяются эфирные масла, получаемые из элеми. Египтяне пользовались элеми при бальзамировании. 2.9.13. КАМЕДЬ СИБИРСКОЙ ЛИСТВЕННИЦЫ Выделяется из трещин на стволах, особенно из стволов поврежденных, обгоревших. 121
Художественные краски и материалы Куски камеди представляют собой натеки различной величины и разнообразной формы: мелкие (5 - 10 г) каплевидной или сосульковидной формы, крупные (10 - 50 г) шаровидные или комкообразно-неправильной формы. Свежесобранная камедь светло-желтого цвета и довольно прозрачна, более старые куски желто-бурого цвета и непрозрачны. Готовое сырье должно состоять из твердых полупрозрачных комков различной формы и величины светло-коричневого или темно-коричневого цвета. Влажность камеди должна быть не выше 30 %; засоренность, т.е. содержание лесного сора и других посторонних примесей, не более 6%. Плотность камеди должна быть 1,23 - 1,27 кг/м3. Камедь хорошо растворяется только в горячей воде и очень плохо в холодной. Почти не растворяется в органических растворителях (спирт, ацетон, эфиры, ароматические углеводороды). Обладает клеящей способностью и имеет антисептические свойства. Клеевые растворы из смолы сибирской лиственницы, высыхая, образуют прозрачные эластичные пленки. Применяется камедь сибирской лиственницы в полиграфической промышленности. Возможно ее применение в качестве связующего и пленкообразователя в акварели и гуаши. 2.9.14. ШЕЛЛАК Шеллак (голл. schellak) - природная смола животного происхождения, вырабатываемая насекомыми (т.н. лаковыми червецами), которые паразитируют на некоторых древесных тропических и субтропических растениях (чаще всего на фикусах). Самка лакового червеца, присасываясь к ветвям растения, добывает из них смолистый сок, который обволакивает насекомое и затвердевает. Некоторое время спустя в ячейке, имеющей величину пшеничного зерна, заполненной красной жидкостью, появляются 20 - 30 личинок, которые затем выходят наружу. Эти ячейки, образовавшиеся из насекомого и смолистой жидкости, вместе с веточками собирают и используют под названием шток-лака. Смолу собирают до выхода личинок, чтобы сохранить красное красящее вещество. Шток-лак крупно дробится и кипятится в воде с добавлением соды. Краситель растворяется, а смола поступает потребителям под названием гуммилака (кернер-лак). Последний еще не совсем чист, он содержит частицы коры, древесины, остатки насекомых. Кернер-лак плавят и продавливают через ткань (мешковина). По охлаждении массы получают шеллак. Для получения 1 г шеллака надо собрать не менее 200 насекомых. По составу шеллак - это смола (75%), воск (10 - 15%), красящие вещества (7 - 9%) и неорганические примеси. Кислотное число 60 - 65 мг КОН/г. Шеллак размягчается при 65 - 75°С и плавится при 115 - 120°С. Свежие образцы шеллака свободно растворимы в низших алифатических спиртах (этиловом, изопропиловом) на холоду, старые - только при нагревании или длительном (несколько недель) стоянии. В продаже шеллак бывает в гранулах или чешуйках, цвет от почти белого и золотисто- желтого до красно-коричневого. Для осветления шеллак отбеливают. Качество шеллака зависит от содержащихся в нем воскообразных веществ, не растворимых в этаноле. В отбеленном шеллаке воска содержится около 0,2%, в светлом листовом - от 3,6 до 7%, в темном - более 8%. Коричневый шеллак растворяется в холодном нашатырном спирте после пятинедельного стояния; для белого же шеллака, чтобы он растворился, нужно два или три месяца. Шеллак хорошо растворим в воде, содержащей щелочь (соду, буру, аммиак), например, в 1 - 5% растворе аммиака. Из щелочного раствора выделяется при добавлении кислоты. Шеллак слабо растворим (до 10%) в бензоле, нерастворим в скипидаре, бензине, жирах, маслах. Наиболее употребим способ приготовления щелочного раствора шеллака с бурой (тетраборнокислый натрий) - на 60 г шеллака надо взять 10 г буры и 500 г воды. При продолжительном кипячении растворяется весь шеллак, после чего раствор фильтруют и 122
Художественные краски упаривают до густоты сиропа. Полученная жидкость довольно сильно окрашена и может быть обесцвечена большим количеством перекиси водорода. Бесцветный шеллак получают отбелкой окрашенных сортов животным упгНм (костяной уголь), хлорной известью или сернокислым натрием. Применяется ограниченно, главным образом для приготовления спиртовых лаков и политур. Красящее вещество шеллака - кокцин, сходное с красящим веществом кошенили. Наличие кокцина можно обнаружить даже в отбеленном шеллаке, что позволяет отличить натуральный шеллак от фальсификатов. Растворы кокцина в минеральных и органических кислотах имеют светло-красный цвет, который переходит в фиолетово-красный при насыщении раствора щелочью. Нередко шеллак фальсифицируют канифолью. Обнаружить примесь можно, приготовив слабый раствор шеллака в растворе буры (при нагревании). В случае чистого (освобожденного от воска) шеллака раствор получается достаточно прозрачным и дает лишь ничтожное количество смолистого осадка, если же раствор мутен и выделяется большое количество осадка, то это служит признаком присутствия в шеллаке других смол. Шеллак применяют для приготовления лаков, политур, красок, сургуча и др. 2.9.15. КАМЕДЬ КЕДРОВОГО ДЕРЕВА Кедровая смола (живица) в своем составе содержит около 20% живичного скипидара, смолу, в которой присутствует до 77% смоляных кислот и приблизительно 0,3% высших жирных кислот. Является смоло-камедью. Это вещество, иногда продаваемое под названием «кедровая камедь» (живица), выделяющееся из стволов старых и средневозрастных сибирских кедровых сосен при ранении или воздействии высокой температуры. В свежем виде это вязкое и клейкое вещество, быстро затвердевающее на воздухе. Отвердевшая кедровая камедь представляет собой хрупкую стеклоподобную твердую массу от темно-желтого до красно-коричневого цвета, на изломе прозрачную. Практически без запаха. В воде не разбухает, но полностью в ней растворяется, при увлажнении поверхность ее становится липкой. Растворяется в разогретом растительном масле. В отличие от канифоли практически полностью сгорает. В состав камеди входят водорастворимые полисахариды, следы эфирного масла и др. В отличие от камеди, добываемой из сибирской лиственницы (Larix sibirica ldb.), кедровая камедь из-за своего невысокого содержания в древесине промышленного значения не имеет. Обладает эмульгирующим действием, самостоятельно не используется. 2.9.16. АБРИКОСОВАЯ КАМЕДЬ Armeniaca gummi. Природный гидроколлоид, в состав которого входят: глюкуроновая кислота - до 16%; галактоза - до 45%; арабиноза - до 41%; минеральные вещества 2,5% и примесь белковых веществ 0,6%. По своему составу и по растворимости камедь абрикоса близка к гуммиарабику. Камедь выступает из естественных трещин на стволах и ветвях. Натеки обычно достигают величины лесного ореха, но иногда выделение камеди бывает таким обильным, что образуются значительно более крупные куски до 80 — 100 г. Собирают камедь в весенне-летний период (апрель - август). Затем сырье досушивают на чердаках, раскладывая тонким слоем. Свежесобранная камедь светло-желтого цвета и довольно прозрачна, более старые куски желто¬ бурого цвета и непрозрачны. Абрикосовая камедь образует вязкие растворы, обладающие высокой эмульгирующей и обволакивающей способностью. Она полностью заменила импортный гуммиарабик в 123
Художественные краски и материалы фармацевтике. Выпускается в виде порошка белого или желтоватого цвета. По растворимости в воде, вязкости и эмульгирующей способности к абрикосовой камеди близки камедь сливы (Prunus domestica) и черешни (Cerasus avium). Камедь, близкую к гуммиарабику и абрикосовой камеди, продуцирует также акация серебристая - Acacia dealbata link., произрастающая на Черноморском побережье Кавказа. Абрикосовая камедь хорошо растворяется в воде, образуя прозрачный или слегка опалесцирующий бесцветный вязкий раствор. Среднеазиатская камедь полностью растворима в воде, в отличие от европейской. По загущающей и эмульгирующей способности абрикосовая камедь может заменить гуммиарабик в художественных красках. 2.9.17. ВИШНЕВАЯ КАМЕДЬ Prunus vulgaris Mill. Смола, вытекающая из коры вишневого дерева. Имеет красновато-желтый цвет и неприятный запах. Относится к слабо набухающим камедям. Применяется как клеевое вещество вместо гуммиарабика. Обладает хорошими эмульгирующими свойствами. Вишневая камедь образует наплывы массой в несколько десятков граммов, от бесцветных или слабо желтоватых до коричневых оттенков. Перед употреблением всю камедь необходимо рассортировать на светлые, слабо окрашенные и темные куски и соответственно их окраске использовать для светлых и темных тонов красок. Собранную камедь очищают от кусочков коры, высушивают и толкут в порошок, который может долго храниться в стеклянной посуде. Почти бесцветные наплывы обычно можно собрать весной, в период первоначального выделения сока из дерева. Связующее, приготовленное из этих наплывов, по окраске не отличается от лучших сортов гуммиарабика, оно вполне пригодно для белых и светлых оттенков красок. Этот порошок и клей из него известны также под названием гуммиарабик. Вишневая камедь относится к слабо набухающим камедям. Чтобы приготовить вишневый клей, кусочки свежей камеди или порошок из нее заливают теплой водой. Через несколько часов камедь полностью растворится и клеем можно пользоваться. Растворимость вишневой камеди зависит от содержания церезина - наплывы весеннего сбора с меньшим количеством церезина полностью растворяются в воде на холоду и при слабом нагревании. Недостатком вишневой камеди является трудность растворения ее в воде и получения концентрированных растворов без уваривания. С водой вишневая камедь частично набухает и дает вязкие растворы, очень неудобные в работе. Этот недостаток был известен еще старым мастерам - в письменных источниках ХѴП века имеется описание способа получения текучего и маловязкого клея. Уменьшить вязкость раствора вишневого клея можно посредством частичного гидролиза, т.е. обработкой 1 - 2% раствором серной кислоты в течение 3-5 часов при нагревании до 40 - 50°С с последующей нейтрализацией кислоты мелом или углекислым барием. Небольшое количество осадка гипса или сернокислого бария можно отфильтровать. Клеящая сила отечественной вишневой камеди выше, чем у гуммиарабика и декстрина. Высококачественная акварельная краска при обильном разбавлении водой должна сохраняться в суспензированном состоянии, не свертываться и не отделять пигмента. Скорость оседания пигмента обратно пропорциональна стабилизирующей способности гумми, поэтому качество ее этим и определяется. Камедь с низкой стабилизирующей способностью образует неустойчивые суспензии акварели, и накраски их неровно хлопьями ложатся на бумаге. Краски на отечественных гумми хорошо берутся на кисть, ровным слоем ложатся на бумагу, и при сильном разбавлении водой пигмент не собирается хлопьями. Камедь используется в пищевой, бумажной и т.п. отраслях промышленности в качестве клеев, стабилизаторов эмульсий и суспензий, в качестве растворов высокой вязкости. 124
Художественные краски Вишневая камедь как связующее вещество акварельных красок являлась излюбленным материалом древнерусских мастеров миниатюрной живописи, приготовлявших на ней свои краски. Способ обработки вишневого камедного раствора посредством его томления в печи также изобретен древнерусскими художниками. 2.9.18. РОЖКОВАЯ КАМЕДЬ Камедь рожкового дерева представляет собой природный полисахарид, который выделяют из бобов стручков рожкового дерева - средиземноморской акации (Ceratonia siligua). Бобы стручков рожкового дерева разделяют на шелуху (30 - 35%), ростки (20 - 25%) и эндосперм (40 - 45%). Последний продается размолотым под названием камедь бобов рожкового дерева. Примеси - до 7% протеина. По химическому строению камедь рожкового дерева схожа с камедью гуара. Это полимер, состоящий из неионных молекул, которые представлены в виде 2000 остатков простых и сложных моносахаридов. Камедь рожкового дерева при низких температурах является менее растворимой, нежели камедь гуара. Она не растворяется в холодной воде, поэтому растворение должно происходить в процессе нагрева. Диспергируется в холодной или горячей воде, образующийся золь имеет pH 5,4 - 7,0 и может превратиться в гель при добавке небольшого количества бората натрия. При охлаждении камедь рожкового дерева замедляет образование кристаллов льда, создавая структурированный гель. Камедь рожкового дерева применяется в качестве загустителя (благодаря тому, что на нее не влияют кислоты, соли и нагревание). Камедь рожкового дерева может использоваться в качестве стабилизатора консистенции, текстуратора и связующего агента в различных гелях, а также в качестве добавки к гелеобразователям для тиксотропных красок. Камедь рожкового дерева является пищевой добавкой Е410 и будучи разрешена для применения в пищевых продуктах, может использоваться в детских художественных акварельных, гуашевых и др. красках. 2.9.19. ГУАРОВАЯ КАМЕДЬ Гуаровая камедь представляет собой природный не ио но генный полисахарид (галактоманнан), который выделяют из семян гуарового дерева Cyamopsis tetragonoba (гороховое дерево), которое выращивается в Индии и Пакистане. Сейчас натуральную гуаровую камедь часто заменяют искусственной. Гуаровая камедь быстро гидратируется в холодной воде и создает вязкий псевдопластичный раствор с низкой прочностью на разрыв, которая, впрочем, больше, чем у камеди рожкового дерева. Камедь гуара лучше растворима в воде, чем камедь рожкового дерева, и по сравнению с ней - лучший эмульгатор. При этом камедь гуара проявляет достаточно хорошую стойкость в процессах замораживания-оттаивания. Согласно технологическому процессу зерна подвергают дроблению, образовавшиеся твердые частицы просеивают и затем размалывают в мелкий порошок. Содержание твердых инородных примесей (шелухи и зерновых зародышей), оставшихся в продукте, зависит от качества механической очистки. Плохо очищенный гуар дает мутный раствор из-за присутствия в нем нерастворимых частиц эндосперма. Путем изменения технологических условий очистки можно получить сорта гуара, образующие растворы высокой вязкости, что позволяет увеличить содержание галактоманнана. Некоторые специальные марки гуаровой камеди более устойчивы к механическому воздействию и проще растворяются. Вязкость гуаровых гидроколлоидов зависит от концентрации, температуры, скорости перемешивания, размеров частиц порошка и pH. При длительном 125
Художественные краски и материалы воздействии температуры выше 80°С, а также в кислых средах с рН<5 вязкость растворов камеди снижается. В холодной воде максимальная вязкость достигается через 4-6 часов. Продажная гуаровая камедь содержит некоторое количество микроорганизмов, дрожжей и плесени. Для длительной сохранности красок, содержащих гуар, в них необходимо вводить биоциды и стабилизаторы. Гуаровая камедь часто используется в сочетании со многими другими смолами, в особенности с ксантановой камедью - проявляет синергию. Например, смеси гуаровой и ксантановой камеди имеют намного более высокую вязкость, чем по отдельности, и используются для стабилизации водных и эмульсионных систем. Гуаровую камедь также часто смешивают с каррагинаном и камедью рожкового дерева. Гуаровая камедь используется как загуститель и стабилизатор эмульсий. Повышает морозостойкость водных красок. Гуаровая камедь является пищевой добавкой Е412 и, соответственно, может использоваться в детских и художественных акварельных, гуашевых и др. красках. 2.9.20. КСАНТАНОВАЯ КАМЕДЬ Ксантановая камедь представляет собой высокомолекулярный полисахарид (Сз5Н49029)п, получаемый путем микробиологического синтеза (особый тип брожения). Была открыта в 50-х годах XX века. Свойства ксантана регулируют, изменяя условия процесса синтеза. Применяемая в лакокрасочной, косметической и пищевой промышленности ксантановая камедь состоит из p-D- глюкозы, a-D-маннозы и a-D-глюкуроновой кислоты в соотношении примерно 3:3:2, частично этерифицированными уксусной и пировиноградной кислотами. Для удобства применения кислотные группы ксантана нейтрализуют, переводя ксантан в легкорастворимые калиевые, натриевые или кальциевые соли. Ксантановая камедь самостоятельно и в смеси с гуаровой или рожковой камедью используется как стабилизатор водных систем и эмульсий. Обладает высокой загущающей способностью. Выпускаемая ксантановая камедь продается в виде гигроскопичного тонкодисперсного кремово-белого порошка высокой дисперсности. С водой образует гели высокой вязкости при низкой концентрации основного вещества, 1% раствор имеет вязкость 1500 - 8000 сПз; pH раствора около 7; содержит небольшое количество дрожжей и плесени, требует применения галогенсодержащих, фенольных, экозолиновых или подобных антисептиков. Раствор ксантана устойчив к ферментам, спиртам, ПАВ, кислотам (кроме соляной) и щелочам, к температурам от -18 до +120°С. В смеси с другими камедями эффект загущения выше, чем для каждого загустителя в отдельности. Его растворы проявляют высокую вязкость при низкой концентрации и скорости сдвига; стойкость к растворам электролитов; у них постоянная высокая вязкость в широком диапазоне pH от 2 до 12; высокая псевдопластичность (при увеличении сдвигового усилия резко понижается вязкость, после снятия усилия начальная вязкость восстанавливается почти мгновенно); высокий модуль упругости; синергетическое взаимодействие с большинством гидроколлоидов (например, рожковая и гуаровая камеди). Благодаря своим свойствам формирует устойчивую структуру. Совместима с большинством наиболее употребимых загустителей и пленкообразователей. Может использоваться как стабилизатор и загуститель в водных красках. Частичная замена крахмала или декстрина ксантаном в красках обеспечивает стабильность в процессах замораживания-оттаивания. Применяется для регулирования вязкости, текучести, создания стабильной структуры и регулирования органолептических свойств красок. Является пищевой добавкой Е415 и, соответственно, может использоваться в детских пальчиковых, художественных акварельных, гуашевых и др. красках. 126
Художественные краски 2.9.21. КАМЕДЬ ТАРА Функциональные свойства камеди тара во многом схожи со свойствами камеди гуара и камеди рожкового дерева, так как камедь дерева тара также является галактоманнаном, состоящим из остатков галактозы и маннозы в соотношении 1:3. Камедь тара легко растворяется в воде. При одном и том же значении концентрации горячий раствор камеди тара более вязкий, чем растворы камеди гуара или камеди рожкового дерева. Камедь тара позволяет удерживать дисперсные системы в стабильном состоянии достаточно продолжительное время. С другими гидроколлоидами камедь тара проявляет свойство синергиии. Камедь тара представляет собой измельченный эндосперм семян растения вида Caesalpinia spinosa или дерева тара. Внешне камедь тара представляет собой порошок белого с оттенками желтого цвета, практически не имеющий запаха. Камедь тары может использоваться вместо гуаровой камеди или камеди рожкового дерева. Синергическое укрепление геля на агаре, каррагинане и ксантане слабее, чем в случае камеди рожкового дерева. Применяется как желирующий, эмульгирующий и стабилизирующий агент в живописных красках. 2.9.22. ТРАГАНТОВАЯ КАМЕДЬ Трагант, трагакант, гуммитрагант. Эту камедь добывают из надрезов различных видов колючего кустарника (Astragallus gummifer - астрагала), произрастающего в полупустынных районах Турции, Ирана, Туркмении, Сирии и Индии. По структуре это вещество отчасти сходно с аравийской камедью, но их физические свойства различны. С водой образует пластичный вязкий гель. В твердом состоянии камедь нельзя хранить долго, так как ее растворимость со временем снижается. Трагант содержит дрожжи и микроорганизмы, что требуют введения биоцидов. Смешивать трагантовую камедь с аравийской нежелательно, поскольку в определенных условиях трагантовая камедь выпадет в осадок. Раствор трагантовой камеди должен иметь pH от 5 до 6, причем максимальная вязкость достигается в слегка щелочных составах. Вязкость раствора камеди при изменении температуры и механическом помешивании существенно меняется. Широко применялся как загуститель в печатных красках. Является пищевой добавкой Е413 и может использоваться в детских красках. 2.9.23. ДРУГИЕ КАМЕДИ И СМОЛЫ ДЛЯ ЖИВОПИСНЫХ КРАСОК Все эти типы камедей используются для производства чернил, тканей, бумаги, лекарств. Некоторые микроорганизмы могут выделять камеди со свойствами, отличающимися от свойств традиционных камедей. Таковыми являются уже описанная ксантановая камедь, а также велановая, рамсановая и геллановая камеди. Каучук натуральный получают из каучуконосных деревьев. 1,4-цис-полиизопрен (-СН2С(СНз)=СНСН2-)п, получаемый в основном коагуляцией кислотами (уксусной, муравьиной и др.) латекса натурального. Продукт коагуляции - коагулюм - превращают в листы или измельчают, промывают, сушат и упаковывают в кипы или брикетируют. Каучук растворим на 60 - 85% в активных растворителях (бензол, толуол, бензин, СНСІз, ССЦ и др.). Плотность 0,91 г/см3; показатель преломления 1,5190 - 1,5195. При нагревании в присутствии кислорода очищенный каучук желируется. При температурах выше 280 - 300°С наблюдается пиролиз. Под действием УФ-излучения и других ионизирующих излучений происходит деструкция. Из-за низкой исходной пластичности его пластифицируют. 127
Художественные краски и материалы Резины на основе натурального каучука хорошо противостоят действию большинства кислот (не являющихся окислителями), щелочей, растворов солей, но нестойки к действию масел и топлив. Чаще всего камедь собирают в сухое время года и привозят на рынок в виде «лапши» или «слез». Химически камедь состоит из молекул кислоты, соединенных с молекулами сахара. Кроме чистой камеди существует еще каменная смола. Она также получается из растений, но отличается от чистой камеди тем, что не растворяется в воде полностью. Два наиболее известных вида такой смолы - ладан и мирр. Это очень душистые вещества и используются для производства духов и эссенций. Отборный ладан представляет круглые или продолговатые куски, подобные каплям (т.н. «росный ладан»), светло-желтые или розоватые с восковым блеском. Сверху они обыкновенно покрыты пылью от взаимного трения, обладают приятным бальзамным запахом и бальзамным же горьким острым вкусом. В состав входят камеди около 30%, эфирные масла около 8%, смолы - 56%, горечи и др. При растирании получается порошок белого цвета. При растирании с водой образует эмульсию, при нагревании размягчается, не плавясь. Ладан обладает сильными бактерицидными свойствами. Это качество практично при использовании его в водных красках. Можжевеловая смола (немецкий сандарак). Добывается из осмолившихся со временем ягод можжевельника обыкновенного Jniperus communis. По своим свойствам похожа на сандарак. Можно получить бурого цвета смолу сухой перегонкой древесины можжевельника. Смола маслянистая на ощупь, содержит ароматические углеводороды и смолистые вещества. Иногда можжевеловой смолой называли мастике. Страсбургский терпентин. Известен несколько веков. Добывается из ствола европейской пихты. По свойствам схож с венецианским терпентином. Промышленно не производится, так как добывается в малом количестве (во Франции, в Вогезах). Страсбургский терпентин имеет слабую зеленовато-желтую окраску. Он также ускоряет высыхание красок и придает им прозрачность. Кислотное число 78 - 86, плотность 1,12. Конжаковая камедь (коньячная камедь). Водорастворимый гетерополисахарид, который добывают из клубней растения Amorphophallus konjac. Основное действующее вещество - глюкоманнан. По загущающим свойствам ее можно поставить между гуаровой и ксантановой камедями. Хорошо диспергируется в холодной и горячей воде с образованием высоковязких растворов с pH 4,0 - 7,0. В холодной воде она просто набухает, но если добавить в раствор немного щелочи, то образуется гель. Может применяться как загуститель, гелеобразователь, текстуратор и связующее вещество. Как загуститель применяется в качестве синергиста каррагинана, образуя эластичный гель с высокой прочностью. Влагосвязывающая способность 1:200. В щелочной среде конжаковая камедь имеет высокое желирующее свойство. Конжаковая камедь является хорошим эмульгатором. Применяется как пищевая добавка Е425, поэтому вполне допустимо ее использование в детских художественных и пальчиковых красках. Дозировка 0,1 - 0,5%. Иногда конжаковой называют соки и других растений - абрикоса, сливы, акации. Каррагинан (натриевая или калиевая соль каррагинана). Был открыт в конце IX века. Природные полисахариды, которые получают путем обработки красных водорослей щелочной смесью. Производится несколько тысяч видов этого загустителя. Используется в качестве стабилизатора гелей и эмульсий. Каррагинан в основе - гидроколлоид, содержащий сложные эфиры галактозы с различными металлами. Хороший антикоагулянт, обладает противовирусным действием, понижает уровень кристаллизации, удерживает воду и жиры. Стабилизирует пену, повышает липкость. В воде набухает, при повышении температуры образует гель. Используется в пищевой промышленности (добавка Е407), а также может применяться для детских и художественных красок. 128
Художественные краски Геллановая камедь. Продуцируется микроорганизмами в среде, содержащей источники углерода, органического и неорганического азота и фосфора. Впервые обнаружена в 1978 году. Применяется как желеобразующий и загущающий агент в пищевой и косметической промышленности. Гелеобразование происходит при повышенных температурах (50 - 90°С) и в присутствии катионов щелочных и щелочноземельных металлов. Стабилизирует дисперсные системы. Является стабилизатором пен. Может использоваться в декоративных и художественных красках. Камедь лоха. Добывается из многолетнего кустарника семейства лоховых, произрастающего, главным образом, в Китае и Японии (в России встречается в Сибири). Камедь лоха служит для изготовления высококачественных лаков, применяемых в художественных красках. Мирра (греческое myrrha) - ароматическая смола, получаемая из подсочной коры тропических деревьев рода Коммифора семейства бурзеровых из Южной Аравии и Эфиопии. Сильный антисептик. Акароид ac(c)aroid - желтая или красная смола, выделяемая австралийским желтым деревом Xanthorrhea; используется при производстве лаков, покрытий и т.п. Из камеди вишневых и сливовых деревьев можно приготовить отличный клей. Смолу снять с дерева, высушить, растолочь в порошок и растворить в воде одну часть камеди на три части воды. Таким клеем можно клеить не только бумагу, но и дерево. Эти камеди образуют вязкие обволакивающие растворы, которые применяются при изготовлении пилюль, эмульсий, в некоторых кровозамещающих растворах, как слизистое для уменьшения раздражения при приеме некоторых лекарств. Камедь аравийская или александрийская - смола египетского стручкового терновника или сенегальской акации, произрастающих в сухих высокогорных районах Ирана, Сирии и Турции. Содержит гиалуроновую кислоту, арабинозу, ксилозу, галактозу. Используется в косметических средствах как загуститель и стабилизатор для эмульсий. Легко растворяется в воде, образуя при этом прозрачные и бесцветные водные растворы. Наилучшим способом приготовления водных растворов камеди, обладающих большой клеящей силой, является растворение твердых кусков камеди в теплой воде; при этом на 1 часть (по массе) камеди берут 1 часть воды. Раствор слегка нагревают, и камедь растворяется в воде полностью. Такие камеди носят общее название арабиновых камедей и к их числу, кроме гуммиарабика, причисляются еще следующие. Ост-индская камедь (ферониевая камедь), получаемая из растения Feronia elephantum; представляет крупные куски (3-7 см длины), в большинстве случаев прозрачные, обладающие особым блеском, растворимые в воде. Употребляется наравне с гуммиарабиком, но стоит дешевле. Акажу-камедь (анакардиевая камедь, gomme d'acajou, cashawagummi). Добывается на островах Мартинике и Гваделупе, в Бразилии из дерева Anacardium occidentale, в физическом и химическом отношении стоит довольно близко к гуммиарабику и вполне заменяет его средние и низшие сорта. Почти полностью растворяется в воде, при этом получается желтоватая, сильно клейкая жидкость. Камедь-мескито (mesquitegummi), добываемая в Центральной Америке. Камедь, близкую к гуммиарабику и абрикосовой камеди, образует также акация серебристая - Acacia dealbata, хорошо акклиматизировавшаяся на Черноморском побережье Кавказа. Терновая камедь представляет выделения терна, образующиеся на поверхности дерева в местах повреждения его коры. Терновая камедь, собираемая весной, хорошо растворяется в воде, в особенности при нагревании, и образует прозрачный клей, являющиеся превосходным связующим веществом для акварельных красок. 129
Художественные краски и материалы В качестве связующего вещества художественных красок можно применять камеди и других фруктовых деревьев: сливы, черешни, урюка, миндаля, обрабатывая их так же, как и вишневую камедь. Бензое (стиракс). Росный ладан. Смолообразные продукты, получаемые из надрезов стволов деревьев рода Styrax, произрастающих на Суматре, в Индии, Камбодже. Мягкая смола с кислотным числом около 190. Действующие вещества - бензойная кислота и ее эфиры. Бензойная смола упоминается с XVI века, как составная часть спиртовых лаков. Температура плавления 80 - 100°С. Придает пленкам блеск и эластичность. Растворяется в спирте и эфирах, в жирных маслах лишь частично. Копайский бальзам (balsamum сораіѵе) - маслосмола. Смолистый сок, добываемый подсочкой стволов южноамериканских деревьев Копаифера. Представляет собой густую прозрачную желтоватую жидкость. Содержит от 38 до 76% эфирных масел. Хорошо растворим в спиртах и органических растворителях. В воде не растворим. В живописи используется с конца XVIII века. Способствует равномерному высыханию масляных красок, увеличивает твердость пленок. Используется при изготовлении художественных лаков и красок. 2.10. ПАЛЬЧИКОВЫЕ КРАСКИ Исходя из названия, «пальчиковые краски» предназначены для рисования пальцами. Обычно эти краски предлагаются для творчества самых маленьких детей, хотя и серьезные художники иногда прибегают к этой технике живописи. Упоминание о живописи пальцами встречается в Китае уже в VII - VIII вв. (трактат Чжан Яньюаня «Л ид ай мин хуа цзи», 847 г.). Утверждение ее как самостоятельной устойчивой разновидности живописи происходит в конце XVII - начале XVIII в. Вполне вероятно, что разновидности пальчиковых красок были первыми, которыми пещерный человек стал пользоваться, разрисовывая стены пещеры или собственное тело. Краски для детей из подручных материалов изготавливались очень давно. Одними из доступных были краски из теста. Для приготовления такой краски требуется 1 стакан ржаной или пшеничной муки, 1 стакан соли, пищевой краситель и вода. Для большей пластичности в получаемое тесто добавляется немного подсолнечного или льняного масла. Позже в краски стали добавлять крахмальный клейстер. Краски получаются объемные, пластичные с мягкими пастельными цветами. Рисовать ими можно пальцами или жесткой кистью (в зависимости от приготовленной консистенции). Пальчиковые краски совершенно безвредны, т.к. практически все компоненты в них (от связующего до биоцида) могут применяться в пищевой или косметической промышленности. Изготовляются на основе водных эмульсий. Связующими веществами, пленкообразователями и загустителями в них служат натуральные камеди, модифицированные крахмалы, декстрины, эфиры целлюлозы или мука. Цвет придают пищевые красители или пигментные лаки осажденные на минеральную основу натуральные красители. Иногда используются минеральные и синтетические неорганические пигменты - диоксид титана, сажа, железоокисные пигменты и др. Для придания краскам мягкости и эластичности применяются пластификаторы растительные масла, пчелиный или рисовый воск, глицерин и т.п. Легкое разнесение краски по бумаге и хорошую смываемость обеспечивают косметические ПАВ. Объем и пастозность краски достигается введением инертных наполнителей - тальк, мел и др. Краски легко смываются с рук и отстирываются от одежды. Пальчиковые краски безвредны и не произойдет ничего страшного, если она попадет в рот, но они содержат безобидное горькое вещество, чтобы у детей не возникало желание повторно облизывать пальцы. Эти краски имеют достаточно густую консистенцию, что не позволяет им стекать с вертикальных поверхностей. 130
Художественные краски Они легко наносятся на бумагу, картон, стекло и т.п. Обладают средней укрывистостью, а цвета могут легко смешиваться между собой. Выпускаются пальчиковые краски с различными декоративными и тактильными эффектами. Сенсорные краски придают рисунку объем, а пальцам ощущение некоторой шероховатости при рисовании. Рисунок, сделанный сенсорными красками, можно «увидеть» с закрытыми глазами, проводя по нему пальцами, что позволяет развивать у детей абстрактное мышление, а также дает возможность пользоваться этими красками слабовидящим детям. Эти краски более укрывислы, чем обычные пальчиковые. В них могут использоваться как обычные тонкодисперсные наполнители, так и крупные (до 0,5 - 0,8 мм) на основе кристаллических минеральных или сферических (иногда игольчатых или волокнистых) синтетических материалов. Варьируя содержание, форму и размер наполнителей, можно достигать различных тактильных эффектов. Флуоресцентные краски, обладающие повышенной яркостью. В них используются специальные флуоресцентные пигменты с оригинальными цветами. К сожалению, гамма этих пигментов ограничена 6-8 цветами с несколькими оттенками. Их основное отличие от обычных пигментов - отражение УФ-излучения в видимой части спектра, что создает повышенную светоотдачу. Светоотдача флуоресцентных пигментов различна и может составлять от 100% у синих до 600% и более у зеленых и лимонных. Этим объясняется и различный флуоресцирующий эффект красок. Использование в красках даже небольших количеств наполнителей или обычных пигментов значительно снижает флуоресцентный эффект. Для усиления эффекта рекомендуется применять флуоресцентные краски по белой подложке или грунтовке. Определить присутствие флуоресцентного пигмента достаточно просто - они светятся в УФ-свете. Перламутровые краски и краски «металлик» основаны на использовании в них пигментов с соответствующими декоративными эффектами. Перламутровые изготовляются на основе искусственных перламутровых пигментов различных цветов, а «металлики» - на основе металлических тонкодисперсных порошков (алюминий, бронзы и др.). Красками можно создавать разнообразные цветные перламутровые или металлические эффекты на различных материалах и поверхностях. Возможно использование в стиле «body art» - очень оригинально смотрятся нарисованные на руках бронзовые или золотые перчатки, которые абсолютно безвредны и могут быть легко смыты теплой водой. Использование в красках даже небольших количеств наполнителей значительно снижает эффекты перламутра и металлика, но применение малых количеств обычных хроматических пигментов может придать новый оттенок уже имеющемуся декоративному эффекту. Ароматизированные краски изготавливаются на основе оригинальных пигментов и специальных ароматизаторов. Ароматизаторы могут придавать как нейтральный освежающий запах, так и индивидуальный запах краске кавдого цвета. Применяются натуральные или идентичные им синтетические ароматизаторы, которые разрешены к применению в пищевой или косметической промышленности. Краски с блестками (глиттерами). Блестки изготавливаются на основе синтетических полимеров - поливинилхлорид, полиэтилентерефталат, полипропилен и др. Размеры глиттеров от 50 мкм до 2 - 5 мм; форма различная - кружки, многогранники, звездочки и т.п. Химически-, атмосферо- и светостойки. Могут использоваться на различных связующих. Количественное содержание зависит от размера частиц и вязкости краски. Придают пальчиковым краскам прекрасный декоративный вид. 131
Художественные краски и материалы 2.10.1. ПИЩЕВЫЕ ПИГМЕНТЫ И КРАСИТЕЛИ В пальчиковых красках возможно применение только пигментов и красителей, которые являются абсолютно нетоксичными и разрешены к применению в пищевой или косметической промышленности. Пигменты - это окрашенные (в т.ч. белый и черный цвета) индивидуальные или смесевые тонкодисперсные продукты, нерастворимые в воде, растворителях и пленкообразователях, способные придавать цвет другим соединениям или материалам. Красители - это красящие вещества (или смесь веществ), растворимые в индивидуальных или смесевых растворителях (вода, масло, спирт и др.) и способные окрашивать различные материалы. Дтя окрашивания пальчиковых красок разрешено использование как органических, так и неорганических пигментов и красителей. В документах стран ЕС все пищевые добавки, разрешенные для окрашивания пищевых продуктов, принято называть красителями (colours). Стандарт России предусматривает внесение на этикетку слова «краситель» с последующим его наименованием или указанием Е-индекса (пищевые добавки). Пищевой краситель (foodcolor) - это пищевая добавка, предназначенная для придания, усиления или восстановления окраски пищевых продуктов. В нашем случае они служат для придания определенной окраски детским художественным краскам. Их применение может быть рекомендовано для пальчиковых, акварельных и гуашевых детских красок. Все пищевые красители можно подразделить на: • натуральные (природные). Органические, полученные из сырья растительного или животного происхождения. Неорганические получают из ископаемого минерального сырья. Обладают повышенной устойчивостью к повышенной температуре, изменениям кислотности среды, УФ-излучению. Современные технологии позволяют получать натуральные пищевые красители с заданными свойствами и стандартным содержанием основного красящего вещества; • синтетические - получены методами химического синтеза. Основным достоинством является возможность получения широкого спектра различных тонов и оттенков. Все перечисленные виды красителей могут являться как индивидуальными веществами, так и смесевыми композициями, в т.ч. содержащими некоторое количество неокрашенных веществ (иногда это инертные «носители» красителя). Натуральные красители Наименование Индекс Е Цвет Растворимость Куркумин Е100 Желтый Вода, жир Рибофлавин Е101 Желтый Вода Кармин Е120 Красный Вода, жир Хлорофилл Е140 Зеленый Вода, жир Медные комплексы хлорофилла Е141 Зеленый Вода, жир Уголь растительный Е153 Черный Дисперсия в воде В-Каротин Е160а Же лто- оранже вы й Вода, жир Аннато ЕІбОЬ Желто - оранже вы й Вода, жир Экстракт паприки ЕІбОс Оранжевый Жир Лютеин Е161 Желтый Вода, жир Антоцианы Е163 Красный Вода 132
Художественные краски Диоксид титана Е171 Белый Дисперсия в воде Карбонат кальция (мел) - Белый Дисперсия в воде Для применения в пальчиковых красках пищевые красители сами по себе не употребляются. Для этих целей красители подвергаются специальной обработке и осаждаются на минеральную основу, например окись алюминия. Полученный пигмент нерастворим в воде, стоек к слабым кислотам и щелочам, светостоек. Синтетические красители (разрешенные в странах ЕС) Наименование Индекс Е Цвет водного раствора Тартразин Е102 Желтый Желтый хинолиновый Е104 Светло-желтый Желтый 2G Е107 Желтый «Солнечный закат» Е110 Оранжевый Кармуазин (азорубин) Е122 Красный Амарант Е123 Красный Понсо 4R Е124 Красный Красный 2G Е128 Красный Красный очаровательный Е129 Красный Синий патентованный Е131 Г олубой Индиго кармин Е132 Синий Синий блестящий Е133 Голубой Зеленый S Е142 Зеленый Зеленый прочный FCF Е143 Зеленый Черный блестящий Е151 Фиолетовый Коричневый НТ Е155 Коричневый Коричневый кофе Е110, Е122, Е133 Коричневый Аигощіановый краситель. Натуральный пищевой краситель, имеющий в своем составе гликозиды антоцианидинов, представляющих собой соли бензопириллия. Антрахиноновый краситель. Натуральный пищевой краситель, имеющий в своем составе антрахинон или его производные. Беталаиновый краситель. Натуральный пищевой краситель, имеющий в своем составе бетанин, бетаксантин и продукты распада беталаина. Дицинномаилметановый краситель. Натуральный пищевой краситель, имеющий в своем составе два гидроксифенильных ядра, соединенных диен-дионовым фрагментом. Изоаллоксазиновый краситель. Натуральный пищевой краситель, имеющий в своем составе сконденсированные фрагменты рибозы и аллоксазина. Ксантеновый краситель. Натуральный пищевой краситель, имеющий в своем составе гетероциклическую группировку ксантена, в которой ядро гамма-пирона сконденсировано с двумя бензольными кольцами. Каротиноидный краситель. Натуральный пищевой краситель, представляющий собой полиеновый углеводород с сопряженными двойными связями нециклического строения и/или имеющий в своем составе циклические группировки. Порфириновый краситель. Натуральный пищевой краситель, имеющий в своем составе четыре пиррольных кольца, поочередно связанных друг с другом четырьмя метальными группами. 133
Художественные краски и материалы Азокраситель. Синтетический пищевой краситель, имеющий в своем составе одну или несколько азогрупп. Индигоидный краситель. Синтетический пищевой краситель, имеющий в своем составе гетероциклическую индигоидную группировку с сопряженными двойными связями в сочетании с бензольными кольцами. Триарилметановый краситель. Синтетический пищевой краситель, имеющий в своем составе амино- и/или окси-производное триарилметана. Хинолиновый краситель. Синтетический пищевой краситель, имеющий в своем составе конденсированные ядра бензола и пиридина. Далее перечислены индивидуальные пищевые красители и пигменты, которые могут использоваться при производстве детских красок. Амарант (пищевая добавка Е123) - синтетический азокраситель синевато-красного, красно¬ коричневого или красно-фиолетового цвета, получаемый из каменноугольной смолы. Представляет собой растворимый в воде порошок, который разлагается при температуре 120°С, но при этом не плавится. В России запрещен. Азорубин (кармуазин, пищевая добавка Е122) - синтетический азокраситель красного цвета. Азорубин относится к производным каменноугольной смолы. Получают диазотированием и сочетанием нафтионовой кислоты с нафтолсульфокислотой. Краситель Е122 поставляется обычно в виде динатриевой соли - порошка от красного до темно-бордового цвета. Добавка Е122 может использоваться для окрашивания продуктов, которые подвергаются термической обработке после ферментации. Краситель Е122 обладает хорошей светостойкостью. В Великобритании запрещен. Алканет, алканин (пищевая добавка Е103) - красящее вещество от золотого до бордового (темно-красного) цвета. Получают путем экстракции из корней растения алкана красильная (Alkanna tinctona), произрастающего преимущественно в странах Средиземноморья. Пищевая добавка Е103 является жирорастворимым красителем. Алканин стабилен при нормальных температуре и давлении. При соприкосновении с глазами, кожей, слизистой оболочкой добавка Е103 вызывает сильные раздражения. Аннато (пищевая добавка Е160ЦІ)). Каротиноидный краситель, получаемый экстракцией органическими растворителями или диоксидом углерода оболочек семян орлеанового дерева Віха orellana, содержащий красящих веществ биксина и норбиксина не менее 75% и 25% от массы каротиноидов. Порошок красновато-бурого цвета. Антоцианы (пищевая добавка Е163) - водорастворимые пигменты выжимок растений, которые могут быть красных, фиолетовых или синих цветов и их оттенков в зависимости от кислотности. В основном антоцианы содержатся в вишнях, чернике, черной смородине, черноплодной рябине, клюкве, клубнике, шиповнике, красном винограде, черной бузине, краснокочанной капусте. Название антоцианов происходит от двух греческих слов anthos (цветок) и kyanos (синий). Легко растворяются в воде, не растворяются в спирте. В качестве красящих веществ используют цианидин, пеонидин, мальвидин, дельфинидин, петунидин, пеларгонидин. Используются в технике (в качестве краски для органических солнечных батарей из-за способности антоцианов поглощать свет и преобразовывать его в электроны). Бетанин или «свекольный красный» (пищевая добавка Е162) - алкалоидоподобное соединение, получаемое из свеклы, но чаще из экстракта ее сока Цвет красителя Е162 может меняться в зависимости от кислотности среды - от яркого красного до сине-фиолетового (при повышении pH). Добавка Е162 используется в виде порошка, но при соединении с водой сразу же восстанавливается до натурального свекольного сока. Бриллиантовый голубой FCF краситель (пищевая добавка Е133). Триарилметановый синтетический краситель, получаемый конденсацией формилбензосульфокислоты с этиланилинотолуолсульфокислотой и последующим окислением продукта в натриевую соль. В сухом виде крас новаго-голубой порошок. 134
Художественные краски Бриллиантовый черный PN краситель (пищевая добавка Е151). Азокраситель. В сухом виде порошок или гранулы черного цвета. Желтый хинолиновый (пищевая добавка Е104) - синтетический азокраситель желто- зеленого цвета. Также известен как acid yellow 3 - желто-зеленый краситель. Существуют формы, растворимые в спирте и в воде. Пищевая добавка Е104 делится на два вида: растворимая в воде (хинолиновый желтый WS), и растворимая в спирте (хинолиновый желтый SS). Краситель хинолиновый желтый запрещен в ряде ведущих стран для использования в качестве пищевой добавки. Зеленый S (пищевая добавка Е142) - синтетическое вещество зеленого цвета. Краситель Е142 является натриевой солью, получаемой из каменноугольной смолы. Представляет собой порошок или гранулят темно-зеленого, почти черного цвета. Хорошо растворяется в воде и этаноле, но не растворяется в растительных маслах. Краситель обладает высокой термостойкостью и умеренной стойкостью к фруктовым кислотам. Зеленый стойкий FCF (пищевая добавка Е143). Триарилметановый синтетический зеленый краситель. В натуральном виде добавка выглядит как порошок или гранулы от красного до фиолетово-коричневого цвета. Не растворяется в растительных маслах и этаноле. Меняет цвет в зависимости от среды: в кислой - зеленый, в щелочной - голубой, в нейтральной - бирюзовый. В России разрешен как пищевая добавка. Индигокармин (пищевая добавка Е132) - хорошо растворимая в воде соль синего цвета, обладающая свойствами кислотно-основного индикатора. Это вещество получают путем сульфирования индиго. Индиго использовался с древних времен для окрашивания тканей в синие цвета и добывался из некоторых растений рода Indigofera. В конце XIX века индиго впервые синтезируется, после чего началось стремительное вытеснение натурального индиго синтетическим. Сейчас основная часть индиго и его производных получается синтетическим путем. В зависимости от уровня кислотности индигокармин меняет цвет от ярко-синего до желтого. Несветостоек. С другими красителями индиготин дает зеленый, фиолетовый, коричневый и черный цвета. Укрывистость средняя. При разбеле дает грязноватый серовато-сиреневый цвет. Кармин (пищевая добавка Е120) - красящее вещество красновато-пурпурного цвета. .Антрахиноновый краситель, получаемый водной или водно-спиртовой, или спиртовой экстракцией кошенили, содержащий основного красящего вещества карминовой кислоты не менее 2%. Точный цвет красителя зависит от кислотности среды: в кислой среде при рН=3 кармин будет окрашивать в оранжевый; при рН=5,5 в красный цвет, а при рН=7 краситель будет пурпурным. Обладает невысокой укрывистостью. Карминовую кислоту, из которой и производится добавка Е120, получают из насекомых. А точнее, из тел самок некоторых насекомых, обитающих на поверхностях растений в Перу, .Америке и на Канарских островах. Из всех красителей своей группы краситель Е120 является самым устойчивым. Кармин почти не проявляет чувствительности к свету, термической обработке и окислению. Кармин разрешен к использованию в изготовлении художественных красок. Кантаксантин (пищевая добавка E161,g). Каротиноидный краситель, получаемый методом химического синтеза из углеводородов меньшей молекулярной массы, содержащий красящих веществ не менее 96% в пересчете на кантаксантин. В сухом виде кристаллы или порошок фиолетового цвета. Каротин (пищевая добавка Е160а) - каротиноидный краситель, получаемый экстракцией растительного сырья и водорослей вида Dunaliella salina или микробиологическим путем с использованием биомассы гриба Blekslea trispora. В твердом виде кристаллическое вещество оранжевого цвета. По структуре добавка Е160а - это непредельные углеводороды, относящиеся к группе каротиноидов. Каротин образуется в результате фотосинтеза растений. Каротины, 135
Художественные краски и материалы например, отвечают за оранжевый цвет моркови. Название каротин происходит от латинского carota - морковь. Этот продукт по своей природе богат каротином. Кроме моркови, много каротина содержат следующие овощи и фрукты - дыня, хурма, абрикос, капуста, петрушка, тыква, сладкий картофель, манго. Как правило, чем выше интенсивность оранжевого цвета продукта, тем больше он содержит каротина. Каротины не могут вырабатываться организмами животных или человека. Краситель Е160а нерастворим в воде, но может быть растворим в органических растворителях и жирах. Укрывистость низкая. Коричневый НТ краситель (пищевая добавка Е155). Азокраситель, получаемый двойным диазотированием и сочетанием нафтионовой кислоты с гидроксибензиловым спиртом, последующим окислением продукта в натриевую соль. Куркумины (пищевая добавка Е100) - ярко-желтые натуральные красители, получаемые из растения куркумы (Curcuma longa). По своей химической природе куркумины - это полифенолы, которые легко растворяются в спирте и эфире, но совершенно нерастворимы в воде. В щелочном растворе добавка Е100 приобретает буро-красный цвет, в минеральных кислотах краситель Е100 цвет не изменяет. Структура куркумина была определена в 1910 году. Красный свекольный (пищевая добавка Е162). Беталаиновый краситель, получаемый прессованием или водной экстракцией красной свеклы с последующим селективным концентрированием. Основными красящими веществами красного свекольного красителя являются: бетанин, бетаксантин и продукты их деградации. Препараты, полученные из красной свеклы, но не подвергшиеся селективному концентрированию красящих веществ, не являются пищевыми добавками (красителями). Пищевая добавка Е162 практически не обладает токсичностью. Красный очаровательный АС (пищевая добавка Е129) - порошок темно-красного цвета, первоначально получаемый из каменноугольной смолы. В настоящее время краситель Е129 производится преимущественно из продуктов нефтепереработки. Синтетический краситель хорошо растворим в воде, используется в качестве натриевой соли, реже в качестве кальциевой или калиевой солей. На сегодня добавка Е129 считается одним из наиболее безопасных азокрасителей - разрешена к использованию в России, хотя запрещена в некоторых Европейских странах. Красный рисовый. Пигмент, получаемый путем микробного синтеза риса грибами вида Monascus. Основными красящими веществами красного рисового являются монаскин, анкафлавин, рубропунктатин, монаскорубин, монаскорубрамин, рубропунктамин. Криптоксантин (пищевая добавка Еібіс). Каротиноидный краситель природного происхоледения, получаемый в процессе переработки растений (ягоды, корни, соцветия некоторых видов растений - обычно экстракция плодов физалиса) или живых организмов. Порошок ярко выраженного желтого цвета. При различной степени концентрации краситель придает окрашиваемому продукту гамму цветов от желтого до насыщенного оранжевого, красновато-оранжевого. Сейчас запрещен в пищевом производстве. Лютеин (пищевая добавка Е161Ь). Каротиноидный краситель, получаемый экстракцией органическими растворителями и/или диоксидом углерода съедобных и/или зеленых растений (лепестки бархатцев Tagetes erecta L., люцерны). Относится к ксантофиллам (в переводе с греческого - «желтый лист»), является основной составляющей пигментов желтого цвета в листьях, цветах, плодах растений, а также в большинстве микроорганизмов и водорослей. Содержится и в продуктах животного происхождения, например в курином желтке. В натуральных растительных продуктах лютеин в большом количестве содержится в желто¬ красных овощах и фруктах (оранжевый перец, сладкая кукуруза, морковь, хурма, черный виноград, шпинат, брокколи, авокадо). Ликопин (пищевая добавка Е160). Каротиноидный краситель, получаемый экстракцией плодов красных томатов (гуавы, арбузов) или микробиологическим путем из биомассы гриба 136
Художественные краски Blekslea trispora. Представляет собой пси-каротинкаротин. Ликопин является нециклическим изомером бета-каротина. Нерастворим в воде, растворим только в органических растворителях и маслах. Несветостоек, легко окисляется. Разрешен как пищевая добавка и, как пигмент детских красок. Имеет синтетический аналог. Медные комплексы хлорофиллов (пищевая добавка Е141І) - натуральный порфириновый краситель, цвет от голубовато-зеленого до темно-зеленого. Получают экстракцией (или щелочным гидролизом - добавка 141іі) из зеленых растений (люцерн, крапива) в присутствии солей меди. Добавка Е141І является производной хлорофилла и отличается повышенной термо- и светостойкостью. Краситель растворим в воде и водно-спиртовых растворах. Даже при длительном хранении добавка Е141І, в отличие от хлорофилла, сохраняет изумрудно-зеленый цвет. Кроме того, медные комплексы хлорофиллов более устойчивы в кислотных растворах. Михром желтый - универсальный натуральный краситель. Смесь куркумина Е100 и биксина Е160 Ь. Активно применяется в масложировой промышленности. Паприка (масло смолы паприки - пищевая добавка Е 160с) получают из натуральной паприки - красного стручкового перца (чили), который относится к растениям рода Capsicum. Основной метод получения добавки Е160с - воздействие растворителей на растения. В конечном продукте растворители удаляются. Пищевая добавка Е160с (экстракт паприки) представляет собой натуральный краситель в форме порошка коричнево-оранжевого цвета. Добавка ЕІбОс содержит пигменты каротин (провитамин А, желтый пигмент), капсантин и капсорубин. Может быть либо жирорастворимой, либо во до дисперсной. Также в состав красителя ЕІбОс входят некоторые жирные кислоты - олеиновая, линоленовая, стеариновая, пальмитиновая и миристиновая. Патентованный синий V краситель (пищевая добавка Е131). Триарилметановый краситель, получаемый конденсацией гидрокси-бензальдегида с диэтиланилином и последующим сульфированием продукта и окислением до натриевой соли. Рибофлавины (пищевая добавка Е101) - один из важнейших витаминов, являющийся коферментом многих биологических процессов. Больше известна как витамин В2. Плохо растворяется в воде и спирте. В кислой среде добавка Е101 стабильна, в щелочной - быстро разрушается. Игольчатые кристаллы желтого цвета с горьким вкусом. Имеет синтетические аналоги. Пищевая добавка Е101 не обладает токсичностью. Синий блестящий FCF (пищевая добавка Е133) - триарилметановый краситель, получаемый из каменноугольной смолы методом органического синтеза. Красно-синий порошок, трудно растворимый в воде. Краситель разрешен к применению при производстве пищевых продуктов на территории РФ. Синий патентованный V (пищевая добавка Е131) - синтетический азокраситель, имеющий темный голубовато-фиолетовый цвет. Получается путем синтеза из каменноугольной смолы. В России разрешен для использования в продуктах питания в качестве фиолетового красителя. Танин (пищевая добавка Е181) - аморфный светло-желтый или светло-коричневый порошок, растворяющийся в спирте, воде и глицерине. Получают экстракцией кислотными растворителями из растений, таких как сицилийский или американский сумах Rhus corieria, Galabra, Thypia, «чернильных» орешков и коры дуба Quercus infectoria, стручков тары Caesalpinia spinosa, коры ели, акации, каштана, ивы. Танины имеют вяжущий вкус. Коллоидные растворы, образующиеся в воде, обладают кислой реакцией и сильным дубильным действием. Причиной дубящего действия является способность танинов образовывать крепкие связи с полисахаридами, белками и прочими биополимерами. Танины делятся на два вида: конденсированные, которые представляют собой производные флаванолов, и гидролизуемые, изготовленные на основе сложных эфиров галловой кислоты. Используется в пищевой промышленности, а также в текстильной промышленности и для изготовления чернил. Применяется в красках в качестве преобразователя ржавчины. Танин используется также как эмульгатор, стабилизатор, загуститель. 137
Художественные краски и материалы Тартразин (пищевая добавка Е102) - пищевой синтетический азокраситель. В природе в чистом виде не встречается. Краситель Е102 добывается из отходов производства - каменноугольного дегтя. Растворимый в воде порошок желтого цвета с золотым оттенком. Под воздействием солнечного света может распадаться на более простые соединения. Разрешен для использования в пищевой промышленности в России. Турмерик (пищевая добавка Е100). Натуральный пищевой краситель желтого цвета. Представляет собой измельченные корневища куркумы. Очень нестоек на свету - быстро выцветает. Разрешен для использования в пищевой промышленности в России. «Уголь». Пищевая добавка Е152, именующаяся в законодательстве «уголь» - синтетический краситель от коричневого до черного цвета. Относится к группе диазокрасителей, устойчив к свету и температуре. В отличие от природного угля (добавка Е153) краситель Е152 получается путем синтеза. С 1984 года краситель Е152 запрещен к применению в пищевой промышленности США и некоторых стран Европы. Чуть позже добавка Е152 была запрещена в Австралии и Японии. Добавка Е152 официально разрешена для использования в пищевой промышленности в России. Уголь растительный (пищевая добавка Е153) - ископаемое органическое вещество, которое образуется под землей из древних растений. Искусственно получают карбонизацией растительного сырья: древесины, остатков целлюлозы, скорлупы кокосовых и других орехов. В пищевую промышленность уголь поступает после измельчения и тщательной очистки. В последнее время все более широкое распространение получает другой метод получения добавки Е153 - метод карбонизации. Суть данного способа получения заключается в искусственном процессе карбонизации растительных материалов. В качестве сырья используются различные виды древесины, кожура кокосовых орехов и другие растительные продукты. Сырье помещают в специальные установки, где посредством высокой температуры и высокого давления растительные материалы превращаются в древесный уголь. Такой метод получения добавки Е153 позволяет избавиться от нежелательных примесей. Кроме того, меняя исходные продукты, можно получить краситель определенного цвета, вкуса, химических и физических характеристик. Добавка Е153 разрешена для использования в пищевой промышленности в России и многих других странах. Хлорофилл (пищевая добавка Е140І) - натуральный краситель, обладающий зеленым цветом. Порфириновый краситель, получаемый экстракцией с помощью органических растворителей очищенных зеленых растений (люцерна, крапива). Краситель Е140 с легкостью растворяется в маслах и жирах. Нестойкий, очень чувствителен к воздействию высоких температур и света. При их воздействии краситель Е140 распадается и теряет окраску. Хлорофилл имеет производную - медный комплекс хлорофилла (добавка Е-141), который растворяется в воде и водно-спиртовых растворах, при этом устойчив к кислой среде и не теряет насыщенного изумрудного цвета при долгом хранении. По химическому строению хлорофилл представляет собой магниевые комплексы тетрапирролов. В природе хлорофилл - это зеленый пигмент в большинстве растений, водорослей и цианобактерий. Его название происходит от двух греческих слов chloros - «зеленый» и phyllon - «лист». Хлорофилл был открыт в 1915 году доктором Рихардом Валынтатгером, за что он был награжден Нобелевской премией. Краситель Е140 разрешен для использования в пищевой промышленности большинства стран. В красках нестоек. Хлорофиллин (пищевая добавка Е140ІІ). Порфириновый краситель, получаемый щелочным гидролизом хлорофиллов. Цвет от темно-зеленого до темно-синего. Шафран (пищевая добавка Е164) - древняя пряность различных оттенков оранжевого цвета. Получается из высушенных цветков шафрана посевного. Название этой специи происходит от 138
Художественные краски арабского azafran, что означает - «желтый». Первые упоминания о ней можно найти в записях Месопотамии более 3000 лет до н.э. Примечательно, что с древних времен эта пряность так и не потеряла своей ценности. Например, в Средневековье фунт шафрана можно было обменять на арабского скакуна, а сейчас шафран ценится приблизительно на вес золота. Шафран используется в текстильной промышленности, используется как краситель для кожи и шелка, в производстве дорогих красок для волос. Как пищевая добавка в России запрещена. Экстракт из кожицы винограда (пищевая добавка Е163 (іі)). Антоциановый краситель, получаемый экстракцией мезги красных сортов винограда. Основными компонентами экстракта из кожицы винограда являются красящие вещества пеонидин, мальвидин, дельфинидин, петунидин и компоненты сырья (танины, сахара, винная кислота, минеральные вещества). Экстракт из черной смородины (пищевая добавка Е163 (ііі)). Антоциановый краситель, получаемый водной экстракцией мезги ягод черной смородины. Основными компонентами экстракта из черной смородины являются красящие вещества цианидин 3-рутинозид, дельфинидин 3-рутинозид, цианидин 3-глюкозид, дельфинидин 3-глюкозид и компоненты сырья. Золото (пищевая добавка Е175) - элемент периодической системы элементов Менделеева - Au. Это благородный металл желтого цвета. Получают при переработке и восстановлении золотоносных руд. Золото является инертным веществом, которое практически не разрушается под воздействием окружающей среды. Пищевая добавка Е175 может раствориться лишь в «царской водке». Может быть переведено в коллоидное состояние и использовано в красках. Пищевая добавка Е175 разрешена для использования в пищевой промышленности России. Наиболее употребимо золото в красках для реставрационных работ. Серебро (пищевая добавка Е174) - ковкий пластичный металл белого цвета, элемент периодической системы элементов Менделеева - Ag. Серебро имеет относительно низкую реакционную способность, поэтому не растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах. Получают при переработке и восстановлении свинцово-цинковых руд. Серебро используется для дезинфекции воды, оно угнетает различные бактерии, что играет немаловажную роль в борьбе с болезнетворными микроорганизмами. Для производства пищевой добавки Е174 используется самое чистое серебро. Пищевая добавка Е174 разрешена для использования в России. Может использоваться в любых красках (антимикробные, реставрационные), в том числе в детских. Алюминий (пищевая добавка Е173) - легкий немагнитный металл серебристо-белого цвета, обладающий отличной тепло- и электропроводностью, элемент периодической системы элементов Менделеева - А1. Используется в декоративных, антикоррозионных, художественных и детских красках. Диоксид титана (пищевая добавка Е171) представляет собой бесцветные кристаллы, желтеющие при нагревании. В промышленности краситель Е171 используется в виде тонкодисперсного белого порошка. Диоксид титана нерастворим в воде, спиртах, маслах и пленкообразователях. Химическая формула: ТІО2. Размер частиц пищевого красителя Е171 от 0,1 до 0,5 мкм. Добавка Е171 разрешена для использования в пищевых продуктах во многих странах мира, в том числе и в России. Может использоваться в любых красках, в том числе детских. Оксиды железа (пищевые добавки Е172). Пигменты, выработанные химическими способами, имеют свои технологические преимущества. Они менее чувствительны к различным видам воздействия. Природные красители, как правило, не имеют токсичности, но в моменты взаимодействия с кислородом продукты быстро подвергаются порче. 139
Художественные краски и материалы Черный оксид железа (пищевая добавка Е172 (і)). Пигмент, получаемый с помощью химического синтеза и представляющий собой закись-окись железа. Может использоваться в любых красках, в том числе детских. Красный оксид железа (пищевая добавка Е172 (іі)). Пигмент, получаемый с помощью химического синтеза и представляющий собой окись трехвалентного железа. Цвета от кирпичного до красно-бурого. Может использоваться в любых красках, в том числе детских. Желтый оксид железа (пищевая добавка Е172 (ііі)). Пигмент, получаемый с помощью химического синтеза и представляющий собой гидрат окиси трехвалентного железа. Цвета от лимонно-желтого до палевого. Может использоваться в любых красках, в том числе детских. Карбонат кальщія (пищевая добавка Е170). Пищевой пигмент, получаемый из природного известняка или осаждением ионов кальция вместе с карбонатными ионами. Содержит не менее 98% пигмента в пересчете на ангидридную форму. Представляет собой белый кристаллический или аморфный порошок без запаха и вкуса. 2.11. ИЗВЕСТКОВЫЕ ХУДОЖЕСТВЕННЫЕ КРАСКИ Использовались с древности для росписи стен. На территории Древнего Египта сохранились произведения, датируемые периодом XVIII династии (1550 - 1292 гг. до н.э.). Известковые краски представляют собой суспензию пигментов и наполнителей в связующем веществе - извести. Известь используют в виде теста, которое готовят следующим образом: известь-кипелку (комовую известь) или известь-пушонку (известь в порошке) заливают водой (гасят) из расчета 3 - 4 л воды на 1 кг извести-кипелки или 2 л воды на 1 кг извести-пушонки. В течение 20 - 30 минут раствор должен постоять. Гашеную известь процеживают через сито и разбавляют водой до нужной консистенции. В результате получается состав белого цвета - известковое молоко. Его нужно выдержать определенное время для полного гашения извести. После испарения части воды известь превращается в известковое тесто. Для получения известковых красок его нужно выдержать не менее месяца. Гашеная известь является не только связующим веществом, но и белым пигментом. Для получения красок других цветов добавляют хроматические пигменты. При этом следует знать, что известь обладает сильными щелочными свойствами и может смешиваться только со щелочестойкими пигментами, такими как сажа, жженая кость, охра, умбра, сиена, сурик, мумие и т.д. Известковые белила, называвшиеся древнерусскими художниками стенными или настенными белилами, представляют собой тонко измельченную, просеянную и хорошо стертую на каменной плите выдержанную старую известь, подвергнутую в достаточной степени окислению кислородом воздуха и совершенно не содержащую гидрата кальция. Известковые белила были одной из самых распространенных белых красок, применявшихся в стенной живописи XI - XVII вв. Микрохимические анализы красочного слоя древних росписей показали, что во всех без исключения росписях XI - XVII вв. применялись известковые белила. Сейчас производятся готовые известковые краски (в том числе для реставрационных работ), содержащие 50 - 60% сухого вещества. Их рекомендуется наносить на сухие основания, т.к. это снизит вероятность появления разводов. Известковые краски, нанесенные на штукатурку, кирпич и другие минеральные основания, постепенно химически взаимодействуют с основой и образуют прочные и атмосферостойкие (при наличии определенных компонентов) покрытия. Краска на известковом тесте с поваренной солью. Состав: 3 кг известкового теста, 100 г поваренной соли, 400 г (в среднем) цветного пигмента. Приготовление: известковое тесто разводят в 5 - 6 л воды, добавляют поваренную соль, растворенную в 0,5 л воды, и все перемешивают. Добавив воду до 10 л, получают белый колер. Для того чтобы получить цветной колер, в белый состав добавляют замоченный в воде цветной пигмент и тщательно перемешивают. 140
Художественные краски Краска на извести-кипеже с поваренной солью. Состав: 1,5 кг извести-кипелки, 100 г поваренной соли, около 400 г пигмента по цвету. Приготовление: в отдельной посуде в 0,5 л воды растворяют соль. Гасят известь, во время гашения вливают раствор соли и перемешивают. Потом процеживают через частое сито, добавляют водой до рабочей густоты и получают белый колер (краску белого цвета). Цветной колер получают, добавляя замоченный пигмент и тщательно перемешивая его. Краска на извести-кипелке с олифой. Состав: 1,5 кг извести-кипелки, 50 - 100 г олифы, около 400 г пигмента по цвету. Приготовление: в известь-кипелку во время ее гашения вливают олифу, все хорошо перемешивают, процеживают, добавляют воду до рабочей густоты и получают белый колер. Цвет получают добавлением пигмента. Известковые краски имеют тот недостаток, что они бывают лишь светлых тонов, т.к. при высыхании они светлеют. Кроме того, в них можно добавлять далеко не все пигменты. Так как весьма непросто приготовить краску желаемого цвета, то разумно разводить его сразу с избытком. В предлагаемых рецептах обычно даются средние количества пигмента и воды. Реальные величины зависят от интенсивности пигмента и жирности извести. Густоту известковых красок определяют по окрашиванию выструганной палки. Если краска неплотно покрывает поверхность палки, и кое-где остаются просветы, то в нее нужно добавить мел или меловую пасту, а при чрезмерной густоте - воду. Избыток пигментов делает красочное покрытие непрочным. Известково-казеиновые краски. Связующим веществом в казеиново-известковых красках являются казеин и известь. Казеин можно употреблять в порошке или в виде свежего творога. Казеин хорошо растворяется в нашатырном спирте, буре, извести, углекислом аммонии, соде и других щелочесодержащих веществах. Для приготовления раствора казеина в извести берется 20 частей сухого казеина в порошке, смешивается с 30 - 40 частями негашеной извести или 40 - 50 частями гашеной извести (пушонки) или 100 - 120 частями известкового теста. В полученную смесь вливается 100 - 130 частей чистой воды, все это тщательно размешивается или перетирается в ступке до кашицеобразного состояния клея. С приготовленным таким образом казеиновым клеем смешивается предварительно перетертый на воде пигмент. Допустимо также перетирание пигмента со связующим веществом на плите курантом до консистенции масляных красок. Казеиново-известковые краски при длительном хранении утрачивают способность закрепляться вследствие перехода извести в углекислый кальций под действием углекислоты воздуха. Поэтому краски необходимо заливать водой или хранить в стеклянных банках с плотно закрытыми крышками. В случае применения творога вместо сухого казеина надо его освободить от жира промывкой в горячей воде, пока он не будет чистым. Хорошо отжатого творога берут вдвое больше, чем сухого казеинового порошка. Казеиново-известковыми красками можно писать по свежей и по сухой штукатурке. При применении жирной извести, чистого казеина или свежего, хорошо освобожденного от жира творога получается очень прочная живопись. После перевода рисунка на свежую штукатурку его следует покрыть один или два раза известковым молоком или же смесью казеинового клея (5 - 10%) с известковым молоком (в соотношении 1:2), а затем писать красками, приготовленными по вышеуказанному способу. Для закрепления живописи поверхность смачивается слабым раствором казеинового клея. При письме по сухой штукатурке надо предварительно с поверхности грунта снять тонкий слой кристаллического углекислого кальция, нанести контур рисунка, смочить грунт, а затем покрыть всю поверхность казеиново-известковым раствором и сейчас же приступить к выполнению живописи и писать, как и в темпере, по сухой стене. 141
Художественные краски и материалы Казеиново-известковые краски требуют плотного грунта и хорошей штукатурки. Краски можно наносить тонкослойно и пастозно; при высыхании они высветляются меньше, чем во фреске. По прочности превосходят связующее вещество фрески. 2.12. СИЛИКАТНЫЕ ХУДОЖЕСТВЕННЫЕ КРАСКИ Достаточно трудно точно датировать возникновение силикатных красок, тем более что силикаты в том или ином виде входят в состав большого количества минеральных пигментов и наполнителей. Силикатными красками принято называть краски на основе жидкого стекла. Интенсивное развитие в Европе этот вид красок получил во второй половине XIX века, когда немецкий химик Адольф Вильгельм Кайм в 1878 году добился нужного соотношения всех компонентов (жидкого стекла, наполнителей, пигментов и т.д.), запатентовав продукт под названием Keim’sche Mineralfarben («Минеральные краски Кайма»). В России эти краски появились в конце XIX века. Практически без изменений рецептуры малярные силикатные краски дошли до наших дней. Изготавливаются на основе жидкого стекла (силикаты калия, натрия, лития), которое впервые получил в 1818 г. немецкий химик и минералог Ян Непомук фон Фукс. Промышленные краски чаще изготавливают на основе натриевого жидкого стекла (благодаря его дешевизне), реставрационные и художественные краски изготовляют на основе калиевого жидкого стекла. Литиевые, а также стекла на основе четвертичного аммония в основном используются в других областях промышленности. Покрытия из силикатных красок обладают весьма высокой воздухо- и паропроницаемостью. Именно поэтому срок их службы может достигать 20 лет и более. Силикатные краски относятся к водоразбавляемым и (в большинстве своем) являются двухкомпонентными. Качественные силикатные краски для живописи готовятся с использованием калиевого жидкого стекла. Натриевый силикат имеет худшие физико¬ химические характеристики, а также, находясь во влажных условиях, он дает на поверхности больше высолов (белых налетов), чем калиевый. Одной из определяющих характеристик силикатных красок является модуль жидкого стекла. Модуль или мольное соотношение ЗіОг/МгО составляет 2,6 - 3,5 при содержании Si02 69 -76% по массе для натриевого стекла и 65 - 69% по массе для калиевого стекла. Силикатные краски представляют собой суспензию щелочестойких пигментов и наполнителей в виде сепарированного мела и талька, силикатизаторов в виде сухих цинковых белил или бората кальция (сухая пигментная часть) в водном растворе высокомодульного силиката калия (жидкое калиевое стекло). Силикатные краски пропускают влагу в обе стороны от окрашенной поверхности и не испытывают отторгающего воздействия влаги, попавшей внутрь стен (через щели или изнутри здания). В настоящее время существуют дисперсионные силикатные краски, которые совмещают в себе все положительные качества силикатных и латексных красок. Затвердевшие растворы силиката калия/натрия отличаются высокой стойкостью к действию концентрированных кислот. В концентрированной кислоте они не только не теряют прочности, но, напротив, приобретают дополнительную. В растворах же силикат калия/натрия химически активен - реагирует с большинством неорганических и органических соединений. Под действием кислот, хлоридов и других веществ раствор силиката калия/натрия превращается в силикагель. Из физических свойств растворов силиката самое важное для практики - это хорошая адгезия почти к любым поверхностям. Отсюда клеящая способность силикатного клея. Покрытия из растворов силиката натрия без специальных добавок оказываются неводостойкими. Смысл добавок - связать катионы калия/натрия из связующего и воду в нерастворимые комплексные соединения. Такие добавки являются активными, это фосфаты, 142
Художественные краски фториды, оксиды и гидроксиды металлов II и III групп, некоторые органические вещества. Раствор силиката натрия способен связывать в единый монолит крупицы различных неорганических материалов. Если наполнители, содержащие силикаты, алюмосиликаты или карбонаты, тщательно измельчить (до удельной поверхности 3000 - 4000 см2/г), а затем смешать с 10 - 25% раствором силиката натрия, получится монолит, достаточно быстро твердеющий в естественных условиях или при пропаривании. Введение активных пигментов и наполнителей повышает вязкость композиции и вызывает отверждение из-за взаимодействия поверхности вводимых компонентов с жидким стеклом или образования нерастворимых силикатов. Основные активные пигменты - ZnO, желтый железооксидный пигмент, охра и др., активные наполнители - доломит, маршалит, глинозем и др., содержание их в силикатных красках не более 20%. Неактивные пигменты - ТЮ2, СГ2О3, ультрамарин, фталоцианиновый зеленый, фталоцианиновый голубой, сажа и др. Неактивные наполнители - мел (кальцит), тальк, гипс, барит, слюда и др. Содержание их в композиции составляет 40 - 8046 по массе. Несмотря на свою низкую активность смеси, например, кальцита с низкомодульным (от 2 до 3) жвдким стеклом, при комнатной температуре схватываются за относительно короткое время от 3 - 7 до 30 - 40 суток. Такая же смесь с модулем жидкого стекла 4 остается без изменений длительное время. Отверждения силикатных систем можно достичь и повышением модуля жидкого стекла, что осуществляется обычно нейтрализацией части или всей щелочи, содержащейся в жидком стекле. Нейтрализовать щелочь можно введением кислот, гидро- или пиросолей, способных к гидролизу, различных буферных систем с pH меньшим, чем у жидкого стекла, кислых газов, таких как SO2, С02. НС1 и т'д. Особое место среди отвердителей, повышающих модуль жидкого стекла, занимают фторсиликаты щелочных металлов. Они не только взаимодействуют со щелочью, понижая ее содержание, но и выделяют при своем разложении кремнекислоту, которая в твердеющей системе заметно уплотняет ее, понижая пористость. Таким образом повышается прочность и водостойкость силикатных покрытий. При отверждении силикатных красок фторсиликатами (например, Na2SiF6) их предварительно смешивают с наполнителем, а уже затем с жидким стеклом (чтобы избежать локальной коагуляции). Пленки силикатных красок хрупкие. Для их пластификации можно использовать 2 - 5% карбамвда - амида угольной кислоты (Nfy^CO. При этом повышается клейкость жидкого стекла. Жизненный цикл такой смеси невысок, введение, например, 5% карбамида в систему приводит к образованию эластичной пленки уже через 5-7 суток. С большинством поверхностей (бетонных, цементных и т.п.) силикатные краски «срастаются», образуя физико-химические связи. Эти краски - чуть ли не единственные (кроме известковых), которыми можно писать по сырой (но уже схватившейся) штукатурке, а также по влажным бетонным, кирпичным и каменным поверхностям. Силикатные краски - это активная щелочная соль. Для их наполнения необходимо использовать только щелочестойкие пигменты, поэтому их цветовая гамма до недавнего времени была ограничена минеральными пигментами (в основном). При нанесении силикатных красок на старые покрытия других видов красок происходит разрушение основы (как правило - органических клеев) и дальнейшее разрушение предыдущего красочного слоя. Лаки или олифу применять по силикатным покрытиям также нельзя! Лучшее применение силикатных красок - стенопись (во фресковой живописи, т.е. по сырой штукатурке), хотя хорошая прочность силикатных красок достигается и при раскрашивании сухой штукатурки (разновидность техники настенной живописи, называемой асекко от итальянского «asecco» - по-сухому). Фактура силикатной живописи очень похожа на фактуру настоящей фрески и по своим качествам ни в чем ей не уступает. Для создания однокомпонентых силикатных красок их модифицируют различными полимерами и стабилизаторами. Такие краски жизнеспособны не менее 2-3 лет и, с введением в 143
Художественные краски и материалы них щелочестойких современных пигментов, имеют широкую цветовую гамму. 2.13. АКРИЛОВЫЕ ХУДОЖЕСТВЕННЫЕ КРАСКИ Акриловые художественные краски появились только во второй половине XX века. Часто художники применяют акрил как альтернативу маслу. Используют его самостоятельно и в сочетании с различными техниками от акварели до темперы. Изготовляются краски на основе водных дисперсий (латексов) акриловых или метакриловых полимеров. Латексные акриловые краски обладают прекрасной светостойкостью и сохраняют неизменный цветовой тон с течением времени. Основные компоненты акриловых красок - пленкообразователь, разбавитель, пигменты, наполнители, ПАВ, пластификаторы, коалесценты, загустители, консерванты, пеногасители и др. Разбавитель - вода. В качестве пленкообразователя (связующего) используется водная дисперсия акриловой или сополимер акриловой смолы (латекс), которая, высыхая, образует эластичную механически прочную водостойкую пленку с отличной адгезией к большинству поверхностей, включая стекло и цветные металлы. Водно-дисперсионные акриловые краски выдерживают интенсивное ультрафиолетовое облучение; пленки не желтеют, устойчивы к атмосферным воздействиям, не сморщиваются и не образуют трещин. Акриловые краски содержат те же пигменты и наполнители, что и традиционные водно¬ дисперсионные краски. Необходимые свойства пигментов художественных красок - высокая дисперсность (не более 10 мкм), интенсивность окраски и высокая укрывистость (не считая земляных пигментов). В качестве пигментов могут использоваться синтетические и минеральные хроматические, перламутровые, металлики (порошки металлов), флуоресцентные, глиттеры и т.д. ПАВ, использующиеся в латексных красках, должны выполнять несколько функций. Смачиватели (диспергаторы) адсорбируются на твердых частицах, вследствие чего сухие компоненты краски (пигменты, наполнители и др.) легче вводятся в водную систему. Диспергаторы облегчают при изготовлении краски разделение крупных агломератов твердых компонентов в процессе диспергирования. К смачивателям относят полифосфаты, лигносульфонаты щелочных металлов, некоторые комплексообразующие реагенты. Кроме того, в качестве смачивателей выступают водорастворимые природные и синтетические органические полимеры. Эмульгаторы способствуют диспергированию неполярных веществ в водных системах. Диспергирующие и эмульгирующие функции могут выполнять силикаты, низкомолекулярные гидрофобизированные полиакриловые кислоты, а также лецитин. Диспергирующие добавки, которые усиливают электростатическое отталкивание, как правило, относятся к солям поликарбоновых кислот. ПАВ выполняют также стабилизирующие функции, препятствуют седиментации. Такие добавки представляют собой полимеры низкой молекулярной массы, которые адсорбируются на поверхности пигмента и стабилизируют суспензию. Используемые органические пигменты в основном неполярны, в связи с этим разработаны смачивающие и диспергирующие добавки на основе полимеров высокой молекулярной массы. Некоторые ПАВ применяются в качестве растекателей для более равномерного разнесения краски по поверхности. Растекатели предупреждают образование дефектов типа «шагрень» или «паутина» при высыхании краски. Благодаря растекателям краски наносятся без пробелов, устраняется текучесть за кистью. Кроме того, большинство ПАВ способствуют лучшей цветопередаче. Пластификаторы (мягчители) повышают эластичность красочной пленки, снижают возможность появления трещин, а также повышают морозостойкость краски. В качестве пластификаторов обычно используют сложные эфиры фталевой, карбоновых и фосфорной 144
Художественные краски кислот, низкомолекулярные полиэфиры и полиспирты, восковые эмульсии, лигносульфонаты и др. Благодаря пластификаторам облегчается процесс диспергирования пигментов и наполнителей. Коалесценты обеспечивают слияние частиц латекса и пластификацию на стадии образования пленки, а затем испаряются - остатки коалесцента могут отрицательно сказаться на качестве лакокрасочной пленки. Основное назначение - создание однородной сплошной пленки. Коалесценты обычно снижают минимальную температуру пленкообразования. В качестве коалесцентов могут быть использованы одно- и двухатомные спирты, эфиры (чаще гликолевые), их смеси, а также сложные эфиры карбоновых кислот, ароматические соединения и др. Коалесценты вводятся в количествах от 2 до 10% от сухого остатка латекса. Загустители придают краске определенную текучесть, стабилизируют суспензию, предотвращают седиментацию. В качестве загустителей могут использоваться как неорганические (каолин, аморфный диоксид кремния, бентонит, жидкое стекло), так и органические (эфиры целлюлозы, акрилаты, полиуретаны, производные крахмала, гидроксиэтил-, гидроксипропил-, карбоксиметилкрахмал). Из более современных применяются синтетические загустители, в частности на основе акриловой и метакриловой кислот, а также водорастворимые полиуретаны и металлорганические соединения (титанаты, цирконаты). Пеногасители служат для снижения ценообразования во время изготовления и перемешивания краски. Это жидкости с низким поверхностным натяжением, которые могут разрушать поверхностную пленку или стабилизирующий двойной слой, позволяя воздуху выходить из массы краски. Часто употребляются эмульсии гидрофобных компонентов и минеральных масел на основе парафина, которые легко эмульгируются в водных системах в количествах 0,2 - 0,8% от общей массы. Биоциды вводятся в краски для длительного хранения (тарные консерванты). Наиболее эффективными сейчас считаются соединения класса триазонов и триазолонов, а также галогенсодержащие амины. Вводятся в краску в небольших количествах - до 0,15%. Акриловые художественные краски - тиксотропные, могут наноситься пастозно. Толстый красочный слой практически не дает усадки. Существуют акриловые витражные краски, они менее густые и имеют прекрасную адгезию к стеклу и могут наноситься тонким нестекающим слоем на вертикальные поверхности. Высыхают краски около 1 часа, в зависимости от толщины слоя, температуры и влажности воздуха. Использование разбавителей — воды, разбавленной акриловой дисперсии, иногда с добавками 2 - 3-атомных спиртов или их эфиров может значительно увеличить время их высыхания (до 3-5 часов). Краски отлично сцепляются с поверхностью — холстом, картоном, бумагой, деревом, штукатуркой, глиной, тканью, загрунтованным металлом. Акриловые краски могут наноситься как кистью, так и шпателем, а при соответствующем разбавлении и аэрографом. Современные чисто акриловые латексы позволяют изготавливать краски, приспособленные к специфике «живущей» древесины, т.е. с высокой эластичностью, с водоотталкивающими свойствами и одновременно с высокой паропроницаемостью. Применяются как чисто акриловые материалы, так и сополимеры акриловых полимеров со стиролом, полиуретаном и др. Большое разнообразие акриловых и сополимер-акриловых латексов позволяет создавать краски с различными специальными свойствами. По заверениям зарубежных производителей, акриловые художественные краски «проживут» на правильно загрунтованном холсте 100 и более лет. 145
Художественные краски и материалы 3. ПИГМЕНТЫ Пигменты (от латинского pigmen tum - краска) - мелкодисперсные органические или неорганические окрашенные твердые вещества, нерастворимые в воде, растворителях и пленкообразователях (в отличие от красителей). Красители полностью растворяются в пленкообразоватерях или используемых растворителях (полярных или неполярных). В зависимости от типа растворителя красители подразделяются на жирорастворимые и водорастворимые. Термин «краситель» в том смысле, как его сейчас понимают, был введен в 1908 году А. Е. Порай-Кошицем взамен раннее применявшихся терминов «краска» и «пигмент», которым сейчас придают несколько иное значение. Краской называют смесь красящих и связующих веществ, применяемую для поверхностного окрашивания различных изделий или для печатания на тканях, бумаге, пластических пленках и др. материалах. В документах вплоть до середины XX века применялся термин «краска», который сейчас всюду заменен на «пигмент», что справедливо для нерастворимых красящих веществ. То же можно сказать и для природных или синтетических пигментов. Хотя исторически некоторые из последних имеют название «лаки». Природные красители (шафран, краплак, индиго и др.) извлекали из различных частей растений вывариванием или экстрагированием. Затем полученный краситель осаждали на минеральную основу (глинозем, мел). Полученные подобным образом красящие вещества принято в некоторых странах традиционно называть «лаками». Существует понятие «литоли» - историческое название металлических органических лаков. По сути это органические красители или осажденные металлическими солями нерастворимые лаки, которые названы по области применения - литографии. Некоторые из этих пигментов применяются в различных лакокрасочных материалах и имеют другое название, например «лак рубиновый СК» («литоль рубиновый 6РН»). Наименование «литоль» было впервые дано знаменитому «литоль красному R» (в СССР он носил название «лак красный С»), и обычно литолями называют пигменты, родственные этому прототипу. Но существуют пигменты совершенно иного строения (и даже водорастворимые красители), также называемые литолями. Некоторые из литолей обладают хорошей светостойкостью и средней термостойкостью. Из книги выдающегося реставратора А. Н. Овчинникова: «Если сравнивать под микроскопом структуру и оптические свойства пигментов, применяемых в современной живописи, с минеральными пигментами древних художников-иконописцев, разница становится очевидной». В состав пигментов, употреблявшихся древними художниками, обязательно примешивались пигменты, состоящие из прозрачных цветных кристаллов - киноварь, аурипигмент, лазурит и др., имеющие блестящую стекловидную поверхность, активно отражающую свет. Если в первом случае художник удовлетворяется внешней взаимосвязью пигментов, т.е. цветовым совпадением с явлениями природы (натуры) или декоративными комбинациями, то в иконописи в подборе соотношений пигментов видно мистическое понимание элементов, составляющих живопись, желание обозначить каждым минералом стихии мироздания - огонь, воду, землю и воздух. В живописи предпочитают использовать неорганические пигменты из-за их более высокой стойкости по сравнению с природными органическими. Современные синтетические органические пигменты уже достаточно стойки ко многим внешним воздействиям, за исключением высоких температур, и могут применяться в художественных красках. В древнейшие времена художники применяли исключительно красящие вещества (пигменты), встречающиеся в природе в виде различных минералов - малахит, азурит, аурипигмент, киноварь, лазурит (ляпис-лазурь) и всевозможные цветные земли. Кроме того, они использовали красящие вещества органического происхождения, которые добывались из различных растений и простейших животных организмов - моллюсков, червячков. Со временем многие натуральные пигменты были вытеснены искусственными. При искусственном изготовлении пигментов можно 146
Пигменты контролировать многие характеристики получаемого продукта - чистоту цвета, наличие примесей, компонентный состав (так марсы стали искусственными заменителями охр) и др. Например, синюю краску ультрамарин, ценившуюся дороже золота (ее получали из минерала лазурит), в XIX веке заменил дешевый искусственный ультрамарин, а баснословно дорогой тирский пурпур в XX веке заменил целый ряд синтетических пигментов различных оттенков от сиреневого до темно-фиолетового. Из натуральных красящих веществ сохранили свое значение лишь земляные пигменты и минералы. Они добываются обычно при разработке открытых карьеров. Но с выработкой конкретного месторождения исчезает и вид данного пигмента, т.к. все месторождения уникальны - охры, сиены, сурик, мел и др. Природные породы высушивают, измельчают и подвергают сепарации, отделяя наиболее мелкие частицы, иногда отмучивают и удаляют водорастворимые соли. Эти пигменты прочны, устойчивы к атмосферному воздействию и свету. Они имеют не яркие, но самые разнообразные оттенки, а называются обычно по месту, где впервые был найден или добывается похожий по цвету пигмент - сиена натуральная, умбра натуральная, феодосийская коричневая, хотьковская коричневая, кудиновская коричневая, серпуховская красная, шахназарская красная, шунгит, агаракская красная, гутанкарская фиолетовая, звенигородская черная, подольская черная, а также волконскоит, охры - светлые, золотистые, темные и т.д. Земляные краски известны с давних времен. Так, охрами, стертыми на животных жирах, рисовал силуэты животных еще первобытный человек. Некоторые земляные пигменты подвергаются прокаливанию при различных температурах (жженые земли), в результате чего они приобретают новые оттенки. Так получают жженые сиену, охру, умбру и др. Термической обработкой светлых охр получают охру красную и коричневую, а при определенных условиях и черный железоокисный пигмент. Одной из самых древних красок, приготовленных искусственным путем, были свинцовые белила. Они оставались единственными и неизменными до второй половины XIX века, когда научились получать цинковые и титановые белила. Органические природные пигменты уступают по прочности неорганическим. Поэтому в масляной живописи они используются очень редко, применяются только искусственные органические пигменты, которые обладают достаточной прочностью и не могут быть заменены неорганическими из-за яркости, оригинальности оттенков, а также высоких лессирующих свойств (прозрачности). К ним относятся краплак, голубая и зеленая фталоцианиновые, тиоиндиго розовая и черная. Из сырья растительного и животного происхождения прокаливанием получают черные пигменты - кость жженую, персиковую и виноградную черные. Модифицированием сначала неорганическими веществами, а затем ПАВ и микронизацией получают легкодиспергируемые пигменты. Важнейшие свойства пигментов. Основными характеристиками пигментов являются цвет, укрывистость, интенсивность (красящая сила), форма и размер частиц, смачиваемость, маслоемкость, плотность, антикоррозионные свойства, устойчивость к атмосферным воздействиям, свету, теплу и химическая стойкость. Цвет пигментов. Определяется их способностью к поглощению и отражению света в видимой части спектра. Одним из важнейших факторов, определяющих любые красящие вещества, является цвет. Цвет пигментов (или красителей) определяется совокупностью явлений рассеяния и поглощения света их частицами. Ощущение цвета возникает в результате воздействия на зрительный нерв электромагнитных излучений с длинами волн от 380 нм (фиолетовый) до 760 нм (красный). При этом совместное действие электромагнитных излучений во всем указанном интервале (называемом видимой частью спектра) вызывает ощущение белого света, а раздельное действие узких пучков излучений или их совокупностей - ощущение окрашенного света. 147
Художественные краски и материалы Длины волн спектральных цветов и дополнительные цвета* Длины волн, нм Спектральный цвет Дополнительный цвет* 380 - 435 Фиолетовый Зеленовато-желтый 435 - 480 Синий Желтый 480 - 490 Зеленовато-синий Оранжевый 490 - 500 Синевато-зеленый Красный 500 - 560 Зеленый Пурпурный 560 - 580 Желтовато-зеленый Фиолетовый 580 - 595 Желтый Синий 595 - 605 Оранжевый Зеленовато-синий 605-730 Красный Синевато-зеленый 730 - 760 Пурпурный Зеленый * дополнительные цвета — такие, ощущение которых возникает, если из белого цвета изъять какой-нибудь из спектральных цветов. Т.е. тело, кажущееся желтым, поглощает синий свет, кажущееся фиолетовым — желто-зеленый ит.д. Тело кажется белым, когда оно в одинаковой степени отражает лучи всей видимой части спектра, черным — когда полностью их поглощает, серым — когда приблизительно одинаково, но не полностью, поглощает каждое из них, и цветным - когда избирательно поглощает некоторые из них. Основной цветовой тон пигмента зависит оттого, в какой части спектра находится максимум отраженного света. Цвет пигмента характеризуется также яркостью и насыщенностью. Чем большую часть падающего света отражает пигмент, тем он ярче. Чем меньше в отраженном свете содержится лучей, не соответствующих основному тону, тем цвет насыщенней, ярче. Цвет пигмента обусловлен наличием в нем определенных атомов или их группировок - хромофоров (например, СЮ42' в кронах, Fe2+ и Fe3+ в железоокисных, Со2+, Сг2+ и др.). Уменьшение размера частиц пигмента обычно повышает яркость и насыщенность цвета. Иногда от размера частиц зависит и основной тон пигмента. Например, красный и оранжевый свинцовые кроны имеют одинаковый химический состав и образуют одинакового вида кристаллы, но отличаются размером частиц (у красного частицы крупнее). Цвет пигмента определяют визуально (сравнением с эталоном) и фотоэлектрическими методами (с помощью колориметров, рефрактометров и спектрофотометров). Окраска минералов - пигментов сильно зависит от степени их измельчения. Некоторые из них не следует растирать слишком сильно, а использовать по возможности в «крупном помоле», поскольку интенсивность цвета тем сильнее, чем крупнее зерно. Эго относится в основном к лазуриту и азуриту, которые при слишком сильном перетирании «выбеливаются», то есть чем сильнее они растерты, тем слабее насыщенность цвета. Ранее художники к некоторым пигментам специально добавляли модифицирующие вещества. Например, добавление 5 - 20% кварца (пудры) улучшает качество многих минеральных красок, они становятся более холодными и звонкими по оттенку, увеличивается их прозрачность. К гематиту, например, стоит добавлять 50 - 100% кварца, и тогда его незаменимый, но слишком плотный, «тяжелый» цвет становится оптимальным. Добавление 5 - 10% кварца также облегчает работу (начиная с растирания) со всеми вязкими, жирными (волконскоит) и слоистыми (аурипигмент) камнями. Добавление 5 - 10% кварца сильно изменяют в лучшую сторону и свойства титановых белил. 148
Пигменты Цветовой индекс. Единственное обозначение, способное как можно более точно описать состав пигмента, заключено в названии цветового индекса. Например, голубая ФЦ (Phthalocyanine Blue) носит код-название «пигмент синий 15» (Pigment Blue 15). Цветовые индексы составлены «Обществом красильщиков и колористов» и являются признанным методом обозначения пигментов во всем мире. Индекс краски повышается по мере уменьшения разницы между показателями преломления. Укрывистость (кроющая способность). Укрывистость - это свойство пигмента делать невидимым (перекрывать) цвет закрашиваемой поверхности. Укрывистость определяется главным образом диффузным отражением (рассеянием) света в пленке. У темных пигментов заметную роль играет также поглощение света. Поэтому укрывистость растет с увеличением разности показателя преломления пигмента и среды, в которой они диспергированы. Пигменты с очень низкой укрывистостью (прозрачные) называются лессирующими, а укрывистые - кроющими. Неплохим примером может служить мел, показатель преломления которого составляет 1,55. Частицы мела в масле образуют беловато-серый прозрачный слой, так как показатель преломления льняного масла равен 1,5. Льняное масло со слюдой (показатель преломления 1,5) будет совершенно прозрачно. Показатель преломления воды значительно ниже — 1,33. Поскольку разница между показателями преломления в данном случае заметно больше по сравнению с маслом, мел в водном клеевом растворе обладает значительно большей степенью непрозрачности и имеет хорошую кроющую способность. Это качество позволяет использовать его, например, в клеевых красках - показатель преломления 2% карбоксиметилцеллюлозного клея 1,336. Как правило, меньшей кроющей способностью обладают гидраты. Например, зеленая окись хрома СГ2О3 — кроющий пигмент, а зеленая гидроокись хрома — изумрудная зелень СГ2О3Х2Н2О — лессирующий. То же можно увидеть при сравнении марса Ре20з и сиенской земли Ее20зхН20. Лессирующие пигменты преимущественно используются для производства художественных красок, красок по древесине и полиграфических красок. Укрывистость увеличивается с уменьшением размера частиц до определенного оптимума (0,25 - 0,50 мкм у различных пигментов), после которого она снижается. С ростом концентрации пигмента в пленке укрывистость также проходит через максимум. Низкая укрывистость органических пигментов (не путать с красящей силой) может объясняться тем, что размеры их частиц значительно ниже оптимальных. Чаще всего укрывистость определяется по количеству пигмента (в граммах), необходимого для получения на стеклянной пластинке площадью 1 м2 непрозрачного слоя краски. Не следует путать укрывистость с интенсивностью. Некоторые пигменты могут обладать высокой укрывистостью, но при этом низкой красящей способностью. И наоборот, пигмент может очень сильно окрашивать поверхность и при этом оставаться прозрачным. Интенсивность (красящая сила). Способность пигмента придавать свой цвет смеси пигментов. Чем больше интенсивность пигмента, тем больше требуется разбеливающего компонента для доведения смеси до стандартного оттенка, полученного на эталонном пигменте, интенсивность которого условно принята за 100%. Интенсивность измеряется в % по отношению к эталону. На этом и основаны визуальные и объективные методы измерения интенсивности. Высокая интенсивность пигментов позволяет уменьшить их количество в краске, что важно для дорогих продуктов - ультрамарин, милори и др. Интенсивность пигментов в большой степени зависит от их дисперсности, химического состава (содержание хромофорных групп в пигменте) и его кристаллической структуры. Полагают, что интенсивность цветных пигментов с уменьшением размера частиц непрерывно повышается, а белых проходит через оптимум, близкий оптимуму для укрывистости. 149
Художественные краски и материалы Коэффициент преломления. Пигмент придает укрывистость пигментированному материалу в том случае, если его показатель преломления выше показателя преломления пленкообразователя. Чем больше разница показателей преломления пигмента и пленкообразователя, тем больше укрывистость пигментированного материала. Вещество Коэффициент преломления Среды Вода 1,334 Ацетон 1,359 Уайт-спирит 1,438 Бензин 1,380 Спирт этиловый 1.360 Скипидар живичный 1.470 а-пинен 1466 Бутанол-1 1.399 Толуол 1.497 Пропиленгликоль 1.433 Этиленгликоль 1,432 Глицерин 1,470 Анилин 1,586 Гуммиарабик 1,450 Масло оливковое 1,460 Масло льняное 1,500 Масло касторовое дегидратированное 1,440 Масло тунговое (древесное) 1,510-1,520 Масло гвоздичное 1,530 - 1,540 Каучук натуральный 1,52 Карбоксиметилцеллюлоза(2%-й водный раствор) 1.34 Г идроксиэтилцеллюлоза (тилоза) 1,336 Поливиниловый спирт 1,5 - 1,53 Воск пчелиный (при 75°С) 1,440 Воск карнаубский (при 40°С) 1.472 Воск канделильский (при 71°С) 1,456 Канифоль 1.525 Даммара 1,515 Сандарак 1,545 Мастике 1,536 Шеллак 1.516 Поливинилацетат 1.470 Полиакрилат 1.480 Полиметилакрилат 1,479 Полиэтилакрилат 1.464 Полибѵтилакр илат 1.474 Полиметилметакрилат 1.488 Полибутилметакрилат 1,483 Поливинилхлорид 1,540 Поливинилиденхлорид 1,620 150
Пигменты Вещество Коэффициент преломления Полистирол 1,590 Полиакр ило нитр ил 1,520 Сахар 1,560 Наполнители Кальцит 1,550 Мел 1,550 Доломит 1,600 Ангидрит 1,570 Кварц 1,550 Каолин 1,560 Китайская глина 1,560 Тальк 1,570 Слюда 1,580 Барит 1,640 Волластонит 1,630 Силикат магния 1,500 Пигменты Оксид цинка 2,060 Цинковые белила БЦ-0 2,000 Сульфид цинка 2,370 Киноварь 3,020 Диоксид титана (анатаз) 2,55 Диоксид титана (рутил) 2,700 - 2,750 Диоксид титана марки РО-2 2,760 Крон свинцовый лимонный 2,450 - 2,70 Карбонатные свинцовые белила 1,940-2,090 Литопон 1,840 Баритовые белила 1,640 Сурьмяные белила (трехокись сурьмы) 2,000-2,100 Циркониевые белила 2,100-2,200 Алюминат цинка 1,810 Индийская красная 3,000 Желтый железоокисный пигмент 2,350 Капут-мортуум светлый 3,000 Окись хрома 2,500 Изумрудная зеленая 1,820 Малахитовый зеленый 1,875 Волконскоит 1,585 Кобальт фиолетовый темный 1,650 Кобальт синий 1,740 Ультрамарин 1,550 Берлинская лазурь 1,900 - 2,000 Азурит 1,758 Кость жженая 1,650 Черный железоокисный пигмент 2,420 151
Художественные краски и материалы Форма и размер частиц (дисперсность) пигмента, а также распределение частиц по размерам и плотность их упаковки - важные факторы, определяющие физико-механические свойства лакокрасочных покрытий. Размер частиц пигмента колеблется от 0,01 мкм (для тонких сортов сажи) до десятков микрометров у грубых природных пигментов. Наличие очень грубых частиц препятствует получению высококачественных гладких и глянцевых покрытий. Существует эмпирическая зависимость, по которой для достижения максимальной укрывистости пигмент с более высоким показателем преломления должен иметь более высокую дисперсность. Это справедливо до определенного предела - приблизительно 0,25 - 0,5 мкм, когда размер частиц пигмента соизмерим с половиной длины волны видимого света. Исходя из особенностей помола пигмента, можно косвенно судить о времени создания произведения. Еще в начале XX века было установлено, что частицы пигмента в красках старых картин много грубее, чем в произведениях, более близких к нам по времени. Величина частиц одних и тех же пигментов в старой живописи составляет примерно 8-12 мкм, а в современной - лишь 0,1-5 мкм. Пигменты могут иметь сферическую, игольчатую, ромбическую либо пластинчатую (чешуйчатую) форму. Пигменты обычно состоят из довольно прочных агрегатов. Сухой размол пигмента разрушает лишь самые крупные агрегаты. Дальнейшее разрушение происходит при растирании пигмента со связующим. Качество краски в значительной степени зависит от смачиваемости пигмента связующим. Если удельная поверхность характеризует площадь, на которой происходит взаимодействие пигмента со связующим, то смачиваемость определяет активность этого взаимодействия. Смачиваемость является первой стадией взаимодействия пигмента с растворами и расплавами пленкообразователей. Различие между поверхностными явлениями смачивания и адгезии заключается в том, что смачивание происходит при наличии сопряженных фаз - газовой, жидкой и твердой, а адгезия имеет место между двумя фазами, жидкой и твердой, после удаления газа, т.е. после смачивания. Маслоемкость и объем смачивания. Это технические показатели, характеризующие плотность упаковки смоченных порошков для каждой конкретной системы пигмент-жидкость. Количество льняного масла (в граммах), необходимое для получения пасты из 100 г пигмента, называется маслоемкостью 1-го рода. Количество льняного масла в краске, готовой к употреблению, т.е. разбавленной олифой, называется маслоемкостью 2-го рода (измеряется в %). Чем ниже маслоемкость пигмента, тем экономически выгоднее его применение. Маслоемкость является сложной функцией от смачиваемости пигмента, пористости и размера его частиц и распределения частиц по размерам. Абразивность или истирающая способность. Является одной из отрицательных характеристик пигментов. Абразивность пигментов зависит от минералогической твердости вещества, а также формы и размеров частиц. Характеристика важна для технических покрытий, подверженных большим истирающим нагрузкам - дорожные разметочные и половые краски. Твердость пигментов определяется сопротивлением их поверхности царапанию и оценивается по 10-бальной шкале Мооса. Была предложена немецким ученым Ф. Моосом (F. Mohs) в 1811 г. Минерал Твердость Минерал Твердость Тальк i Ортоклаз 6 Гипс 2 Кварц 7 Кальцит 3 Топаз 8 Флюорит 4 Корунд 9 Апатит 5 Алмаз 10 152
Пигменты Более твердый минерал царапает менее твердый. Кремнеземистые минералы достаточно твердые (кварцевый песок - твердость 7), что затрудняет их измельчение при получении красок. Выбирая пигменты и способы их изготовления, стремятся избавиться от абразивов. Антикоррозионные свойства. Защита металлических изделий от коррозии является весьма важной функцией лакокрасочных покрытий. Большую роль играют пигменты, способствующие замедлению электрохимических коррозионных процессов. К наиболее эффективным пассиваторам (веществам, тормозящим анодный процесс ионизации металла путем образования на его поверхности адсорбционных или фазовых защитных слоев) относят кроны (цинковые, свинцовые, бариевые, кальциевые, стронциевые), фосфат хрома, свинцовые пигменты (сурик, цианамид свинца, плюмбат кальция). Например, для «протекторной» защиты широко применяют покрытия, пигментированные цинковой пылью (доля цинка в рецептуре более 85” о). Атмосферо-, тепло- и светостойкость пигментов. Многие органические пигменты на свету быстро выцветают, некоторые минеральные темнеют (желтый свинцовый крон), некоторые белые (литопон) желтеют при недостатке света. Такие пигменты, как анатаз, муфельные цинковые белила обладают высокой химической активностью. Они сенсибилизируют окислительно¬ восстановительные процессы, ведущие к разрушению пленок. Эти процессы могут протекать очень быстро при совместном действии света, влаги, тепла и других атмосферных факторов. Установлено, что светостойкость и фотохимическая активность пигментов зависят не столько от их дисперсности, сколько от микроструктуры кристаллических частиц, наличия дефектов структуры. Поэтому светостойкость и фотохимическая активность пигментов в значительной степени определяются условиями кристаллизации частиц пигментов. Собственно светостойкость определяет способность пигмента сохранять свой цвет и химический состав под действием светового излучения. Для повышения светостойкости поверхность пигментов модифицирую!. Химическая стойкость пигментов. Определяется их химическим составом и кристаллическим состоянием. Инертные в химическом отношении вещества (например двуокись титана, сульфат бария, железоокисные пигменты, технический углерод и др.) могут совмещаться с любыми другими пигментами. Краски, изготовленные на химически стойких пигментах, наименее подвержены воздействию атмосферы, газов, влаги и других факторов. Все неорганические и органические пигменты являются кристаллическими веществами (очень редко аморфными) и большая часть их физических и технических свойств определяется именно кристаллическим состоянием. Кислотостойкость - свойство пигментов противостоять действию кислот. Многие пигменты - некислотостойкие. Так, литопон под действием разбавленной соляной кислоты растворяется и выделяет сероводород. Нестойки к действию кислот кадмий красный, кобальт синий, ультрамарин зеленый, цинковые белила, мел. Некоторые пигменты, применяемые в малярных работах, - свинцовые белила, свинцовый сурик, крона свинцовые (желтый, лимонный и оранжевый), зелени хромовые, медянка, брауншвейгская зелень - неустойчивы к действию сероводорода. От него чернеют все пигменты, содержащие свинец или медь. В жилых домах сероводорода немного, но в некоторых производственных помещениях (например, на фабриках синтетического вискозного шелка) он содержится в большом количестве. Щелочестойкость - свойство пигментов, применяемых в малярных работах, противостоять действию щелочей. Щелочи содержатся в цементных, известковых, силикатных и некоторых других окрасочных составах, поэтому в них следует применять такие пигменты, которые не разрушаются и не меняют своего цвета под действием щелочей. К нещелочестойким пигментам относятся хромовые зелени, которые состоят из крона и лазури, а также свинцовые крона (лимонный и желтый), малярная лазурь и др. Экологическая безвредность пигментов. Эта проблема связана с тем, что некоторые пигменты содержат ядовитые вещества - соединения свинца, хрома, мышьяка, ртути и других тяжелых металлов. 153
Художественные краски и материалы 3.1. БЕЛЫЕ ПИГМЕНТЫ Белыми являются пигменты, поверхность которых отражает максимальную часть видимого спектра светового излучения. Белые пигменты считаются ахроматическими, т.е. не имеющими цвета. Белый цвет является отражением совокупности электромагнитных волн всего видимого спектра. В отличие от цветных пигментов, которые обеспечивают укрывистость за счет поглощения определенных длин волн видимого спектра света, диоксид титана и прочие белые пигменты достигают этого путем рассеивания света. Слово, обозначающее белый цвет, имеет индоевропейский корень «Ьга» или «Ьге» в значении «блестеть, светить, сиять». И действительно, белый цвет часто ассоциируется с понятием «светлый». У многих народов белоснежные оттенки символизируют свет, чистоту, невинность. Чаще всего для оценки белизны белых пигментов используются значения цветовых различий между измеряемым образцом и принятым эталоном. Белизна W в этом случае вычисляется по формуле: W = 100 - АЕ, где Е - полное цветовое различие. Важнейшими характеристиками белых пигментов являются белизна, разбеливающая способность, укрывистость и показатель преломления. Белизна пигмента измеряется в условных единицах. За эталон берется чистая окись магния, белизна которой условно принята за 100 у.е. Для хороших белых пигментов белизна должна быть не менее 93 - 94 у.е. При белизне менее 90 у.е. уже заметен оттенок пигмента (желтоватый, сероватый и т.п.). Разбеливающая способность (или кроющая сила) - это способность белого пигмента увеличивать яркость цветной, серой или черной среды и измеряется как изменение яркости, достигаемое за счет испытуемого пигмента в стандартной рецептуре. Так как этот показатель зависит от многих факторов, его сравнивают с разбеливающей способностью эталонного пигмента. Разбеливающую способность исследуемого пигмента определяют по таблицам стандарта в условных единицах. Каждый основной или смешанный цвет может быть сделан светлее путем добавления к нему белой краски. Отсюда понятия разбелов. Укрывистость или кроющая сила определяется в г/м2, т.е. сколько граммов пигмента (в виде пасты) требуется для непрозрачного закрашивания шахматной доски (с белыми и черными квадратами) площадью в 1 м2. Укрывистость хороших пигментов должна составлять 15-30 г/м2. До сих пор применяются неукрывистые белые пигменты с укрывистостью 100 - 150 г/м2 (литопон - 130, цинковые белила - 140, баритовые белила >180 и некоторые другие). Более низкие величины укрывистости у наполнителей. Важную роль играет коэффициент преломления, который зависит от свойств вещества и длины волны излучения. Если коэффициент преломления пигмента близок к коэффициенту преломления пленкообразователя, то пигмент менее укрывист и кажется прозрачным (лессирующим). Чем больше разница между коэффициентами преломления среды и пигмента, тем заметнее он будет в красочной пленке. 3.1.1. ТИТАНОВЫЕ БЕЛИЛА В природе встречается в виде минерала «рутил» радикально черного цвета. Диоксид титана в природе существует в трех кристаллических модификациях: брукит, анатаз и рутил. Наиболее свето- и атмосферостойка рутильная форма. Другие титансодержащие минералы (сфен, перовскит, лопарит, всего более 60) не нашли пока промышленного применения. В чистом виде титановые минералы встречаются редко, обычно они существуют в виде комплексных руд. 154
Пигменты Природный рутил почти всегда содержит небольшие примеси Fe, Nb, Та, Sn. Иногда в состав пигмента вводят органические вещества. Модифицирование солями кремния, алюминия, цинка увеличивает гидрофильность поверхности, а модификация жирными кислотами, алифатическими аминами, солями четвертичных аммониевых оснований и особенно кремнийорганическими соединениями гидрофобизируют поверхность. Подбирая для каждого вида систем свои модификаторы, получают марки пигментного диоксида титана различного назначения. Двуокись титана была синтезирована в 1821 году (хотя соединение ТЮ2 впервые выделил в 1791 году английский химик и минералог Умльям Грегор и назвал «менакином», считая его новым элементом № 22). Как пигмент для красок двуокись титана впервые была использована в 1870 году, но лишь в начале XX века соединения титана получили промышленное применение. Производство синтетического продукта осуществлено в 1909 г. в Норвегии и в США под названием титановая белая Кроноса. Тогда пигмент содержал лишь около 25% ТЮ2, остальное - сульфат бария. С 1924 г. производился в Германии под названием титановая белая Дега и тоже содержал значительные количества сульфата бария. До 1938 г. оксид титана получали в форме анатаза, а затем - в форме рутила, пигмент был плохо очищен, желтел на масле и почти всегда содержал значительные количества (до 70%) окиси цинка и сульфата бария. В XX веке выпускались краски на основе титано-кальциевых белил, содержащих 25 - 30% двуокиси титана. ТіСЬ химически инертен, нерастворим в полимерах и жаростоек в наиболее жестких условиях производства полимерных изделий. Чистый диоксид титана (ТЮ2) - это бесцветные кристаллы, которые желтеют при нагревании, но обесцвечиваются после охлаждения. Существует несколько модификаций кристаллической структуры, рутил (тетрагональный), анатаз (тетрагональный), и брукит (ромбический). Известны также две модификации, полученные в результате кристаллизации при высоком давлении - с ромбической и гексагональной сингонией. При нагревании анатаз и брукит необратимо превращаются в рутил, при 400 - 1000°С и 750°С соответственно. ТЮ2 является фоточувствительным материалом (вследствие выделения и обратного поглощения малых количеств кислорода), особенность которого состоит в возможности взаимодействия со светом. Если говорить более точно, частички дисперсии, добавленные в объем полимера или в поверхностный слой, эффективно рассеивают видимое излучение, что приводит к непрозрачности полимера, а также поглощают УФ, защищая полимер от фотодеструкции. Одним из важных свойств диоксида титана является защита полимеров и различных поверхностей от фотодеструкции. В случае ТЮ2 это большей частью достигается способностью рассеивать излучение. Рассеивающая способность - это способность пигмента к отражению света видимой части спектра определенных длин волн. Этот показатель у диоксида титана напрямую зависит от диаметра частиц ТЮ2. При размере частиц 0,2 мкм сумма рассеянного света для всех длин волн максимальна. При увеличении размера частицы от 0,25 до 0,30 мкм рассеивание голубого света быстро снижается. Но рассеивание зеленого и красного практически не меняется. Тем не менее, при диаметре частиц 0,15 мкм наблюдается максимальное рассеивание синего цвета, в то время как рассеивание красного и зеленого цветов значительно ниже. Для промышленных целей двуокись титана доступна в двух кристаллических формах - анатазной и рутильной. Для производства диоксида титана используются два технологических процесса: сульфатный (внедрен в промышленность в 1931 г.) и хлоридный (1950 г.). Хлоридный метод позволяет достичь максимальных показателей белизны и блеска, а также осуществлять четкий контроль размера частиц. Сульфатный метод - гидролиз растворов сернокислого титана с последующим прокаливанием метатитановой кислоты. Получается анатазная форма, для получения рутильной формы применяют специальные добавки. 155
Художественные краски и материалы Хлоридный метод - гидролиз или сжигание четыреххлористого титана в парообразном состоянии. В этом случае всегда получается рутильная форма. Исходные соли титана получают при обработке серной кислотой или хлорировании ильменита (FeTiCX) и реже рутила и титансодержащих шлаков. Из-за близости ионных радиусов и энергетических потенциалов титана и ряда других распространенных элементов, особенно железа и магния, в минералах происходит взаимное замещение этих элементов. Так ильменит образует изоморфную смесь с гематитом Fe^Ch - гематитоильменит с содержанием двуокиси титана около 25%. Ильменитовые, титаномагнетитовые, гематитоильменито вые и железотитановые руды являются основным сырьем для производства диоксида титана. Рутильные пигменты наиболее предпочтительны, чем анатазные, по причине более эффективного рассеивания света, большей стабильности и меньшей каталитической фотодеструкции. Поверхностная обработка частиц двуокиси улучшает некоторые свойства ТІО2, такие как диспергируемость, устойчивость к погодным условиям или сопротивляемость обесцвечиванию. Анатазная форма обладает высокой фотохимической активностью. Для снижения фотохимической активности проводят закрытие активных центров поверхности ТІО2 гидроксидами кремния, алюминия, цинка. Кроме того, как правило, поверхность модифицируют для придания специальных свойств. Модифицирование солями кремния, алюминия, цинка увеличивает гидрофильность поверхности, а модификация жирными кислотами, алифатическими аминами, солями четвертичных аммониевых оснований и особенно кремнийорганическими соединениями гидрофобизируют поверхность. Обработка неорганическими веществами (АІ2О3, Si02) увеличивает стойкость диоксида титана к кислотному воздействию и уменьшает слеживаемость пигмента. Диоксид титана выпускается в виде белого порошка. Форма частиц двуокиси титана близка к сферической. Содержание самого диоксида титана в выпускаемых продуктах составляет 90 - 98%, остальное - это вводимые при синтезе добавки для облегчения кристаллизации - ZnO, AI2O3, Sb2C>3, MgO, Si02, фосфаты, сульфаты и другие неорганические и органические вещества. В ряде случаев ТІО2 применяется как самостоятельный пигмент, но иногда используется в смеси с бланфиксом, цинковыми белилами, фосфатами бария и кальция и другими или фальсифицируется (разбавляется) малоукрывисгыми белыми наполнителями (каолин, мел, тальк). Химически, атмосферо- и термостойкий пигмент. Диоксид титана совместим с любыми другими пигментами, пленкообразующими веществами и наполнителями. Диоксид титана не ядовит, химически инертен, нерастворим в воде, растворы щелочей действуют на двуокись титана лишь при нагревании под высоким давлением. Не образует мыла с жирными кислотами связующего. Незначительно растворяется в щелочах, органических и минеральных кислотах, полностью растворяется при длительном кипячении в смеси концентрированной серной кислоты с сульфатом аммония, растворяется в расплавленных фосфатах, буре, кремнеземе. Нерастворим в разбавленных кислотах (кроме плавиковой) и разбавленных щелочах. Медленно растворяется в концентрированной H2SO4, концентрированных растворах щелочей, насыщенном растворе КНСОз- При нагревании с NH3 образует TiN. Диоксид титана не изменяет свой цвет при действии сероводорода и атмосферных газов, термостоек при 1100 - 1200°С в вакууме, в атмосфере азота частично отщепляет кислород и окрашивается в синий цвет. Со временем титановые белила могут приобретать голубой оттенок или обесцвечиваться в смесях с органическими пигментами. ТІО2 под действием солнечного света имеет склонность к мелению. Во избежание этого для изготовления краски титановые белила иногда применяют в смеси с цинковыми белилами, а также в тройном сочетании с баритовыми белилами. Высокая кроющая способность и интенсивность ТІО2 позволяют использовать ее в смеси с большим количеством (от 25 до 70% от массы смеси) наполнителя (тальк, бланфикс, ангидрит, каолин, мел), который сильно уменьшает меление покрытий. 156
Пигменты Не рекомендуется смешивать с лазурью, кобальтом, кадмиями (желтый, красный). При смешении с другими пигментами может давать эффект «меловой вуали» (разбеливание) - эффект, который живописцы называют «мыльный». Пигменты с использованием титановых белил не рекомендуется покрывать масляными копаловыми лаками по причине их сильного потемнения. При очень высоких температурах (1200 - 1300°С) диоксид необратимо окрашивается в серо¬ желтый или темно-коричневый цвет. Температура плавления диоксида титана 1840 ± 10°С. В результате циклического восстановления и окисления диоксида под действием света, воздуха и влаги связующее непрерывно окисляется (разрушается), при этом покрытие теряет блеск и начинает мелить (появляется белый нестойкий налет на поверхности лакокрасочной пленки). Тонкое измельчение и поверхностная обработка (гидратом окиси алюминия, кремневой кислотой, фосфатом алюминия, органическими активными веществами) значительно повышают пигментные свойства диоксида титана. Диоксид титана (главным образом в рутильной форме) очень широко используют для приготовления всех видов красок и эмалей, в т.ч. художественных и детских. Примеси некоторых металлов, попадающие в двуокись титана при прокаливании, искажают параметры кристаллической решетки и способствуют появлению следующих оттенков. Примесь Содержание примеси, г/1 г ТІО2 Оттенок Сг2Оз 1.5 х 10'6 Коричнево-желтый СоО 7 х ІО'6 Серовато-желтый СеО 1,5 х 10'5 Желтый СиО 3 х 10'5 Серовато-желтый Fe203 3 х 10'5 Желтоватый МпО 3 х 10'5 Серый ѵ2о5 7 х 10'5 Серо-голубой РЬО 1 х 104 Серый Для устранения желтизны в двуокись титана можно вводить небольшие добавки флуоресцирующих красителей, оптических отбеливателей и некоторых пигментов (марганцовый фиолетовый, ультрамарин), но при этом снижается яркость. Двуокись титана обладает способностью ускорять выцветание органических красителей в покрытиях, образованными как водными, так и масляными красками. При нанесении на поверхность двуокиси титана полимерных модификаторов и ПАВ (соли четвертичных аммониевых оснований, алифатические амины, спирты и др.) облегчается смачивание пигмента пленкообразователями и водой, улучшается его диспергирование, уменьшается оседание пигмента при хранении эмалей, повышается блеск покрытий. У красок на титановых белилах (Т1О2) атмосферостойкость покрытия резко возрастает при введении 25% слюды или 35 - 50% талька (от массы ТЮ2). Добавление 5 - 10% кварца сильно улучшают свойства титановых белил. Наполнители с высокой маслоемкостью (аэросил, каолин, тальк, мел и т.п.) снижают блеск эмалей, делая поверхность матовой. Наполнители с низкой маслоемкостью (барит, слюда) «разжижают» краски. Наполнители волокнистой (асбест) или пластинчатой (слюда) формы армируют красочную пленку и снижают вероятность растрескивания покрытий. Тонкодисперсные наполнители, склонные к образованию коагуляционных структур (например, бентонит, аэросил), «загущают» краски, предотвращая седиментацию пигментов и обеспечивая необходимые реологические свойства. 157
Художественные краски и материалы Физико-технические свойства кристаллических форм диоксида титана Характеристика Анатаз Рутил Показатель преломления, пв 2,55 2,65 Удельная поверхность, м~/г 6-15 5-20 Плотность, кг/м3 3700-4100 3700 - 4200 Насыпной объем, л/кг 1,7 - 2,7 2,2 - 2,6 pH водной вытяжки 6,5 - 8,0 Термостойкость, °С 250-300 200-300 Маслоемкость, г/100 г 20-30 16-25 Укрывистость, г/м2 20-45 14-40 Разбеливающая способность, уел. ед. 1100-1200 1600 - 2000 Твердость по шкале Мооса 5,5-6,0 6,0 - 6,5 Белизна, уел. ед. 96--97 94-96 Некоторые производители указывают иногда и некоторые другие характеристики, присущие именно их марке производимого ТіОг. Так, например, помимо маслопоглощения указывается водопоглощение. Этот параметр в различных марках может варьироваться от 20 до 70 мл/100 г пигмента и влияет на легкость введения ТІО2 в водные лакокрасочные системы, а также на гидрофобность покрытия. В некоторых случаях указывают степень поглощения пластификатора, которая сильно зависит от многих факторов и в первую очередь от природы пластификатора. От этого параметра зависят пластичность или хрупкость покрытия и некоторые другие характеристики. Благодаря очень высокой разбеливающей способности и высокой укрывистости добавка даже крайне малого количества двуокиси титана в хроматическую краску сразу придает основному цвету краски более светлый оттенок и значительно повышает ее укрывистость. Максимальное практическое использование оптических свойств белых пигментов достигнуто созданием микрокапсулированных в органической полимерной оболочке (размер 0,4 - 0,6 мкм) частиц ТЮ2 (0,2 - 0,3 мкм) совместно с пузырьком воздуха. В этом случае увеличивается разность «d на границе с воздухом, что стабильно повышает укрывистость пигмента и снижает расход на 30% в водоразбавляемых красках. Так, разные марки пигментного ТІО2 содержат до 4,5% SiC>2, 7,5% AI2O3, 3% ZnO, снижающих фотоактивностъ, коагуляцию и флокуляцию, а также органические модификаторы. В результате модификации получаются так называемые оболочковые или керновые (от нем. кеш - ядро) пигменты. Ожидается изменение цвета лакокрасочных пленок, содержащих диоксид титана, под воздействием тепла или времени. В этом случае изменение оттенка (пожелтение) не зависит от вида красящего пигмента и является результатом химических реакций между диоксидом и молекулами полимеров, возможно и между молекулами добавок. Образующиеся в результате деструкции полимерных цепей агломераты, содержащие в том числе и ТЮ2, иным образом преломляют или отражают свет. Диоксид титана используется наиболее эффективно и экономично в тех случаях, когда наилучшим образом реализуются свойства пигмента, а это возможно, когда он хорошо, равномерно распределен в системе, т.е. продиспергирован. К сожалению, на этапах производства и хранения первичные частицы пигмента склонны к образованию агрегатов и агломератов, по размерам во много раз превосходящих допустимые размеры частиц. Так, агломераты размером 30 мкм и более в первую очередь «отвечают» за поверхностные дефекты, появление пятен, обесцвечивание и др. Частицы размером 5 мкм могут повлиять на 158
Пигменты механические или электрические свойства материала. Вместе с тем для получения оптимального цвета, разбеливающей способности, укрывистости или прозрачности, а также стойкости к обесцвечиванию, как правило, требуются более мелкие частицы. Укрывистость и разбеливающая способность выбранного пигмента повышаются со снижением концентрации агломератов. Для получения красок для высокоглянцевых покрытий целесообразно использовать поверхностно-модифицированные и монодисперсные сорта диоксида титана с объемной концентрацией пигмента (ОКП) 15 - 20%. Они легче смачиваются и диспергируются, что позволяет получать ровные покрытия. На основе диоксида титана производятся оболочковые пигменты - композиционные материалы, состоящие из частиц оптически нейтрального наполнителя, покрытых слоем пигмента. Пигментный слой часто покрывается защитной пленкой для улучшения физических и химических характеристик. Такие пигменты могут быть получены при помощи обработки в механоактиваторах частиц наполнителя совместно с пигментом-цветоносителем (для белого цвета - ТЮ2), химическими модификаторами и поверхностно-активными веществами. В качестве наполнителей используются минералы природного или искусственного происхождения, например волластонит, кальцит, барит и т.д. В качестве защитного слоя - оксиды кремния, алюминия, циркония и др. Производится тонко дисперсный диоксид титана с размерами частиц около 0,1 мкм. Он используется в пищевой и косметической промышленности и может применяться для детских красок с повышенными требованиями к чистоте и экологичности. Диоксид титана нетоксичен, ПДК ТЮ2 в воздухе рабочей зоны - 10 мг/м3. Кроме того, некоторые производители выпускают двуокись титана с пониженным пылеобразованием, что облегчает введение и диспергирование пигмента в объем пленкообразователя. Сейчас различными производителями предлагаются пигменты для частичной замены диоксида титана на 5 - 25% без ухудшения качества, белизны и укрывистости краски. Большинство суррогатов изготовляются на основе двуокиси кремния или алюмосиликатов. Показатели преломления от 1,4 до 1,5. Твердость 5,5 - 6 по шкале Мооса; pH около 7. Некоторые из этих пигментов улучшают диспергируемость благодаря поверхностной обработке окисью алюминия, другие снижают потребность в связующем на 5 - 10%. Экономически использование суррогатов вместо части диоксида титана мало оправдано, но они могут использоваться как модификаторы для получения более свето-, атмосферостойких и прочных покрытий. 3.1.2. ЦИНКОВЫЕ БЕЛИЛА Кремшщкие белила, белоснежные или китайские белила, цинковая серая, цинковые цветы, цинкграу. Чистые цинковые белила представляют собой безводную окись цинка - ZnO (99%). Очень тонкий, легкий порошок ослепительно белого цвета со слабым голубовато- зеленоватым оттенком. Неорганический пигмент белого цвета, выпускаемый в виде порошка, форма частиц - от зернистой до игольчатой. В природе окись цинка существует в виде минерала цинкит. В большинстве случаев цинкит содержит еще примесь - до 12% окиси марганца. Месторождения его немногочисленны (в основном Северная Америка). Выделение из цинкита окиси цинка нерентабельно, к тому же существует много способов получения окиси цинка, например при сжигании металлического цинка и цинковых отходов. Чистые белила готовят из цинка, получаемого электролитическим способом, а также окислительным обжигом сульфида ZnS или термическим разложением гидроксида, карбоната, нитрата цинка и др. Цинковые белила, производимые из отходов цинкования (гартцинк, цинковые дроссы) в трубчатых вращающихся печах содержат до 99,2% основного вещества (ZnO). Однако из-за особенностей сырья и технологии они не проходят в категорию 159
Художественные краски и материалы высококачественных белил (которые производят только в муфельных печах) по таким показателям, как нерастворимый в соляной кислоте остаток, содержание оксида свинца, мокрый просев. Белила, производимые в трубчатых печах, на всех без исключения заводах относятся к категории белил среднего качества. Оксид цинка был известен уже в I веке нашей эры и применялся как медицинское средство. Идея использовать оксид цинка в качестве пигмента принадлежит французу Куртуа и относится к 1770 г. В 1782 г. Куртуа разработал мокрый способ получения цинковых белил. Основная причина медленного внедрения цинковых белил - плохое высыхание на масле (по сравнению со свинцовыми белилами). В конце 30-х годов XIX века француз Лекруа решил эту проблему, введя в белила небольшое количество М11О2 в качестве сиккатива. С 1845 г. недалеко от Парижа уже выпускались масляные цинковые белила. В результате исследования большого количества картин было установлено, что в русской станковой живописи цинковые белила в смеси со свинцовыми использовались с 1865 года, а в чистом виде - с 1880 г. Цинковые белила использовались не только как пигмент, но и для наполнения грунтов. При стирании с маслом (лучше брать не льняное, а модифицированное и отбеленное подсолнечное или ореховое масло) цинковые белила дают более прозрачную и менее кроющую краску, чем свинцовые белила. Сохнут медленно. Образуют более хрупкую красочную пленку, чем свинцовые. В начале XVII века в Западной Европе использовалась краска, состоящая из смеси цинковой обманки и свинцовых белил. Цинковая обманка или сульфид цинка (ZnS), называемая еще «лунным камнем», в XIX - XX веках в молотом виде служила для окраски дерева, металлов, камней в глянцевый серый цвет. Цинковая обманка (не содержащая кварца) поступала в продажу под названием серебристой серой. Оксид цинка нетоксичен, растворим в кислотах и щелочах, но нерастворим в воде. Со свободными жирными кислотами связующего ZnO образуют соли - мыла. Цинковые мыла являются поверхностно-активными веществами. С пленкообразующими веществами, имеющими высокие кислотные числа, цинковые белила не могут применяться, так как при большом содержании цинковых мыл происходит загустевание и даже необратимое затвердевание красок при хранении. Взаимодействие цинковых белил со свободными жирными кислотами приводит к улучшению смачивания и диспергирования пигмента в пленкообразующем, способствует образованию структуры в красках, замедляет оседание пигментов при хранении красок и эмалей. Цинковые белила несовместимы с поливинилацетатными дисперсиями, так как ионы цинка могут вызывать их коагуляцию (сворачивание), а также коагулируют в сильно полимеризованном льняном масле. При нагревании цинковых белил до 600 - 700°С они желтеют, а при последующем охлаждении снова становятся белыми. Размер частиц пигментных цинковых белил 0,1-10 мкм. В зависимости от способа получения частицы ZnO имеют форму зерен, игл и звездочек, образованных иглами. С уменьшением размера частиц увеличивается кроющая и разбеливающая способность белил, одновременно повышается их фотохимическая активность и снижается атмосферостойкость. Например, при среднем размере частиц окиси цинка 0,2 мкм начало меления в аппарате искусственного климата отмечается через 70 ч., при 0,42 мкм - через 392 ч., при 4 мкм - через 650 ч. Оптимальный размер частиц ZnO, применяемой в ЛКМ, - 0,4 - 0,6 мкм. Цинковые белила нерастворимы в спиртах, эфирах и маслах. При длительном хранении на открытом воздухе поглощают двуокись углерода и в заметных количествах превращаются в карбонат цинка, что приводит к увеличению содержания водорастворимых солей и ухудшению укрывистости пигмента. Обладают низкой устойчивостью к мелению. 160
Пигменты Физико-технические свойства оксида цинка Характеристика Значение Показатель преломления, пц 1.95-2.05 Плотность, кг/м? 5600 Насыпной объем, л/кг 1.30-2.56 pH водной вытяжки 6.0 - 7.2 Термостойкость, °С 400 - 700 Маслоемкость, г/100г 12-20 Укрывистость, г/м2 100 - 140 Белизна, уел. ед. 95-97 Цинковые белила не изменяются, как свинцовые, но не приобретают такой прочной связи с маслом. Они более хрупки и менее укрывисты, чем свинцовые. Однако же можно увеличить их корпусность, сильно сжимая перед растиранием порошок окиси цинка под гидравлическим прессом, а также растирая предварительно с водой, чтобы затем изготовить «брикеты», которые сушат в сушильной камере. Окись цинка - соединение химически активное, чувствительное к влаге и в присутствии небольших количеств окисей свинца, кадмия и серебра под влиянием света ускоряет выцветание некоторых красок (в особенности органического происхождения). Цинковые белила, содержащие даже небольшие количества примесей, в смеси со связующим веществом могут обладать фотоактивностью и приобретать на свету грязный желтоватый или зеленовато-серый оттенок. В некоторых случаях этот оттенок постепенно исчезает, если поместить краску в на несколько дней в темноту. В работах XVIII - XIX вв. часто можно встретить описания добавок (в основном для удешевления продукта) - это свинцовые белила и молотый белый гипсовый камень (в весьма ощутимых количествах), мел, белую глину и тяжелый шпат (сульфат бария). Цинковые белила могут быть использованы во всех родах живописи. Они необходимы для разбеливания киновари вместо свинцовых, а также при смешивании с кадмием, если нет уверенности в его добросовестном изготовлении. Сейчас цинковые белила применяются для изготовления живописных масляных и гуашевых красок. Оксид цинка обладает фотокаталитической активностью, что на практике может быть использовано для создания самоочищающихся, а также бактерицидных покрытий для стен и потолков в больницах и т.п. В середине XX века выпускался пигмент «Acicular» - окись цинка с игольчатыми и X- образными кристаллами. Такие белила имеют большую кроющую силу и интенсивность, чем обычные, состоящие, в основном, из сферических частиц. В конце XX века в краски под названием «цинковые белила» некоторые производители стали добавлять титановые белила для повышения белизны и укрывистости. 3.1.3. ЛИТОПОН Укрывистые белила, патентованные, белила Орра, белила Гриффитса, сернистые, металлическая белая, цинколит. От греческого lithos - камень и ponos - труд, работа. Литопон впервые был получен в 1853 г. Де-Дуетом. Новый пигмент был назван металлической белой. Неорганический синтетический кристаллический пигмент белого цвета. Представляет собой механическую эквимолекулярную смесь ZnS и BaSQ^ с небольшой примесью ZnO (до 2%), с примерным содержанием первого 29% и второго 70% (продукт осавдения из раствора смеси 161
Художественные краски и материалы Z11SO4 и BaSO.4). Если основные компоненты находятся в эквимольном соотношении, литопон называют нормальным. Литопон же с большим количеством ZnS носит название высокопроцентного, а с меньшим - низкопроцентного. Широко применялся как пигмент для пастели, масляных красок и как наполнитель синтетических органических красок. При фабрикации литопона в XIX веке имелись остатки хлора, что также приводило к загрязнению цвета. До конца XX века литопон - популярный пигмент для малярных красок и грунтовок. Для получения наружных покрытий непригоден, так как не обладает свето- и атмосферостойкостью (желтеет на свету). В связи с этим их применяют в смеси с голубым пигментом лишь для внутренних покрасок. Коэффициент отражения - 97,8%. Для повышения светостойкости литопона при его изготовлении добавляют к раствору сернокислого цинка 0,01 - 0,015% (от массы Z11SO4) сернокислого кобальта. Существуют марки с содержанием от 15 до 60% ZnS. Высокопроцентный получают добавлением при осаждении литопона ZnCh. Пигментные свойства литопона определяет сернистый цинк, сульфат бария является наполнителем. Литопон получают из растворенных в воде соответствующих солей. Промытый осадок прокаливают при 700 - 750°С. Разработаны так называемые «титановые» литопоны, содержащие до 15% ТЮ2, обладающие хорошей светостойкостью и укрывистостью. Литопон не ядовит, в воде нерастворим, устойчив к действию щелочей, разлагается кислотами с выделением сероводорода. Несветостоек, под воздействием солнечных лучей он приобретает серую окраску, которая очень медленно в темноте может исчезнуть. Потемнение наблюдается только в присутствии ZnO и влаги и объясняется протеканием на свету реакции: 2ZnO + ZnS = 3Zn + S02 Выделившийся металлический цинк и придает пигменту7 серую окраску. Литопон без специальной обработки - наименее светостойкий из белых пигментов. Для повышения светостойкости в процессе синтеза вводят добавки солей кобальта (чаще CoS). При производстве прокаливание литопона при температуре ниже 700°С или сокращение продолжительности прокаливания не изменяют его химического состава, но вызывают значительное повышение маслоемкости и падение укрывистости. В лакокрасочной промышленности литопон применяется для изготовления эмалей, масляных, водоэмульсионных и других красок для внутренних работ. Используется также в производстве пластмасс, искусственной кожи, резины, клеенки, линолеума и др. В зависимости от назначения и физико-химических показателей литопон выпускается двух марок: ЛП (белизна не менее 94 у.е.) и КР (белизна не менее 90 у.е.). Литопон не коагулирует, подобно цинковым и свинцовым белилам, в сильно полимеризованном льняном масле. 3.1.4. КРЕМНИЦКИЕ БЕЛИЛА Представляют собой смесь свинцовых и цинковых белил. Промышленно выпускались белила, состоящие из 50 - 75% свинцовых и 25 - 50% цинковых белил. Укрывистость средняя. Применялись и применяются живописцами, так как эти белила, в отличие от цинковых и свинцовых на масле, меньше желтеют. Эти смесевые белила на масле высыхают значительно быстрее цинковых - за 6 - 14 дней и образуют прочные и стойкие к внешним воздействиям пленки. В яичной темпере желтеют. Неустойчивы в кислой среде, несовместимы с сернистыми соединениями. До появления титановых белил считались лучшими, хотя по укрывистости уступают чистым свинцовым карбонатным белилам. Употреблялись в гуаши. 162
Пигменты 3.1.5. СВИНЦОВЫЕ КАРБОНАТНЫЕ БЕЛИЛА Шифервейс, церусса, серебристые, английские, кремские (кремницкие), венецианские, генуэзские, гамбургские, голландские, клагенфуртские белила, пер.тьвейс, чистые свинцовые белила, свинцовая белая, серебреная пена, псимитион и др. Древнейший синтетический пигмент белого цвета. Является основным карбонатом свинца РЬСОз><РЬ(ОН)2 и имеет переменный состав от 3:2 до 5:2; наилучшие пигментные свойства соответствуют соотношению 2:1. Встречается минерал церуссит - природный карбонат свинца, близкий по составу к свинцовым белилам. Образует пластинчатые или игольчатые кристаллы белого или серого цвета. Способ получения свинцовых белил был открыт около 3 тысяч лет назад и с тех времен они применяются в качестве пигмента. Еще Плиний упоминал способы получения свинцовых белил (греки называли их «псимитион», а римляне «церусса»), но судя по всему, в живописи они не употреблялись. Самый ранний рецепт приготовления свинцовых белил содержится в трактате Теофраста «О камнях» IV - III вв. до н.э. «Свинцовые пластинки или стружки обливали виноградным уксусом и помещали их в плотно закупоренном сосуде в теплое место. Спустя некоторое время на поверхности металла образовывался белый порошкообразный налет. Его счищали и использовали в качестве белого пигмента». Известен также способ приготовления свинцовых белил действием на свинец парами брожения меда в дрожжах. В старину белила добывались по голландскому способу - клали куски свинца в глиняные горшки, на дне которых был уксус, и затем эти горшки, поставленные на доску, закапывали в яму с унавоженным дном. Выделяемая навозом уксусная кислота образует со свинцом уксуснокислый свинец, который под действием углекислого газа переходит в углекислый. Впоследствии свинцовые белила приготовлялись осаждением, по способу Клиши, но изготовленные этим путем белила, из-за присутствия в них воды, кроют хуже. Лучшие сорта свинцовых белил производились на Родосе из свинца и винного уксуса. В средние века производством краски занимались главным образом венецианцы, от которых оно перешло к голландцам. Позднее производством белил стал славиться город Кремниц в Венгрии, по имени которого одно время назывался высший сорт свинцовых белил, уступивших свое первенство кремсским белилам из города Кремса в Австрии. Лучшим источником для кустарного изготовления свинцовых белил являлась свинцовая примочка - 20% раствор основного ацетата свинца (до сих пор изредка применяется в медицине). Некоторые русские иконописцы применяли следующий кустарный способ получения свинцовых белил. Для этого нужно взять помещенный в трехлитровую банку гриб и, положив побольше сахара, дождаться, пока он прокиснет с избытком уксуса. Затем нужно добавить сладкий чай и положить кусок свинца, закрученного спирально таким образом, чтобы кислый раствор мог везде проникнуть. Не вынимая гриба, необходимо поставить банку на 2 месяца в теплое место. По прошествии первого месяца необходимо поменять в банке сладкий чай, оставив немного закваски. Готовые белила следует просушить - хлопья пигмента осыпятся, а не вступивший в реакцию свинец останется. Из-за своей токсичности и чувствительности к сероводороду с середины XIX века свинцовые белила стали вытесняться другими белыми пигментами и сейчас применяются только для окраски судов и в художественных красках. С древнейших времен свинцовые белила получали окислением металлического свинца в присутствии уксусной кислоты и карбонизацией получаемого ацетата свинца. В настоящее время преимущественное значение имеет «осадочный» метод, по которому свинцовые белила получают карбонизацией водных растворов, взвесей гидроокиси, окиси или основного ацетата свинца углекислым газом. Свинцовые белила малорастворимы в воде, но растворяются в кислотах и щелочах, начинают 163
Художественные краски и материалы разлагаться при 120°С и полностью разлагаются при 415°С. При нагревании до 80°С белила желтеют, сохраняя при охлаждении желтизну. От действия сероводорода пигмент чернеет из-за образования сульфида свинца. Свинцовые белила устойчивы к воздействию света и влаги, но обладают невысокой укрывистостью. С масляными пленкообразователями свинцовые белила образуют на поверхности частиц нерастворимые мыла, которые не смачиваются водой (гидрофобны), поэтому покрытия обладают высоким глянцем и водоотталкивающими свойствами. Свинцовые белила являются одним из эффективных антикоррозионных пигментов и сохраняют свои защитные и декоративные свойства в течение 10-15 лет даже в условиях морского тропического климата. Существенный недостаток свинцовых белил в том, что они принимают грязно-желтый оттенок, если их используют на масляном связующем. Во избежание этого рекомендовалось краску в период высыхания выставлять на свет. Этот пигмент не рекомендуется использовать для настенной живописи, т.к. в условиях открытой атмосферы основной карбонат свинца постепенно переходит в темно-коричневый оксид РЬС>2. Не рекомендуется использовать свинцовые белила с пигментами на основе сернистых соединений - образуется черный сульфид свинца. Можно вернуть им их первоначальную белизну, смачивая перекисью водорода, так как черный сернистый свинец при этом превращается в сернокислый свинец - соль белого цвета. В живописи применению этого средства мешают масло и лак, окружающие пигмент. Для масляного связующего свинцовые белила являются сиккативом. Физико-технические свойства свинцовых белил Характеристика Значение Показатель преломления, Пв 1,94-2,09 Плотность, кг/м3 6400 - 6800 Насыпной объем, л/кг 2,5 Удельная поверхность, мл/г 1.25 Размер частиц, мкм 0,5 - 1,25 pH водной вытяжки, не ниже 6.5 Маслоемкость, г/100г 9-14 Укрывистостъ, г/мг 100-135 Белизна, уел. ед. 95 При термическом воздействии на основной карбонат свинца происходят следующие превращения: гидроцеруссит 2РЬСОз х РЬ(ОН)2 —*■ массикот РЬО белый — красный Нужно избегать использования свинцовых белил в энкаустике и во всех тех случаях, где приходится применять нагрев, так как эти белила разлагаются при нагреве до температуры свыше 120°С. Также нельзя использовать белила в красках (например, некоторых клеевых), содержащих уксусную или другие кислоты, которые их разлагают. В яичной темпере белила сильно желтеют. Желтеют в масляной живописи в случае присутствия в белилах избытка водной окиси свинца. По этой же причине у свинцовых белил снижается кроющая сила (из-за образования свинцовых мыл). Нельзя использовать свинцовые белила с пигментами на основе сернистых соединений (киноварь, ультрамарин, аурипигмент, красный кадмий и т.д.). Свинцовые белила очень часто фальсифицировались (например мелом, гипсом) и смешивались с другими белилами, например, баритовыми белилами, сернокислым свинцом, 164
Пигменты углекислым барием и др. Смеси свинцовых белил с тяжелым шпатом (сернокислым барием), при содержании последнего в 50%, называются в торговле венецианскими белилами, при содержании 66% - гамбургскими, при содержании 75 - 80% - голландскими, а при содержании до 90% - английскими белилами. В России свинцовые белила, вследствие их токсичности, производятся в очень ограниченном количестве методом осаждения из раствора. В нагретую уксусную кислоту при постоянном перемешивании загружают небольшими количествами глёт (окись свинца), а затем через образовавшийся раствор основного уксуснокислого свинца пропускают углекислый газ. Осажденные свинцовые белила в виде водной пасты растирают с маслом. При этом масло, вследствие лучшей смачиваемости, вытесняет воду из пасты. Кремницкие белила (одинаковые названия иногда присваивались различным пигментам). В данном случае основу составляют свинцовые белила 2РЬСОз РЬ(ОН)г, содержащие до 10% баритовых белил BaSOr, что повышает эластичность и стойкость краски, но снижает ее кроющую способность, которая оказывается ниже, чем у чистых свинцовых белил. Название же белил происходит от топонима Kreims (город в Голландии). Свинцово-цинковые белила (иногда носили название «кремницких»). Содержали различные количества - от 30 до 70% свинцовых карбонатных белил (2РЬСОз РЬ(ОН)г), а остальное - цинковые ZnO. Были в ходу с начала XX века и вплоть до 1986 года. Применялись для изготовления художественных масляных и пентамасляных красок. Кашинские белила были известны уже в XV веке. Почти чистые свинцовые белила. Их массово производили с XVII века в городе Кашине, на гербе которого изображались три ступки свинцовых белил. Кашинские белила расходились по всей России и вывозились за рубеж. Они применялись для различных работ - в частности, для иконописи. Церусса или церуссит (от лат. cerussa - белила) - природный карбонат свинца РЬСОз. Обычный минерал в зоне окисления свинцовых месторождений, но крупные скопления церуссита известны в единичных случаях и к настоящему времени практически все выработаны. Поэтому приходится довольствоваться его синтетическими аналогами, производимыми в нескольких разновидностях. Без примесей, обладает белым цветом. По белизне и укрывистости уступает синтетическим белилам. Использовался в живописи и иконописи с древних времен. Церуссит образует пластинчатые или игольчатые кристаллы белого или серого цвета Укрывистость, г/м2 100-110 Твердость по шкале Мооса 3 - 3,5 Плотность, кг/м3 6,6 Натуральные свинцовые белила, приготовленные из церуссита, в древности и в средние века широко использовались не только в темперной, но и в масляной живописи. Испанские белила. Производились в XVIII веке и состояли из равных частей мела и свинцовых белил. Нежелательные смеси красок на основе свинцовых белил: • смешение свинцовых белил с ультрамарином, капут-мортуумом (светлым и темным), кобальтом синим и фиолетовым, краплаком красным и золотисто-желтой «ЖХ» вызывает их потемнение или побурение тона; • свинцовые белила в малых количествах вызывают резкое высветление при смешении их с краплаком фиолетовым, кобальтом фиолетовым темным, охрой темной, умброй натуральной, марсом коричневым темным прозрачным и марсом коричневым светлым, Ван-Диком (порховским), а также с черными красками (в особенности с костью жженой); • недопустимо смешение свинцовых белил с любыми сернистыми пигментами. Ограниченно применялись в настенной живописи, где их заменили известковые белила. 165
Художественные краски и материалы 3.1.6. СВИНЦОВЫЕ НЕКАРБОНАТНЫЕ БЕЛИЛА Сульфатные свинцовые белила (суперайт); назьтаются также мюльгаузскими, молочными прочными или металлическими белилами. Неорганический синтетический пигмент состава 2PbS04*Pb(0H)2. Сульфатные белила по пигментным свойствам могут конкурировать с карбонатными свинцовыми белилами. От карбонатных отличаются тем, что не растворяются в разбавленной азотной кислоте. Растворяются в щелочах и водных растворах ацетата аммония. Пигмент производился в середине XIX века как побочный продукт при изготовлении ацетата алюминия. Обладает низкой укрывистостью, светостоек. Может употребляться как подмесь к свинцовым белилам для увеличения их прочности. Силикатные свинцовые белила - неорганический синтетический пигмент состава 2PbSi02xPb(0H)2. Реагирует с кислотами. Укрывистость низкая. Силикат свинца обычно используют как наполнитель, улучшающий термическую стабильность поливинилхлоридных композиций и их диэлектрические свойства. Позволяет получать полупрозрачные пленки и изделия. Хлоридные свинцовые белила (белила Патиссона) - неорганический синтетический пигмент состава РЬСІ2хРЬ(ОН)2. Суррогат обыкновенных свинцовых белил. Приготовляются смешением горячего раствора хлористого свинца с равным объемом насыщенной известковой воды. При этом выделяется белый осадок. Обладают хорошей укрывистостью и блеском, но имеют слегка буроватый оттенок. Плотность, кг/м3 6400 - 6700 Маслоемкость, г/100 г 8-10 Укрывистость, г/м2 90 Бе лизна, уел. ед. 95 У всех свинцовых белил есть недостаток - они принимают грязно-желтый оттенок, если их разводят на масле. Во избежание этого краску в период высыхания выставляли на свет. 3.1.7. СУРЬМЯНЫЕ БЕЛИЛА Раньше так называли два соединения - БЬгОз и SbOCl (или «альгаротов порошок» - хлорокись сурьмы). Хлорокись не нашла широкого применения из-за токсичности и приобретения в сернистых парах желто-оранжевого оттенка. Окись сурьмы. Как пигмент впервые была предложена в 1843 г., но в литературе есть описания и гораздо более раннего применения (XV в.). Сурьмяные белила получают осаждением хлористой сурьмы содой или обжиганием сернистой сурьмы. Природным источником сурьмы является антимонит - минерал химического состава SI32S3. Окись сурьмы выпускаются в виде тонкого порошка. Ядовита, обладает хорошей укрывистостью, но недостаточной светостойкостью. В воде не растворяется, реагирует с кислотами и щелочами. Показатель преломления, по 2,00 - 2,09 Плотность, кг/м3 5300 - 5700 Твердость по шкале Мооса 2,5 - 3 Маслоемкость, г/100 г 11-14 Цвет сурьмяных белил может потерять насыщенность при контакте с парами серы, кроме того, они увеличивают время высыхания покрывного слоя олифы. Со временем может желтеть. Получали обжигом сульфида сурьмы (III), окислением расплавленной металлической сурьмы или осаждением водой сульфата сурьмы. 166
Пигменты 3.1.8. ЦИРКОНИЕВЫЕ БЕЛИЛА Химический состав Z1O2, диоксид циркония, неорганический синтетический пигмент, выпускается в виде порошка. Не растворяется в воде и растворах большинства кислот и щелочей. Растворяется в плавиковой и концентрированной серной кислотах. В природе встречается в виде минерала бадделеита. Диоксид циркония получают из ортоксилата циркония (циркон) ZrSiC>4, который переводят в раствор, осаждают хлоридом бария и прокаливают при 500 - 600°С. Циркониевые белила исключительно свето- и атмосферостойки. Показатель преломления, п:> 2,1- 2,2 Плотность, кг/м3 5680 - 6100 Твердость по шкале Мооса 8-9 Температура плавления,‘С 2715 Циркониевые белила применялись в производстве красок, чернил, резины, косметики и в полиграфии. Сейчас применяется при производстве циркониевых огнеупоров, керамики, стекол. Крупные прозрачные кристаллы кубического диоксида циркония, стабилизированные примесями оксидов магния, иттрия, кальция, церия или других металлов, благодаря высокому показателю преломления применяются в ювелирном деле в качестве имитации алмазов. 3.1.9. АЛЮМИНАТ ЦИНКА Химический состав: гпОхАЦОз, ZnAhC>4 - неорганический синтетический пигмент. Отличается малой селективностью в видимой части спектра, хорошей укрывистостью, высокой стойкостью к кислотам и щелочам и атмосферостойкостью. Показатель преломления, пв 1,806 Коэффициент отражения 0,97 pH водной вытяжки 6,5 - 8,5 Получение: • растворы сульфатов алюминия и цинка осаждают раствором аммиака, полученный гель прокаливают дважды: при 800°С и при 1220°С; • прокаливанием сухой смеси оксида цинка и гидроксида алюминия. Применяется для изготовления светотехнических эмалей, а также как светоотражающий материал. 3.1.10. БАРИТОВЫЕ БЕЛИЛА Бланфикс, тяжелый шпат, постоянные или перманентные белила, шифервейс. Химический состав - BaS04. Искусственно впервые был получен в Англии в 1830 году Кульманом. Белый тяжелый порошок. Существует как природный минерал - тяжелый шпат, так и искусственный пигмент - сульфат бария. Минерал, содержащий соединения бария, был открыт в 1602 г. болонским алхимиком Касциароло. Показатель преломления, пв Твердость по шкале Мооса Плотность, кг/м3 Термостойкость, °С Маслоемкость, г/100 г pH водной вытяжки Белизна (искусственного), уел. ед. Нерастворим в воде, разбавленных кислотах 1,64 2.5 - 3.5 4300 - 4700 600 12-15 ок. 7 до 98 щелочах. Растворяется только в царской водке 167
Художественные краски и материалы (смесь азотной и соляной кислот). Исключительно химически стоек, может использоваться с любыми пленкообразователями и пигментами. Нетоксичен. Стоек к воздействию масел, растворам солей и органических растворителей. В технике живописи встречается с первой половины XIX века Для приготовления белил барит предварительно прокаливают, после чего измельчают, отмучивают и сушат. Но этим возможности использования барита в иконописи не исчерпываются. Наряду с кварцем, мрамором и каолиновыми глинами он в определенных случаях может служить прекрасной добавкой или наполнителем. Добавление барита в умеренных сбалансированных пропорциях делает большинство пигментов более светлыми и интенсивными по цвету, а также способствует их более равномерному распределению по покрываемой поверхности. Инертность барита обуславливает химическую стабильность краски и покрытия. Баритовые белила обладают низкой укрывистостью, поэтому они применимы только для гуаши и пастели, а также в качестве наполнителя для светлых и химически стойких красок. Иногда их применяют для грунтовки под серебро, а также при изготовлении высококачественной глянцевой бумаги. Очень близкий по внешнему виду к сернокислому барию - углекислый барий (ВаСОз), минерал винерит (твердость 3 - 3,5, показатель преломления 1,6). Химически менее стоек, чем барит - реагирует даже с разбавленными кислотами с выделением СО2. Баритовые белила использовались в клеевых красках, на масле практически не применялись из-за низкой укрывистости. Сейчас бланфикс используется как добавка в художественные краски, а также при производстве глянцевой белой бумаги и т.п. 3.1.11. ИЗВЕСТКОВЫЕ БЕЛИЛА На Руси назывались стенными или настенными белилами. Представляют собой обожженную, тонко измельченную и просеянную известь - СаО, подвергнутую в достаточной степени окислению кислородом воздуха и не содержащую гидрата кальция. Известь добывается обжигом природного сырья - известняков, мрамора, мела и др. Использовалась древними живописцами еще за 15 - 20 тыс. лет до н.э. Основное использование - в качестве белил, а также как связующее во фресковой живописи. Позднее гашеная известь использовалась для изготовления грунтов. На Руси стенные белила приготовлялись в XVI - XVII вв. так: «Возьми известь из старого творила, испробуй ее так: положи ее на язык, и если она не горька и не кисла, но такова, как земля, то хороша; возьми ее и перетри, и у тебя будут хорошие белила для стены». Далее описывается другой способ приготовления стенных белил из старой штукатурки: «А если не найдешь такой извести, то возьми обломки старой, пятидесятилетней штукатурки, на которой когда-то была живопись, и, соскоблив с нее краски, перетри ее, еще сухую, на мраморной плите, положи в сосуд, раствори водой и дай отстояться; процеди ее два раза, чтобы с водой уплыли остатки пакли и соломы, а потом перетри ее мелко и получишь хорошие белила». Существовал и третий способ приготовления белил: «Известь свари в сосуде, выложи ее из сосуда порознь кучками и суши их на солнце 2 или 3 месяца, после этого разотри их на камне и пиши». Древнерусские живописцы делали стенные белила преимущественно первым способом. Известковые белила были одной из самых распространенных белых красок, применявшихся в стенной живописи от древнего Египта до XI - XVII вв. Микрохимические анализы красочного слоя древних росписей показали, что во всех без исключения росписях XI - XVII вв. применялись именно известковые белила - хорошо очищенная и перетертая, лишенная вяжущих свойств известь, т.е. СаСОз. 168
Пигменты Современные известковые белила, иногда приготовленные из еще не полностью карбонизированной извести, обладают основными свойствами, поэтому они совместимы, преимущественно, с щелочестойкими пигментами. В качестве связующего использовались животные клеи. Наилучшее использование известковых белил - по бетону, штукатурке, искусственному и натуральному камню и т.п. В этом случае известь вступает в химическое взаимодействие с поверхностью. 3.1.12. СУЛЬФОПОН Синтетический белый пигмент. Является эквимолекулярной смесью сернокислых солей кальция и цинка. Иногда назывался кальциевым литопоном. Укрывистость и светостойкость сульфопона даже несколько выше, чем у литопона, по остальным свойствам он близок к литопону. Необходимо учесть большую растворимость CaSC>4 в сравнении с BaSC>4, что снижает водостойкость пигмента. При обработке кислотой он выделяет, как и литопон, пузырьки сероводорода - H2S. Согласно некоторым источникам, изготовлялась смесь сульфида цинка и сульфата кальция. Сульфопон можно получать при одновременном взаимодействии растворов сернистого натрия, хлористого кальция и цинкового купороса. Затем порошок прокаливают при 600 - 650°С. Пигментные свойства сульфопона, так же как и литопона, определяются содержанием в нем сернистого цинка. Так как ZnS содержится в литопоне 29,4%, а в сульфопоне 41,9%, то некоторые пигментные свойства сульфопона должны быть выше, чем у литопона. Укрывистость сульфопона 80 - 100 г/м2. Со временем сульфопон приобретает сероватый оттенок. Использовался только для внутренних работ. 3.1.13. МАЛОИСПОЛЬЗУЕМЬІЕ БЕЛЫЕ ПИГМЕНТЫ Оловянные белила (zinnweiss, emailweiss) - метаоловянная кислота H2S11O3. В малярном деле не употреблялись. Тяжелый некристаллический порошок. Как самостоятельная краска не употреблялась, но вводилась в состав некоторых лаков (баканов), а также для приготовления красок для стекла, фарфора и эмали. Висмутовые белила (испанские - blanc de fard). Представляют основную азотно-висмутовую соль. Впервые упоминаются в 1620 году в трактате де Майерна. Впервые начали выпускаться в Англии в XVIII веке. Существовали также висмутовые белила blancde bismuth; pearlwhite. Представляли собой окись висмута, производившуюся с конца XVII века. Применялись в масляной живописи и косметике. Очень чувствительны к сероводороду, от которого желтеют. Очень дороги, поэтому в малярном деле не употреблялись. Эти белила употреблялись для золочения фарфора. Витерит. Природный минерал, карбонат бария ВаСОз. Иногда применялся для изготовления белой краски, а также как носитель для красителей. По красящей способности близок к бариту, но ядовит. В воде не растворим. Сейчас не используется. Алюминия гидроксид (прозрачные белила, искусственная белая глина). А1(ОН)з. Белый кристаллический порошок. Существует аморфная модификация АІ2О3ХПН2О. Реагирует с кислотами и щелочами. Термостоек до 180°С, высокая маслоемкость. Низкий показатель преломления увеличивает прозрачность красок. .Адсорбирует красители, что позволяло использовать гидроксид в качестве основания для приготовления прозрачных лаков. Использовался для изготовления прозрачных белил. Сейчас иногда применяется в качестве антипирена в огнезащитных красках и как стабилизатор, препятствующий желатинизации красок. 169
Художественные краски и материалы Костяные белила - это пепел различных рогов и копыт. В химическом отношении является смесью углекислого и фосфорнокислого кальция. Получали прокаливанием костей животных на воздухе (без доступа воздуха получается черная жженая кость). Известно, что употребляли их как краску на клею и на масле. Вольфрамовые белила. Вольфрамово-свинцовая соль. Производство этого пигмента было организовано в Англии в 40-х годах XIX века, но из-за дороговизны пигмент в живописи не прижился. Меловые белила. Углекислый кальций СаСОз. Очень слабо кроющие, но в старину (встречались до XIX века) иногда использовались. Эти белила, растертые на воде, очень прочны, но с маслом становятся серыми, прозрачными и никогда не высыхают полностью. Не следует их употреблять даже в акварели, гуаши, клеевой живописи, если предполагается живопись покрывать лаком или прописывать с маслом. Так же как и любые карбонатные белила, они не выдерживают воздействия высокой температуры и разлагаются от действия даже слабых кислот. Сульфид цинка. В природе встречается в виде минерала сфалерита или вюртцита. Оптические свойства сульфида цинка ZnS ниже, чем у титановых и цинковых белил. Показатель преломления сульфида цинка 2,37. Форма частиц сульфида цинка близка к сферической. ZnS не отличается атмосферостойкостью. Мало растворим в воде, щелочах, уксусной кислоте. Хорошо растворяется в минеральных кислотах с выделением сероводорода. Однако благодаря чистоте и белизне тона он используется в производстве красок и эмалей, бумаги, пластмасс. Получают действием серы на цинк, оксид или карбонат цинка, обработкой растворов солей цинка сульфидом аммония. Белый мергель. Минерал землистой породы, представляющий соединение углекислой извести с глиноземом. Мергель дает отличную белую клеевую краску, которая лучше мела. Мраморные белила. Мраморная пудра. Старые мастера применяли ее в качестве белил в миниатюрной живописи пополам с тертой яичной скорлупой. Французские художники XVIII века употребляли мраморную пыль с известью в грунтах под живопись на стене. Кремзервейс. Выпускались вплоть до начала XX века. Представляли собой более или менее чистые свинцовые белила, возможно, с примесью мела. Паретоннй. Упоминается Плинием Старшим. В античные времена так называлась белая краска, добывавшаяся на одноименном египетском прииске. Использовалась для настенной живописи. Судя по всему, представляла собой молотый известняк. 3.2. ЖЕЛТЫЕ ПИГМЕНТЫ Желтый - самый яркий цвет, имеет длину волны 565 - 590 нм. Ученые полагают, что желтый является первым из цветов, которые начинает различать новорожденный. В художественной практике желтый является дополнительным цветом к фиолетовому (в древности его считали дополнительным к пурпурному). Желтые земляные пигменты одними из первых стали использоваться человеком. Это довольно широкая гамма пигментов, к которым в первую очередь относятся желтые железоокисные пигменты - охры, сиены, гетит и др. Из природных пигментов своим разнообразием особо богаты охры - золотистая, светлая, темная и др. Из каждого месторождения добывается своя охра с неповторимым оттенком. Желтые железоокисные пигменты имеют различные оттенки желтого и благодаря стойкости практически ко всем видам агрессивных сред широко применяются для различных окрасочных работ и во всех родах живописи. Недостаток только в ограниченной термостойкости (в пределах 150°С, когда они переходят в красные пигменты). Пигменты могут быть искусственными (синтетическими) и природными. Разработка природных месторождений до сих пор в некоторых случаях более выгодна, чем производство искусственных или синтетических пигментов. 170
Пигменты Из желтых неорганических пигментов наибольшее техническое значение имеют кроны, обладающие высокими защитными (антикоррозийными) свойствами. Кроме того, кроны улучшают пластические свойства малярных составов. К тому же они прекрасно подходят для живописных красок, создавая большую гамму цветов от лимонно-желтого до оранжевого цвета и обладают очень хорошей красящей способностью, укрывистостью и светостойкостью. Для подражания золоту в живописи часто употребляли смесь в различных пропорциях свинцовых белил, неаполитанской желти и охры или реальгара. Часто для этой цели применяли порошки бронзы. В настоящее время для подражания золоту чаще применяют напыленные покрытия. Покрытие из нитрида титана используют для церковных куполов. Но для написания и реставрации живописных работ пользуются золотом или пигментами, подражающими золоту. 3.2.1. МУССИВНОЕ ЗОЛОТО Мозаичное золото. Искусственный пигмент. По составу двусернистое олово S11S2. Использовалось за 1,5 тысячи лет до н.э. Под назвнием «мозаичное золото» известно в Европе с XIII века. Приготовляется водным и сухим способами. В первом случае раствор хлористого олова осаждается сероводородом; во втором - нагревают смесь олова с серой в присутствии нашатыря или нашатыря со ртутью (получается гораздо более ценный продукт). Сначала возгоняется нашатырь, затем ртуть и немного киновари, а в реторте остается муссивное золото. Двусернистое олово представляет собой нежные буровато-желтые чешуйки с металлическим блеском. Плотность 4,4 - 4,6 г/см3. Этот пигмент употребляется для позолоты, причем скрепляется белком. Сейчас практически полностью вытеснен бронзовыми пигментами. Двусернистое олово не растворимо в воде, спиртах, эфирах и маслах. Нерастворимо в кислотах, кроме царской водки. Муссивное золото не совместимо со свинцовыми и медными пигментами, т.к. образуются сульфиды металлов черного цвета. 3.2.2. ПРИРОДНЫЕ ЖЕЛЕЗООКИСНЫЕ ПИГМЕНТЫ Желтые железоокисные пигменты встречаются в составе лимонита, бурого железняка, гётита, пероксидерита и ксантосидерита. Ценным свойством железоокисных пигментов является их стойкость к щелочам и извести, благодаря чему эти пигменты можно применять во фресковой живописи по сырой штукатурке, а также для пигментирования казеиновых и силикатных красок. Преобладающая гамма оттенков природных железоокисных пигментов - желто-красно- коричневая, вызванная присутствием в составе глин оксидов железа различного состава. К таким пигментам относятся охра (желтый, бежевый, до красно-бурого цвет), сурик железный (кирпично-красный цвет), мумия (коричневато-красный), умбра (коричневый, после прокаливания - красно-коричневый), сиена (темно-желтый, после прокаливания - каштановый). Железоокисные пигменты с размером частиц меньше 0,05 мкм являются прозрачными, укрывистость максимальна при размере частиц около 0,4 мкм и уменьшается при увеличении размера частиц. Пигменты с узким распределением частиц по размеру обладают высокой чистотой цвета, тогда как пигменты с широким распределением дают ненасыщенный цвет. Желтые железооксидные пигменты по химической природе является гидратами окиси железа состава ЕегОзхпНгО (FeOOH),. Стойки к щелочам, растворяются в минеральных кислотах, нерастворимы в уксусной кислоте. Моногидрат оксида железа (III) способен кристаллизоваться в трех кристаллических модификациях: • альфа-ЕеО(ОН) (гётит); • бетта-ЕеО(ОН) (метастабильная); • raMMa-FeO(OH) (лепидокрокит). 171
Художественные краски и материалы 3.2.3. ГЁТИТ Лимонит или железная руда. Химическая формула Fe203 Н20 (a-FeOOH), содержание воды колеблется от 10 до 14%. Сплошные выделения гётита в совокупности с другими гидратами железа иногда называли бурыми железняками, разновидности которого, в зависимости от местонахождения, называют соответственно дерновой рудой, луговой рудой, ключевой рудой, болотной или озерной рудой. В зависимости от состава, характера выделений и цвета бурые железняки назывались железная охра, умбра, бурая стеклянная голова, желтый железняк, железная почка, бобовая руда, копеечная руда, гидроферит, орлиный камень, сиенская земля. Цвет охряно-желтый, различных оттенков - от зеленоватых до оранжевых и бурых. Минерал полупрозрачен и хрупок. Не растворяется в воде, щелочах, уксусной кислоте; легко растворяется в минеральных кислотах. Разлагается горячими растворами концентрированных щелочей с образованием ферратов. Широко распространены природные залежи желтого железоокисного пигмента. Гётит является основным красящим компонентом в составе природных охр. Промышленный способ получения желтого железоокисного пигмента получил распространение лишь после 1920 года. Желтые железоокисные пигменты легко диспергируются в растворах пленкообразователей. Их укрывистость выше, чем у всех прочих железоокисных пигментов. Красящая способность также очень высокая. Свето- и атмосферостойки. Желтые железоокисные пигменты обладают невысокой термостойкостью, при нагревании выше 180°С гётит начинает терять воду и при 270 - 300°С быстро переходит в красно¬ коричневый оксид железа. Совместимы с любыми другими пигментами. Твердость по шкале Мооса 5-6 Плотность, кг/м 3800-4300 Насыпной объем, л/кг 4,3-4,6 Маслоемкость, г/ЮОг 35-60 Укрывистость, г/м 12-18* * У некоторых производителей реальная укрывистость составляет 40 - 60 г/м2. Водная вытяжка гётита имеет слабокислую реакцию — 4,5 — 7 из-за содержания в пигменте до 2% SO3, что может негативно сказаться на смешении природного пигмента с некоторыми свинец- и медьсодержащими пигментами. В смеси с синими пигментами гётит дает пигменты зеленого цвета разных оттенков; в смеси с каолином и другими наполнителями в соотношении 1:7 и 1:8 дает пигмент желтого цвета, называемый искусственной охрой. 3.2.4. ОХРЫ Охры, (соурос) - слово греческого происхождения и в буквальном переводе означает бледно- желтый или желтоватый. Охры как материал живописи использовались с доисторических времен. Плиний и Теофраст упоминали охры как основной желтый пигмент древности. Большой популярностью пользовалась чисто желтая земляная краска под названием аттической желти - sil atticum. В древней Греции название «охра» употреблялось для землистых красящих веществ желтых тонов с различными оттенками (охра светлая, золотистая, темная, зеленоватая и т.д.). К середине XVIII столетия относится определение охр как «металлические земли, более тяжелые, чем обыкновенное землистое вещество, и всегда окрашенные». Все охры, в том числе желтая и оранжевая, - это глиноподобные вещества, содержащие элементы каолина, т.е. кремнезем (Si2H2Os), глинозем А1(ОН)з и воду. Хромофором в охрах являются гвдроокислы железа, главным образом их альфа-формы - гётита (FeOOH) и гидрогетита (3Fe203«4H20), весьма редко - гамма-формы (лепидокрокита). Желтый цвет охр 172
Пигменты обусловлен наличием игольчатых кристаллов гётита (гидрогётита). Кроме гидроокислов, в охрах могут присутствовать оксиды железа (гематит), а также глинистые минералы (каолинит, галлуазит, монтмориллониты, хлориты), тальк, гидрослюды и слюды, кварц, халцедон. Содержание гигроскопической воды в средних охрах не превышает 7 - 8%, глины 20 - 50%, мела 2 - 3%, песка до 45%. Содержание главной составной части, водной окиси железа, изменяется тоже в довольно широких пределах, от 5 до 40%. Охры на ощупь немного жирные. Природные охры содержат иногда сернистое железо, что негативно сказывается при их смешении с некоторыми пигментами. Для художественных красок охру тщательно отмучивают д ля удаления всех нежелательных примесей. Охры гигроскопичны. Входящие в их состав соединения кремния и алюминия могут удерживать значительные количества воды. Поэтому вязкость охр на водных связующих может постепенно нарастать. В большом количестве водоразбавляемого связующего охры выпадают в осадок, и поэтому часто используются в виде густых паст. Наиболее распространены в природе желтые охры. При нагревании желтые и оранжевые охры отдают воду и, превращаясь в безводную окись железа, приобретают красный цвет. При умеренном прокаливании можно получить практически всю гамму оттенков от желтого и оранжевого до красно-бурого. Ранее их подразделяли на: палевые, желтые, шафранно-желтые, золотистые и оранжевые. Способ приготовления охр бы известен еще древним грекам и римлянам (афинская охра). В развалинах Помпеи был найден сосуд с остатками желтой охры, которая была вполне пригодна к употреблению. Охры имеют небольшой землистый оттенок. Содержание компонентов в различных охрах и сиенах Пигмент Содержание, % FejCb АІ2О3 Si02 CaO MgO M11O2 SO3 Охра светлая 15-22 17-19 49-58 0,5 0,3-1 - 0,5 Охра средняя 20-30 16 48 1,5 0,9 - 0,05 Охра золотистая 53 5 34 - - - - Охра темная >60 - 11.6 2.3 2.7 - 5.8 Сиена натуральная 46-70 3-7 5-25 1.5 1.0 0.5 - Сиена итальянская 45-55 3-8 5-20 - - до 1.5 - Плотность, кг/м3 2700 - 3400 Маслоемкость, г/100г 25-32 Укрывистость охр, наиболее богатых железом, 25 - 30 г/м2, обычных средних охр 65 - 90 г/м2. Охры обладают исключительной свето- и атмосферостойкостью, устойчивы к действию щелочей и слабых кислот, термостойкость до 150°С. Размер частиц от 0,2 до 30 мкм. Охры светлая и золотистая при контакте с железными предметами, например при работе мастихином (растирании или нанесении краски), может быть вызвано некоторое ее позеленение. Охра темная при высыхании незначительно темнеет. На основе охр получаются матовые покрытия. Вохра. Вохрой или вохрицей древнерусские художники называли желтую охру - натуральную земляную краску, представляющую собой продукт выветривания железной руды и полевого шпата. Красящим началом желтой охры являются соединения железа в виде гидрата окиси и безводной окиси железа. В зависимости от количества этих соединений в составе краски, а также от незначительных примесей других веществ, встречаются различные оттенки охры - от светло-желтой до темно-коричневой. 173
Художественные краски и материалы Древнерусские мастера постоянно пользовались охрой, употребляя ее в качестве желтой краски. Ими применялись четыре разновидности желтой охры - обыкновенная желтая вохра, калужская вохра, вохра-слизуха и немецкая вохра. Использовалась главным образом для личного письма. Обыкновенная вохра была краской местного происхождения и добывалась в различных местах России. Она повсеместно употреблялась для стенных росписей и была одной из самых дешевых красок. Произведенным микрохимическим анализом красочного слоя стенных росписей XI - XVII вв. желтая вохра была обнаружена почти во всех росписях. Калужская вохра, добывавшаяся в XVI - XVII вв. в окрестностях г. Калуги, представляла собой краску темно-желтого цвета. Царские художники XVII в., в особенности Симон Ушаков и работавшие с ним мастера, употребляли ее для стенных росписей в значительных количествах. Вохра-слизуха - желтая охра различных оттенков от светло-желтого до темно-желтого, содержащая значительное количество извести, - также была дешевой краской отечественного происхождения. Вохрой-слизухой довольно часто пользовались в стенописи царские художники XVII в. Немецкая вохра - чисто желтого цвета, светлых оттенков, хорошо отмученная и тонко измельченная - была привозной краской, ввозившейся в XVII в. в Россию из Голландии и Италии. В указах по технике стенного письма, содержащихся в русских рукописях XVI - XVII вв., упоминается и немецкая вохра. Вохра грецкая. Грецкая вохра, называемая древнерусскими художниками также цареградской, веницейской и греческой вохрой, представляет собой натуральную сиену - природную земляную краску красивого золотисто-желтого цвета, обладающую исключительной прозрачностью. Цареградская охра была в то время одной из самых дорогих красок, ее постоянно употребляли в стенной живописи, в особенности для письма лиц, считая ее лучшей краской, «без которой стенное письмо непрочно». Царские художники XVII в. постоянно пользовались грецкой охрой. Охра глинистая представляет собой глину, окрашенную гидратом оксида железа, содержание которого должно быть не менее 12%. В зависимости от содержания гидрата оксида железа цвет охры меняется от светло-желтого до золотистого. Хорошего качества глинистые охры в свое время добывались на Изюмском месторождении (Украина), на месторождениях Журавское, Скарновское и Дубовиковское в Воронежской области, Любытинское в Новгородской области. Карбонатные охры - карбонатная мука, обогащенная гидроокислами железа. По сути это дезинтегрированный глиноподобный ожелезненный доломит, содержание гётита в котором достигает 60%. Наиболее характерные месторождения - Куровское в Московской области и Ковровское в Ивановской области. Образуется при выветривании карбонатных пород, обогащенных железом. Имеют ограниченное применение. Нежелательно их использование в большинстве связующих, т.к. пигмент неустойчив в щелочной среде. Железоокисные охры - в некоторых классификациях так называются охры, содержащие высокие концентрации железа. Этот термин не несет смысловой нагрузки для пигментов, используемых в художественных красках. Охра железоокисная представляет собой бурый железняк с небольшой примесью глинистого вещества. Содержание гидрата оксида железа достигает 75%. Железо-окисные охры, в отличие от глинистых охр, обладают большой кроющей способностью и интенсивностью цвета. Крупными месторождениями являются Туканское в Башкирии, Пряжинское и Питкяранта в Карелии, Порецкое, Быковское и Петрушинское во Владимирской области; Уран-Буракское в Читинской области и Барановское в Приморском крае. Охра ручейная (ocre de ш - сокращенное ruisseau - ручей). Охры, добываемые на берегах ручьев и рек или в старых руслах, которые длительное время подвергались интенсивной промывке от растворимых в воде веществ. Ручейные охры обладают особо чистым цветом. Содержание окислов железа различно, зависит от наличия поблизости от рек железных руд. 174
Пигменты Искусственная охра. Нередко охра готовилась искусственно из железного купороса. Последний растворяется в двойном или тройном количестве воды, и этот раствор приливается, при постоянном помешивании и понемногу, к заранее приготовленному и протертому через сито известковому молоку (на 100 ч. купороса 36 ч. негашеной извести). При этом в осадок выпадают окись железа и гипс. Чем больше по отношению к извести было взято купороса, тем темнее получается охра. К полученному осадку прибавляют заранее определенное количество разведенной глины. Осадку дают отстояться, сливают с него воду, собирают и высушивают на полках до тех пор, пока вся масса не будет окрашена в совершенно однообразный цвет. Высыхание масляной охряной краски среднее и зависит от присутствия окислов марганца и качества связующих веществ. Незначительное потемнение охр в масляной живописи не наблюдается в красках, имеющих повышенного содержания масла, и не зависит от присутствия в пигменте аморфных соединений и органических веществ, особенно битуминозных. Охры хорошо совместимы с другими пигментами, за исключением некоторых сортов, изменяющихся в смесях со светло-желтыми кадмиевыми красками. Разбел охры темной имеет коричнево-розоватый цвет, а при повышенной температуре она склонна к загустеванию. В корпусных мазках охра светлая и золотистая из-за медленного высыхания на всю глубину красочного слоя может изменить цветовую однородность цвета. Охры, стертые на клеевом связующем, всегда чище и ярче; с маслом они приобретают некоторую коричневатость. Древнерусские художники применяли в стенной живописи упомянутые разновидности желтой охры как в чистом виде, так и в сочетании с известковыми белилами. Охрой писали части одежд, зданий, пейзажа, она входила в качестве составной части «в личную краску», «санкирь». Охра жженая. При нагревании охры выше 230°С гидроксиды теряют кристаллизационную воду и переходят в гематит. При этом они соответственно меняют цвет с желтого на красный до коричневого. Охру жженую, или черлядь, получают при прокаливании желтых охр. По цвету охра жженая напоминает мумию. Охру жженую применяют в водных окрасочных составах для окраски по штукатурке и древесине. Искусственные охры. В настоящее время из-за истощения природных источников в красках все более используются искусственные охры. Их основу составляют та же окись железа, но благодаря промышленному изготовлению удается получать стабильную гамму оттенков от светло-золотистых до красно-бурых. Искусственные охры не содержат загрязняющих солей и окислов, а также водорастворимых и органических веществ, что делает охры более стабильными в смесях. Укрывистость искусственных охр значительно выше природных - до 15-20 г/м2; маслоемкость 40 - 60 г/100 г. Искусственные охры не обладают способностью наполнять и загущать краски, что вполне можно компенсировать введением в рецептуру каолина, бентонита или другого глинистого компонента. Охра белая. Так иногда определяли глинистые краски, не содержащие окислов железа. Именно так, например, определялась краска, использованная при создании фресок скотоводческого периода в пещерах Тамрита. Белая глина часто использовалась для написания контуров и целых изображений доисторическими художниками Австралии. 3.2.5. СИЕНА Сиенская земля. Термин произошел от названия города «Сиена» в провинции Тоскана на севере Италии. Здесь издревле добывались желто-коричневые пигменты. Сиена по своему составу близка к охре железоокисной. Содержание гидрата оксида железа в сиене колеблется от 37 до 70%. Отличается от охры повышенным содержанием железа и кристаллизационной воды, в ней меньшее каолинита, но больше силиката железа, иногда присутствует оксид марганца, который ускоряет «высыхание» масляных и алкидных красок. Сиены представляют собой 175
Художественные краски и материалы гидроокислы железа (гидрогётит), содержат примесь кремнезема в форме кварца или халцедона, и в незначительных объемах - силикатов и оке и-гидроксидов марганца и магния. Теплые красные тона обусловлены примесью тонкодисперсного гематита или присутствием «толстых» игольчатых кристаллов гидрогётита. Благодаря наличию окиси марганца цвет сиен приобретает коричневато-желтые тона. Сиена натуральная темно-желтого цвета, прозрачная в лессировках, в разбеле дает желтый оттенок. В масле сиена иногда коричневеет и теряет яркость, что зависит от качества масла. В смеси с другими пигментами на масле может вызывать незначительное пожелтение. Маслоемкость ее высокая, благодаря чему она медленно сохнет и по высыхании слегка темнеет. В смесях с другими пигментами сиена устойчива, за исключением лишь смесей со светлыми кадмиевыми пигментами, полученными осадочным способом. Сиены имеют более низкую укрывистость, чем охры. Плотность, кг/м3 3000 - 3400 Размер частиц, мкм 2-4 Насыпной объем, л/кг 2 Маслоемкость, г/100г 50-80 Укрывистость, г/м2 25 - 40 Лессирующие свойства сиен принято связывать с фиксацией железа в алюмосиликатах, но проведенные минералогические исследования показали, что «просвечиваемость» связана с малыми размерами кристаллов гидрогётита (ЗБе20зх4Н20). Сиена на масляном связующем по мере высыхания в корпусных слоях темнеет и становится более коричневого тона. Добавление к краске лаков или разбавителей высветляет ее и делает мутной. На территории России наиболее известны месторождение в Карелии, Кудиновское в Московской области и Ухоловское в Рязанской. Сиена жженая. При прокаливании натуральной сиены при температуре 500 - 650°С удаляется кристаллизационная вода и получается красно-коричневая жженая сиена. Укрывистость средняя. Хорошая свето- и атмосферостойкость. Пигмент лессирующий. Сиена жженая имеет глубокий красивый тон, большую кроющую силу и прочность как в чистом виде, так и смесях с другими пигментами. Может применяться в любых родах живописи и на любых пленкообразователях. 3.2.6. МАРС ЖЕЛТЫЙ Искусственная охра. Железоокисный пигмент. По химическому составу все марсы представляют собой окиси и гидроокиси железа в смеси с гидратом окиси алюминия, мела или гипса. Желгый марс - это трехводный гидрат окиси железа. От охр отличается полной растворимостью в азотной кислоте. При высоких температурах теряет кристаллизационную воду и изменяет цвет. Желтый марс получают путем химического синтеза Можно получить пигмент высокой чистогы - до 99,9%, который пригоден для всех родов красок, включая детские. Пигмент обладает лессировочными свойствами. Для получения желтого марса служат железный купорос (FeS04), кальцинированная сода (ХагСОз), алюмокалиевые квасцы (KA1(S04)2X12H20) и бертолетова соль (КСЮз). В 5 - 8%, раствор железного купороса вливают такой же концентрации раствор соды, при этом образуется гидрат закиси железа зеленого цвета. После промывки осадка горячей водой к суспензии добавляют 10% раствор алюмокалиевых квасцов, соды и бертолетовой соли. Непрерывно перемешивая, содержимое нагревают при температуре 50°С (не выше) до тех пор, пока закисные соединения железа не перейдут полностью в окисные определенного оттенка При окислении бертолетовой солью получаются марсы чистого цвета и процесс образования 176
Пигменты красящего вещества значительно ускоряется. Марс желтый можно получить реакцией хлорного железа и едкого натра с последующей частичной дегидратацией. Термостабильность желтого марса до 180 - 200°С. За счет химической модификации поверхности частиц пигментов их термостабильность увеличивается до 260°С. Марс желтый, прокаленный при температуре 200 - 250°С, приобретает оранжевый оттенок. При повышении температуры до 400°С получают марс красный. Пигмент устойчив к извести и щелочам. Обычно марсы смешаны с глиноземом и гипсом (или известью для малярной краски). Марсы (искусственные охры) используются в иконописи с начала XIX века. Красочный слой марсов прозрачнее, чем у природных охр, хотя по прочности им не уступает. Марсы используются как лессировочные краски. При разбеле не теряют своей насыщенности. Применяются со всеми связующими. 3.2.7. ЯРОЗИТ Название получил от названия местности Харосо (Jaroso) в Испании, где впервые был найден в 1852 году. Природный сульфат железа и калия KFe3(0H)6(S04)2. Цвет минерала меняется от яркого светло-желтого (как яичный желток) до желто-коричневого. Наиболее устойчивый из сульфатов железа. Твердость по шкале Мооса 2,5 - 3,5 Плотность, кг/м3 3090 - 3665 Светостоек до 250°С, но уступает по этим показателям железоокисным пигментам. Ярозит яркого желтого цвета весьма редок. Чаще встречается коричневато-желтый и желто-коричневый. Отличить ярозит можно по характерной чешуйчатой форме частиц, благодаря которой даже в тонкомолотом пигменте можно увидеть «блестки». Чешуйчатые частицы при высыхании темперы сами укладываются друг на друга горочкой, что часто использовалось в иконописи для личного письма. Недоброкачественными поставщиками зачастую за ярозит выдавались различные охры коричневато-желтого цвета, в лучшем случае содержащие небольшие проценты этого минерала. Ярозит не любит сырости и во влажной среде с течением времени буреет, превращаясь в лимонит. Пигментный ярозит является светостойким и обладает хорошей укрывистостью, не щелочестоек. Ярозит довольно распространенный минерал, и в небольших количествах встречается почти во всех месторождениях, содержащих сульфиды железа. Наибольшую известность получили ярозиты из месторождений Ачи-Сай в Казахстане и Журавлинского в Пермской области. 3.2.8. МАССИКОТ Свинцовый глёт, желтый сурик, бляйгельб, королевская желть, свинцовая желтая, лимонно-желтая, светло-желтый, сандарак иску сственный, сандикс золотистый, жженые свинцовые белила, красновато-желтый цуган, свинцовая охра, bleiglatte, silberglatte. kings yellow. Химический состав - окись свинца - ромбическая модификация р-РЬО, обладает неярким желтым цветом различных оттенков до золотисто-желтого (у красного свинцового глёта тетрагональная модификация а-РЬО). Температура полиморфного перехода 489°С, обратное превращение происходит медленно, поэтому желтый оксид может длительно существовать при комнатной температуре. Бывает двух видов - натуральная природная желть, встречающаяся при разработке серебряных рудников, и искусственная, получаемая при умеренном (до 300°С) прокаливании свинцовых карбонатных белил. 177
Художественные краски и материалы Применялся уже в IV веке до н.э. Западноевропейские художники XI - XVII вв. постоянно пользовались массикотом в стенной живописи. Древнерусские художники называли его желтью, желтым цуганом или желтым суриком. В стенной живописи массикот применяли редко и в сравнительно небольших количествах. Пигмент старых мастеров применялся от древних греков до XVIII в. Как краска был известен в древнем Египте. Применялся на Руси, итальянцами, фламандцами, голландцами, испанцами в XV - XVII вв. (до начала XIX в.). В России в XV - XVII вв. и позднее массикот назывался желтым суриком или жжеными свинцовыми белилами. Был обнаружен во фресках Спасо- Преображенья за Волгой в Костроме, исполненных в конце XVII в. Массикот обладает хорошей укрывистостью, быстро сохнет на масле, светостоек, чернеет от сероводорода и нестоек в щелочной среде. Твердость по шкале Мооса 2 Плотность, кг/м3 9550 Наиболее распространен желто-оранжевый цвет. Массикот, как и большинство свинцовых красок, несветостоек и нестоек к действию внешних атмосферных влияний, кислот, сероводорода, высоких температур, однако устойчив к действию щелочей. Пигменты применяются не только в качестве краски, но и как сиккатив при варке олифы. Ускоряет «высыхание» масляных красок. Не рекомендуется употреблять в смеси с сернистыми пигментами. 3.2.9. ХРОМОВЫЕ ПИГМЕНТЫ - КРОНА Имеют различные названия по входящим в их состав металлам. Свинцовые крона появились с 1766 г. после открытия минерала кроколита - хромата свинца, который впервые синтетически был получен в Европе в 1809 г. Имеют различные названия по входящим в их состав металлам: свинцовые крона, цинковый крон, цинковая желтая, баритовая желтая, желтый ультрамарин, бархатная желтая, стронциановая желтая и т.д. Баритовая желтая, желтый ультрамарин, постоянная желтая, желтый лимон - хромат бария лимонно-желтого цвета. Открыт, как и многие хроматы, Вокеленом в 1809 г., тогда же начато производство. Низкая укрывистость и кроющая сила. Свинцовые крона. Применяются наиболее широко. Представляют собой изоморфную смесь хромата и сульфата свинца. Наибольшее значение в практике имеют следующие двойные соединения хромата и сульфата свинца: PbCr04xPbS04 и PbCrQ^PbSQ^. Цвет кронов - от желтого до светло-лимонного. При прочих равных условиях цвет крона тем желтее, чем больше содержание РЬСгС>4. При соотношении PbCrCVPbSC^ от 1/1 цвет лимонно-желтый, при соотношении 15/1 цвет темно-желтый. Пигменты укрывисты, хорошо смешиваются с другими пигментами. При действии щелочей краснеют (образуются основные хроматы свинца). При действии H2S темнеют (образуется PbS), поэтому нельзя смешивать крона с пигментами, содержащими серу. В масляных покрытиях крона с течением времени изменяют свой основной тон - они зеленеют (Сг6+ —► Сг3+) и темнеют вследствие образования перекисных соединений свинца. К числу особенностей свинцового крона относится также то, что средняя желтая хромово-свинцовая соль под влиянием щелочей легко переходит в основную соль большей или меньшей основности, причем получается целый ряд оттенков цвета от светло-оранжевого (крон-оранж) до красного (крон-рот). Крона гидрофобны. Применяются в лакокрасочной промышленности, производстве пластмасс, типографских красок, бумаги и др. Их используют также для получения зеленых смесовых пигментов в различных комбинациях с железной лазурью. 178
Пигменты Свойство Желтый Лимонньш % СгОз 25-28 20 Плотность, кг/м3 5700 - 6100 5700 - 6100 Насыпной объем, л/кг 1,46 1,8 pH водной вытяжки 5-6.5 5.5-7 Показатель преломления 2,7 2,7 Термостойкость, °С 180-300 180-300 Маслоемкость, г/100г 10-25 10-25 Укрывистость, г/м/, не более 45 60 Удельная поверхность, лГ/г 16-30 16-30 В смеси с берлинской лазурью дает довольно яркую зеленую краску. Примесь сернокислого свинца в крон нельзя рассматривать как фальсификацию. В практике замечено, что чистый крон обладает меньшей прочностью по сравнению с кроном, содержащим примесь сернокислого свинца. Крона под действием света быстро утрачивают цвет и зеленеют. Под воздействием сернистого газа и сероводорода чернеют. В смесях с пигментами в основном ненадежны, чернят смеси и быстро утрачивают свой цвет. Крона получают совместным осаждением сульфата и хромата свинца из его растворимых солей, осадителем служит раствор хромовой смеси. В XVII - XIX вв. применялся чистый средний хромат свинца (хромгельб, хромовая желть, желтый хром, парижская, кельнская желтая, нейгельб и др.). Встречается в природе в виде минерала красной свинцовой руды, но для живописи и красильного дела почти всегда приготовлялся искусственно. Укрывист, хорошо смешивается с другими пигментами, но может зеленеть, а как свинцовая соль чернеть. Употреблялась на гумми, на клею или на воске. Цинковые крона (цинковая желтая, бархатная желтая, лимонно-желтая). Хромат цинка и калия K2Cr04x3ZnCr04 Zn(0H)2x2H20. Цвет желтый. Стали применяться в XVIII в., начало применения в качестве пигмента относится к 1797 г. Искусственный пигмент, промышленно выпускался с 1847 г. Обладает отличными антикоррозионными, но невысокими пигментными свойствами, термостойкость - до 120°С; укрывистость — 120 г/м2. Цинковые крона токсичны. Цинковые крона не рекомендуется применять для получения водоразбавляемых лакокрасочных материалов ввиду их заметной растворимости в воде и высокой реакционной способности. Взаимодействуют с карбоксил- и гидроксилсодержащими водоразбавляемыми пленкообразователями. При введении в большинство водоразбавляемых лакокрасочных материалов цинковые крона вызывают их желатинизацию. Плотность, кг/м3 3500 pH водной вытяжки 7,2 Маслоемкость, г/100 г 20-65 Укрывистость, г/м2 120 Пигмент на свету зеленеет. Улучшает адгезию красочных материалов к металлу. Растворяется в воде. Применяется для пигментирования грунтовок дня металлов. Иногда под названием «цинковая желть» или «лимонная желтая» использовалась смесь хромата и гидроокиси цинка. Яркого цвета от соломенного до оранжево-желтого. Промышленный продукт может содержать различное количество окиси цинка. Хорошо смешивается с другими пигментами. В XIX веке часто использовался для изготовления зеленой краски в смеси с берлинской лазурью. Пигмент укрывист, свето-, термо- и атмосферостоек. Растворим в кислотах и щелочах. При кипячении в воде присоединяет избыточную воду и приобретает яркий оранжевый цвет. Употреблялся на масле и на водных растворах клея. Готовился из цинкового купороса и хроматов калия или натрия. 179
Художественные краски и материалы Подобно желтой баритовой, не может быть смешан со свинцовыми и цинковыми белилами, неаполитанской желтой, ультрамарином и кобальтовыми красками. Чистые цинковые крона легко растворяются в соляной и азотной кислотах, образуя красновато-желтый раствор. Существуют также тетраоксихромат цинка (растворимость в воде 0,01 - 0,05 г/л) и триоксихромат цинка (растворимость в воде 0,4 - 0,6 г/л), обладающий термостойкостью 140, маслоемкостью 45 - 65 и невысокой укрывистостью 160 - 180 г/м2. Вводятся для улучшения адгезии и антикоррозионного эффекта в некоторые грунтовки. Из двойных соединений применяют также хромат цинка и калия (растворимость 1,4 г/л). В настоящее время тетраоксихромат цинка (под названием цинковый крон) используется в антикоррозионных грунтовках (в частности, на базе поливиниловых, хлоркаучуковых и эпоксидных смол и др.). Это синтетический желтый пигмент, соответствующий формуле: [5Zn0xCr03x4H20 или ZnCr04x4Zn(0H)2]. Тетраоксихромат цинка обеспечивает очень хорошую адгезию грунтовки к поверхности защищаемого металла и отличную пассивацию поверхности стальных и чугунных изделий. Все хроматы цинка применяются в качестве пассивирующих пигментов в антикоррозионных грунтовках для защиты черных и цветных металлов. Торможение коррозионного процесса при использовании хроматов цинка зависит как от растворимости пигмента, так и от конкретных катионов, присутствующих в растворе. Пигмент с высокой растворимостью может обеспечить хорошую защиту, но при этом возникает опасность быстрого выщелачивания пигмента из краски. С другой стороны, при низкой растворимости трудно достичь достаточного торможения коррозионного процесса. Смеси фосфатных и хроматных пигментов проявляют синергизм (совместное действие), так как благодаря более сильной комплексообразующей способности фосфатные пигменты лучше, чем хроматные пигменты, защищают подложки, содержащие следы ржавчины. Стронциевый крон (стронциановая желтая) - хромат стронция SrCrC>4. Открыт в конце XIX века. Цвет лимонно-желтый, чистый. Обладает низкой химической стойкостью, полностью разлагается кислотами и щелочами, слабо растворяется в воде (0,8 г/л). Хороший антикоррозионный агент. Плотность, кг/м3 3750 pH водной вытяжки 7,5 Маслоемкость, г/100 г 25 - 45 Укрывистость, г/м2 100 Термостойкость, °С 1000 Токсичен. Невысокие пигментные свойства. Светостойкость стронциановой желтой выше других желтых кронов свинцовых, цинковых и баритовых, но она сильно зеленеет на свету. Накрашенная отдельно (без смешения с другими красками), стронциановая желтая за несколько суток даже на рассеянном свете становится зеленоватой, а затем и грязно-зеленой, особенно в тех образцах, где взят свежеприготовленный пигмент и недостаточно отмытый от азотнокислых солей и, возможно, поглощенного хромпика. Стронциановая желтая не совсем стойкая и меняет цвет в смеси с неаполитанской желтой, свинцовыми белилами, синим кобальтом и ультрамарином. Пигмент, прокаленный при температуре не выше 400°С, становится более прозрачным и ярким, в нем исчезает зеленый оттенок и понижается маслоемкость. Укрывистость зависит от условий получения пигмента. В связи с тем, что стронциановая желтая склонна при высыхании к позеленению, ее не следует смешивать с золотисто-желтой «ЖХ», кадмием лимонным, желтым светлым, средним и оранжевым, так как при смешении получается грязно-зеленая краска. 180
Пигменты Стронциевый крон получают при взаимодействии нитрата или хлорида стронция с хроматом калия или натрия при температуре 80 - 90°С. Применяется в акриловых и водоразбавляемых грунтовках по легким металлам, т.к. не взаимодействует с карбоксил- и гидроксилсодержащими пленкообразователями. Используется в масляных художественных красках. Кальциевый крон. Хромат кальция СаСЮф Может существовать в виде различных кристаллогидратов. Желтого цвета. По свойствам аналогичен бариево-калиевому крону. Слабо растворим в воде, хорошо растворим в кислотах. Обладает повышенной термостойкостью. Плотность 2550 кг/м3. Кроме грунтовок, применяется для введения в алкидно-масляные, кремнийорганические, эпоксидные и некоторые другие покрытия. Обладает низкой укрывистостью. В присутствии воды легко вступает в реакцию с большинством металлических пигментов. На свету разрушается и может разрушать многие органические вещества, входящие в состав лакокрасочного материала. Получают прокаливанием при 600°С смеси СаО и СГ2О3. Применяют для изготовления грунтов с кремнийорганическими и эпоксидными пленкообразующими. Применяется также фосфатно-кальциевый крон светло-желтого цвета. Обладает высоким противокоррозионным действием по отношению к стали и легким сплавам. Токсичность в сравнении с тетраоксихроматом цинка снижена в несколько раз, содержание хрома всего 1,0 - 4,0% (в тетраоксихромате хрома 17,0 - 20,0%). Пигмент рекомендуется использовать при изготовлении противокоррозионных грунтов на основе полиэпоксидов, полиорганосилоксанов, поливинилбутираля и других пленкообразователей для замены тетраоксихромата цинка, а при замене фосфата цинка рекомендуется вводить в ЛКМ на 30% меньше. Бариевый крон (желтый ультрамарин). Хромат бария ВаСЮф Лимонно-желтого цвета. Подобно всем хроматам, зеленеет от сероводорода и под действием света в присутствии органических соединений (за счет образования зеленой окиси хрома). Довольно укрывист. Образуется при смешивании нейтрального раствора какой-нибудь баритовой соли с раствором хромпика. В продажу поступал в виде теста, содержащего 50 - 60% воды, употреблялся в довольно значительных количествах в ситцепечатании. Существует бариево-калиевый крон. Смешанный хромат бария и калия. Окрашен в желтый или зеленовато-желтый цвет. Частично растворим в воде и легко растворим в кислотах. С пленкообразователями химически не взаимодействует и не вызывает их желатинизации. Плотность, кг/м 4500 pH водной вытяжки 6,5 Маслоемкость, г/100 г 15 Укрывистость, г/м2 160 Обладает плохими пигментными свойствами. Применяют для пигментирования грунтовок по железу и цветным металлам, а также как добавку к другим пигментам для повышения атмосферостойкости покрытий. 3.2.10. ЦИНКОВАЯ ЖЕЛТЬ Цинковой желтью называется желтый минеральный пигмент, по составу представляющий основную хромово-цинковую соль ZnCr04xZn(H0)2, приготовляемую осаждением двухромокалиевой соли цинковым купоросом в присутствии небольшого количества щелочи. По сравнению с кроном, хромово-свинцовой солью, пигмент этот мало распространен. Средняя хромово-цинковая соль ZnCrC>4, приготовляемая действием раствора серно-цинковой соли на раствор хромпика, - порошок ярко-желтого цвета. Употребляется иногда в ситцепечатании; закрепляется на ткани при помощи аммиачного раствора казеина, в котором растворима. При запаривании аммиак улетает, а краска прочно закрепляется на ткани при помощи казеина. 181
Художественные краски и материалы 3.2.11. ЖЕЛТЫЕ ТИТАНОВЫЕ ПИГМЕНТЫ Тигано-никелевые пигменты. Светло-желтого или лимонно-желтого цвета. Представляют собой твердые растворы оксидов никеля и сурьмы в двуокиси титана, иногда с добавками оксидов других металлов. Большинство титановых пигментов термостойки. например желтый пигмент: ТІО2 О.ОПСГ2О3 0.088NiO 0.08Sb203. Термостойкий пигмент обладает высокой свето- и атмосферостойкостью. По химической стойкости превосходит все другие желтые пигменты - не растворяется в соляной, серной и азотной кислотах и в щелочах. Растворяется в царской водке при повышенных температурах. Плотность, кг/м3 4600 Насыпной объем, л'кг 1,0 Термостойкость. “С 800 Маслоемкость, г/100 г 18-20 Укрывистость. г/м2 38 - 40 При высокой укрывистости обладает довольно низкой красящей способностью (в 5 раз ниже, чем у желтого свинцового крона). Цвет пигмента зависит от соотношения компонентов. Наиболее чистый и яркий лимонно-желтый цвет имеют соединения, содержащие оксиды никеля и сурьмы в количестве 2.6 - 6.1%. Путем замещения никеля и сурьмы на хром, кобальт, железо, цинк и их комбинации можно получить целую серию оттенков от желтого до зеленого, синего, коричневого и даже серого цвета. Распространение получили после 1950 г., до этого применялись исключительно в производстве керамики. Получают прокаливанием при 1000°С шихты, состоящей из метатитановой кислоты, карбоната никеля и оксида сурьмы (III). Используют в лакокрасочной промышленности. Существуют пигменты, содержащие только ТЮ2, NiO и Sb203 или ТІО2, Сг2Оз и Sb203. Цвета, в зависимости от соотношения компонентов, от светло-желтого до коричневого. Обладают отличными прочностными характеристиками, с отличной укрывистостью и красящей способностью, хорошей диспергируемостью и низкой маслоемкостью от 10 до 30 г/100 г. Термостойкость пигментов до 1000°С. Созданы также пигменты желто-оранжевых оттенков на основе ТЮ2, ZnO и SnO, которые изготовляются по схеме, аналогичной для титано-никелевых пигментов. Термостойкость пигментов до 350°С; маслоемкость 15 - 25 г/100 г. Желтый термостойкий титановый пигмент применяется при производстве термостойких и светоотражающих эмалей. Желтый железо-цинковый пигмент представляет собой твердый раствор окисей Zn, Ті и Fe. Оттенок пигмента меняется с изменением соотношения компонентов. Пигмент имеет хорошую красящую способность и укрывистость, высокую свето-, атмосферо- и термостойкость. Применяют для замены токсичных свинцовых кронов, а также для окрашивания пластмасс. Из других титанатов известны титанаты свинца и сурьмы желтого цвета Эти пигменты отличаются высокой химической, свето- и термостойкостью. Пигменты, содержащие свинец, темнеют в присутствии сероводорода, а хромовые со временем зеленеют. 3.2.12. ЦИАНАМИД СВИНЦА По химическому составу - цианамид свинца PbCN2. Пигмент ярко-желтого цвета. В воде практически нерастворим, сравнительно легко растворяется в кислотах. Разлагается при 250°С. Взаимодействует с карбоксилсодержащими пленкообразователями. Однако образование свинцовых мыл идет достаточно быстро только в пленочном состоянии при доступе кислорода 182
Пигменты воздуха. Чернеет в смеси с содержащими серу пигментами. При хранении материалы, содержащие цианамид свинца, не загустевают и не оседают. Обладает хорошей свето- и атмосферостойкостью и противокоррозионным действием. Плотность, кг/м3 6100 pH водной вытяжки 8,2 Укрывистость, г/м2 60 Маслоемкость, г/100 г 18-24 Цианамид свинца получают из технического цианамида кальция или из раствора цианамида кальция при осаждении его уксуснокислым свинцом. Имеются также указания на возможность получения цианамида свинца сплавлением солей РЬСІ или PbBr с NaCN при температуре ниже точки плавления исходных галоидных солей свинца. 3.2.13. НЕАПОЛИТАНСКАЯ ЖЕЛТАЯ Неаполитанский крон, сурьмяная желтая, джаллорино, фландрская джаллорино. Неаполитанская желтая получила свое название по первоначальному месту добычи - район Неаполя, где ее извлекали из некоторых участков застывшей лавы. Искусственное изготовление началось в Италии около середины XVIII века. Пигмент известен более 2,5 тысяч лет. Название «неаполитанской желтая» возникло после 1700 года. Итальянские художники использовали с XIV в. В России и Франции с XVII в. Состав сурьмяно кисло го свинца Pb2Sb207 (Sb203x2Pb0). В зависимости от количественных соотношений составных частей пигмент имеет различные оттенки от светло-желтого с золотистым оттенком до желто-оранжевого, отличается некоторой блеклостью. В живописи накрасками неаполитанской желтой часто имитируют цвет золота. Неаполитанская желтая относится к быстросохнущим краскам и ускоряет высыхание других красок. Отличается большой укрывистостью. Не допускает соприкосновения с железом; краска темнеет, поэтому не следует наносить краску мастихином. Краска светостойкая, но при длительном воздействии света темнеет. Неаполитанская желтая темнеет под воздействием сероводорода и сернистых газов. Похожее название имела неаполитанская желть. По составу - различного соотношения сурьмяно-свинцовые соли с переменным количеством окиси свинца. Открыта около середины ХѴПІ века в Неаполе и употреблялась в Италии иногда под названием «джаллолино». Часто содержала примеси (окиси алюминия - глинозема и калия). Иногда под названием сурьмяная желть употреблялась краска с добавлением окиси висмута либо его сурьянокислой соли. Краска укрывистая, плотная, но в смеси с серосодержащими красками непрочная (легко темнеет), поэтому не имеет широкого применения. Нежелательные смеси красок в основе свинцовых пигментов. • Недопустимы смеси свинцовых пигментов с ультрамарином, капут-мортуумом (светлым и темным), кобальтом синим и фиолетовым, краплаком красным и золотисто-желтой «ЖХ». Смешение с этими красками вызывает их потемнение или побурение тона. • Свинцовые пигменты в смесях с краплаком фиолетовым, Ван-Диком (порховским), а также с черными красками (в особенности с костью жженой) в случае их смешения в малых концентрациях (менее 1:10) вызывает резкое высветление красок. • Свинцовые пигменты не следует смешивать с красками, приготовленными на органических пигментах. • В смесях свинцовых пигментов с кобальтом фиолетовым темным, охрой темной, умброй натуральной, марсом коричневым темным прозрачным и марсом коричневым светлым происходит высветление тона красок. 183
Художественные краски и материалы Сейчас пигмент редко употребляется из-за своей токсичности. Для имитации неаполитанской желтой производился фальсификат под тем же названием. Краска состояла на 95% из свинцовых белил, кадмия желтого и охры красной. Цвет краски светло-желтый с золотистым оттенком, отличается некоторой блеклостью. В живописи накрасками неаполитанской желтой часто имитируют цвет золота. Под названием неаполитанской в настоящее время существует целая линейка художественных масляных красок: желтая, телесная, желто-палевая, розовая - все они изготовлены на основе смесевых пигментов и имеют совершенно отличный от исторического состав. Под таким же названием выпускаются акриловые водно-дисперсионные художественные краски, темперы, гуаши и акварели. Некоторые из используемых в данных красках «пигментов» лессируют, а некоторые растворимы в воде. Специальная масляная «неаполитанская желтая» была создана по заказу Эрмитажа для реставрации картины Рембрандта «Даная». Сейчас в некоторых странах производятся и поставляются в Россию для художественных и реставрационных работ пигменты «неаполитанская желтая». Зги пигменты практически соответствуют историческому и имеют как основу сурьмянокислый свинец РЬз^КХД. В зависимости от соотношения окислов сурьмы и свинца пигменты могут изменяться в цвете от желтого как сера до оранжево-желтого. Пигменты не лессируют и по цвету напоминают «массикот». «Желтый Неаполь» совместим со всеми пигментами, кроме сернистых, и большинством пленкообразователей. Маслоемкость 15 — 35%, на масле быстро сохнут. Кроме указанного, выпускаются пигменты на основе сурьмяно-свинцовых соединений, схожие с «неаполитанской желтой». Ориентировочная формула Pb(SbSn)03. Пигменты светостойкие, желтого цвета, совместимы с большинством пигментов, кроме сернистых, и большинством пленкообразователей. Также производится пигмент, отвечающий формуле PbjSbjOy, лимонно-желтого цвета. Все перечисленные пигменты токсичны и могут применяться очень ограниченно. Венецианская (веницейская) желть. Природный пигмент желтого цвета. Представляет собой продукт вулканических извержений Везувия в Италии. По своему составу является свинцовой солью сурьмяной кислоты (упоминаемый некоторыми источниками состав Pb(Sb03)2, очень похожа на неаполитанскую желтую). Веницейская желть, иногда называемая древнерусскими художниками «цареградской желтью», была известна западноевропейским живописцам еще в XIV в. как «фландрское джаллорино» или «неаполитанская желть». В России она стала известна в середине XVI в., ввозилась из Италии и принадлежала к числу самых дорогих заморских красок. Из-за своей высокой стоимости веницейская желть в стенной живописи применялась довольно редко. В середине XVII в. ее употребляли для наиболее ответственных работ. 3.2.14. АУРИПИГМЕНТ Опсрмснт, арест и ік', мышьяковая обманка, раушгельб, желтый мышьяк, королевская желть, сандарак. От латинского aurum - золото и pigmentum - краска. Впервые упоминается у Теофраста (IV в. до н.э.) как «золотая краска». По составу представляет собой сернистый мышьяк AS2S3. Пигмент известен более трех тысяч лет, но в древних фресках не встречался. В средние века и в эпоху Возрождения применялся как природный, так и искусственный пигмент. В природе встречается в виде лимонно-желтого с красноватым оттенком минерала «аурипигмент». Природный обычно смешан с реальгаром (красные прожилки - AS2S4). У Плиния (I в. н.э.) аурипигмент называется «арсеник», т.к. он представляет собой минерал из сернистого мышьяка. На Востоке аурипигмент применялся с IV века до н.э. Во времена Средневековья аурипигментная краска была очень популярна, высоко ценилась и носила название «королевская желтая». В начале XV в. и позже итальянские живописцы постоянно 184
Пигменты пользовались в своих работах аурипигментом, называвшимся в то время orpimento - пигмент золота. В России в XVI - XVII вв. аурипигмент называется арсеник, применялся главным образом в темпере. Обладает сильным свечением и им лучше всего прописывать лики святых. Нерастворим в воде, спиртах и эфирах, но при нагревании растворим в масле. Растворяется в царской водке и в щелочах, в КОН растворяется без остатка. Разлагается под действием азотной кислоты и царской водки. При нагревании с доступом воздуха аурипигмент приобретает белый цвет, без доступа - краснеет. Перед паяльной трубкой легко плавится и оставляет белый налет, издавая чесночный запах. На открытом воздухе аурипигмент окисляется с поверхности, но очень медленно, быстрее под действием яркого солнечного света, покрываясь при этом слоем порошковатого арсенолита (AS2O3). При нагревании свыше 80°С меняет кристаллическую структуру и переходит отчасти в реальгар, но при этом не дает чистого оранжевого цвета, за который последний высоко ценится. Твердость по шкале Мооса 1,5 - 2 Плотность, кг/м3 3430 Имеет высокую красящую способность и укрывистость; светостоек. При смешивании со свинцовыми и медьсодержащими пигментами чернеет. На клеевых связующих рекомендуется применять наиболее чистый пигмент с последующей защитой красочного слоя от воздействия атмосферы. Из-за слюдоподобной структуры аурипигмент обладает прекрасной спайностью, т.е. с легкостью разделяется на чешуйки, гибкие и довольно упругие. В совокупности с большой вязкостью это создает некоторые трудности при растирании. Если перед истиранием добавить к аурипигменту немного кварца или молотого белого мрамора (5 - 10% по массе), то он будет легче и быстрее истираться и даст более сочный цвет с холодным оттенком. Искусственный аурипигмент получали действием сероводорода на раствор окиси мышьяка в соляной кислоте, а также прокаливанием серы с окисью мышьяка Но то, что ранее выпускалось под этим названием, являлось смесью сульфида с окисью мышьяка, причем последнего бывало до 40% (в немецком) и до 95% (во французском). Аурипигмент применялся преимущественно в масляной живописи, хотя в ней пигмент мог постепенно изменять свой цвет (как и в темпере). При смешивании со свинцовыми и медьсодержащими пигментами чернеет. Так, со свинцовыми белилами аурипигмент быстро чернеет из-за образования сернистого свинца. Часто его использовали с берлинской лазурью - при замешивании на клею получалась краска красивого зеленого цвета. Основное количество аурипигмента поступает на рынок из месторождения Хайдаркан в Киргизии. Месторождения находятся также в Грузии. Республике Саха, Перу, США и др. Аурипигмент наиболее применим на клею, но использовался также в масляных и эмульсионных красках. Пигмент токсичен, как и все соли мышьяка. По некоторым данным, именно этим желтым пигментом были окрашены обои на острове Святой Елены во время заточения там Наполеона, что привело к его смерти от отравления. Сейчас аурипигмент получают синтезом, действуя сероводородом на соли мышьяка. Синтетический пигмент по своим техническим и малярным свойствам сходен с природным аурипигментом. Применяется редко, исключительно в художественных красках. 3.2.15. КАДМИЕВАЯ ЖЕЛТЬ И КАДМОПОНЫ Желтый кадмий. Красящая основа - сернистый кадмий - CdS. Кадмий был открыт в 1817 г. немецким химиком Фридрихом Штромейером. Начало применения сульфида кадмия - 1817 г., производство - 1829 г. Широко распространен в живописи с середины XIX века. При использовании на масляных пленкообразователях пигмент красновато-желтого цвета. При нагревании обратимо приобретает красный цвет. Нерастворим в щелочах и разбавленных 185
Художественные краски и материалы кислотах. Очень атмосферо- и термостоек (приблизительно до 800°С). Малотоксичен. Не рекомендуется использовать его с пигментами, содержащими соединения свинца и меди (образуются черные сульфиды). 1. Кадмий лимонный 2. Кадмий желтый светлый 3. Кадмий желтый средний 4. Кадмий желтый золотистый 5. Кадмий желтый темный 6. Кадмопон лимонный 7. Кадмопон желтый Кадмопоны с сульфидом цинка CdSxO,45 ZnS CdSxO,2 ZnS CdSx0,05 ZnS CdS CdSx0,05 CdSe CdSxO,45 ZnSxBaS04 CdSxBaS04 Характеристики 1 2 3 4 5 6 7 Плотность, кг/мs 4200 4300 4500 4600 4700 4500 4500 Маслоемкость, г/100 г 36 29 31 27 49 40 40 Укрывистость, г/м' 51 50 40 38 29 65 60 В природе CdS встречается в малых количествах как минерал гриконит темно-желтого или оранжевого цвета, который еще 2000 лет назад применялся в качестве пигмента. Кадмиевые пигменты не растворяются в щелочах, уксусной кислоте и разбавленной серной кислоте при комнатной температуре. Растворяются в соляной и азотной кислотах, в кислых растворах хлоридов и иодидов. Термостойки на воздухе до 300°С (без доступа кислорода до 700°С). Неплохо окисляются на свету и во влажной атмосфере. Размер частиц 0,05 - 3 мкм. Плохая свето- и атмосферостойкость. Способы синтеза кадмиевых пигментов основаны на взаимодействии соединений кадмия с серосодержащими соединениями. Основные стадии технологического процесса: осаждение, промывка, сушка полуфабриката, прокаливание (при 500 - 600°С), промывка, сушка и измельчение пигмента. Далее приводятся характеристики пигментов, соответствующих первой половине XX века. Светостойкость кадмиевых красок желтых оттенков зависит от их химического состава, чистоты соединения, способов изготовления и структуры пигмента. При получении краски мокрым путем в ней содержится большое количество углекислого кадмия и почти всегда свободная сера, особенно в светлых тонах. Свободная сера противопоказана в смесях со свинцом, медью и железосодержащими веществами. Оранжевые и темно-желтые - более прочные краски. Краски, получаемые способом прокаливания, при точном соблюдении технологического режима, хорошо освобожденные от серы и растворимых солей, представляют собой вполне прочные вещества как при употреблении в чистом виде, так и в смесях с другими пигментами. Осаждением образуются малопрочные соединения в виде Cd2(S04)S, быстро выцветающие благодаря окислению серы сернистого кадмия до сернокислого белого цвета. Лимонные и светло-желтые кадмиевые краски иногда не выдерживают смеси с белилами (цинковыми и свинцовыми), охрами, кобальтовыми пигментами, ультрамарином и др. Это явление опять-таки более всего проявляется у пигментов, полученных мокрым способом. Очень редко, но наблюдается слабая светостойкость у прокалочных пигментов, плохо освобожденных от посторонних примесей. Кроющая способность средняя и увеличивается от светлых оттенков к темным. 186
Пигменты Нежелательные смеси кадмиевых пигментов • Желтые кадмии непрочны в соединении с медными пигментами и, в меньшей степени, с железоокисными охрами и марсами. Наименее прочны светлые сорта кадмия желтого, темные - более прочны. • Смеси кадмиевых красок с ультрамарином, краплаком фиолетовым и Ван-Диком дают высветление их, но при этом краски сохраняют свой цвет. • Вся группа кадмиевых красок склонна к размыванию в стареющей пленке, что было замечено на смесях кадмиевых красок с кобальтовыми, марганцевыми, ультрамарином, охрой светлой и волконскоитом. • Нужно опасаться соединений желтого кадмия со следующими пигментами: стронциановой желтой, темными охрами, коричневыми марсами, умброй натуральной, краплаком фиолетовым, ультрамарином, кобальтом фиолетовым и костью жженой. Кадмиевые пигменты используются при изготовлении художественных красок, а также благодаря высокой термостойкости применяются в производстве керамических красок, обоев, свечей, восковых карандашей, мыла. 3.2.16. АУРЕОЛИН Желтый кобальт, индийская желтая, ореолин, kobaltgelb. Синтетический пигмент был открыт Фишером в 1848 г. Компания Winsor & Newton утверждала, что первой выпустила этот пигмент в 1861 г. По составу - комплексная основная соль азотистокислых кобальта и калия Co(N02)3x3KN02xnH20. Под названиеія «индийской желтой» до начала XX века из Тибета привозился в Европу довольно стойкий органический пигмент (см. «Малоиспользуемые желтые пигменты»), не имеющий отношение к желтому кобальту. Очень красивая «индийская желтая» привозилась и из Индии (высушенная моча коров, вскармливаемых манговыми листьями), но она также не имеет отношения к ауреолину. До начала XX века при производстве пигмента плохо контролировалось количество кристаллизационной воды в конечном продукте, что сказывалось на прочности краски. Непрочен в смешении с некоторыми другими пигментами, например цинковыми и свинцовыми белилами, фиолетовым кобальтом (светлым и темным), ультрамарином. Это осложняет его использование в темперной и масляной живописи. Пигмент лессирующий. В Англии ауреолин пользовался большим успехом у художников в масляной и акварельной живописи. Его считают светопостоянной краской в акварели в том случае, если она не смешивается с такими непрочными красками, как кармин и индиго. Ауреолин слабо растворим в воде. Светостойкость средняя - выцветает через 10-15 лет. Ауреолин применялся при изготовлении ярко-желтого казеинового лака Дреера. Этот лак применялся в литографии, печатании обоев и других подобных производствах. Сейчас под названием «ауреолин» выпускается несколько масляных и акварельных красок желтого цвета с оттенками от светлого до золотистого. Состав их далеко не всегда соответствует историческому и основой, в ряде случаев, могут являться синтетические органические пигменты. 3.2.17. КАССЕЛЬСКАЯ ЖЕЛТАЯ Минеральная желть, каслерова желть, веронская желтая, желтая Монпелье. Искусственный пигмент, впервые предложенный Торнером в 1809 г. По данным Ю. В. Алексеева-Алюрви («Краски старых мастеров») пигмент состава РЬСЬх5 - 7РЬО был открыт в 1775 году и назывался «желтая Теннара». 187
Художественные краски и материалы В природе довольно редко встречается в виде минерала мендепита, берзелита и керазина. Чаще пигмент приготовляется искусственно. Один из способов - прокаливание 4 частей сурика РЬз04 и 1 части нашатыря NH4CIC небольшим количеством воды. По другому способу - сплавлением глёта РЬО с хлористым свинцом РЬСІ2 в присутствии нашатыря NH4CI. По составу основной хлористый свинец РЬСЬх2 - 7РЬО. Обладает хорошей укрывистостью. Оттенки - от светло- желтого до коричнево-желтого. Цвет светлее при меньшем содержании окиси свинца. Токсична. Употреблялась в основном на масле преимущественно до середины XIX века, позже ее предпочитали заменять хромовой желтью или палевой минеральной, т.е. смесью сульфата и окиси свинца. Желтью Торнера, имеющей схожий состав с кассельской желтью (РЬСЬх5РЬО), называется желтая краска, получавшаяся при прокаливании белой хлорокиси свинца. Сейчас не употребляется. 3.2.18. ЖЕЛТЫЕ БАКАНЫ Стиль де грен, шютгельб. Название относится исключительно к желтым баканам. Принадлежит к числу т.н. «баканов» или красильных лаков. Термин «бакан» с древнейших времен употреблялся только в русском языке. В западноевропейских языках подобные краски называли «лаками». Получали их из растений, содержащих, красные красящие вещества. Известны с древнейших времен (найдены на саркофагах и украшениях египетских мумий - отлично сохранили свои цвета; во фресках Ватикана - сильно поблекли). Все баканы - это нерастворимые в воде красящие вещества животного или растительного происхождения с примесями металлических солей и оснований, глинозема, гидроокиси олова, белой глины, мела, клея и т.д. В сущности, баканы можно назвать солями слабых кислот переменного состава. Часто использовались смеси баканов. Большим искусством изобретения и изготовления баканов славились голландцы в XV - XVIII вв. Получают баканы, выдерживая содержащий краситель материал в горячей или кипящей воде с добавками квасцов, поташа, щелочи, солей алюминия или олова и др. Выделившееся вещество фильтруют и сушат (иногда прокаливают для получения буроватого оттенка - жженые баканы). Баканы разлагаются как кислотами, так и сильными основаниями. Не термо-, свето- и атмосферостойки. Довольно быстро выцветают, особенно в присутствии хромовых, свинцовых и медных красок и металлических сухих сиккативов. Обладают очень невысокой укрывистостью и являются одними из самых прозрачных (лессирующих). Поэтому в живописи ими часто пользуются для лессировки. Для меньшей прозрачности к баканам добавляют глину, мел, гипс и др. Для большей вязкости прибавляют различные клейкие вещества (крахмал, камедь). В воде (при кипячении постепенно переходят в объем воды) и маслах не растворяются. Благодаря разнообразию цветов и оттенков, а также прозрачности, употреблялись в живописи, малярном деле и в крашении тканей (большинство красителей для тканей до XX века - это баканы). • Авиньонская - красильная ягода различных кустарников. Желтовато-зеленого цвета. • Фусток или желтая древесина - древесина шелковицы или тута. Твердый пигмент светло- желтого цвета с красными прожилками. • Желто-зеленая древесина (похожа на фусток). • Вау или красильная церва - сушеные стебли, листья и семена травы желтухи (Россия). Желтый, немного буроватый цвет. • Серпуха или пильная трава - желтого цвета. • Солома гречихи и водяной перец. Отвар с глиноземом дает хороший желтый цвет. Употреблялся для хлопковых тканей и бумаги. 188
Пигменты • Кверцитрон - истертая внутренняя кора североамериканского красильного дуба. Очень светло- или лимонно-желтый. • Барбарисный корень. Со многими металлическими солями дает малорастворимые в воде желтые соединения. • Орлеан - плоды кустарника из Южной Америки. В сухом виде желтый с фиолетовыми прожилками. Отвар от темно-желтого до оранжево-красного. • Куркума - сушеный корень растения Curcuma longa из тропиков Азии и Китая (возделывалась специально). Цвета от желтого до оранжевого. • Шафран - сушеные рыльца луковичного растения Crocus Sativus (Азия, Египет, Греция, Россия, Италия и др.). Цвета дает от желтого до оранжево-красного. • Китайские желтые стручья - семенные коробочки тропической гардении. Цвета шафрановые. Сюда же можно отнести такие растения как вербишник белый, резеда, стебли и листья картофеля, шелковица красильная, дуб и дрок красильные, сывороточная трава, стебли и листья картофеля, золотникова трава, полевой плим, конский щавель, дикий или свиной каштан, желудь, вороний глаз, репейник, кипарисный молочай, боярышник, сумах, куркума, шафран и др. 3.2.19. ЗОЛОТИСТО-ЖЕЛТАЯ «ЖХ» Этот искусственный (один из многих) пигмент описывается здесь в связи с тем, что он достаточно часто упоминается у производителей как замена старых желтых пигментов. Изготавливается из кубового желтого пигмента. Золотисто-желтая «ЖХ» заменяет индийскую желтую, отличается более теплым тоном. Для получения цвета индийской желтой к золотисто¬ желтой «ЖХ» добавляют травяную зеленую или голубую «ФЦ». Золотисто-желтая «ЖХ» в смесях с другими красками замедляет их высыхание. В пастозных слоях склонна к растрескиванию, особенно в смеси с костью жженой и умброй натуральной. Используется для нанесения тонких живописных слоев. Золотисто-желтая «ЖХ» обладает низкой светостойкостью. Не изменяет цвета от действия сероводорода. Не допускаются смеси золотисто-желтой «ЖХ» и краплаков с ультрамарином, кобальтовыми, хромовыми, марганцевыми пигментами и белилами свинцовыми. При разбелах красок на органической основе не следует применять свинцовые белила, вызывающие резкое выцветание красок. С некоторыми земляными красками золотисто-желтая «ЖХ» дает побурение тона. 3.2.20. РАХГИЛЬ Раушгельб, рала иль (рахгиль). Желтая краска с оранжевым оттенком, поставлялась из Западной Европы в XVIII в. В российских письменных источниках ее цвет определяется так: «Рахгиль желт аки курячий желток». Возможно, имела в своей основе органический краситель, осажденный на свинцовые белила, однако судить об этом можно лишь по письменным источникам XVIII века. Красноватый же оттенок определен и самим названием rauschgelb, которое в соответствии со старым значением слова «rausch» может быть переведено как рыже¬ желтый. Краска была очень прочной, т.е. светостойкой и не разрушающейся в сочетании с другими красками. В конце XVIII и первой половине XIX века две желтые краски на основе органических красителей, шишгель и раушгельб (рашгиль), были вытеснены синтезированными минеральными красками на основе хрома (появились в 1797 г.) и кадмия, производство которого началось с 1817 г. и расширилось по ассортименту оттенков в 1829 г. Под названием «Раушгельб» существовал и пигмент красного цвета с желтоватым оттенком. 189
Художественные краски и материалы 3.2.21. ШИШГЕЛЬ Желтый жижгель, шишгиль - растительная краска красивого желтого цвета с золотистым оттенком. Изготавливается из незрелых ягод жостера - колючей крушины, нередко называемой жестылем или желтой ягодой. Иногда употреблялся сок березового листа. Состоит из органического красящего вещества и минеральной основы - сок осаждался на квасцы, мел или немецкие белила (белила свинцовые). Пигмент был известен русским иконописцам, которые затирали его на желтковой эмульсии. В качестве живописной краски шишгиль известен западноевропейским художникам с XI в. В XVII в. он был довольно распространенной краской отечественного приготовления, стоившей сравнительно дорого. В «Полном собрании законов Российской Империи» записано, что «шишгель гишпанский густой, шишгель же темный, ординарный шишгель, который называется блягирь», изготовляли из сока крушины, березового листа. В масляной живописи шишгель использовали только в том случае, если краска изготовлена на основе свинцовых белил. Как и свинцовые белила, она обладала светостойкостью и хорошей кроющей способностью. В стенной живописи ХѴП в. шишгель применялся преимущественно для письма пробелов на лицах. 3.2.22. ГУММИГУТ Представляет собой высушенный на солнце сок из подсечек некоторых тропических деревьев гарцинии (Garciniamorella, Guttoefera, Cambogia Gutta и др.), растущих на Цейоне, в Индии и Камбодже. Гуммигут известен с глубокой древности, в Европе стал широко использоваться с середины XVII века. В сухом виде желтоватый снаружи и красно-оранжевый внутри порошок лимонно-желтого цвета. Гуммигут представляет собой смолокамедь, состоящую из 64 - 76% смоляных кислот (растворимых в спирте), 18 - 24% камеди (растворимой в воде) и до 16% воды. В воде образует желтую эмульсию. Растворима в спиртах, в щелочах дает густой красный раствор. Красящим началом являются гарциноловые кислоты. Размягчается при 100°С. Смола легко извлекается эфиром или скипидаром, после испарения растворителя образуется красная масса. Гуммигутовая смола - слабая кислота, ее соли от желтого до красного цвета. Это интенсивная лессировочная светопрочная краска. Гуммигут употреблялся главным образом в акварельной живописи, для гуаши и в миниатюре. Для употребления в масляной живописи необходимо удалить камедь. Таким образом получали устойчивый порошок ярко-желтого цвета. Золоченые рамы покрывают иногда спиртовым лаком, получаемым при растворении в спирте гуммигута и драконовой крови (твердая красная смола). Из гуммигута приготовляли и бакан, действуя на него растворами квасцов и поташом. Бакан прочнее самого гуммигута, употреблялся во всех видах живописи и носил названия «гуммигут» или «зелень Гука». 3.2.23. ВУЛЬФЕНИТ Вульфенит (желтая свинцовая руда, молибденовая свинцовая руда) - минерал состава РЬМоС>4 (61,4% - РЬО и 38,6% - МоОз), содержащий иногда некоторое количество извести, Ѵ2О5 и СгОз (хромово-молибденовая свинцовая руда). Пигмент назван по имени австрийского минералога Ф. Вульфена (F. Wulfen, 1728 - 1805 г.г). Вульфенит считается камнем черной магии. Минерал образует мелкие таблитчатые кристаллы, бесцветные, восково-желтые или оранжевые. Встречаются также красновато-бурые зернистые агрегаты и порошковатые массы. Плотность, кг/м3 6,5 - 7,5 Твердость по шкале Мооса 3,0 - 3,5 190
Пигменты Температура плавления, °С 1065 Показатель преломления 2,28 - 2,41 Минерал имеет смолистый до алмазного блеск. Цвет пигмента от желтого до красно-бурого. Оттенок зависит от присутствия хрома. Образуется в зоне поверхностного окисления месторождений свинцовых руд, содержащих примеси сульфидов молибдена. Минерал редкий, образующийся в зоне выветривания свинцовых месторождений. Благодаря телесно-желтому цвету используется для личного письма. В качестве пигмента этот минерал стал использоваться относительно недавно. На территории бывшего СССР наиболее известным источником образцов вульфенита являлось Сулейманское месторождение в Казахстане. Не рекомендуется использовать с сернистыми пигментами. 3.2.24. МАЛОИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ЖЕЛТЫЕ ПИГМЕНТЫ Минеральная желтая. Безводный сульфат ртути и окись ртути (HgSO,4x2HgO). Имеет лимонно-желтый цвет. Нерастворим в спиртах, воде, серной кислоте и маслах. Обладает хорошей укрывистостью. На свету чернеет. Разлагается в смеси с органическими красками. В смеси с берлинской лазурью дает красивые зеленые краски. В XX веке уже практически не употреблялся. Оловянная желть. Хромат олова (II). Буровато-желтый пигмент. При прокаливании приобретает фиолетовый цвет. Редко, но использовалась для краски на воде. На масле плохо кроет. Шафрановая желтая. Пигмент был известен издревле. Этот осажденный пигмент был весьма популярен в XI - XIX вв. Его использовали как в чистом виде, так и в смесях с ярь-медянкой, крушиновым лаком и многими другими. Получают из соцветий шафрана экстрагированием. Непрочна, как многие органические красители. Как правило, пигмент использовался в виде лака, которым лессировались желтые красочные слои, например по слою из аурипигмента. При исследовании картин голландского художника Викторса, ученика Рембрандта, было установлено, что желтый красочный слой из свинцово-оловянистой желтой лессирован желтым органическим пигментом. Для имитации золота шафраном на масле или лаке писали по оловянной фольге. Кобальтовая желть. Основной азотнокислый кобальт. Открыт в XVI - XVII вв., но как пигмент использовался примерно с середины XIX века. Нерастворима в спиртах, эфирах и маслах, слабо в воде. Термостойка до 180 - 200°С. Изредка применялась на воде и на масле. Ксантеновая желть. Представляет собой медистую соль ксантеновой кислоты вероятного состава C3H5C11OS2. Получали ее из медного купороса с сероуглеродом в этиловом спирте и щелочи. Обладает зеленоватым оттенком, хорошо кроет. Не растворяется в разбавленных серной и соляной кислотах, но разрушается в азотной. Применялась редко и никогда в смеси со свинцовыми (быстро чернеет). Сейчас не применяется. Вольфрамовая желть. (Бронза). Представляет собой более или менее чистую вольфрамовую кислоту H2WO4. Известна с первой половины XIX века. Имеет различные оттенки желтого цвета. На свету постепенно темнеет. Йодистый свинец. По составу РЫ2. Лимонно-желого цвета. Малорастворим в воде. Обладает хорошей укрывистостью. Описан в источниках XIX века. Несветостоек в масляных пленкообразователях. Под действием сероводорода чернеет. Токсичен. Желтые лаки производят на основе красителя квертицина, извлекаемого из коры североамериканского ореха. В конце XIX века их выпускали две фирмы — берлинская «Моевс» и парижская «Лефран». Индийская желтая - род мочевого камня, смешанного с магниевой или кальциевой солью эксантиновой кислоты (Ci9Hi60nMgx5H20). Цвет от оранжево-желтого до зеленовато-бурого. 191
Художественные краски и материалы Поставлялась из Индии, где для получения этого пигмента коров специально кормили листьями манго. Из мочи этих коров и получали «индийскую желтую». Представляла собой вещество сильно щелочного характера, способное омылять масло, с которым растирается краска. В результате борьбы за права животных этот пигмент перестали экспортировать с 1908 года, а с 1921 года запретили в мировой торговле. Нерастворима в воде и эфирах. Свето- и атмосферостойка. Успешно применялась для лессировки по охрам, неаполитанской желти, зеленым и многим другим краскам. Индийская желтая использовалась в индийской живописи на бумаге XIV - XIX вв. Крайне редко ее обнаруживают в станковой европейской живописи. Современная краска под названием «индийская желтая» - это либо желтый кобальт, либо синтетическое органическое вещество. Как «фарблак» использовалась западноевропейскими художниками в XVI - XVIII вв. Желчный камень. Под этим названием известна мало употреблявшаяся зеленовато-желтая с буроватым оттенком акварельная краска. Выделялась из животной желчи. Непрочная. Растворяется в кислотах. Укрывистость небольшая. Сидериновая желть. Эта краска, по составу представляющая хромово-железную соль. Предложена Клечинским как акварельная краска. Приготовляемся нагреванием усредненного раствора хлорного железа с хромпиком, причем выделяется осадок хромово-железной соли ярко- желтого цвета, осадок тщательно промывается водой и высушивается. Резедовая желтая или арцика. Этот пигмент получают из культивируемого в Нидерландах растения, близкого к садовой резеде. Это старейшее красящее растение в Европе. Пигмент получают из цветков. Он использовался при окраске шелка и шерсти. Краска растворима в масле, но к ней добавляют мел и квасцы доя придания объема. Очень прозрачная, подходит для лессировки. В Средние века в пигмент иногда добавляли яичную скорлупу или свинцовые белила. В смеси с свинцовыми белилами получается яркий светло-желтый цвет. Пигмент широко применялся в эпоху Возрождения. Блягиль. или желтый цервовый лак - растительная краска яркого светло-желтого цвета, получаемая из растения красильная резеда, называемого также желтухой. Блягиль в качестве живописной краски, получаемой из травы желтик, был известен еще в I в. н.э.. Западноевропейские живописцы XIV - XVIII вв. также пользовались цервовым лаком в своих работах. Блягиль был привозной краской западноевропейского происхождения. Русские художники XVII в. употребляли блягиль в стенной живописи. Применение блягиля в стенной живописи подтверждается рукописями XVII в. Санкирь - смешанный состав коричневого цвета различных (обычно зеленоватых) оттенков, которым покрывают при раскраске личные части изображений. В рукописи конца XVII в. описываются подробные способы получения санкиря, где рекомендовалось смешать охру с чернилами; охру с чернилами и белилами; охру с черленью и чернилами. Санкирью писался первый слой в структуре личного письма. Для придания нужного оттенка основу смеси представляют глауконит, охры и сиены светлые и жженые с добавлением других пигментов. Свшщово-оловянистый. Искусственный пигмент состава Pl^SnO^ Цвет - светлая охра (напоминает массикот). Укрывистость средняя. Известен давно, встречается в живописи на рубеже XIII - ХГѴ вв., широко применялся до начала ХѴІП в. Получается искусственно, путем осторожного отжига свинцовых белил в специальном режиме с добавлением растертого олова. Связующим традиционно использовали желтковую эмульсию. Как все свинцовые, чернеет от сероводорода, но более устойчив благодаря присутствию в нем олова. В русской миниатюре XI века, а также в западноевропейской живописи был обнаружен свинцово-оловянистый пигмент состава PbSn2Si07. Вольфрамат кадмия - вольфрамовокислый кадмий, CdWC>4. Тяжелый нерастворимый в воде и неорганических кислотах, химически инертный кристаллический порошок. Технический 192
Пигменты вольфрамат кадмия имеет желтый или желто-зеленый цвет. Плотность 8,0 г/см3, температура плавления 1200°С, коэффициент преломления 2,3. CdWC>4 хорошо поглощает гамма-кванты и рентгеновские лучи. Благодаря своим свойствам может использоваться в термостойких красках и при защите от радиации. Хотя весьма дорог. Ганза желтый. Синтетический органический анилиновый пигмент - продукт сочетания азокомпонентов с арилидами эфира ацетоуксусной кислоты. Производиться начал после 1935 года. Свето-, атмосферо- и химически стоек (особенно в щелочной среде). Укрывистость 20 - 30 г/м2, термостойкость до 180°С, плотность 1,6 г/см3. Хорошо совместим с другими пигментами (кроме черных). Лессирует, глубоко проникает в бумагу. Образует водонепроницаемую пленку, при затирании на воде может применяться в акварелях, гуаши и фресковой живописи. Пигмент имеет несколько модификаций с улучшенными теми или иными свойствами. Имеет цвет от зеленовато-желтого и лимонного до оранжевого, обладает высокой интенсивностью окраски и светостойкостью. Например, используемый по сей день «ганза желтый G», описанный еще в 1909 году, называется также толуидиновым желтым. Применяется там, где требуется отсутствие свинецсодержащих пигментов, например в детских красках. Свинцовая желтая. Искусственный пигмент, получавшийся прокаливанием свинцовых белил - свинцовая желтая или «желтая окись свинца». Состоит из хромосвинцовой соли, которая имеет желтый оттенок. Из-за высокого содержания свинца краска токсична. Использовалась в XIII - XVIII веках. «Желтая окись свинца» имеет лимонный оттенок и очень светлая. Достаточно укрывиста. Этот пигмент использовался для окраски стекла в Вероне и Болоньи в Средневековье. Присутствует на многих европейских фресках. 3.3. ОРАНЖЕВЫЕ ПИГМЕНТЫ Название «оранжевый» позаимствовано из французского слова orange - апельсин (во французский это слово пришло, скорее всего, из Индии). Оранжевый цвет входит в основную хроматическую гамму цветов и стоит между красным и желтым; длина волны 590 - 620 нм. Он, строго говоря, не является основным цветом, т.к. легко может быть получен смешением красного и желтого. Некоторые оттенки оранжевого принято называть шафрановыми. На Руси часто употребляются термины «рыжий» или «ржавый». Чистых оранжевых пигментов в природе не так много. Одним из них является оранжевая охра, хотя она значительно меньше распространена, чем желтая или красная охры. Большинство из применяемых сейчас пигментов оранжевого цвета получаются синтетически. Для производства оранжевых красок используют такие органические пигменты, как бинзимидазолон, перинон, изиондолин, пиррол оранжевый и др. Большинство из неорганических оранжевых пигментов содержат токсичные соединения свинца или хрома, использование которых в настоящее время стараются ограничивать. 3.3.1. СВИНЦОВЫЙ ОРАНЖЕВЫЙ КРОН Основной хромат свинца РЬСгО^хРЬО. Цветоопределяющим является РЬО (глёт), чем его больше, тем цвет более красный и темнее. Цвет меняется в зависимости от размера частиц: более мелкодисперсный - оранжевый, крупнодисперсный - красный. В наиболее светлые марки некоторые производители вводят желтый крон РЬСгСДхРЬО -ьпРЬСЮф Оранжевый свинцовый крон более свето- и термостоек, чем желтый свинцовый крон (не изменяет цвет до 600°С). В неорганических кислотах и концентрированных щелочах растворяется, к очень слабым щелочам стоек. Как и все свинцовые пигменты, чернеет от сероводорода с образованием PbS. pH водной вытяжки 4-8 193
Художественные краски и материалы Термостойкость, “С 180 Маслоемкость, г/100 г 13 - 30 Укрывистость, г/м2 35 - 45 Дня повышения укрывистости пигмент требуется очень тонко перетирать. Крон оранжевый умеренно токсичен и применяется в производстве масляных и водных художественных и полиграфических красок, пластмассы и резины. Не рекомендуется использовать с сульфидными пигментами. 3.3.2. СВИНЦОВО-МОЛИБДАТНЫЕ КРОНА По химическому составу являются изоморфной смесью хромата РЬСЮ4, сульфата PbS04 и молибдата РЬМо04 свинца При соотношениях компонентов 7:2:1 пигмент имеет оранжево¬ красный цвет. Для сохранения цвета пигмента в процессе его переработки вводят стабилизаторы — гидроокись алюминия, фталат свинца и др. Производиться начал после 1935 года Свинцово-молибдатные крона обладают высокой стойкостью к воде, к органическим растворителям. Свинцово-молибдатные крона недостаточно стойки к действию разбавленных кислот и щелочей. Обладают высокой укрывистостью и красящей способностью, но при переходе от светлых красных оттенков к темным, что связано с укрупнением частиц, эти свойства несколько снижаются. Свинцово-молибдатные крона хорошо диспергируются в полимерах. Коэффициент преломления 2,0-2,3 Плотность, кг/м3 5500 Термостойкость, “С 200 Маслоемкость, г/100 г 22 Укрывистость, г/м2 20 Свинцово-молибдатные крона как в чистом виде, так и в смеси с красными органическими пигментами (5 - 15%) и наполнителями используются для изготовления эмалей разных типов, полиграфических красок, для окраски пластмасс и других материалов. Светостойкость свинцово- молибдатных кронов выше, чем свинцовых кронов. Выпускаются улучшенные сорта свинцово-молибдатных кронов с повышенной светостойкостью, что достигается поверхностным модифицированием кронов соединениями алюминия и сурьмы в количестве 3% и 0,75% соответственно. При такой модификации светостойкость крона возрастает в 1,5 раза. Термостойкость свинцово-молибдатных кронов понижается от светлых марок к темным. Улучшенные сорта обладают повышенной термостойкостью (до 300°С). 3.3.3. ОРАНЖЕВЫЕ ЖЕЛЕЗООКИСНЫЕ ПИГМЕНТЫ Пигменты природные или искусственные. Встречаются в природе довольно редко в виде минерала «лепидокрокит», ориентировочно FeO(OH) с избытком воды. Цвет природного — от рубиново-красного до оранжево-бурого, иногда с золотистым оттенком. Обычно содержит примеси Si02, МпО, А12Оз, CaO, MgO и др. Имеют хорошую укрывистость и маслоемкость 20 - 40 г/100 г. Плотность 3,84 - 4,1 г/см3. Твердость по шкале Мооса 4-5. При высоких температурах становится черным. При нагревании отдает кристаллизационную воду и переходит в красный железоокисный пигмент. Растворяется в НС1. По свойствам схож с желтым железоокисным пигментом гётитом, но менее стоек. Хорошая оранжевая охра, приготовляемая прокаливанием желтых охр, обычно называлась «испанской». Под названием «доминико» или «моникон» встречалась оранжевая, с коричневым оттенком смесь из жженой римской охры с желтым пигментом («тердесьен»). Одна из природных 194
Пигменты оранжевых охр известна под названием итальянской земли (охра де-рю, «проточная»), выделялась из ручьев железных рудников. Она состоит главным образом из гидроокиси железа и кремнезема. (Подробнее о свойствах желтых и оранжевых охр см. в главе «Желтые пигменты»). 3.3.4. МАРС ОРАНЖЕВЫЙ По составу - гидроокись железа с переменным содержанием кристаллизационной воды (количеством воды определяется оттенок оранжевого марса). В продажу поступали гидроокиси железа, смешанные с гидратом окиси алюминия, мела или гипса. (Свойства оранжевого марса см. «Марс желтый» и «Марс красный»). В корпусном слое этот пигмент красно-коричневый, в лессирующем - красно-оранжевый, в разбеле - оранжевый. На масле представляет собой пластичную пасту и легко разносится по холсту. Получают прокаливанием марса желтого при температуре 200 - 250°С. Обладает одинаковыми с марсом желтым свойствами. Высокая светостойкость и стойкость к щелочам позволяет употреблять марс во всех видах живописи. Марс оранжевый может смешиваться практически со всеми другими пигментами. 3.3.5. СИЛИКОХРОМАТ СВИНЦА По составу - основной силикохромат свинца 3PbOxnSi02+PbOxPbCrO4><SiO2. Пигмент относится к так называемым керновым пигментам. Представляет собой частицы диоксида кремния, покрытые активной оболочкой хромата свинца и силикатов свинца разной основности. Пигмент оранжевого цвета. Силикохромат свинца слабо растворим в воде - 2 г/л, в кислотах нерастворим, отличается высокой атмосферостойкостью. Менее токсичен, чем другие свинцовые пигменты. По ингибирующим свойствам не уступает свинцовому сурику. Плотность, кг/м3 3800 PH водной вытяжки 7,5 Маслоемкость, г/100 г 23 Укрывистость, г/м2 60 Основной силикохромат свинца эффективен в материалах на основе практически всех пленкообразователей (в том числе водоразбавимых), а также в анафорезных грунтовках. Механизм его антикоррозионного действия состоит в ингибировании хромат-ионами или образовании свинцовых мыл в маслах. Пигмент эффективнее свинцового сурика благодаря более низкой плотности, менее интенсивной окраске и наличию хромат-ионов. 3.3.6. ОРАНЖЕВЫЙ КАДМИЙ Kadmiumorange (kadmium orange). По составу является смешанными кристаллами сульфида и селенида кадмия CdSxnCdSe, цвет которых, в зависимости от содержания CdSe, может изменяться от оранжевого до темно-вишневого (см. «Кадмий красный»). Различие в оттенках кадмиевых желтых и оранжевых пигментов объясняется большей частью их дисперсностью и соотношением компонентов. Оранжевые пигменты кроют на масле лучше и сохнут быстрее желтых. Показатель Кадмий оранжевый Кадмий оранжево-красный Плотность, кг/м3 4800 4900 Насыпной объем, л/кг 1.8 1,7 195
Художественные краски и материалы Маслоемкость, г/100 г 32 32 Укрывистость, г/м2 38 35 Оранжевые кадмиевые пигменты могут давать прочные смеси со многими пигментами. Исключение представляют смеси с медными зелеными, особенно с швейнфуртской и поль- веронезом, которые быстро изменяют свой первоначальный блестящий тон на совершенно черный вследствие образования при этом сернистой меди - вещества черно-бурого цвета. Не рекомендуется использовать в смеси со свинцовыми пигментами. При «мокром» способе производства растворы солей кадмия осаждаются сероводородом. При действии сероводорода на соли кадмия вначале получается пигмент с лимонно-желтым оттенком, который при дальнейшем действии сероводорода становится все темнее и, наконец, принимает оранжевый оттенок. Кадмиевые и оранжевые пигменты растворяются в разбавленных соляной, азотной и серной кислотах. Кадмиевые пигменты преимущественно используются в покрытиях, где требуется химическая стойкость, термостойкость и атмосферостойкость. 3.3.7. СВИНЦОВЫЙ ОРАНЖЕВЫЙ ПИГМЕНТ Сандарак. Красящий пигмент оранжевой краски - свинцового сурика - имеет состав РЬзОф С маслом способствует образованию свинцовых мыл. Недостатком его является способность вызывать быстрое загустевание лакокрасочных материалов на основе масляных или алкидных пленкообразователей, вплоть до их окаменения (смешивается с маслом непосредственно перед применением). В современных лакокрасочных материалах научились блокировать действие свинца, что дало возможность хранить готовые краски достаточно долгое время. Маслоемкость пигмента менее 20 г/100 г. Не смешивать с сернистыми пигментами (более подробно см. «Сурик свинцовый»). 3.3.8. МАЛОИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ОРАНЖЕВЫЕ ПИГМЕНТЫ Неаполитанская оранжевая (джаллолино) - сурьмянокислый свинец. Природный и синтетический. Ускоряет высыхание масляных красок. Токсичен. Сейчас под этим названием выпускается безвредная имитация. Под этим же названием применялся станнат свинца двух видов: Pb2Sn04 и PbSniSiO?. В литературе часто встречается под названием свинцово- оловянистой желтой. Произведения западноевропейской живописи, на которых была обнаружена свинцово-оловянистая желтая, датируются 1300 - 1750 гг. Соединение состава PbS^SiCb обнаружено в древнерусской рукописной книге 1073 - 1076 гг. Очень часто этот пигмент в картинах старых мастеров ошибочно называют неаполитанской желтой (более подробно о свойствах «джаллолино» см. «Неаполитанская желтая»). Бета-каротин (beta carotene), провитамин А, красно-оранжевый пигмент, содержащийся в растениях: моркови, сладком перце, шиповнике, облепихе, тыкве и листовых зеленых овощах. Иногда использовался для изготовления баканов. Оранжевая шахназарская краска представляет собой тонко измельченный и отмученный туф Шахназарского месторождения (Армения). Она обладает красивым оранжевым цветом различных оттенков, с маслом смешивается хорошо, вполне светоустойчива и прочна, отличается исключительной глубиной тона и прозрачностью. Оранжевый лак - порошок чистого оранжевого цвета. Органический краситель класса азопигментов. pH 6,5 - 8,5. Обладает невысокой светостойкостью и средней химической стойкостью. Весьма популярен в малярных масляных и алкидных красках, а также применяется для производства карандашей. 196
Пигменты Аморфный Sb2$3 (оранжевого цвета) осавдают из солянокислых растворов соединений Sb действием H2S. Сульфид сурьмы Sb2Ss в промышленности получают обработкой Sb2S3 раствором NaHS или NaOH в присутствии S с последующим разложением тиосолей разбавленной H2SO4. Дифенилоранж. Оранжевый пигмент, открытый Виттом в 1876 г., по составу - аммиачная, натриевая или калиевая соль р-сульфанилазодифениламина. Мало растворим в холодной, легко в горячей воде. Концентрированная серная кислота растворяет пигмент с образованием синевато¬ фиолетового цвета. В красильной практике употребляется для получения различных оттенков оранжевого цвета, а в смеси с фуксином, индигокармином и другими пигментами - для получения различных экзотичных оттенков. 3.4. КРАСНЫЕ ПИГМЕНТЫ Красный (родственно старославянскому «краса» или «красьнъ» - красивый, прекрасный), также «червленый», «рдяный» (арх.), «багърь». «Червонный» или «червленый» (так в древней Руси именовали красный цвет) имеют общий корень с глаголом «червити», означающим «красить красным». Скарлат или скарлет - от старолатинского «scarlatum» изначально относилось к восточным тканям, окрашенным в пурпур, а впоследствии применялось к темно¬ красному или пурпурному цвету. Красный относится к трем основным спектральным цветам. Диапазон красных цветов в спектре определяется длиной волны 620 - 760 нм, это максимальная частота электромагнитного поля, воспринимаемая человеческим глазом. Люди издавна использовали природные красные красители и пигменты: животные - гемоглобин крови, кошениль или кармин (добывается из насекомых); растительные - ализарин, сандал, каротин; земляные - гематит, сурик, мумия, реальгар и др. 3.4.1. КРАСНЫЕ ЖЕЛЕЗООКИСНЫЕ ПИГМЕНТЫ Английская красная, колькотар, шведская мумия, капут-мортуум, постоянная красная, железный сурик, красная ванднк, итальянская, испанская, прусская, неаполитанская, индийская, парижская, помпейская, красный марс, кровавик, красный мел, красная руда, красная железная, гематит, крокус, синопия. Представляют собой самую большую группу природных пигментов. Являются безводной окисью железа (III), которая, в зависимости от способа приготовления, может иметь цвет от красного до фиолетового со множеством оттенков (в зависимости от примесей и степени размола). Многие природные красные железоокисные пигменты содержат в своем составе примеси (глинозем, гипс и т.п.). Железоокисные красные пигменты применялись с древности. Английская красная применялась в живописи в XV - XVII вв., ее темные сорта носят различные названия (неаполитанская, индийская, парижская и т.д.). Капут-мортуум появился в XVI веке; марсовые краски (искусственные железоокисные) - в XVIII веке. В продаваемые пигменты добавлялись: толченый кирпич, цветные глины, гипс, мел. Впервые железоокисные красные пигменты были синтезированы в Германии в конце XIX в. Первоначально пигмент получали прокаливанием железного купороса, который как побочный продукт получался при синтезе серной кислоты. 197
Художественные краски и материалы Характеристика Красный железо¬ окисный Английская красная Индийская красная Капут- мортуум светлый Капут-мортуум темный Плотность, кг/м1 4700 4500 4600 4700 4900 Насып, объем, л/кг 2,3 2,7 1,9 1,85 1,45 Укрывистость, г/м1 6-40 Маслоемкость, г/100 г 25-35 35-50 30-40 36-40 10-25 pH водной вытяжки 4-7 Высокая дисперсность делает пигменты светлее. Железоокисные пигменты с размером частиц меньше 0,05 мкм являются прозрачными, укрывистость максимальна при размере частиц около 0,4 мкм и уменьшается при увеличении размера частиц. Красные железоокисные пигменты химически стойки, не растворимы в воде, слабых кислотах и щелочах. Свето-, атмосферо- и термостойки (до 500°С). Обладают высокой укрывистостью и красящей способностью, нетоксичны. Совместимы с любыми другими пигментами. Красные железоокисные пигменты, кроме древнего способа, можно получить также прокаливанием желтых железоокисных пигментов. При искусственном получении пигмента для стабилизации его свойств в железный купорос вводят 1,2 - 4% добавок фосфорной кислоты и фосфатов щелочных металлов. Существует способ непосредственного осаждения оксида железа из раствора соли. В этом случае удается в широких пределах изменять цвет пигмента. Одним из наиболее часто употреблявшихся в древности природных красных пигментов были красные охры (жженая охра, прусская красная, венская, царская, турецкая, коричневая кркрасная, альмагра, терра-роза, красный карандаш, телесная, минеральный пурпур и др.). По составу это разнообразное сочетание элементов глинозема, кремнезема, окиси железа и других металлов (например, окислы марганца). Прокаленную охру и сиену жженую получают прокаливанием при 500 - 700°С с доступом кислорода соответственно охры желтой и сиены натуральной. Обладают широкой гаммой оттенков (индийская, богатая окисью железа - буровато-пурпурный оттенок, альмагра - густого красного цвета, персидская — розоватая). Собственно жженой охрой называют менее яркие сорта. Самые яркие и красивые: венецианская и терра-роза. Последняя в порошке имеет фиолетовый оттенок, но приготовленная на масле - яркого красного цвета. Чем в охрах больше железа, тем цвет более ярко-красный, приближающийся к цвету красной мумии. Чем больше окислов марганца, тем более коричневый цвет. При недостаточном прокаливании оттенок может быть желтоватый. Высокая термостойкость и светостойкость. Современные синтетические железоокисные пигменты можно получить со строго заданными характеристиками. Они обладают большей, чем природные пигменты, красящей способностью и меньше загущают краски из-за отсутствия глинистых компонентов. Общие характеристики синтетических железоокисных красных пигментов Характеристика Величина Плотность, кг/м3 4100 - 4900 Укрывистость, г/м1 5-40 Маслоемкость, г/100 г 15-55 pH водной вытяжки 4-7 Синопия (или «земля синопская», устаревший термин). Железоокисный пигмент, 198
Пигменты добывавшийся вблизи Синопа на Черном море. Считается одним из древнейших красных пигментов. В средневековых источниках синопия нередко путается с киноварью и суриком, также использовавшихся для получения красного цвета во фресковой живописи. Синопия широко использовалась при написании фресок итальянскими живописцами до начала XVI века. Под названием «чинабрезе» (итал. cinabrese от cinabro - «киноварь») выпускалась яркая светло- красная краска, составленная из синопии с добавлением белил. Милтос. Скорее всего, относится к группе красных железосодержащих и глинистых пигментов. Добывался милтос в центре Малой Азии - в Каппадокии (территория современной Турции). Синопской землей этот пигмент называли потому, что вывозили его через Синопу. Анг.тийская красная. Искусственный пигмент, получаемый термической обработкой желтых охр. Сейчас получают из отходов производства, содержащих большие количества солей железа. Имеет оттенки от светло-красных до синевато-красных. В живописи употреблялась очень давно. Пигмент свето-, атмосферо- и химически стоек. Может применяться с любыми пигментами и на любых пленкообразователях. Индийская красная. Обладает высокой укрывистостью и значительной интенсивностью цвета, в смеси с белилами имеет фиолетовый оттенок. Такое же название имел пигмент, получаемый из высокожелезистых руд Индии. От персидского красного отличается отчетливым сиреневым оттенком. Похож на башкирскую жженую сиену. Редоксайд - почти чистая окись железа 95 - 99% РегОз, получаемая термическим окислением железного купороса. Порошок красного цвета с фиолетово-коричневым оттенком. Очень укрывист (без примесей 4,5 - 5 г/м2) свето- и атмосферостоек. Применяют как пигмент при изготовлении масляных, эмалевых, минеральных и эмульсионных красок. 3.4.2. ОХРА КРАСНАЯ Охра (от греческого со%роі; - бледный). На Руси имела название скопская чернь. В мировой практике под красными охрами понимаются красные пигменты с различным содержанием окиси железа. В Испании - пигменты, содержащие менее 75%, в России - менее 20% БегОз. Искусственная красная охра готовится большей частью обжиганием желтой охры. Пигментная часть красных охр - пластинчатый, редко игольчатый гематит, зачастую содержит примесь гётита. Минеральный состав глинистой части, так же как и в желтых охрах, определяет технологические свойства пигмента. В отечественной литературе красными охрами принято называть пигментированные наполнители красного цвета. Наиболее качественная - охра красная башкирская, имеющая коричневато-красный окрас. Красная охра может смешиваться с любыми другими пигментами и использоваться на любых пленкообразователях. Это утверждение верно только для натуральной красной охры, т.е. окиси железа. С фальсифицированными смесевыми охрами надо соблюдать осторожность. Рубея - красная рубея, также называлась понтийской землей. Натуральная красная земля, т.е. красный природный железоокисный пигмент, содержащий каолин. Плиний называл ее rubrica. Лучшими сортами считали египетскую и африканскую. Видимо, рубея являлась одной из разновидностей охр. Охра жженая (браунрот). Наиболее широко распространена и известна современным художникам охра красная, в XIX и XX веках бытовавшая под различными названиями. Они определялись местом добычи сырья, производства и степенью чистоты красных оттенков, например, английская, индийская, венецианская красная, мумия, капут-мортуум, красный марс. Все перечисленные краски представляют собой более или менее чистую окись железа - Fe203. Красные железоокисные пигменты в масляной и других видах живописи, не отличаясь особой яркостью цвета, обладают исключительной прочностью и хорошей кроющей способностью. 199
Художественные краски и материалы 3.4.3. МАРС КРАСНЫЙ Искусственный пигмент, по составу - БегСЪ. Термообработанные железные земли использовались еще в Древнем Египте. К XVIII веку красные железоокисные пигменты научились синтезировать в лабораторных условиях. Искусственный красный неорганический пигмент получил название «марс красный». Искусственные аналоги железоокисных пигментов обладают всеми достоинствами натуральных и, к тому же, не содержат примесей, что приводит к более высокой укрывистости и химической стабильности. Марсы могут быть желтого, оранжевого, красного, светло- и темно-коричневого цвета. Оттенок может колебаться от оранжево-красного до пурпурного и почти коричневого в полном тоне и от розового до сиреневого - при разбеле. Различие оттенков обусловлено дисперсностью и формой частиц. Для пигментов светлых оттенков размер частиц 0,35 - 0,45 мкм, форма - игольчатая, пластинчатая; у более темных пигментов размер частиц 0,7 - 1,5 мкм, форма зернистая; у пурпурных - размер частиц 2,5 мкм. Для получения фиолетового оттенка при изготовлении пигмента добавляется 2 - 4% NaCl. Введение до 5% AI2O3 или АЬ^СЭДз понижает чувствительность пигмента к перегреву выше 700°С. Сырьем может служить железный купорос (отход производства пигментной двуокиси титана), хлорное железо (FeCb) или желтый марс, который прокаливают при 600 700t'C. Изготовляемые ранее марсы по химическому составу представляли собой окиси и гидроокиси железа в смеси с гидратом окиси алюминия, мела или гипса. Их получали обжигом отфильтрованного и высушенного осадка гидрата окиси железа. Он теряет воду и приобретает красно-бурый бархатистый цвет. Оттенок зависит от температуры прокаливания, которая для красного мареа составляет от 350 до 550°С. Обожженный осадок промывают, фильтруют и размалывают в тонкий порошок. Сейчас в некоторых случаях также применяется гидроокисный способ получения красного марса, только конечным этапом является прокаливание при 700°С. Пигмент получается более высокого качества, чем при купоросном методе. В России выпускают марс двух марок: А (укрывистость 10 г/м2) и Б (укрывистость 20 г/м2). Плотность 4 — 4,5 г/см3. Зарубежные производители предлагают красные марсы с содержанием окиси железа 86 - 97%. Маслоемкость этих пигментов 16 — 35 г/м2, плотность около 4,9 г/см3. Современные пигменты обычно называют «красными железоокисными пигментами», название «марс красный» употребляется для уже готовых масляных, темперных или других художественных красок. Применяют во всех неводных и водных окрасочных составах для художественных и малярных красок. Может использоваться во фресковой живописи. Марс красный - светостойкий пигмент с высокой красящей способностью, обладает лессирующими свойствами, устойчив к действию щелочей и извести. 3.4.4. ЖЕЛЕЗНЫЙ СУРИК Ко. и.ко i ар. парижская или английская красная краска, в алхимии — «красный лев». Темный вишнево-красный (иногда коричнево-красный) природный пигмент (некоторые сорта обладают ярким желтовато-красным цветом), по химическому составу - окись железа БегОз с примесью небольших количеств глинистых веществ и кварца. Содержание окиси железа 78 - 85" о (т.е. выше, чем у любых других природных пигментов). pH водной вытяжки 6,5 - 7,5 Укрывистость, г/м 2 , не более 20 Маслоемкость, г/100г 15-25 В зависимости от назначения пигмент выпускается нескольких марок: • Г - для производства противокоррозионных грунтовок и эмалей, в том числе 200
Пигменты предназначенных для судостроения и судоремонта, массовая доля оксидов железа 70%; • АК - для производства противокоррозионных грунтовок и эмалей общего назначения, массовая доля оксидов железа 70%; • Э - для производства эмалей и красок общего назначения, массовая доля оксидов железа 70%; • К - для производства густотертых красок и шпатлевок, массовая доля оксидов железа 65%. Атмосферо- и светостоек, защищает металлы от коррозии, устойчив к щелочам и слабым кислотам, растворяется при кипячении в концентрированной соляной кислоте. Производится путем прокаливания очищенной железной руды или солей железа в воздухе или кислороде. По достижении заданного химического состава полученную окалину тщательно измельчают в мельницах. Получается также как побочный продукт при прокаливании основных серножелезных солей, выделяющихся из раствора при приготовлении железного купороса. Колькотар по составу представляет более или менее чистую безводную окись железа. Хотя безводная окись железа и встречается в природе в очень больших количествах (красный железняк, железный блеск), но ценные сорта этой краски вырабатывались искусственно или получаются как побочный продукт при добывании нордгаузенской кислоты (дымящая серная кислота) из железного купороса, а также при прокаливании основных серножелезных солей, выделяющихся из раствора при приготовлении железного купороса из купоросного камня. Может применяться с любыми другими пигментами. Используется в лакокрасочных материалах, образующих свето-, щелоче- и кислотостойкие покрытия. 3.4.5. ГЕМАТИТ Кровавик, железный блеск, железный сурик, железняк красный охристый, почка железная, роза железная, руда красная, железная сметана. В природе минерал спекулярит или гематит — а-ГегОз. Название от греческого «гема» - кровь. Известен с глубокой древности и назывался преимущественно «кровавиком» по цвету порошка и считался целебным при ранениях, кровотечениях, воспалениях и вспышках гнева. Американские индейцы, идя на тропу войны, раскрашивали себя этой краской. Гематит - распространенный хрупкий минерал и химически стойкий пигмент. Имеет насыщенный коричнево-красный цвет и высокую плотность и стойкость. Природный гематит притягивается сильным магнитом. В природном гематите отмечаются примеси алюминия, титана (титаногематит), магния и др. Разновидности гематита: • железный блеск - с сильным полуметаллическим блеском; • железная слюдка (слюдяной гематит) - чешуйчатые агрегаты гематита; • красный железняк - плотный скрытокристаллический; • красная стеклянная голова - крупные почкообразные формы с радиально-лучевым строением. Разница кристаллического строения обуславливает значительную разницу в цвете (оттенке). Гематит обладает магнитными свойствами. Существует известный с глубокой древности рецепт: гематит (независимо от разновидности) сильно прокаливается, желательно докрасна (600 - 800°С), и в раскаленном виде помещается в воду или обливается ей. После этой нехитрой процедуры его цвет облагораживается и усиливается, становясь ярче примерно на 10 - 30%. Да и растирается намного легче. 201
Художественные краски и материалы К пигментному гематиту, как правило, добавляли наполнители - кварцевый песок или барит в пропорциях от 1:10 до 1:1. Делать это лучше не смешиванием порошков, а сразу, затирая их вместе. Медленно растворим в соляной кислоте. Твердость по шкале Мооса 5,5 - 6,5 Плотность, кг/м3 4900 - 5300 Чистоту гематитовою пигмента можно определить по его характерному свойству давать металлический, стального цвета отлив при растирании сухого порошка на бумаге; капля воды, брошенная на массу сухого порошка, превращается в шарик стального цвета. Слюдяной гематит образует пластинчатые перекрытия, как кольчуга. Он отражает ультрафиолетовый свет, позволяет воде уйти от подложки и химически стоек. В США создан синтетический аналог гематита - гематин, он имеет тот же цвет, черты и плотность, что и гематит, но, в отличие от него, не притягивается магнитом. Маггемит (от магнетит и гематит) - минерал, модификация окиси железа y-Fe203. Обычно содержит примеси FeO и ТЮ2. Имеет окраску (красно-бурую) и состав гематита Fe203, а кристаллическую (шпинелевую) структуру и магнитные свойства магнетита. При нагревании выше 300°С переходит в гематит. Твердость по шкале Мооса 5-6 Плотность, кг/м3 4700 - 4900 Цвет темно-бурый со стальным отливом; непрозрачен. В природе встречается обычно в виде микроскопически мелких выделений в продуктах окисления магнетита, но может образовывать и достаточно большие кристаллические зерна (до 3 мм), по форме напоминающие строение «желваков» лимонита. Существует искусственный способ получения маггемита - прокаливание водных окислов железа, входящих в состав бурого железняка-лимонита, довольно распространенной (после гематита и магнетита) железной руды. При этом получается красно-бурый стабильный маггемит с устойчивыми магнитными свойствами. В красках мог бы использоваться как красно-бурый магнитный пигмент, но из-за редкости нахождения в природе это нецелесообразно. Хотя есть данные, что красные пески Марса содержат большую долю маггемита. 3.4.6. ГЁТИТ Пигмент встречается в природе в виде минералов гётита или пирросидерита (общая формула a-FeOOH). Цвет от темно-красного до коричневого. Состав красного гётита - окись железа (РегОз) 89,9%, вода (Н2О) 10,1%. При меньшем содержании окиси железа пигмент имеет цвет от желто-коричневого до оранжево-красного, хотя имеет то же название. После специальной обработки может проявлять магнитные свойства. Твердость по шкале Мооса 5-5,5 Плотность, кг/м3 4000 - 4300 Растворяется в азотной и соляной кислотах, стоек к щелочам. При нагревании теряет кристаллизационную воду и переходит в коричневую окись железа. Различают несколько разновидностей минерала гётита желтого, красного и коричневого цвета. И некоторые из них используются в качестве пигментов. Может смешиваться с любыми другими пигментами и любыми пленкообразователями. Искусственный пигмент того же состава более чист, pH 4 - 6,5, маслоемкость 25 - 32 г/100 г, термостойкость до 300°С. В зависимости от состава оттенок от зеленоватого до коричневатого. 202
Пигменты 3.4.7. КАПУТ-МОРТУУМ Минеральный пигмент от темно-красного до темно-фиолетового оттенка, получаемый сильным прокаливанием железного купороса. В зависимости от температуры прокаливания можно получать разные оттенки пигмента. Крупные ромбовидные кристаллы размером 2-6 мкм. Природным аналогом этого пигмента является спекулярит. Сырьем для приготовления капут-мортуума служит железный купорос, в который добавляется небольшое количество поваренной соли (3 - 5%). При изготовлении английской красной поваренная соль не добавляется. Железный купорос раскладывают на железные противни и нагревают его до температуры 100°С, почти до обезвоживания этой соли с потерей 90% кристаллизационной воды (при этом зеленый цвет купороса становится белым). Для получения капут-мортуума к обезвоженному купоросу добавляется 3 - 5% поваренной соли и смесь прокаливается при температуре 750 - 850°С в течение 3-5 часов до образования красно-фиолетового оттенка. Поваренная соль связывает серную кислоту, увеличивает частицы пигмента и служит как бы плавнем, в котором происходит образование пигмента. После прокаливания пигменты промывают, сушат, измельчают и просеивают. В зависимости от способа получения безводная окись железа может быть красного, красно- бурого, фиолетового и других оттенков. Капут-мортуум укрывист, стоек в смесях и может применяться во всех родах живописи. 3.4.8. БОЛЮС Болпос (армянский камень) (лат. bolus, от греч. (ЗюХоі; - ком, кусок) - глина, состоящая из кремнекислого глинозема с примесью окислов железа и воды. Мелкозернистая железистая глина, употребляемая в качестве красной и коричневой красок. Пигмент имеет большое сходство с красной охрой по своим физическим свойствам. В прежнее время он добывался в Персии и Армении, но впоследствии был найден во многих странах, имеющих вулканические образования. Болюс состоит главным образом из глинозема, кремнезема, окиси железа, магнезии и извести. По цвету не представляет ничего хорошего, потому в живописи мало употреблялась, за исключением грунтования холста для картин. Многие художники итальянских школ, преимущественно болонской, любили писать на холсте, загрунтованном красным болюсом, и извлекали разнообразные оптические результаты в живописи от слегка просвечивающего сквозь верхний слой красок красного тона грунта. Однако с течением времени обнаружилось, что цвет болюса пробивался сквозь живопись, нарушая гармонию колорита картин. Употребляется в малярном деле, для полировки металлических изделий, мелких гончарных работ, для красных карандашей и др. Сиенский болюс - лучший сорт охры (красной), употреблялся в живописи. 3.4.9. ГЛЁТ Массикот. Некоторые авторы употребляли эти названия как синонимы. По химическому составу окись свинца - РЬО. Существует в двух кристаллических структурах: глёт - красно¬ коричневого цвета; массикот - красно-желтого. Массикот устойчив при температурах выше 489°С, однако при быстром охлаждении может существовать и при комнатной температуре. Искусственный красный свинцовый пигмент впервые был получен, когда в древнегреческом порту Пирее произошел пожар и хранившиеся там свинцовые белила превратились в красную окись свинца. Природный глёт содержит около 1% металлического свинца. Оксид свинца как 203
Художественные краски и материалы самостоятельный пигмент в настоящее время применяется ограниченно. Он используется в качестве полуфабриката для изготовления многих свинцовых пигментов и всегда присутствует как примесь в свинцовом сурике и свинцовом порошке. Используют также в производстве белил и сиккативов. Глёт свинцовый - ядовитый продукт, вызывающий острые и хронические отравления. Насыпная плотность красного пигмента 3,7 - 4,0 г/см3. Имеет слабую растворимость в воде (около 0,1 г/л). В России дня использования в красках выпускаются две марки свинцового глёта - Г-1 иГ-2с содержанием окиси свинца 99,8% и 98,7% соответственно. Не рекомендуется использовать в смеси с сернистыми пигментами и с водными пленкообразователями. 3.4.10. МУМИЯ МИНЕРАЛЬНАЯ Природный пигмент, содержащий: светлые тона 20 - 35%; темные 35 - 70% окиси железа (III), остальное - каолинит. Мумия используется с давних времен мастерами станковой живописи. Испытания образца мумии, использованной в живописи XVIII века, показали, что по составу пигмент представляет собой сочетание неорганических веществ, образовавшихся из костных останков, разложившихся протеиновых веществ и природных смол. Позднее, в XVIII веке в России, мумиями стали называть минеральные пигменты красного цвета. Более известны мумии неорганического происхождения, окраска которых обусловлена присутствием оксида железа (по техническим условиям 40 - 60-х годов в СССР мумиями называли красные пигменты, содержащие от 20 до 60% БегОз). Из-за небольшого содержания окиси железа природная мумия не обладает антикоррозийными свойствами, поэтому используют ее для окраски по древесине и штукатурке для внутренних и наружных работ. Различались: «мумия бокситовая», «мумия темно-красная», «мумия розовая», «мумия светлая». В настоящее время термин «мумия» применяется только в России и относится к плотной и однородной кусковой красной охре, добываемой в Ленинградской и Новгородской областях и отличающейся особо высоким качеством. С точки зрения промышленной классификации он не несет смысловой нагрузки. Мумию в XIX веке называли также «черленью», в данном случае мы встречаемся здесь с перенесением названия органической краски на минеральную. Такие переименования внесли большую путаницу в терминологию. В малярных работах мумию, которая является дешевым пигментом, применяют во всех видах неводных и водных окрасочных составов, так как она устойчива к щелочам и извести. Укрывистостъ природной мумии 30-35 г/м2. Природные мумии отличаются очень высокой устойчивостью к действию света, атмосферостойки, плохо растворяются в азотной и серной кислотах, полностью растворяются при кипячении в соляной кислоте. Содержание окислов в пигментах Пигмент Fe203 АЬОз SiO, СаО MzO Железный сурик 75-78 7.0 9,9 - Охра красная 80-85 1.0 2-6,5 0,6-3 1.0-1.3 Мумия 75 5,0 5,0 - Сиена жженая 72 2,5 19,0 - Мумию синтетическую, представляющую собой ярко-красный пигмент с желтым или фиолетовым оттенком, получают при прокаливании заводских отходов, которые содержат 204
Пигменты железный купорос, с мелом или известняком. Выпускают синтетическую мумию двух видов: светлую и темную. Применяют синтетическую мумию для составления всех видов окрасочных составов - как водных, так и неводных, особенно для окраски по древесине и штукатурке. Если предполагается окрашивать мумией металлические поверхности, следует проверить, нет ли в ней сернокислых солей, которые негативно действуют на металл. Чаще для окраски по металлу мумия непригодна, так как вызывает коррозию черных металлов. Укрывистость мумии светлой 20 г/м2, темной - 15 г/м2; щелочестойкий и малотоксичный пигмент. Мумия глинистая. Глина красного цвета, содержащая гематит от 20% и более. Наиболее крупными месторождениями глинистой мумии являются Парголовское в Ленинградской области, Сосновское в Тамбовской области, Воробьевское в Пензенской области, Мазульское в Красноярском крае. Мумия железоокисная. Железная окисленная руда красного цвета с содержанием гематита более 35%. Чаще всего мумия получается путем отжига болотных руд, в результате чего гётит переходит в гематит, и пигмент в зависимости от температуры обжига приобретает различные оттенки красного цвета. Светлые колера требуют низкой температуры, темные - высокой, при температуре красного каления получают фиолетовый оттенок, который известен под названием «капут-мортуум». Наиболее крупные месторождения - Бечесын-Бермамытское в Ставропольском крае и Шилкинское в Читинской области. Мумия боксиіная. Высокожелезистые бокситы, основа которых - гематит. Содержание последнего обычно не менее 25%. Месторождения бокситных мумий есть в Ленинградской (Тихвинское месторождение), в Свердловской (месторождение Красная шапочка) областях, в Башкирии (Вязовское и Юрюзанское месторождения). Среди прочего мумия используется как подкладка под позолоту. Если сусальное золото, положенное на подкладку из тонкого слоя мумии, затем слегка затереть, то можно достичь эффекта, напоминающего огненное золочение - ощущения «старины». Иногда используется также для изготовления полимента. 3.4.11. КАДМИЕВЫЕ ПИГМЕНТЫ Кадмий красный. Целая линейка пигментов. По химическому составу являются смешанными кристаллами сульфида и селенида кадмия CdSxnCdSe, цвет которых, в зависимости от содержания CdSe, может изменяться от оранжевого до темно-вишневого. Обычно содержат примесь тяжелого шпата (от 58% в темных и до 76% - в светлых цветах). Эти пигменты образуют наиболее яркую и чистую гамму красных оттенков. К данной группе относятся красные кадмопоны (смесь CdS + CdSe + BaS04). Кадмий сернистый известен с 1817 года, запатентован в Германии в 1892 году. Как пигмент кадмий красный светлый употребляется с 1910 г, темный с 1920 г, иногда взамен киновари. Кадмий красный не растворяется в щелочах, уксусной и разбавленной серной кислоте, слабо растворяется в разбавленной соляной. Растворяется в концентрированной соляной и азотной кислотах и насыщенном растворе хлорида аммония. Растворяется в царской водке. Термостоек до 350°С, а в отсутствии кислорода - до 700°С. Выше 600°С чернеет. Красные кадмиевые пигменты обладают хорошей свето- и неплохой атмосферостойкостью. В смеси с цинковыми или титановыми белилами светостойкость падает. Эти пигменты не мелят, легко диспергируются и не оказывают химического воздействия на большинство пленкообразователей. Не рекомендуется использовать красный кадмий вместе с пигментами, содержащими свинец, медь и некоторые другие металлы, образующие темные сульфиды. 205
Художественные краски и материалы Свойства основных кадмиевых пигментов Показатель Кадмий оранжевый Кадмий оранжево¬ красный Кадмий красный светлый Кадмий красный темный Кадмий пурпурный Плотность, кг/м 4800 4900 5100 5300 5400 Насыпной объем, л/кг 1.8 1.7 1.7 1.4 0,9 Маслоемкость, г/100 г 32 32 30 30 18 Укрывистость, г/м2 38 35 28 30 35 Селенид-сульфиды кадмия получают взаимодействием растворимых солей кадмия с раствором селена в сульфиде натрия. Прокаливают при 550 - 650°С в среде азота, углекислого газа или водяного пара. Можно также получить кадмиевые пигменты прокаливанием окиси кадмия с серой и селеном при 550 - 620°С, но в этом случае могут появиться черные включения оксида и селенида кадмия (кроме того, их красящая способность в 2 раза ниже). При синтезе обычно вводят модифицирующие добавки (оксиды алюминия, кремния, циркония и др.) для улучшения свойств пигмента. Укрывистость, интенсивность и светостойкость кадмия очень высокие. Некоторое изменение цвета смеси красного кадмия со свинцовыми белилами, сиеной и зеленой землей наблюдаются в тех случаях, когда применяются пигменты, недостаточно хорошо очищенные от посторонних примесей: красный кадмий от свободной серы и селена, а свинцовые белила от ацетата свинца. Кадмиевые масляные краски тускнеют от добавления пинена (скипидара), но они не изменяют цвет после высыхания, т.е. остаются насыщенными и яркими. Даже в толстом корпусном слое масляная краска с кадмиевым пигментом высыхает за 5 - 7 суток, т.к. пигмент выступает в качестве сиккатива. Нежелательные смеси кадмиевых красок: • смеси кадмиевых красок с ультрамарином, краплаком фиолетовым и Ван-Диком дают высветление их, но при этом краски сохраняют свой цвет, • вся группа кадмиевых красок склонна к размыванию в стареющей пленке, что было замечено на смесях кадмиевых красок с кобальтовыми, марганцевыми, ультрамарином, охрой светлой и волконскоитом. • с охрами темными, марсами коричневыми, умброй натуральной, ультрамарином, т.к. может вызвать высветление или загрязнение тона. Кадмиевые пигменты преимущественно используются в покрытиях, где требуется химическая стойкость, термостойкость и атмосферостойкость. 3.4.12. КИНОВАРЬ РТУТНАЯ Красная киноварь, горная, вермильон, цнннобер, зинзифра, стертая, шашар, зендшафар, цинабри, вермильон, китайская, французская, английская, голландская, фильд, ртутная обманка, cinabari. Киноварь - самый распространенный ртутный минерал. По гречески — Kiwapapt, по латыни - cinober. Химический состав - сульфид ртути HgS (86,2% ртути и 13,8% серы). Обычные спутники киновари - антимонит, марказит, пирит, реальгар, халцедон, кварц, кальцит, барит. На некоторых месторождениях (Джижикрут в Таджикистане, Стимбот-Спринте в штате Невада, США) она выделяется из вод щелочных горячих источников с температурой около 80°С. 206
Пигменты Киноварь в переводе с арабского означает «драконова кровь» (минерал на свежем сколе напоминает пятна крови). Как художественную краску природную киноварь применяли уже в Ассирии и Древнем Египте за 600 лет до н.э. Во время Теофраста (IV - III в. до н.э.) киноварь привозили из Эфиопии, Колхиды (прибрежной части современной Грузии) и Иберии (так греки называли и Испанию и территорию восточной Грузии), где она добывалась на серебряных и свинцовых рудниках. Еще во II веке до н.э. китайцы через Памир привозили драгоценную в те времена киноварь из известных уже тогда месторождений нынешнего Киргизстана, где в Ферганской долине она добывалась вплоть до XIII в. Плиний в I в. н.э., описывает киноварь, которую привозили из серебряных и ртутных рудников, причем лучшей считали добываемую «выше Эфеса в полях Цильбианских». В Европу киноварь ввозили из Китая. Древние греки и римляне под названием millos u minium употребляли ее для раскрашивания тела и иногда статуй. В русской иконописи киноварь широко использовалась с XII в. и в масляной живописи с XVIII в. Издавна киноварь добывалась на Никитовском (Донбасс) руднике, а с 1886 года началась промышленная разработка этого крупнейшего в России месторождения киновари. В иконописи, особенно новгородской XIII - XV вв., киноварь - одна из наиболее предпочитаемых красок для фонов («светов») т.н. краснофонных икон, где под слоем олифы киноварь прекрасно сохраняет свою цветность. Во фресковой и фреско-темперной стенной живописи темнеет, приобретает сероватый оттенок (влияние сероводорода). Сульфид ртути существует в двух кристаллических модификациях, первая - киноварь, вторая - ртутная чернь. При нагревании до температуры 400°С (в закрытой емкости) первая переходит во вторую (быстро и полностью), а обратный переход - при 250 - 300°С (медленно и неполно). Этим можно проверить качество киновари - зольный остаток будет указывать на степень ее загрязнения. Оттенок киновари зависит от дисперсности пигмента - чем мельче, тем светлее. Крупные частицы придают некоторый малиновый оттенок («голубиная кровь»). Цвет киновари зависит от двух факторов - наличия примесей и степени кристалличности сырья. Цвет чистой, свободной от примесей киновари всегда ярко-алый холодный. «Теплой» делают ее охряные примеси, даже самая незначительная примесь лимонита или гётита придает ей морковный оттенок, а частым коричневым оттенком («теплая киноварь») она бывает обязана присутствию микрочастиц гематита, антимонита или галенита. Обладает хорошей укрывистостью и красящей способностью, невысокой термо- и светостойкостью. Нерастворима в кислотах и щелочах (растворима только в царской водке). При нагревании до 200°С полностью разлагается на пары ртути и сернистый ангидрид, а без доступа воздуха возгоняется. Токсична. Искусственную киноварь можно получить обработкой ртути смесью серы и щелочи или сернистыми соединениями. Существуют два современных способа: сухой и мокрый. Первый был открыт еще в XIII веке алхимиком .Альбертом Великим, а второй в 1687 году в Германии. Но еще в начале I тысячелетия н.э. западноевропейцы умели приготовлять ртутную киноварь соединением серы и ртути (Луккский манускрипт, II в. н.э.). В XIII - XV вв. применялась исключительно природная киноварь, искусственная - с середины XV века. Известны русские рецепты приготовления искусственной киновари в XVII в. Предполагается, что тогда же было начато производство искусственной киновари. Документально известно, что начиная с 1785 года киноварь производилась на заводах. Русские художники XVI - XVII вв. натуральную киноварь подвергали тщательному измельчению растиранием с водой на каменной плите, пока не исчезнут в киновари «искры». «Искры», находящиеся в киновари - это пирит или колчедан, которые сопутствуют природной киновари. В Византии и Древней Руси киноварь наряду с суриком была одной из самых распространенных красных красок. Она применялась в стенной и станковой живописи, в книжных миниатюрных и заглавных буквах рукописей и грамот, использовалась для обозначения красной строки. 207
Художественные краски и материалы Под названием «вермильон» подразумевался пигмент ярко-алый с оранжевым оттенком. Французы отличают киноварь (cynabre) от вермильона (vermilion). И то, и другое - сернистая ртуть; вторая киноварь имеет более яркий и чистый цвет, но зато более изменчива, чем первая. От французского «vermeil» - червячок, по причине сходства цвета этой краски с цветом кошенили. Иногда под «вермильоном» подразумевали киноварный порошок, прокипяченный в растворе поташа. На воздухе киноварь постепенно окисляется, покрываясь тонкой пленкой побежалости (HgO). Твердость по шкале Мооса 2-2,5 Плотность, кг/м3 8090 - 8200 Маслоемкость, г/100 г 15-20 Показатель преломления, пв° 2.854 Яркий цвет киновари со временем тускнеет. При соприкосновении со свинцовыми и медными пигментами и с маслом, содержащим свинцовую окись, киноварь чернеет. С пленкообразующими веществами киноварь проявляет различную стойкость - в эмульсионном и клеевом связующем сохраняется хорошо, в масле и в присутствии смол и воска значительно хуже. Есть упоминания о применении древнерусскими живописцами киновари на растительных клеях, что эти клеи совершенно не действуют на цвет и в то же время дают достаточно прочное сцепление красочного слоя с поверхностью левкаса. Г. Бакенгуз, посвятивший 15 лет изучению киновари, в 1911 г. писал, что киноварь с различными связующими веществами имеет различную прочность. Хуже всего на нее действует копайский бальзам, затем следуют смолы и различные жирные масла. Лучше всего киноварь сохраняется в темпере и акварели. Общим свойством киновари из различных месторождений является увеличение ее яркости при длительном растирании. Долго хранившаяся киноварь в тюбиках быстрее чернеет. Киноварь «не любит» железа, не следует хранить ее в металлических банках, толочь в железной ступке, соскребать с курантов металлическим шпателем. На Руси, при отсутствии натуральной киновари, художники ее фальсифицировали, растирая сурик с селитрой на скипидаре с добавкой воды. До 90-х годов XX века в продажу поступал искусственный аналог киновари не самого высокого качества. В воде и спирте киноварь не растворяется и не окрашивает их, разведенные кислоты и щелочи на нее не действуют. Если киноварь окрашивает спирт, то это значит, что она подкрашена органическими красителями. В силу своей изначальной тонкодисперсности, синтетическая киноварь нестабильна и со временем может непредсказуемо менять свою окраску в сторону почернения как сама по себе, так и находясь уже в красочном слое. Кроме того, под названием «киноварь» в начале XX века иногда продавались суррогатные порошковые пигменты иностранного производства, не имеющие с киноварью ничего общего. Получение этих суррогатов основано на подкрашивании свинцового сурика, свинцовой оранжевой, глинозема и других материалов красными анилиновыми пигментами. Очень часто искусственную киноварь по виду трудно отличить от киновари ртутной: определение материала должно производиться пробами на улетучивание при прокаливании, на растворение пигмента в спирте, воде и другими простыми приемами. Главный недостаток искусственной киновари состоит в быстрой потере цвета под влиянием света. В большинстве случаев искусственная киноварь применялась как примесь к настоящей. В начале XX века на заводах Товарищества И. С. Оссовецкого в Москве стали вырабатывать особый сорт искусственной киновари под названием «ализариновой». Эта краска, отличаясь всеми достоинствами ртутной киновари, имела то преимущество перед последней, что обладала более устойчивым цветом. Красящим пигментом служил ализарин, тогда как все другие сорта искусственной киновари подкрашивались фуксином (одним из первых синтетических красителей, полученным в 1856 году) 208
Пигменты Встречавшиеся в продаже сорта киновари сильно отличались по яркости и «огненности» оттенка. Лучшим сортом считалась карминово-красного цвета китайская киноварь. По некоторым данным, оттенок цвета краски значительно улучшается, если она по измельчении сохраняется в течение нескольких месяцев в темном помещении в смеси с водой или слабой азотной кислотой при частом помешивании. Киноварь часто фальсифицировалась тяжелым шпатом или гипсом, а также суриком, окисью железа, хромовой красной и др. Иногда под видом киновари продавались йодистая ртуть (йодная киноварь) или миниум (свинцовый сурик), подкрашенный эозином, или еще что-нибудь другое под названием «вермильон». Следует упомянуть еще о некоторых других соединениях совершенно иного вида и состава, но носивших в торговле также название «киноварь». • киноварь австрийская или хромовая, иначе называется «хромрот», которая есть не что иное, как основная хромово-свинцовая соль (РЬСЮ4+РЬ[ОН]2), получающаяся действием едких щелочей на среднюю хромово-свинцовую соль или же сплавлением последней с селитрой; • киноварь сурьмяная, получающаяся нагреванием до кипения смеси треххлористой сурьмы с серноватисто-натриевой или серноватисто-кальциевой солью; • киноварь сатурнова (парижская красная или минеральная оранжевая) - лучший сорт сурика, так называемый оранжевый сурик, получаемый обжиганием чистых свинцовых белил в окислительном пламени при температуре начала краснокалильного жара; • киноварь зеленая (неаполитанская зелень, шенгрюнь) представляет смесь хромовой желти с берлинской лазурью; • киноварь йодная Hgl2. На крупнейшем ртутно-сурьмяном месторождении Хайдаркан в Кыргызстане киноварь встречается в виде вкраплений в породе размерами до 3 - 5 см. Месторождение было открыто по следам древней добычи киновари и антимонита. Чаувай, расположенный в том же регионе, славится прекрасными штуфами с кристаллами киновари размером до 1,5 - 2 см в сочетании с кристаллами кварца и флюорита. В Никитовке (Донбасс) встречаются двойники киновари величиной до 5 - 8 мм. Известны также месторождения в Закарпатье - Вышковское, в Западной Сибири - Акташское, республике .Алтай, в Туве - Терлиг-Хай, в Магаданской области - Западно- Полянское и др. Крупнейшее зарубежное месторождение киновари Альмаден находится в Испании. Это едва ли не единственное в мире месторождение, остающееся в эксплуатации уже более двух тысячелетий - испанскую киноварь римляне добывали и употребляли как краску еще в VII в. до н.э. Другое крупное месторождение, расположенное близ г. Идрия в Словении, разрабатывается с XV столетия. Лучшие коллекционные образцы киновари с кристаллами до 2 - 3 см величиной происходят из Китая (провинция Хунань). Химические анализы красочного слоя древнерусских стенописей показали, что киноварь применялась во многих росписях. Обычно она употреблялась при живописи по сухому левкасу. В качестве связующего вещества брали растительные клеи - пшеничный или пшенично¬ ячменный. 3.4.13. СУРЬМЯНАЯ КИНОВАРЬ Красная сурьмяная, rouged'antimoine, antimon ziimober. По химическому составу - сульфид/оксид сурьмы - Sb2S3xSb203. Сурьмяная киноварь применялась природная и искусственная. Известна с XV века. Была распространенной краской в древнерусской живописи XV - XVII вв. Как искусственная краска была предложена Лампаиусом в 1833 году. 209
Художественные краски и материалы Цвет пигмента - оранжевато-красный. Получают осаждением из растворов хлорида сурьмы SbCl3 и гипосульфита натрия ЫагБгСЬ. Не чернеет на свету подобно ртутной киновари, не может смешиваться со свинцовыми и медными пигментами, а также со свинцовыми сиккативами. Щелочами разлагается. Иногда пигмент изготовлялся с добавлением тяжелого шпата для осветления окраски. Сурьмяная киноварь использовалась на клею, на масле и в акварели. В настоящее время не применяется. Очень токсична. Под названием «сурьмяная красная» с XIX века применяли сульфид сурьмы Sb2S3 с примесями различных фальсификатов. 3.4.14. ЙОДНАЯ КИНОВАРЬ Скарлет, бриллиантовый скарлет, йодистая серебряная, шарлак красный, шарлак блестящий. По химическому составу - йодид ртути Hgh. Искусственный пигмент. Начал употребляться в живописи с 1839 года англичанами. При нагревании обратимо желтеет. В воде нерастворим, слабо растворяется в эфирах и маслах, хорошо в кипящем спирте и в растворах хлоридов, иодидов и бромидов щелочных металлов. Получали пигмент из хлорида ртути и иодида калия осаждением. Вначале своего применения скарлет пользовался успехом, но позднее от него отказались, т.к. под действием света он разлагается и начинает желтеть, а потом чернеть. Выделявшийся йод действовал на другие краски. На акварельной живописи скарлет оставляет белые пятна, т.к. йод и ртуть постепенно полностью улетучиваются. С начала XX века эта киноварь практически перестала применяться из-за своей высокой токсичности и нестойкости. 3.4.15. РТУТНО-КАДМИЕВЫЕ ПИГМЕНТЫ Основу этих пигментов составляют смешанные кристаллы сульфидов кадмия и ртути CdSxnHgS. Благодаря тому, что сульфиды ртути и кадмия могут образовывалъ непрерывный ряд твердых растворов, пигменты дают весьма широкую гамму оттенков. Соотношение CdS: HgS равно 1 : 0,04-0,25. Плотность, кг/м3 5100 - 5200 Термостойкость, °С 400 Маслоемкость, г/100 г 20-30 Укрывистость, г/м2 45-55 Не рекомендуется применение этих пигментов вместе со свинцовыми и медными, а также с сиккативами, содержащими свинец. 3.4.16. СВИНЦОВО МОЛИБДАТНЫЕ КРОНА По химическому составу - изоморфная смесь хромата, сульфата и молибдата свинца. Примерный состав: РЬСгО* 73 - 85%, PbS04 11 - 13%, РЬМо04 10 - 15%. Свинцово- молибдатный крон был открыт в 1933 году, и с тех пор широко применяется в лакокрасочной промышленности. Встречается в природе в виде минерала вульфенита (состав РЬМо04; твердость приблизительно 3), имеет белый с желтоватым оттенком цвет. Еще в середине XIX века было замечено, что этот минерал окрашивается в красный цвет, если находится рядом с минералом крокоитом (хромат свинца). 210
Пигменты Оттенки от желтовато-красного (более мелкие кристаллы) до синевато-красного (более крупные). Рост кристаллов контролируется в процессе синтеза температурой, концентрацией, кислотностью и др. Средний размер частиц 0,3 - 0,5 мкм. По мере перехода от светлых оттенков к темным (т.е. с увеличением размера частиц) красящая способность и укрывистость уменьшаются. Цвет пигмента в основном зависит от физических свойств пигмента (дисперсности, структуры, микроструктуры и др.). Пигмент обладает высокой стойкостью к воде, органическим растворителям, удовлетворительной стойкостью к действию 3% уксусной кислоты, 1 - 2% серной кислоты, 1 - 2% NaOH. Нестойки к действию 2% соляной кислоты и Са(ОН)2. Недостаточная светостойкость. Для ее повышения поверхность модифицируют соединениями алюминия, кальция кремния. Термостойкость 180 - 200°С, у светлых кронов выше, чем темных; в улучшенных сортах до 350°С. СЮз не менее, % 21 Мо03 не менее, % 4,4 Плотность, кг/м3 5500 - 5700 Насыпной объем, л/кг 1,2 pH водной вытяжки 5-7 Маслоемкость, г/100г 17 ■ 23 Укрывистость, г/м2 20 - 24 Коэффициент преломления, по20 2,0 - 2,3 Максимальной укрывистостью и красящей способностью обладают пигменты с частицами размером 0,3 - 0,4 мкм. Хорошо диспергируется в растворах пленкообразователей. Свинцово-молибдатные крона получают осаждением нитрата свинца смесью хромата, молибдата и сульфата щелочного металла при комнатной температуре и постоянном перемешивании в кислой среде (рН=2,0 - 3,5). Широко применяются в лакокрасочной промышленности. Выпускаются оранжевые, оранжево-красные и красные свинцово-молибдатные крона. Помимо других выпускаются пигменты, пригодные для изготовления водоразбавляемых красок. Не рекомендуется использование свинцово-молибдатных кронов вместе с пигментами, содержащими сульфиды. С течением времени изменяют свой основной тон - под действием света зеленеют и темнеют. Свинцово-молибдатный крон по светостойкости значительно превосходит желтые свинцовые крона. При действии щелочей краснеют (образуются основные хроматы свинца); при действии H2S чернеют (образуется PbS). Свинцово-молибдатные крона как в чистом виде, так и в смеси с органическими пигментами и наполнителями используются для изготовления эмалей разных типов, полиграфических красок, для окраски пластмасс и других материалов. Они не применяются для фасадных и известковых красок. 3.4.17. ХРОМ КРАСНЫЙ Австрийская киноварь, красный крон, хромовая красная. Искусственный пигмеи і Впервые получен в 1809 году, а промышленно выпускался с 1818 года. Минерал - черно-красные с фиолетовым оттенком пластинчатые или игольчатые кристаллы. По химическому составу является основным хромовокислым свинцом (РЬСЮ4). Растворяется в горячих азотной и соляной кислотах, а также в концентрированных щелочах. Термостойкость до 250°С, выше разлагается с отщеплением кислорода и образованием СГ2О3, достаточно светостоек, укрывистость 60 — 70 г/м2. Плотность 2,8 г/см3. Для получения оранжево-красного пигмента, применяемого для надглазурной краски по фарфору, свинцовый сурик (48,51 м.ч. - массовых частей) травят азотной кислотой (24,28 м.ч.) и 211
Художественные краски и материалы получают раствор азотнокислого свинца, а в осадке перекись свинца. Параллельно переводят хромпик (7,77 м.ч.) в хромат, действуя на хромпик раствором соды (9,72 м.ч.) при нагреве паром. Раствор азотнокислого свинца сливают в хромат, добавляют щелочи (9,72 м.ч.) и нагревают паром до образования постоянного оранжево-красного цвета и получают основной хромовокислый свинец. Этот процесс длится 30 - 40 минут. Пигменту дают отстояться, раствор сливают и осадок промывают декантацией 50 раз до полного удаления щелочи. Плохо промытый пигмент дает матовый налет после обжига. Бывает различных оттенков от темной киновари до светлого сурика (на цвет влияет размер частиц: высокодисперсные - оранжевые, низкодисперсные - красные). Молибдат свинца. Искусственный молибдат свинца РЬМоС>4, соосажденный с хроматом свинца, образует красные хромовые пигменты. Молибдаты получаются из нормальной молибденовой кислоты Н2М0О4. Не применяют с сернистыми пигментами. 3.4.18. СУРИК СВИНЦОВЫЙ Жженые белила, сандарак, сатурновая красная, парижская красная, красный глет, red lead. Был открыт в Пиррее в Афинах (I в. до н.э.) после пожара на греческих торговых судах, перевозивших свинцовые белила (карбонат свинца) в Александрию. Белила, хранившиеся в глиняных сосудах, под воздействием больших температур превратились в красную краску - сурик (окись свинца). Состав - свинцовокислый свинец. Ближе всего отвечает формуле РЬ304 (2РЬОхРЬОг). Состав различается в зависимости от условий приготовления. Искусственный пигмент оранжево-красного цвета различных оттенков. Содержит значительное количество примесей. В XIX веке производители начинают более тщательно очищать сурик от примесей, и в первую очередь от серы, которая вызывала потемнение краски, и массикота (свинцового глёта - оксида свинца (II) РЬО), который желатинизирует карбоксилсодержащие пленкообразователи. С маслом свободный массикот способствует образованию свинцовых мыл. Вызывает быстрое загустевание лакокрасочных материалов на основе масляных или алкидных пленкообразователей вплоть до их окаменения (смешивается с маслом непосредственно перед применением). В современном техническом сурике, идущем на изготовление красок, содержится до 23% свободного свинцового глёта. В связи с этим малярные краски с суриком делались двухкомпонентными, в которых пигментная часть смешивалась с пленкообразователем непосредственно перед работой. Что же касается художественных масляных красок, то для них готовят высокодисперсный сурик, содержащий не менее 95 - 97% собственно сурика РЬзС>4. Указанные выше отрицательные качества сурика и отсутствие надежных способов сохранить его пастообразность в тюбиках привели к тому, что его все чаще стали заменять красным кадмием. Свойства свинцового сурика: Плотность, кг/м3 8500 pH водной вытяжки 8,2 Термостойкость, °С 480 Маслоемкость, г/100г 5-16 Укрывистость, г/м 180 В воде растворяется незначительно (3 г/л), но растворяется в уксусной кислоте, в азотной кислоте буреет из-за образования закиси свинца РЮ2. Чистый сурик полностью растворяется в азотной кислоте с образованием азотно-свинцовой соли и перекиси свинца. Большинство посторонних примесей не растворяются. Сурик способен придавать другим пигментам более темный оттенок. С сернистыми пигментами и свинцовыми сиккативами чернеет, изменяет цвет баканов (природных) на свету, 212
Пигменты т.к. легко отщепляет кислород. По этой же причине он постепенно бледнеет. Чем мельче растерты кристаллы, тем оттенок сурика светлее. Обладает исключительно высокими антикоррозионными свойствами. Со свободными жирными кислотами пленкообразователя образует гидрофобные мыла, которые придают пленке водостойкость. Для покрытий по цветным металлам (алюминий, магний, оцинкованное железо) свинцовый сурик непригоден. При сильном прокаливании сурик выделяет кислород и превращается обратно в окись свинца (глёт). В смеси со свинцовыми и цинковыми белилами сурик теряет свой цвет, при этом со свинцовыми карбонатными белилами и другими углекислыми соединениями сам может переходить в белила. Сурик не допускает смешения с кадмиевыми и медными красками, ультрамарином, лазурью, растительными красками, лаками и с органическими красками. Обладает высокой щелочестойкостью и пониженной кислостойкостыо. Приготовляется из массикота, или аморфной окиси свинца, прокаливанием ее при сравнительно низкой температуре и при большом доступе воздуха. Работа ведется или в муфельных, или пламенных печах, и температура держится в пределах не выше 300 - 400°С, так как при более высокой температуре массикот плавится и превращается в глёт, или кристаллическую окись свинца, которая не может быть превращена в сурик. Сорт сурика, известный под именем оранжевого сурика (иначе парижской красной краски или сатурновой киновари), приготовляется из свинцовых белил прокаливанием их в окислительном пламени. Он значительно рыхлее обыкновенного сурика и ценится дороже. Совместим с другими красными пигментами, кроме киновари и баканов. В качестве сиккатива сурик главным образом применялся русскими и греческими иконописцами при изготовлении олифы. В ряде случаев сурик смешивали с охрой, получая золотистую краску. Сурик часто используют позолотчики в полимент. Сурик был обнаружен во многих древнерусских стенописях. В XIX веке качество сурика было улучшено за счет очищения его от примесей. Большой известностью у живописцев пользовался кашинский сурик, изготовлявшийся наряду с белилами в городе Кашине. Определить натуральность пигмента можно действием разбавленной азотной кислотой, которая разлагает пигмент, образуя темно-коричневую свинцовую перекись. Крепкая уксусная кислота растворяет сурик, образуя уксусносвинцовые соли. 3.4.19. ПЛЮМБАТ КАЛЬЦИЯ По химическому составу - СаРЬОз. Цвет от светло-кремового до красного. Под действием воды медленно гидролизуется с образованием гидроксида кальция. Растворим в кислотах. Активен по отношению к карбоксилсодержащим веществам, вызывает их загустевание, а в покрытиях обеспечивает дополнительное структурирование и повышает прочность и изолирующие свойства. Плотность, кг/м3 5800 pH водной вытяжки 8,5 Маслоемкость, г/100 г 9 Плюмбат кальция образуется при сплавлении амфотерного диоксида свинца РЬОг с оксидом кальция СаО. По противокоррозионному действию превосходит свинцовый сурик и, в отличие от него, может быть использован в покрытиях по оцинкованному железу. Обладает высокой атмосферостойкостью. Применяется для пигментирования антикоррозионных грунтовок. Токсичен. 213
Художественные краски и материалы 3.4.20. РЕАЛЬГАР Красный аурипигмент. Франц, «realgar», от арабского «рахдж аль гхар», буквально - пыль пещеры, рудника. Представляет собой сернистый мышьяк As2S2 (состав переменный, скорее сплав различных соединений мышьяка с серой). Всегда присутствует немного ангидрида мышьяка. У Теофраста (IV - III в. до н.э.) упоминается реальгар, встречающийся в природе - красный сульфид мышьяка. Минерал оранжево-красного цвета, обычно в виде зернистых и плотных агрегатов, налетов, вкраплений; реже - кристаллы. На свету разрушается, превращается в порошок красно-желтого цвета. Встречается обычно вместе с аурипигментом, реже - с киноварью и золотом. Рубиново¬ красного цвета в кусках и желто-красного в порошке. Блеск от смоляного до жирного. Нерастворим в воде, спиртах, эфирах и маслах, растворяется в азотной кислоте и царской водке. В щелочах приобретает буро-черный цвет. Обладает довольно хорошей укрывистостью, но непрочен. Пигмент токсичен, при смешивании со свинцовыми и содержащими медь пигментами чернеет. С точки зрения устойчивости цвета, наиболее правильно применять пигмент в чистом виде - на клеевом связующем с последующей изоляцией от атмосферного кислорода тем же клеем. Использовался, в основном, до появления хромово-свинцовых пигментов. Хрупок. Твердость по шкале Мооса 1,5-2 Плотность, г/см3 3,4 - 3,6 Под действием солнечного света реальгар разлагается и переходит в желтую смесь аурипигмента (AS2S3) и арсенолита В настоящее время очень хороший материал производится в провинции Юньнань (Китай), где он встречается в виде друз прекрасно ограненных кристаллов. За неимением естественного реальгара иногда на практике при нагревании аурипигмента до температуры более 150°С получали красную модификацию аурипигмента, близкую по цвету и составу к реальгару. Но качество полученного таким путем пигмента было заметно хуже природного реальгара, тем более что красная модификация аурипигмента менее устойчива к воздействию света и часто теряет свой цвет, становясь вновь желтой. Ражгиль или рахгиль - название, применявшееся на Руси для обозначения красного (иногда желтого) сернистого мышьяка. Древнерусские художники еще в XI в. применяли в стенной живописи ражгиль. Исследование стенных росписей Киевского Софийского собора (XI в.) показало, что наряду с красными охрами применялся тонкоизмельченный ражгиль. Анализ красок древнерусских фресок в галерее церкви Воскресенья на Дебре и в Богоявленском соборе (Кострома), выполненных царскими иконописцами Гурием Никитиным и Силой Савиным в 1645 - 1658 гг., показал, что среди применявшихся ими красных красок был и ражгиль. Сандарак (греч. sandarake - красный мышьяк) под таким названием использовался оранжево¬ красный пигмент состава As2S2, добываемый в серебряных и золотых рудниках Пафлагонии (существовала до 7 года до н.э. — север Малой Азии на берегу Черного Моря). 3.4.21. КРАПЛАК Мареновый лак, (крапп, римский бакан, ализариновый лак, гаранс-лак, метенъ, бразиль, бакан Гобера и многие другие по цветам и оттенкам). Краплак - это осажденный экстракт отвара корней марены красильной (Rubia tintorium). Использовался еще в древнем Египте, Греции и Риме как дающий наиболее стойкий цвет от густого красно-коричневого до рубиново-малинового. Краплак был идентифицирован в розовых пятнах на гипсе в египетских гробницах (греко-римский период - 332 г. до н.э. - 395 г.). 214
Пигменты Относится к роду баканов. Для получения краплака используют алюминиево-кальциевый лак ализарина. Основой краповых баканов служат красящие вещества из краппа (корневищ многолетних растений семейства мареновых) - ализарин и пурпурин. Эти вещества мало растворимы в воде, но растворяются в спиртах, кислотах, щелочах (без изменения), эфирах и многих других органических веществах. Растворы ализарина обычно желтого, а пурпурина - красного цвета. Считается, что растение «марена красильная» было привезено в Европу крестоносцами и культивировалось там с XIII века. С XVI века красильную марену разводили в Голландии, а в XVII веке - во Франции. Марена выкапывается из земли и сушится небольшими стопками. Через 2-3 дня пучки марены собирают и оставляют сушиться в хорошо проветриваемом помещении. Сухие корни чистят от коры, измельчают и размалывают до пудры. Некоторые виды марены не могут быть использованы сразу, азиатская и голландская марена должна ферментироваться в бочках около года. Лучшая европейская марена происходит из Нидерландов, но та, что происходит из Смирны, намного лучше. Пигмент получается насыщенным, поэтому его необходимо разбавлять. Для этой цели берут глину или квасцы. Пигменты, полученные таким путем, называются лаками. Лаки - это соединения растительных пигментов с магнезией и глиноземом. Краплак содержит порой до 100% объема таких добавок. Лаки лессируют, но светостойкость их гораздо ниже, чем у минеральных пигментов. Краплак имеет очень прозрачный и стойкий (при правильном использовании и отсутствии прямого солнечного освещения) сверкающий рубиново-красный цвет. Введение в краплаки лаков или уплотненного масла еще больше повышает их яркость. Термостойкость до 220°С. Считается, что краплак (ализарин) искусственный был впервые синтезирован в 1868 (1869) году Требе и Либерманном из антрахинона. Современные краплаки приготовляют на основе антрахиноновых пигментов, представляющих собой комплексные интенсивно окрашенные соединения. По химическому составу кальциево¬ алюминиевый лак ализарина - порошок красного цвета Получают нагреванием ализарина, А1(ОН)з и СаСЬ в воде в присутствии ализаринового масла и Na2HPC>4 (pH 4,5 - 5,5) при 50°С с последующим повышением температуры до 100°С и кипячением. Пигмент ярко-красного цвета с синеватым оттенком. Краплак непрочен при смешении со многими пигментами - с белилами (цинковыми, титановыми, свинцовыми) и с охрами всех оттенков - вплоть до умбры. Наиболее опасны смеси краплака со свинцовыми красками, стронциановой желтой, окисью хрома, марганцовыми голубыми, кадмиями, умброй натуральной. Он дает растрескивание красок с углеродистыми соединениями. Краповые баканы. Еще одно популярное название для краплака, употреблявшееся на Руси. Открытие их приписывается русскому химику Марграфу, но документально известно, что уже древние греки использовали вытяжку из мареновых растений с мелом. Также краповые баканы были обнаружены в произведениях венецианцев. Часто красильная марена использовалась для окраски тканей. Для получения баканов эти красящие вещества нагревают с раствором квасцов, после осаждают раствором соды и смешивают с глиноземом, кремнеземом или основными солями. Иногда краситель сначала осаждали на основу, а затем закрепляли с помощью квасцов - таким образом получали лак-гаранс. Оттенки от светло-розового до красно-бурого. Хорошо совместимы со многими пигментами. Широко используется в живописи. Более или менее чистую смесь ализарина и пурпурина в XIX веке использовали (в миниатюре) под названием краповый кармин. Имеет ярко-красный цвет. 215
Художественные краски и материалы 3.4.22. БАКАН Заимствовано из арабско-турецкого bakkam - «красное красящее дерево», «красильное дерево». Бакан - общее название пигментов, полученных из природных красителей, добытых экстракцией из древесины или выделением из соков различных растений - аннато, кампешевое дерево, барбарис, сандал, фернамбук, куркума и др. Существовало несколько способов получения баканов, которые сводились к осаждению красителя из раствора под действием железных, оловянных, цинковых и других металлических солей, квасцов и т.п. При воздействии различных осаждающих реагентов можно получать различные цвета и оттенки баканов. Большинство рассматриваемых здесь баканов - нестойкие и неяркие органические пигменты от оранжево-красного до красно-бурого и лилового цвета. Баканы известны с глубокой древности. Древние шумеры окрашивали красным баканом склепы изнутри. Древнерусские мастера различали несколько сортов бакана: немецкий бакан, флорентийский бакан, венецианский бакан и др. Лучшим сортом бакана считался у живописцев венецианский или веницейский бакан, который относился к дорогим краскам. «Дорогие краски бакан веницейский и ярь-веницейская», и потому, «чтобы убыли было меньше», чернец Никодим из Антониева-Сийского монастыря советует их «сначала с водою терти... и яйца мало задавать». В середине XVIII века в Сенат были присланы на испытание баканы трех номеров. Бакан № 1 («лучше веницейского») был изготовлен из кошенили (см. «Кармин»), бакан № 2 («пригоден для живописных работ») из кошенили с добавкой 25% сандала и бакан № 3, изготовленный из одного сандала, был признан годным для театральных работ. В 1749 году один из способов изготовления веницейского бакана разработал М. В. Ломоносов, причем он добился особой чистоты этой краски и рекомендовал его для живописи. Из семян растения аннато получали красящее вещество орлеан (биксин) оранжево-красного цвета. Природный пигмент орлеан нерастворим в воде, но растворим в кипящем спирте. Применяется в пищевой промышленности и может использоваться в детских красках. Сейчас орлеан можно встретить в художественных лавках, но т.к. он весьма дорог, то возможны фальсификации, например красными железоокисными пигментами. Для получения сандалового бакана древесину измельчают, красящее вещество извлекают экстракцией в виде бесцветного соединения, которое при окислении на воздухе переходит в красный сандал. В рукописях встречается ряд рецептов получения красного бакана экстракцией из сандалового дерева с помощью алюмокалиевых квасцов. В случае необходимости цвет бакана можно было изменить: для осветления в него добавляли белила, а для более насыщенного красного цвета киноварь. Как следует из документов ХѴП века, бакан использовался в настенной и иконной живописи. При химическим анализе красок древнерусских стенописей бакан был обнаружен в росписях Ферапонтова монастыря (1502 г.) и Спасо-Преображенского собора в Ярославле (1563 г.) и др. 3.4.23. ФЕРНАМБУКОВЫЕ И ДРУГИЕ БАКАНЫ Нейрот, шаровой, кармазиновый, флорентийский, нейрот, красное дерево. Извлекался из бобовых растений тропических стран. Красящее вещество - бразилин, по количеству бразилина различали несколько сортов красного дерева. К пигментам, грубо говоря, не относится, т.к. заметно растворяется в воде. Обычно темно-красного цвета. Баканы содержали: глинозем, алюминиевые соли, соли олова, мел и известь. Были употребляемы на клею. В эпоху Возрождения применялся как лессировочная краска под названием бразильский лак. Красители из кампешевого дерева (синий сандал) и красного дерева (бразильского или фернамбукового) ранее применялись для изготовления краплаков. 216
Пигменты Гуммилаковый кармин, бакан-лак. Выделялся из сока тропических растений некоторыми насекомыми. Темно-красного цвета. В воде и маслах нерастворим. Низкая укрывистость. Часто из гуммилака приготовляли баканы. Существуют еще алканный бакан, бронзовый бакан (или растительная бронза), кампешевый бакан и некоторые другие. Карминный бакан, мюнхенский. Краска под этим названием состояла из элементов карминовой кислоты и водного глинозема или основного сернокислого алюминия. Ярко- красного цвета. Не очень стоек. Растворим в воде. Употреблялся в картинной и декоративной живописи. 3.4.24. МИНЕРАЛЬНЫЙ БАКАН Минеральный лак, оловянная красная. Синтетический пигмент. Отрыт в 1836 году. Представляет собой оловянно-хромовую соль Sn(Cr04)H202. Обладает красновато-фиолетовым цветом. Нерастворим в воде, спиртах, эфирах и маслах. Свето-, влаго-, атмосферо- и кислотостоек. Был предложен взамен растительных красных баканов. В соединении с известью (СаО) образует красную краску. Ранее получали в основном совместным прокаливанием оксидов олова и хрома. В тонких слоях прозрачен. 3.4.25. КАРМИН О производстве кармина из кошенили известно с древнейших времен. В библейских легендах упоминается красная краска, полученная из «красного червя», которая «ранее всех употреблялась потомками Ноя». Кармин выпускали под названиями кармин-лак, кармин лучший, кармин гарансовый, флорентийский лак, парижский лак, мюнхенский лак и т.п. Кармин - красящее вещество красновато-пурпурного цвета. Точный цвет красителя зависит от кислотности среды: в кислой среде, где рН=3, кармин будет оранжевым; в слабокислой среде, при рН=5,5 - красным, а при рН=7 краситель будет пурпурным. Натуральный краситель получают из самок кошенильных червецов, которые обитают на опунции - кактусе, произрастающем в Мексике, Центральной и Южной Америке. Опунции растут в различных частях света, но качество краски, получаемой из червецов, паразитирующих на этих растениях, значительно уступает мексиканской. Само слово «кармин» происходит от санскритского названия этих насекомых. Исходное вещество кармина - карминовая кислота - пигмент тела самок червецов или ее яиц. Для получения 1 г кармина требуется около 200 тысяч кошенильных червецов. Древние инки очень высоко ценили рубиновый оттенок, который получался из кошенильных червецов. Они использовали кармин для раскраски тел, украшения глиняной посуды, написания фресок. Некоторые из этих памятников культуры сохранились до наших дней благодаря тому, что для закрепления цвета инки смешивали кровь червецов с оловом или алюминиевыми квасцами. Кармин найден в росписях пирамид Теотиуакана (I - II в. до н.э.). Еще Плиний Старший описывал способ закрепления красителей квасцами. По аналогичной технологии кармин изготовляется и сейчас. Извлеченный из червецов кармин осаждается квасцами в щелочном растворе на гидрат окиси алюминия. Таким образом получается нерастворимый в воде карминный лак. Для получения краски кармин обязательно смешивали с глиной, так как он слишком легкий, чтобы использоваться в чистом виде. Впервые кармин попал в Европу после открытия Америки и был описан в 1549 году. Кармин лучшего качества, известный как «накарат кармин», дает великолепный цвет, особенно в рассеянном свете. Под прямым солнечным светом он полностью блекнет за 3 месяца. 217
Художественные краски и материалы Из-за своей прозрачности этот пигмент идеально подходит для лессировки. Кармин издавна известен как непрочная краска. Однако, несмотря на это, на всем протяжении XIX в. почти все фирмы занимались его производством. В некоторых странах с 90-х годов XX века кармин используется как пищевая добавка E-I20 и может применяться для детских красок. Из пищевых красителей кармин один из самых стойких к различным воздействиям. Кошенилоь. В России кошениль носила название «канцелярского семени». Из самок кошенильных червецов добывают вещество, используемое для получения красного красителя - кармина. Кроме самой популярной мексиканской кошенили, существуют родственные европейские кошенили, из которых добывали красный краситель до открытия мексиканской. В V веке появились письменные свидетельства об араратской кошенили. Источником краски был некий червяк, культивировавшийся в Армении «кармир вортан». Документ, датированный 1830 годом, так описывает получение пигмента из «камир вортана»: «После умерщвления насекомых в растворе углекислого калия оставляют в воде на 24 часа, затем кипятят в растворе мылянки (Saponaria), прибавляют дербенника (Lythrum), квасцов, процеживают и высушивают». Сохранились тканые изделия, окрашенные араратской кошенилью (IV III век до н. >.). В древнем городе Щеки на севере Азербайджана добывалась краска, называемая «кирмиз» (в переводе с азербайджанского - красная), и ею красили сукно. С XVI века выработка араратской кошенили пошла на убыль. Мексиканская кошениль обладала целым рядом преимуществ. Во- первых, краска получалась более яркая. Во-вторых, в Мексике цикл жизни насекомых короче - там получают не одно, а до пяти поколений кошенили в год и, следовательно, «урожай» не в пример обильнее. Наконец, видимо, кормовые растения, кактусы нопал и опунция, играют определенную роль - в мексиканской кошенили практически не было жира, который так мешает при обработке араратской кошенили (в ней жира до 30%). При обработке кошенили солями различных металлов по разным технологиям можно получить красители многих оттенков красного - от светло-розового до пурпурного. Польская кошениль распространена в Западной и Восточной Европе и европейской части России. Цвет от светло-розового до пурпурного. Насекомые обитают на корнях земляники и некоторых других травянистых растений. Краска из кошенили нестойкая. Кермес. Кермес - ярко-красный органический краситель, получаемый из высушенных телец червеца Coccusilici - насекомого, живущего на каменном и кермесовом дубе. Краситель экстрагировали щелочами и осаждали на квасцы. Красящая основа - кермесовая кислота С8Н12О9. В древнем Египте доя получения красной краски кермесовых червецов завозили из Персии и Месопотамии. В средние века кермес был одним из самых дорогих красителей и применялся для крашения тканей «scarlet» (алый). Художники им пользовались редко, т.к. еще в начале II тысячелетия было отдано предпочтение кармину. 3.4.26. ЧЕРЛЕНЬ Черлень (червленъ, чернель) - термин старых мастеров. Так до XVII века в русских источниках называли органический пигмент, вырабатываемый из червеца (кошенили) - насекомого, поражающего травянистые растения. Червень (месяц июнь) - время сбора червеца (лат. coccus). В XVII - XVIII веках так стали называть и природные пигменты красного, красно- бурого и красно-вишневого цвета - красную охру, привозную синопскую краску, «чермную» или кармазин, санкирь. Красящим началом является окись железа с примесями глинозема (каолина) и песка. Лучшей из добываемых в России считалась псковская черлень, известны новгородская черлень и привозная, т.н. «немецкая» черлень. 218
Пигменты Черлень, подобно охре, была самых различных сортов: «О красках же... есть... черлень псковская и черлень немецкая». «Псковская черлень прочна, немецкая черлень обладает красным цветом, напоминающим немецкий бакан». Согласно рукописям XVII века черлень часто использовали на яйце. Черлень с мелом на клею составляют краску лая. Новгородская красная представляет собой натуральную красную землю кирпично-красного цвета. В ее состав входят окись кальция (38,2%), окись железа (15,34%) и трехокись серы (0,21%). Месторождение ее, вновь открытое в 1925 - 1928 гг. близ Новгорода, разрабатывалось, вероятно, и в XII - XVII вв. Новгородской красной выполнены многие детали стенных росписей в Новгороде. Древнерусским художникам она была известна под названием черлени. Немецкая черлень темно-красного цвета, тонко измельченная и хорошо отмученная, была в XVI - XVII вв. привозной краской, приобретавшейся у английских, голландских и немецких купцов, а также в прибалтийских странах. Древнерусские художники в значительном количестве употребляли немецкую черлень для стенных росписей. Псковская черлень (скопская), нередко называемая просто черленью, темно-красного цвета с вишневым оттенком, очень мягкого теплого тона. Этот глинистый пигмент добывали из месторождений вдоль реки Великой близ Пскова. Псковская черлень была одной из самых распространенных и наиболее часто применяемых на Руси красок. Без нее до XVII не обходилась почти ни одна стенная роспись. Широко использовалась в иконописи, а также применялась в малярных красках. Черлень-слизуха - натуральная земляная краска темно-красного цвета. Принадлежала к типу жирных охр. Довольно часто применялась в стенной живописи не только для росписей, но и для подвахривания при письме лиц. Черлень-слизуха клалась в полимен і. 3.4.27. КРАСНАЯ ИЗВЕСТЬ Металлическая известь. Изобретена в 1859 году. Название произошло из-за того, что ранее известью часто называли металлические окисленные соединения. Представляет собой мышьяковокислый кобальт Co3(AsC>4)2. Нерастворима в воде и маслах, но растворима в кислотах. Растворяется в НС1, окрашивая раствор в красно-розовый цвет. Встречается в природе как кристаллогидрат (Co3(As04)2><8H20) в виде минерала эригрин (или кобальтовые цветы), а также в аморфном состоянии под названием «кобальтовый налет». Оба эти минерала содержат примесь мышьяковокислого железа (II) и кальция, а кобальтовый налет содержит еще и ангидрид (окись) мышьяка. Широко использовалась в Англии в XVIII - XIX вв. в качестве художественной краски на масле. Свето-, атмосферо- и термостойка. Температура разложения >1000°С. Плотность 3,178 г/см3. Твердость по шкале Мооса 2 - 2,5. Пигмент применялся для росписи на стекле и фарфоре. Сейчас как пигмент не применяется. Очень токсичен. 3.4.28. ЛЕМНОССКАЯ ЗЕМЛЯ Армянский болюс. Оранжево-красного цвета. Наибольшую известность приобрел «армянский болюс». Впоследствии была найдена в вулканических месторождениях, в частности на островах Греческого архипелага, и пигмент назывался «лемносская земля». Согласно Плинию, «красные, красноватые и средние между ними» земли привозили из Египта, добывали на острове Лемнос, в Каппадокии, а также в других местах. Впоследствии римляне именовали его «рубрика». Глина с примесью железа, желтовато-красного до темно-красного цвета, иногда белая, употребляется при полировке и в глазури. 219
Художественные краски и материалы Болюсами вообще называют плотные минералы, состоящие из соединения элементов глинозема (окись А1), окиси железа, кремнезема (окись Si) и воды в разных пропорциях. По сути, болюсы - это охры. Иногда болюсами называли туфы, окрашенные окислами железа. Цвет болюсов изменяется от оранжево-желтого до красно-бурого. Желто-бурые составляют т.н. «тердесьен». В кислотах растворяются, при накаливании плавятся без разрушения. Цвет не яркий и укрывистость небольшая, поэтому употреблялись редко. 3.4.29. КАССИЕВ ПУ РПУР Красный пурпур. Способ приготовления впервые был опубликован в 1681 году (из хлорида золота и олова), но как вещество был известен еще в начале н.э. Назван по имени Андреаса Кассия, стекловара из Гамбурга. В XVII веке стал широко применяться для окраски стекла и фарфора в фиолетовый, карминно-красный и розовый цвета. Состоит, в грубом приближении, из гидрата оловянной соли золота. Приготовляется смешиванием на холоде раствора хлорного золота с раствором хлористого олова и нашатыря. В зависимости от способа приготовления состав его очень различен и содержит от 18 до 40% золота и от 50 до 82% окиси олова. Нерастворим в воде, спиртах, эфирах и маслах. Термо- и светостоек. Долговечен, но очень дорог. 3.4.30. МАЛОИСПОЛЬЗУЕМЫЕ И РЕДКИЕ КРАСНЫЕ ПИГМЕНТЫ Пурпурная минеральная. (Красная пурпурная). Хромистортутная и хромистосеребряная соль HgCr04x2Hg0 и Ag2Cr04. Легко разлагаются под действием света. Первая употреблялась в декоративной живописи, а вторая в миниатюре. Из-за своей нестойкости к воздействиям не нашли широкого применения и сейчас не используются. Шарлаг (др. русск. «скорлатъ» от лат. scarlatum - название восточной ткани, окрашенной пурпуром) - темно-красная, багряная краска, «багряница». Красные краски из туфа бывают различных оттенков - от розового до вишнево-красного. Получают из армянских туфов Шахназарского месторождения. Туфы измельчают, три-четыре раза отмачивают в воде, а затем полученный тонкий красочный порошок высушивают и стирают с маслом и небольшим количеством воска (2-4 части). Приготовленные таким образом краски отличаются очень красивыми оттенками. Они вполне светоустойчивы и прочны как в чистом виде, так и в смесях с большинством красок. Персидский красный - обладает чистым красивым тоном. Добывается на острове Ормуз в Персидском заливе. Пигмент состоит из гематита (БегОз). Кристаллы гематита пластинчатой формы, размером 0,2 - 0,6 мкм. Испанский красный - исторически сложившееся название пигментов, производимых в Испании из месторождений гематита. В некоторых источниках так называются только высокожелезистые продукты, содержащие более 75% оксида железа. В других - все пигменты, производимые в Испании. Венецианская красная содержат 25 - 40% окиси железа и довольно большое количество мела или гипса. Обычно имеет малиновый оттенок. Пуіщолановый красный - известный в художественном деле пигмент, изготавливаемый путем обогащения и помола измененных вулканических туфов. К этой группе можно отнести итальянский пуццолановый красный, а также шахназаровский красный, агаракский красный, гутанкарский фиолетовый. Помимо минералов железа пигменты содержат вулканическое стекло, каолинит, галлуазит, алунит, кварц. Чистым ярко-красным цветом характеризуются пигменты шахназаровский красный и пуццолановый итальянский. 220
Пигменты Кельнская умбра готовится из землистого бурого угля и представляет собой красно-бурую краску, так же как и минеральный лак, представляющий собой тонкоизмельченное стекло, окрашенное хромовооловянной солью в красный цвет. Красные раковины. Получали из раковин моллюсков (очищали и размалывали). Имеют большое разнообразие цветов. Успешно употреблялись в живописи. Исключительно кустарного производства. Боксит (по названию местности Les Baux на юге Франции) - порода, состоящая из гидроксидов и оксигидроксидов А1. Близкая по составу к АІ203хН20. Цвет серый, желтый, красный. Отличается высокой атмосферостойкостью, светостойкостью и укрывистостью. Багор (ст. слав, багръ). Обычно этот термин относится к тону краски. Но в некоторых источниках упоминается багор как самостоятельная темно-красная краска с фиолетовым оттенком, близкая античному пурпуру. Добывалась из пурпурной улитки (лат. murex) или червеца. Кроме того, в числе древних красок фигурировала составная краска багор. Багор применялся в смеси с другими красками: «Риза багор с белилы», «исподнюю ризу прописывай багром с празеленью». В древнерусском искусстве ее использовали при написании икон. Багор употребляли для составления сложных оттенков от иссиня-вишневой и вишнево-красной до почти черной. Его состав был самый разный. Получить багор было можно, смешав: две части киновари с одной частью чернил; чернило с черленью и баканом; вап и чернило; бакан и лазорь. Сейчас считается, что «багром» называли краску, а не конкретные пигменты. Если более точно, то это были органические и неорганические вещества, окрашенные окислами железа. Литопон красного кадмия. Соосажденные красный кадмий и сульфат бария. Цвет зависит от содержания сульфата бария - 55 - 58,5%. Светостоек. Применялся с 1926 года. Тосканская красная. Красная окись железа с добавками органических пигментов (типа ализарина) для более интенсивного цвета. Красный ультрамарин. Получается из фиолетового ультрамарина под воздействием пара и соляной кислоты при температуре 150°С с последующим окислением кислородом воздуха в течение 3-5 суток. Искусственный пигмент (см. «Розовый ультрамарин») бледно-красного цвета. Имеет низкую устойчивость и маслоемкость более 45 г/100 г. 3.5. РОЗОВЫЕ И МАЛИНОВЫЕ ПИГМЕНТЫ Кроме основных цветов, есть составные, получающиеся при смешении разных цветов. Розовый цвет - смесь красного и белого. Прекрасный розовый цвет можно получить добавлением в киноварь талька, кварца или кальцита (мрамора) в значительном количестве. Темно-розовый цвет достигается также смешением белил (титановые или сурьмяные) + киноварь + немного черни + гематит. Для получения фиолетово-розовой краски используют различные соединения марганца и кобальта. В природе существует очень мало минеральных веществ, окрашенных в розовый цвет, и почти все они лессируют. 3.5.1. РОЗОВЫЙ УЛЬТРАМАРИН Синтетический алюмосиликат натрия с включением полисульфидов натрия. В зависимости от своего состава (содержания серы и натрия) может быть белым, розовым, зеленым, синим, фиолетовым и красным. Ультрамарин розовый получают в результате обработки фиолетового пигмента в растворе соляной кислоты при 180°С. Этот пигмент обладает меньшей красящей способностью и менее устойчив, чем синий ультрамарин. Маслоемкость 33 - 35 г/100 г. Плотность 2,35 г/см3. pH 6 - 9. Термостойкость до 220°С, при температурах выше 400°С в присутствии воздуха может произойти экзотермическая химическая реакция с выделением диоксида серы. Ультрамариновые пигменты устойчивы к 221
Художественные краски и материалы большинству химических реагентов, за исключением кислот. Контакт с кислотой приводит к выделению сероводорода. Нерастворимы в воде и в органических растворителях, не мигрируют в пленкообразователях. Для увеличения укрывистости и получения желаемого оттенка ультрамарины практически всегда применяют в комбинации с пигментами, обладающими неизбирательным светоотражением и высоким показателем преломления (например, с диоксидом титана). 3.5.2. ПИРОФИЛЛИТОВЫЙ РОЗОВЫЙ Пирофиллитовый розовый. Получают из пирофиллитовых (от греческого руг огонь и phyl - лист) сланцев, обогащенных окислами железа (гематитом). Оттенки сланца от розового до малинового. Основной состав: SiO? 60 - 80%, АЦОз 15 - 30%, окислы железа, щелочных и щелочноземельных металлов и серы. Художественный пигмент, отличающийся нежным «телесным» оттенком. Твердость по шкале Мооса 1 - 2, плотность 2660 - 2900 кг/м3, термостойкость более 1200°С. Устойчив к внешним воздействиям и в смесях. Может использоваться на любых пленкообразователях и в огнеупорных красках. 3.5.3. РОЗОВЫЙ КОБАЛЬТ Розовый кобальт (розовая краска). Сложная смесь СоО u MgO. Имеет розовый цвет. Получают действием гидроксида и карбоната магния на азотнокислый кобальт с последующим прокаливанием соответствующих полученных солей. Растворяется в кислотах. Влаго-, термо- и атмосферостоек. Часто употреблялся как красивая розовая краска. 3.5.4. КРАПЛАК РОЗОВЫЙ Краплак розовый. Краплак розовый - искусственный пигмент. Приготовляют на основе антрахиноновых пигментов, представляющих собой комплексные интенсивно окрашенные соединения. Впервые был приготовлен в 1868 году. Цвет краплаков может быть различным в зависимости от состава (применяемых соединений - оксиантрахинона и осадителей). Цвет краплаков, применяемых в живописи - от красного, розового до розовато-фиолетового. Краска сильно лессирующая с большой укрывистостью. На масле сохнет медленно. Введение в краплаки лаков или уплотненного масла еще больше повышает их яркость. Краплак обладает низкой светостойкостью, не изменяется в цвете при воздействии сероводорода и сернистых газов. 3.5.5. РОДОНИТ Название от греческого слова «родон», что означает «розовый». Цвет от розового до ярко- красного и коричнево-красного. Имеются большие залежи на Урале. В древней Руси его называли рубиновым шпатом. По химическому составу - силикат марганца MnSiCb с примесями силикатов железа, магния, кальция. Термостоек, нерастворим в воде, устойчив к свету, кислотам и щелочам. Твердость по шкале Мооса 5-5,5; плотность 3,40 - 3,75 г/см3. Лессирует. Основное использование - как поделочный камень. Некоторые художники XIX века использовали его в красках. 222
Пигменты 3.5.6. МАЛИНОВЫЕ БАКАНЫ Малиновые баканы. Можно получить из малины, экстрактов некоторых видов красного дерева и других растительных материалов. Аналогично всем баканам натуральный продукт вываривается с квасцами, затем осаждается поташом (или содой) и высушивается. Слабо растворяются в воде. Могут использоваться с большинством пигментов. 3.6. ФИОЛЕТОВЫЕ И СИРЕНЕВЫЕ ПИГМЕНТЫ Фиолетовый - спектральный цвет (диапазон длин волн 380 - 440 нм, минимальный для восприятия человеком), а сиреневый цвет является составным. Органические или минеральные пигменты, окрашенные в фиолетовые или сиреневые цвета, встречаются в природе редко. Из средиземноморских улиток еще задолго до нашей эры добывали природный пурпур. Чаще всего эти цвета приходится получать смешением синих, красных и белых пигментов в различных соотношениях. В живописи синтетические фиолетовые пигменты стали применяться только в XIX веке. Издревле фиолетовый и сиреневый пигменты очень ценились, а цветам приписывалось магическое или божественное значение. Фиолетовый цвет в большинстве религий считается магическим, а пурпурный со времен Древнего Рима считается символом величия. Сиреневый в индуизме означает единство с Божественной матерью. Сиреневые оттенки можно получить смешением малиновых или красных пигментов с синими в примерной пропорции 5 - 10:1. 3.6.1. ФИОЛЕТОВЫЙ УЛЬТРАМАРИН Синтетический алюмосиликат натрия с включением полисульфидов натрия. Ультрамарин в зависимости от своего состава может быть белым, розовым, зеленым, синим, фиолетовым и красным. От полисульфидов натрия зависит цветовая характеристика ультрамарина. Пигмент лессирующий темно-фиолетового цвета. Термостойкость до 260°С. При температурах свыше 400°С в присутствии воздуха может произойти экзотермическая химическая реакция с выделением диоксида серы. Укрывистость 140 - 150 г/м2. Маслоемкость 32 - 37 г/100 г. Плотность 2,35 г/см3. pH 6 - 9. Применяется на масле и в акварели. Хорошо смешивается с земляными пигментами. Фиолетовый приготовляется из синего ультрамарина действием на него хлоридом аммония при 200°С. Возможно получение и по другим технологиям - действием НС1, азотнокислого аммония и нашатыря и др. Чистый ультрамарин щелочестоек, в нашатырном спирте не растворяется и не окрашивает его, во всех разведенных кислотах разлагается, выделяя небольшое количество сероводорода и образуя бесцветное студенистое соединение. Имеет сравнительно низкую красящую способность. Пигменты нерастворимы в воде и в органических растворителях, не мигрируют в пленкообразователях. Искусственный фиолетовый ультрамарин обладает средней светостойкостью и может использоваться на различных пленкообразователях, а также при производстве чернил, акварели, копировальной бумаги и т.д. Для увеличения укрывистости и получения желаемого оттенка ультрамарины практически всегда применяют в комбинации с пигментами, обладающими неизбирательным светоотражением и высоким показателем преломления (например, с диоксидом титана). Может использоваться в детских красках. 223
Художественные краски и материалы 3.6.2. ФИОЛЕТОВЫЙ КОБАЛЬТ Пигменты представляют собой различные по составу фосфаты кобальта. Ортофосфат кобальта (II) (Со3(Р04)2х2 - 8Н2О) получают взаимодействием фосфата натрия и растворимых солей кобальта. В зависимости от количества кристаллизационной воды пигмент будет светлым или темным. Пигмент нерастворим в воде. Растворяется в кислотах, разлагается в щелочах. При нагревании с оксидом алюминия образует тенарову синь, используемую в производстве эмалей. В смеси с фосфатом алюминия используется для приготовления кобальтовой пурпурной краски. В природе встречается несколько кобальтсодержащих минералов - асболан, клаукодот, кобальтин и др., содержащие оксиды, сульфиды и арсениды кобальта. Как пигменты минералы не употребляются и являются лишь сырьем для получения кобальта. Хотя еще в Древнем Египте оксид кобальта применяли для получения синего стекла, которое, в свою очередь, в молотом виде служило прозрачным синим пигментом. Синтез впервые описан в 1859 году. Ранее под названием «кобальт фиолетовый» были известны два типа пигментов. Кобальт фиолетовый темный - безводный фосфат кобальта. Обладает красивым темно- фиолетовым цветом, стоек к высоким температурам, атмосферным воздействиям и свету. Относится к полулессирующим пигментам и применяется исключительно для производства масляных художественных красок. Для акварельных красок он малопригоден, так как при длительном нахождении в воде частично переходит в Соз(Р04)2х8Н20 сиреневого цвета. Укрывистость до 75 г/100 г. Показатель преломления 1,65 - 1,79. Маслоемкость 15-30 г/100 г. pH водной вытяжки 6-8. Плотность 2,59 кг/м3. Высокая температура плавления 1160°С позволяет использовать темный кобальт для росписи керамики. Фосфат кобальта (II) раньше иногда называли «краской Сальвета». В керамике используется темно-фиолетовый кобальтовый пигмент - ортосиликат кобальта. Кобальт фиолетовый светлый - одноводный фосфат кобальт-аммония C0NH4PO4XH2O. Очень чувствителен к нагреванию и заметно изменяет цвет при нагревании до 100°С, относится к лессирующим пигментам. Его применяют для производства масляных и акварельных художественных красок. Укрывистость до 120 г/100 г. В XVIII веке краска, носящая название в продаже «светлый фиолетовый кобальт», состояла из мышьяковокислой закиси кобальта, была ядовита и не обладала достоинствами фиолетового кобальта. При прокаливании она выделяет белые пары с запахом чеснока. Некоторые исследователи не рекомендуют смешивать фиолетовые кобалыы с желтым и красным кадмием, подразумевая, по-видимому, образование черного сульфида Со (II). В XIX веке использовался арсенат кобальта Co3(As04)2 темного фиолетового цвета, но из-за высокой токсичности от его применения отказались. 3.6.3. ФИОЛЕТОВЫЙ МАРС При прокаливании (температура более 600°С) желтого марса получают марс фиолетовый. Пигмент промывают, фильтруют и размалывают в тонкий порошок. Фиолетовый марс представляет собой окись железа в смеси с окисью алюминия, мелом или гипсом. Укрывистость 15-25 г/м2. Маслоемкость 50 - 60 г/100 г. Марс фиолетовый - светостойкий пигмент с высокой красящей способностью, обладает лессирующими свойствами, устойчив к действию щелочей и извести. Может применяться во фресковой и других родах живописи, а благодаря лессирующей способности - хорош в акварелях. На масле сохнет долго. Совместим с любыми пигментами. 224
Пигменты 3.6.4. ФИОЛЕТОВЫЙ КАПУТ-МОРТУУМ Для получения фиолетового капут-мортуума к обезвоженному купоросу добавляется 3 - 5% поваренной соли, затем смесь прокаливается при температуре 800 - 850°С в течение 5 часов до образования фиолетового оттенка. После прокаливания пигмент промывают, сушат, измельчают и просеивают. Близким по составу природным аналогом этого пигмента является минерал спекулярит (слюдоподобная разновидность гематита Ге2Оз). Пигмент стоек к воздействию высоких температур, абразивов, ультрафиолетового излучения, нефти и нефтепродуктов, сероводорода, растворов солей, кислот и щелочей. Обладает хорошими антикоррозионными свойствами и высокой прочностью. Капут-мортуум весьма укрывист, стоек в смесях с другими пигментами и может применяться во всех родах живописи. 3.6.5. ФИОЛЕТОВАЯ МИНЕРАЛЬНАЯ Марганцовая фиолетовая. По составу - фосфат марганца (II) (Мпз(Р04)2х7Н20). Получают из хлорида двухвалентного марганца и фосфорной кислоты. Этот пурпурный порошок сам или в смеси с другими продуктами является компонентом краски, называемой нюренбергской фиолетовой, которая используется в живописи и при изготовлении эмалей. В смеси с фосфатом аммония составляет бургундскую фиолетовую краску. В природе присутствует в виде минерала пурпурит, названного так в 1905 году за характерный цвет (от лат. purpureus - багряный). Представляет собой окаменелости моллюсков трубянок. Цвет от красновато-пурпурного до темного фиолетово-красного, при повышенном содержании железа - темно-коричневый. Твердость по шкале Мооса 4 - 4,5; плотность 3,2 - 3,4 г/см3. В природе встречается довольно редко: Австралия, Руанда, Германия, Намибия. Пигмент в воде нерастворим. При действии сильных окислителей переходит в оксид марганца Мп02. Ускоряет высыхание масляных и алкидных красок. К действию разбавленных кислот пигмент умеренно устойчив. В соляной кислоте при нагревании с добавлением небольшого количества сахара обесцвечивается. 3.6.6. МАРГАНЦОВАЯ ФИОЛЕТОВАЯ Под этим названием некоторыми производителями выпускается синтетический фиолетовый пигмент, по составу - пирофосфат марганца-аммония (NH4)2Mn2(P207)2. Предложен в 1868 г. Э. Лукауфом, чтобы заменить дорогой фиолетовый кобальт. Первоначально назывался «нюрнбергская фиолетовая». Применяться в качестве пигмента начал после 1890 г. Светостоек. Стоек к разбавленным кислотам, контакт с сильными щелочами приводит к выделению газообразного аммиака. Укрывистость невысокая. Термостойкость до 250°С, при температурах выше 400°С в присутствии воздуха может произойти экзотермическая химическая реакция с выделением аммиака. pH 2,5 - 4,7; плотность 2,7 - 2,9 г/см3; маслоемкость 33 г/100 г. Обладает лессирующими свойствами. 3.6.7. ПУРПУР ДРЕВНИХ Тирский пурпур, античный пурпур, римский острум, острейон. Согласно легенде пигмент был открыт в г. Тире в Финикии, когда собака тирского царя разгрызла на берегу раковину и ее морда окрасилась в пурпурно-красный цвет. Как бы там ни было, но уже за 1600 лет до н.э. финикийцы применяли пурпур для окраски тканей, а также в акварели (приблизительно в то же время окрашивание пурпуром было известно и на Крите - керамика с росписью). 225
Художественные краски и материалы Пигмент приготовляли из жидкого содержимого морских моллюсков (murex), имевших раковину. Некоторые виды имеют в стенке мантии железу, выделяющую бледно-желтую слизь, которая под действием света постепенно изменяет цвет на фиолетовый различных оттенков. Выделение этих желез от двух видов моллюсков рода Murex brandaris и Murex trunculus и составляло знаменитый пурпур древних. Секрет изготовления античного пурпура был утрачен при падении Константинополя в 1453 году. Одним из новооткрывателей пурпура в 1684 году стал англичанин Уильям Коул. Затем в течение двух веков пурпур еще несколько раз «открывали». В конце XIX - начале XX веков химик Пауль Фриндлендер сумел выделить пурпур из моллюсков. Знаменитый краситель оказался производным дибромидом индиготина. Более поздние исследования показали, что пурпур по составу представляет собой смесь 6,6'-диброминдиго и синего индиго. Археологи обнаружили много следов древних производств красителей из моллюсков, прежде всего в Средиземноморье. Сотни рабов постоянно ныряли за улитками в море. Другие рабы выдавливали их, растирали с солью и подвергали дальнейшей переработке, состоявшей из многих операций. Добытое вещество вначале было белым или бледно-желтым, но под действием воздуха и солнечного света постепенно становилось лимонно-желтым, затем зеленым и, наконец, приобретало великолепную фиолетово-красную окраску. Полученный пурпур в течение нескольких веков был самым ценным из всех красителей. Он был тогда символом власти - право носить окрашенные пурпуром одеяния было привилегией правителей и ближайших к ним знатных особ. В Риме лишь император имел право носить пурпурные одежды, а сенаторы только пурпурную полосу. Окрашивание только одного квадратного метра ткани красителем стоило баснословно дорого. Ведь для получения одного грамма пурпура нужно было обработать 10 000 улиток! В Италии до сих пор сохранилась гора Монте-Тестацео, сплошь сложенная из раковин мурексов. С падением Римской империи пурпур потерял свое значение. Пигмент нерастворим в воде спиртах, щелочах и некоторых кислотах. Обычно фиолетового цвета. Им часто лессировали красные и коричневые пигменты. Пурпур пигмент несветостойкий - выцветает. Нет доказательств его применения позднее ХѴІП века. Уже в 1990-х годах удалось обнаружить рукопись из Флоренции на тосканском диалекте с более полным описанием древнего процесса крашения «индиго». Процесс включал в себя ферментацию мяса моллюсков в течение многих часов в сосуде, закрытом от воздуха, при 50°С в слабощелочной водной среде. В таких условиях развивается анаэробный микроорганизм (развивается без доступа воздуха), который производит химическое восстановление нерастворимого пурпурного порошка в растворимое желтоватое лейкооснование. Ткань пропитывают этим основанием и выносят на воздух, под действием кислорода лейкооснование снова переходит в нерастворимый пурпур, прочно связанный с тканью. Таким образом, древний процесс производства и крашения пурпуром был восстановлен согласно современной науке. Тхелет (на иврите означает голубой цвет). Синий, пурпурный или пурпурно-голубой краситель, добываемый из тех же моллюсков (или родственных), из которых добывался античный пурпур (Hexaplex trunculus). Этот вид моллюсков обитал в северной части средиземноморского побережья Земли Израиля от Хайфы до Тира. Упоминался Плинием Старшим и Витрувием. В настоящее время существует технология получения синтетического тхелета. Анилиновый пурпурный. Первый синтетический краситель фиолетового цвета, синтезирован в 1856 г. Во Франции шелк цвета мальвы, окрашенный анилиновым пурпурным, быстро стал популярен, и вскоре мода распространилась по всему миру. 226
Пигменты 3.6.8. СИРЕНЕВЫЙ КАПУТ-МОРТУУМ Английская красная. Под этим термином понимается ярко-сиреневый железоокисный пигмент, получаемый синтетическим способом. По химическому составу капут-мортуум представляет собой окись железа FeO. Содержал примеси белых наполнителей, которые выявляли сиреневый оттенок пигмента. Капут-мортуум весьма укрывист, стоек в смесях с другими пигментами и может применяться во всех родах живописи. Наиболее часто употреблялся на масле. 3.6.9. БАГОР Багор обладает темно-красным цветом лилового оттенка. По составу является почти чистой безводной окисью железа. Приготовляется путем прокаливания обыкновенных красных земель. Древнерусские художники употребляли багор преимущественно в стенной живописи. В XVI - XVII вв. различали два сорта: немецкий багор - тонко измельченная и хорошо отмученная краска, привозившаяся из Германии, и обыкновенный багор - краска отечественного производства. Эти две разновидности багора применялись как для письма лиц, так и для одежд, архитектурных деталей, пейзажей и т.п. Лиловые тона древнерусских стенописей выполнены в большинстве случаев багором. 3.6.10. ЛИЛОВАЯ ТУФОВАЯ КРАСКА Отличается красивым и глубоким по тону темно-лиловым цветом холодного оттенка. Добывается она в Ахтинском месторождении (Армения). Лиловая туфовая краска светоустойчива и прочна как в чистом виде, так и в смесях с большинством красок. 3.6.11. СОЛЬФЕРИНО Обычно «сольферино» подразумевает ярко-красный цвет, но во второй половине XIX века под этим названием появилась темно-фиолетовая краска с синим оттенком. 3.6.12. СУРЬМА Темно-фиолетовая краска, применялась в иконописи для изображения глаз у святых. Представляет собой разведенный порошок сурьмы, который и сейчас можно приобрести в бакалейных лавках некоторых стран Востока. В Древнем Египте и Греции сурьма использовалась для подвода глаз и бровей. Русские женщины в старину также использовали сурьму как косметическое средство. 3.7. КОРИЧНЕВЫЕ ПИГМЕНТЫ Коричневый цвет не входит в палитру основных цветов. Коричневый - смешанный цвет, получается при смешивании зеленого и красного, красного и черного, желтого и пурпурного, а также оранжевого с синим. При этом получаются различные оттенки коричневого. Большое значение имеет то, от какого цвета он произошел. Если коричневый цвет образован на основе подмешивания черного цвета в красный или оранжевый, то сочетание этих цветов создается по общим правилам цветового круга. А если коричневый создан на смешении основных цветов, например красного и зеленого, то в композиции он будет плохо сочетаться с основными (красным, синим, желтым) и дополнительными (зеленым, оранжевым, фиолетовым) цветами. 227
Художественные краски и материалы В этом случае коричневый лучше всего будет сочетаться с ахроматическими (белый, черный, серый) и смешанными цветами. Коричневому цвету мы обязаны изобретению колориметра - прибора для сравнения цвета. Для идентификации различных сортов пива по оттенкам коричневого цвета английский пивовар Джозеф Ловибонд в 1885 году разработал первый колориметр. В природе в коричневый цвет окрашены органические соединения (кора деревьев, скорлупа орехов, торф, волосы, кожа) и минеральные земли (умбра, сиена, вандик и др.). Окраска земель по большей части обусловлена присутствием окислов железа. Они имеют чисто коричневый цвет. При смешении с белилами могут давать оттенки от желтоватого до синеватого. 3.7.1. УМБРА НАТУРАЛЬНАЯ Умбра земляная, толстуха, капорская или коричневая земля, вохра, толстик, турецкая, коричневая железная руда, кипрская, terred'ombrenaturelle, brulee. rohe umbra, gebrannte umbra, rawumber, bumtuinber. Название получила от Умбрии - одной из древних римских провинций. По другой версии от латинского слова umbra - тень. Можно встретить на римских фрагментах. Широко применялась с XI века. Впервые упоминается как краска в 1584 году. Известна была в старину у итальянцев под названием «falzailo». Название «умбра» входит в обиход с конца ХѴП в. Умбра под различными названиями использовалась во всех известных техниках с древнейших времен. По химическому составу - водный окисел железа (III) БегОз с окисью марганца (М11О2) + смесь кремнезема (SiCh) и глинозема (AI2O3) в различных пропорциях, от чего зависит оттенок умбры. В умбрах МпС>2 присутствует в количестве от 1,5 до 18% («корсунская» - 2 - 4,2%, «кипрская» - 12 - 18%, «германская» - 1,7%). Интенсивно поглощая свет, умбра является весьма укрывистым пигментом. Классические умбры - это темно-коричневые до черного пигменты, в которых в обязательном порядке проявлен оливково-зеленый оттенок. Особенно насыщенные тона умбры дают в масляных красках. Некоторые производители художественных красок приготовляли умбру натуральную путем смешивания в определенных соотношениях волконскоита, марса коричневого и феодосийской коричневой. К такой смесевой умбре не следовало прибавлять другие пигменты - это могло привести к изменению цвета и разрушению пленкообразователя. По своему химическому составу умбра близка к охрам, но отличается от них большим содержанием гидрата окиси марганца, представляющего главное красящее начало. Хорошие сорта умбры не содержат органических веществ. Лучшим сортом считается кипрская умбра. При содержании оксида железа менее 23% пигмент светлый, при повышении содержания оксида железа окраска темнеет, но чистота тона повышается. Характерной особенностью умбр является их способность менять свой цвет при термической обработке - приобретает красно¬ коричневый тон с рыжеватым оттенком. Умбра химически стойка и пригодна для всех родов живописи. Она относится к корпусным краскам, быстро сохнет на масле благодаря содержанию в ней соединений марганца, обладающих сушащими свойствами (сиккатив), хотя берет большое количество масла - до 100%. При смешивании с белилами проявляются зеленый и серебристо-серый оттенки. Средний размер частиц 1,5-4 мкм. Из-за высокой дисперсности иногда наблюдается проникновение умбры через лежащие поверх нее красочные слои. Плотность, г/см3 2,5 - 3,4 Термостойкость, °С 150 Маслоемкость, г/100г 40 - 100 Укрывистость, г/м2 11-40 228
Пигменты Умбры обладают большой адсорбционной способностью. Они светостойки, прочны и стойки к атмосферным воздействиям и щелочам. Путем термического воздействия из умбр получают темный красно-коричневый пигмент глубокого теплого (каштанового) тона, известный под названием «умбра жженая» (черная или бархатистая). Обладает высокой свето- и атмосферостойкостью. Иногда охры, сиены или умбры подкрашивают анилиновым красителем, для распознавания этого необходимо сделать пробу со спиртом. В случае присутствия анилинового красителя в пигменте спирт окрашивается. Краска полулессировочная и устойчивая в смесях. Для лессировочного слоя в качестве связующего применяют натуральную олифу, разбавитель - скипидар, может добавляться небольшое количество воска и сиккатив. При разрисовке слоев лучший эффект достигается при использовании составов на водном связующем, например на квасе, снятом молоке и т.д. Такой лессировочный слой высыхает быстро. Для того чтобы этот процесс немного замедлить, в состав вводят 0,5 - 0,8% глицерина. Характерным цветом для умбры является коричневый. Существуют умбры и других цветов, в зависимости от содержания окиси железа и силиката. Умбра светло-зеленая - натуральный земляной пигмент, красящие компоненты - гидраты железа с гидратами оксидов марганца и алюмосиликатами. Обладает сиккативными свойствами. Умбра жженая (черная или бархатистая). Посредством прокаливания натуральной умбры при температуре 500 - 700°С получают умбру жженую темно-коричневого оттенка и глубокого теплого тона. Обладает высокой стойкостью, с маслом стирается хорошо и берет его до 95 %, высыхает быстро. Светостоек. Кельнская умбра готовится из землистого бурого угля и представляет малораспространенную красно-бурую краску. Тертая на масле, очень плохо сохнет без принудительной сушки. При нагревании умбры с соляной кислотой образуется хлор с его характерным запахом. В щелочах умбра остается без изменения. Феодосийская коричневая - темно-коричневая кроющая краска Пигмент по составу напоминает умбру натуральную, его добывают в Крыму в районе города Феодосия. На нее по цвету и составу очень похожа «тульская коричневая». Разбелы имеют слегка фиолетовый оттенок. Термостойкость до 220°С, обладает ценными лессирующими свойствами. Нежелательны смеси с ультрамарином и золотисто-желтой «ЖХ». Обогащенная умбра приготовляется посредством прокаливания желтых охр, обогащенных гидроокисями железа и марганца. Светоустойчивость и прочность обогащенной умбры зависят от качества сырья, используемого при ее изготовлении. Существует имитация натуральной умбры, приготовляемая из обожженной охры коричневого цвета, подцвеченной волконскоитом. Сводная таблица содержания компонентов в некоторых железоокисных коричневых пигментах, % Пигмент І'С'гОл Si02 МпОг А12Оз СаО MgO Марс светлый 34-78 2-32 3-0 8,5 2,5 2,0 Марс темный 32-64 11 - 13 6-0 10 2,5 3,0 Архангельская коричневая 36-58 11 2 5 16 0,2 Феодосийская коричневая 30-48 10-40 7-12 3-4 - - 229
Художественные краски и материалы 3.7.2. МАРС КОРИЧНЕВЫЙ Марс коричневый светлый. Земляная краска светло-коричневого цвета с желтоватым оттенком. По цвету и свойствам напоминает сиену натуральную, но несколько темнее. Относится к полулессировочным краскам. Пигмент содержит значительное количество окиси железа и окись кремния. Искусственно получают прокаливанием при температуре 400°С смеси углекислого железа и гидрата окиси алюминия. Свойства те же, что у марса красного. Применяют дня производства художественных красок. Не рекомендуется смешивать с кадмиевыми пигментами. Марс коричневый темный. Пигмент глубокого темно-коричневого цвета, более укрывистая, чем марс коричневый светлый, в разбеле имеет холодноватый оттенок, но тон не изменяется. Обладает чистотой и глубиной тона при пастозном нанесении. Получают прокаливанием при температуре 400°С смеси углекислого железа, гидрата окиси алюминия и марганца. Обладает теми же свойствами что и марс коричневый светлый, но в дополнение является сиккативом. Укрывистость от 10 до 20 г/м2. Совместим с любыми, кроме кадмиевых, пигментами. Марс коричневый темный прозрачный - по цвету и химическому составу мало отличается от предыдущего пигмента. Но в отличие от марса коричневого темного обладает высокими лессирующими свойствами. Пигмент готовят искусственно. Хорошо смешивается со всеми пигментами. Минеральный коричневый. Является разновидностью пигментов на основе оксидов железа и марганца. По составу - безводная окись железа (III) с оксидом марганца и органическими веществами. Благодаря присутствию окиси марганца минеральный коричневый способствует более быстрой полимеризации масляных пленкообразователей. Цвет темно-коричневый, обладает лессирующими свойствами, очень светостоек. Обладает хорошей укрывистостью. Употребляется во всех родах живописи, включая роспись по свежей штукатурке. 3.7.3. ОХРЫ КОРИЧНЕВЫЕ Укрыв истые железоокисные пигменты коричневого цвета. Пигмент состоит из гидратов окиси железа (III), содержит БегОз - 70%, а также примесь кварца и инертных глинистых минералов - иллита (очень мягкая пластинчатая глина) и каолинита (глина - алюмосиликат с различным содержанием гидроокислов других металлов). Испытания пигмента в различных лакокрасочных системах показали полную совместимость с различными типами связующих, а также высокое качество покрытий. Маслоемкость, г/100 г 30 - 37 Укрывистость, г/м2 22 - 28 Твердость по шкале Мооса 1,5-2 Пигмент отличается высокой чистотой, не содержит тяжелых или радиоактивных металлов и химически активных соединений. Охра темная - темно-коричневый железоокисный пигмент. На масле обладает лессировочными свойствами, в лессировочных слоях имеет оранжеватый оттенок, в разбеле - розоватый. Сырье для пигмента в нашей стране добывают в районе Петрозаводска. По своему химическому составу пигмент представляет собой гидрат окиси железа. Нежелательны смеси со свинцовыми белилами, марганцевой голубой, желтыми и красными кадмиями. Охра жженая - пигмент коричневого цвета различных оттенков: от светло- до темно- коричневого (в зависимости от режимов прокаливания). Получается прокаливанием желтых охр. Светоустойчива и прочна. 230
Пигменты Охра жженая обогащенная - темно-коричневого цвета. Искусственная минеральная краска, получаемая прокаливанием смеси натуральной охры и окиси марганца. Для приготовления берут обычную желтую охру, предварительно хорошо отмученную, и взмучивают ее в воде, потом добавляют раствор марганцовокислого калия, немного сахара и нагревают до тех пор, пока розовый раствор марганцовокислого калия не обесцветится. Затем фильтруют и просушивают осадок при 60 - 80°С. Промытый и высушенный осадок является красящим веществом. Жженая охра очень светоустойчива и прочна. Обладает сиккативным действием и ускоряет «высыхание» масляных и алкидных красок. 3.7.4. МАРГАНЦОВАЯ КОРИЧНЕВАЯ Минеральный бистр, каштановая коричневая. Содержит, кроме оксидов железа и кальция, значительное количество кремнезема и гидроокиси марганца Мп(ОН)з и разновалентных его окислов, которые обуславливают окраску пигментов. Предположительно пигмент употреблялся с XII века. Марганцовая коричневая начала промышленно выпускаться в конце XIX века английской фирмой «Ровней». Производили ее двумя способами - синтетическим или обработкой марганцевой руды. Оттенок марганцовой коричневой зависит от характера содержащихся в ней окислов марганца (М1Ю2, Мп(ОН)з, МпОхОН) и может колебаться от светло-коричневого до темно-коричневого, переходящего в черный. Марганцевые пигменты могут быть отнесены к группе наиболее долговечных и устойчивых во всех отношениях. Благодаря сиккативным свойствам марганцевые пигменты способствуют быстрому высыханию олифы и масла. Марганцевые пигменты нельзя использовать для окраски резины и линолеума. В этих системах марганец активен и вызывает их превдевременное старение. С большинством пигментов и красок (за исключением нестойких органических) хорошо совместим. Цвет от светло-коричневого до почти черного. 3.7.5. КАССЕЛЬСКАЯ ЗЕМЛЯ Коричневая Ван-Дейка, кельнская коричневая земля, кельнская умбра. Род бурого угля. Пигмент относится к углеродосодержащим и при прокаливании теряет до 90% своей массы. Представляет собой углистое, гумусовое или битуминозное вещество, пропитанное гидроокислами железа. При содержании примерно по 2 - 10% окисей железа и кальция красящую основу в ней составляют уголь и гумусовые вещества. Применялась в живописи с XVI века в основном на масле и на воде. Если обжечь бурый уголь, пропитанный гидратами окиси железа, без доступа воздуха, то получим весьма нежную, прекрасных качеств краску, известную в живописи под названием Van-Deyk Broun («Ван-Дик»). Имеет высокую химическую стойкость, термостойкость до 150°С, на свету частично выцветает. Цвет черно-коричневый. Лессирует в масле, с белилами теряет свой теплый оттенок, сохнет медленно. Сейчас в живописи применяется редко, иногда при реставрации старых картин. К этому же типу пигментов, только со значительно большим содержанием окиси кремния (до 65%) относится и «звенигородская черная», широко применявшаяся во фресковой и темперной живописи в XI - XVIII вв. Сейчас применяется исключительно для художественных красок. Хорошими пигментными свойствами обладают железо-хромовые пигменты, (испанская коричневая). Представляет собой род охры, которая ранее доставлялась из Испании. Для превращения в краску эту охру только измельчают и просеивают. В Англии ее употребляли на масле и на дегте под названием ruddle. 231
Художественные краски и материалы Сюда же можно отнести и гидратированный оксид железа (гидрогематит). FeOOH. Образуется при взаимодействии растворов солей железа (III) с растворами щелочей. Эти пигменты имеют коричневый цвет с желтоватым оттенком. Благодаря малым размерам частиц обладают лессирующей способностью. И как следствие малой укрывистостью 100 г/м2, маслоемкость 70 - 90 г/100 г. Эти пигменты обладают низкой термостойкостью, поэтому наиболее применимы только в художественных красках. Искусственный «Ван-Дик» получают из железоокисных пигментов прокаливанием гидроксида железа с фосфатами щелочных металлов. Их укрывистость 15-20 г/м2, а термостойкость до 450°С. Применяется в лакокрасочных материалах и производстве пластмасс. Ван-Дик, кассельский коричневый. Пигмент темно-коричневого цвета. Представляет собой углистое, гумусовое или битуминозное вещество, пропитанное гидроокислами железа. Кассельская и близкая к ней «кельнская земля» имела широкое применение в живописи XVI - XVII веков. Свое название эти пигменты получили по месту их добычи. На 33 - 60% пигмент состоит из органических веществ. Содержание гидроксида железа обычно составляет 8 - 25%. Кроме этого, обычно содержится: монтмориллонит (до 20%), кварц (около 5%), пирит (1 - 6%), карбонаты (2 - 4%), связанная вода (10 - 16%). Обычно скопления кассельских земель находятся среди бурых углей. Близкий к кассельской земле пигмент «коричневый Ван-Дейка» (написание бывает различным) отличается более низкими содержаниями оксидов железа. В России этот пигмент известен под названием «вандик». Пигмент обладает красивым коричнево-черным цветом, лессирует в масляной краске. При нагревании более 150°С меняет свойства. В литературе приводятся сведения о частичном выцветании вандика в полотнах старых мастеров. Хотя имеются и противоположные примеры - его полной сохранности на протяжении столетий. Пигмент, близкий к вандику, добывается в Псковской области. Вандик башкирский отличается темно-коричневым цветом с глубоким теплым тоном. Его красящим началом являются продукты окисления тяжелых нефтяных фракций, что обуславливает его значительное растворение в нефтяных растворителях. Содержание органического вещества - более 90%. Ван-Дик коричневый (порховский) изготовляют из сильно разложившихся торфов в районе г. Порхова Пигмент содержит большое количество органических включений (85 — 92%),. а также окислов железа, алюминия, кремния и фосфора. Краска насыщенно коричневого цвета, разбел ее с цинковыми белилами матово-серый. Характерной особенностью является то, что паста краски отличается высокой пластичностью и легко разносится по поверхности холста 3.7.6. СИЕНА Тердесьен, сиенская земля. Принадлежит к числу болюсов (т.е. смеси водных окислов железа, алюминия и кремния). Сиены сложены гидроокислами железа (гидрогётит), содержат примесь кремнезема в форме кварца или халцедона, и в незначительных объемах — силикатов и оксигидроксидов марганца. Содержания І'егОз в сиенах составляет от 37 до 70%; они не содержат водорастворимых солей и органических веществ. Широко применялась в живописи и в малярном деле. Химически стойка, нетоксична. По мнению специалистов, классические сиены должны иметь ряд свойств — желто-коричневым тоном с теплым оттенком в полном тоне, сильными лессирующими свойствами и явным желтоватым тоном в разбеле с маслом. В живописи натуральная сиена применяется с глубокой древности. Ее очень часто применяли итальянские живописцы XIV — XVII вв., в частности, ею писал Тициан. Ускоряет высыхание масляных пленкообразователей. Хорошо смешивается с другими пигментами. Лессирует. 232
Пигменты Сиена жженая. Красно-коричневый пигмент, в основном применяется для масляной живописи. Получают прокаливанием сиенской земли. Жженые сиены характеризуются приятным бархатистым тоном, лессировочными свойствами. Ускоряют высыхание масляных красок. Могут использоваться с любыми пигментами и в любых родах живописи. 3.7.7. АРХАНГЕЛЬСКАЯ КОРИЧНЕВАЯ Земляной пигмент состоит из гидрата окиси железа и незначительного количества марганца. Добывают в Архангельской области. Пигмент темно-коричневого теплого тона - занимает промежуточное место между марсом коричневым светлым и охрой темной. Архангельская коричневая - краска менее интенсивная, чем охра темная. Пигмент полулессирующий, незначительно темнеет при высыхании и становится несколько холоднее в тоне, но приобретает глубину и цветовую насыщенность. Легко разносится по грунту, что способствует нанесению тонких слоев. В смесях с ультрамарином и марганцевыми пигментами архангельская коричневая высветляется с изменением тона. Не рекомендуется смешивать с краплаком фиолетовым, золотисто-желтой «ЖХ» и с Ван-Диком. Благодаря наличию марганцевых соединений архангельская коричневая ускоряет высыхание масляных красок. Стойка в смесях с большинством пигментов. Может использоваться на любых пленкообразователях. 3.7.8. МЕДНАЯ КОРИЧНЕВАЯ Коричневый шитгельб. Под этим названием существовало несколько различных медных пигментов разных оттенков. • Основная хромисто-медная соль. Нерастворима в воде, но растворима в разбавленной азотной кислоте. Хорошо смешивается с жирными маслами. Ядовита. Изготовлялась кустарно. • Химическая коричневая. Основные углекислые соли меди и магния прокаливают до окислов темно-коричневого цвета. Применялась для всех родов живописи. • Раствор медной соли осавдают раствором мыльной щелочи и смешивают с гипсом (CaS04><2H20). Яркого коричневого цвета, долго сохраняется на водных клеевых пленкообразователях. На масле не использовалась. 3.7.9. СЕПИЯ Название произошло от латинского sepia от древне-греческого от|л;іа - каракатица. Натуральной сепией называется краситель, который добывали из чернильного мешка морского головоногого моллюска (каракатицы - sepia). По составу коллоидный силикат магния (близок к тальку, но с гораздо большим содержанием воды). Существует сепия жидкая и твердая. Твердая замешивается на глине и выпускается в виде карандашей. Сепия бывает минеральная и жженая. Принадлежит к числу болюсов. Цвета от желто-бурого до красно-коричневого. У жженой сепии цвет темно-коричневый до бурого. Натуральная сепия использовалась европейскими художниками с середины XVIII века при рисовании пером и кистью. В последней четверти XVIII века профессор Jacob Seydelmann из Дрездена изобрел процесс получения концентрата натуральной сепии для производства акварельных и масляных красок. На масле растирается плохо и дает цвет от черного до темно-вишневого (иногда до темно¬ 233
Художественные краски и материалы зеленого). Натуральная сепия со временем рыжеет, т.к. присутствующая закись железа поглощает кислород. Отличная укрывистость. Влаго-, свето- и атмосферостойкая. Твердость 2,5; плотность около 2 г/см3. Разлагается НС1. Часто заменяла умбру и тердесьен. Натуральная сепия иногда применялась для тонирования фотографий в коричневый цвет. Одним из свойств сепии является превращение металлического серебра в сульфид, который более стоек к выцветанию. Поэтому многие старые черно-белые фотографии имеют коричневый оттенок сепии. В XX веке сепия - акварельная краска или мелок различных оттенков, приготовляется искусственным путем. Современная натуральная сепия привозится из Шри-Ланки. Искусственная сепия менее стойкая, чем натуральная. 3.7.10. АСФАЛЬТ Битум, горная смола, иудейская смола, антверпенская коричневая. От греческого «асфальтос» - смола. Настоящий асфальт приготовляется из смолы Мертвого моря в Палестине (Bitume de Judee). С древнейших времен использовался как клеящее средство, гидроизолятор и как консервант. Естественный продукт разложения доисторических растений состоит главным образом из углеводородов парафинового ряда с содержанием соединений серы и азота. Твердость 2 по шкале Мооса; плотность 1,0 - 1,2 г/см3. Хрупок, непрозрачен, коричневато-черного цвета. Растворяется в эфире, скипидаре и маслах. Употреблялся в масляной живописи и как акварельная краска (для этого асфальт растирают со спиртом). Обладает высокой химической стойкостью к минеральным кислотам и щелочам. Естественные асфальты не содержат парафина или содержат его в незначительных количествах. В средние века художники использовали асфальт как добавку в темные краски. Асфальт - краска, довольно широко использовавшаяся именно в масляной живописи. Небольшое количество асфальта (битума) присутствовало в древней краске, называемой «мумией египетской», куда входят еще ладан и другие смолы, содержавшиеся в телах египетских мумий. Первоначально для производства асфальта служил исключительно сирийский асфальт. Его добывали в окрестностях Дамаска. Чтобы получить из него краску, асфальт подвергают специальной обработке, растворяют в венецианском терпентине и сплавляют с высыхающим маслом и шеллаком. Асфальт - краска лессировочная, приятного коричневого цвета (иногда с оттенками, определяемыми исходным сырьем и способом его обработки). При смешении с масляными красками асфальт в произведениях живописи со временем мигрирует сквозь верхние слои. При температуре выше 35°С размягчается. Асфальт - плохо сохнущий материал, поэтому его нельзя использовать в чистом виде. В XVIII - XIX вв. некоторые художники начинают активно использовать асфальт в подмалевках, а также наносить его сплошным слоем. Это послужило причиной серьезных разрушений красочного слоя. Так называемое «сморщивание» поверхностного слоя, как правило, результат неумеренного использования этого пигмента. В тех случаях, когда он используется для подмалевка, красочный слой, лежащий поверх него, растрескивается - возникает так называемый плывущий кракелюр. В XIX веке взамен асфальта была выпущена краска под названием «коричневая Вибера». Нередко к нему примешивали смолы (их легко узнать по растворимости в спирте - дают светло зеленый цвет). Тонко измельченный асфальт в смеси с быстро высыхающим маслом носил название «антверпенской коричневой». Смешивается со многими пигментами. 234
Пигменты 3.7.11. МУМИЯ Египетская мумия, капут-мортуум. Смесь смолистых веществ и эфирных масел с набальзамированными животными тканями. Густое вещество, похожее на битум, который за 3000 - 4000 лет получил особые свойства и оттенок. С XVI века европейские художники использовали краску «коричневая мумия», которая изготавливалась из смеси порошка мумии, белой смолы и мирры. Мумия превосходно подходила для наложения теней, хотя и уступала водной краске. Так описывает «мумию» в начале XIX века британский производитель красок Джордж Фильд: «Краска прибыла в смеси, из которой торчали реберные кости и т.п.; сильный запах, напоминающий чеснок и нашатырь; растирается легко; наносится как паста; не подвергается влиянию влаги и нечистого воздуха». Краска была очень неоднородна и источала неприятный запах. Несмотря ни на что «мумия» пользовалась популярностью среди художников с середины XVIII по середину XIX века. К началу XX века ископаемые запасы мумий истощились. Египетская коричневая краска была редкостью и стоила недешево. В 1691 году Вильям Сэлмон составил рецепт искусственной мумии: «Возьми останки молодого мужчины (желательно рыжеволосого), умершего не от болезни, но убитого; оставь его на сутки лежать на воздухе в чистой воде, затем нарежь плоть кусочками, к которым добавь порошок мирры и немного алое, настаивай все сутки в винном спирте и терпентине». Современный пигмент, который продается под названиями «коричневая мумия» и «фиолетовая мумия», исключительно минерального состава. Его основу (до 60%) составляют железоокисные минералы гётит и гематит. Чем больше гематита, тем краснее оттенок пигмента. Кроме того, при фальсификации к пигменту примешивают каолин и кварц. Хотя известная лондонская фирма-производитель красок для художников Roberson’s продавала настоящую «коричневую мумию» до 1964 года и прекратила только когда исчерпала свои запасы мумий. Натуральный пигмент «египетская мумия» обладает высокой атмосферо- и химической стойкостью. 3.7.12. БИСТР Известен с XII века, широко применялся в Италии в XV веке, а позже голландскими художниками. Черно-бурый искусственный пигмент, употреблявшийся исключительно в акварельной живописи наподобие туши. По составу - угольная краска, похожая на асфальт. Приготовляется из сажи, собирающейся в трубах при сжигании некоторых сортов дерева, преимущественно букового. Комки сажи измельчают и просеивают через сито, а потом промывают в горячей воде. Отмытая сажа, смешанная с водой и некоторым количеством гумми, дает укрывистую черно-бурую краску. Бистр хорошо совместим с другими пигментами. 3.7.13. МАЛОИСПОЛЬЗУЕМЫЕ КОРИЧНЕВЫЕ ПИГМЕНТЫ Костяная коричневая. Этот пигмент получался преимущественно из прокаленной (без доступа воздуха) и измельченной слоновой или другой кости. Имеет большое разнообразие оттенков, но чаще употреблялись наиболее темные. Несовместимы со свинцовыми белилами. Плохо сохнут на масле. Несветостойки. Ульмин (искусственная умбра или коричневый кармин). Под этими названиями применялись бурые и черные органические вещества, находящиеся в земле, торфе и т.п., или получаемые действием щелочей и кислот на клетчатку, крахмал, камеди, сахар и др. Имеют большое разнообразие оттенков. Хорошая укрывистость. Нетоксичны. Соединяются с другими пигментами. Применялись, в основном, в миниатюре как заменитель сепии. 235
Художественные краски и материалы Коричневый Стиль де Грен (шютгельб). Отличается от баканов (как и желтый шютгельб) только содержанием непрозрачных примесей. Для живописи приготовляется из катеху и кино. Катеху (темно-коричневого цвета) - в основном (55% и выше) дубильное вещество, добываемое из бенгальского дерева, а кино (кроваво красного цвета) - смесь камеди и дубильных веществ из орехов растения Агеса. Коричневые баканы. Большое разнообразие. Из различных красителей, содержащих дубильные или ульминовые вещества. Красильное вещество вываривается с квасцами, а затем осаждается поташом. Осадок после промывки и сушки используется как пигмент. Благодаря лессирующим свойствам чаще всего использовались в акварели. Прусская коричневая, (берлинская). Искусственная смесь красной окиси и углеродистого железа. Получалась сжиганием берлинской лазури на воздухе. Стойка, прозрачна, укрывиста, нетоксична, хорошо смешивается с другими пигментами. Применялась с 1704 года до начала XX века для всех родов живописи. Санкирь. Однозначного химического состава не определено. В иконописи санкирем называли различные от коричнево-розового до зеленовато-коричневого тона краски, которыми предварительно покрывали поверхности, предназначенные под «личное письмо», т.е. изображение лиц, рук, ног и пр. В рукописи конца XVII - начала XVIII в. встречается подробное указание состава для санкиря. «Для лиц употребляется личная охра и санкирь. В одну и ту же охру надо прибавить немного киновари, чтобы она была розоватой, но не очень красной. Затем эту охру разделить пополам. В одну половину ее надо прибавить немного белил, и получишь личную охру. В другую половину надо прибавить чернил, и будет санкирь». И еще: «Сперва надо жиденько посанкирить по лицу не густо... а потом сплавить погуще...». Краску санкирь употребляли для написания волос: «Для седых краска прибавь к санкири белил... Русых пиши по санкирю, прибавив чернил». В подлинниках присутствуют многочисленные рецепты приготовления санкиря. Рекомендуется охру смешать с чернилами, охру - с чернилами и белилами, охру - с черленью и чернилами. По Ровинскому, санкирь составляют из «вохры, чернил, празелени и черлени; из вохры и празелени; из вохры с умброю или чернилами». Санкирь - составная краска довольно темного цвета и неопределенного состава. Дичь. Нейтральный цвет серовато-коричневый. Ею прописывают все тайные (теневые) места личного. Краска эта составляется из чернил, белил и вохры (или санкирь). Кудиновская коричневая земли - природная земля красивого темно-коричневого цвета различных оттенков, добываемая в Кудиновском месторождении Московской области. По своему составу является одним из соединений железа. С маслом смешивается хорошо и берет его до 64%, высыхает быстро. Вполне светоустойчива и прочна как в чистом виде, так и в смесях с большинством красок. С белилами дает очень красивые оттенки светло-кофейного, теплого по тону цвета. Хотьковская коричневая земли - природный минеральный пигмент коричневого цвета различных оттенков, от светлых до более темных. Добывается в месторождении близ села Хотьково Московской области. По своему составу является соединением железа и содержит незначительное количество марганца. Вполне светоустойчивая и прочная краска как в чистом виде, так и в смесях с другими красящими веществами. С маслом смешивается хорошо и берет его до 62%, высыхает быстро. Нанесенная тонким прозрачным слоем, эта краска обладает красивым коричнево-золотистым цветом. Реутовская коричневая. Изготовляется на основе природных земель, содержащих окислы железа в качестве красящего начала. Марганцовая коричневая. Выпускается прокалочный пигмент на основе окиси марганца. Обладает хорошими сушащими свойствами на масле. Обладает антикоррозионными свойствами, но укрывистость невысокая 130 - 150 г/м2. 236
Пигменты Железоокисный коричневый смесевой пигмент. Составной пигмент из двух железоокисных - красного и черного. Используя различные соотношения пигментов, можно подбирать более красный или более темный оттенок. Коричневый крапп. Получали медленным нагреванием краплака или ализарина до получения тусклого коричневато-красного цвета. Пигмент нестойкий и использовался редко До середины XX века производился некоторыми фирмами. 3.8. ЗЕЛЕНЫЕ ПИГМЕНТЫ Зеленый цвет — один из основных спектральных цветов с длиной волны 500 - 565 нм. Зеленый - цвет большинства растений. Зеленым цветом обладают соединения меди, кобальта, хрома, а также целый ряд органических, комплексных и смешанных соединений. Название «зеленый» связано с древним «зель». В древнерусском языке употреблялось существительное «зель» в значении «зелень, трава, молодая озимь». Этот же корень есть у знакомых нам слов «злак, зелье, зола, золотой, желтый». Зеленый широко распространен в живой природе. Большинство растений имеют зеленый цвет, обусловленный содержанием хлорофилла. Зеленый цвет почитали и земледельцы, которые защищали свои посевы с помощью магических зеленых амулетов, сделанных из минералов, зачастую привезенных за многие десятки километров. Среди минералов самые известные изумруд - окрашенная хромом разновидность берилла, зеленый нефрит, оливково-зеленый перидот - ювелирный оливин, малахит, хромдиопсид, зеленый гранат уваровит, диоптаз, сине-зеленый калиевый полевой шпат (амазонит). Одними из первых использовавшихся человеком пигментов были зеленые земли. Термин «зеленая земля» вообще относился и до сих пор употребим для самых различных зеленых минеральных пигментов. То же, но в меньших масштабах относится и к медной, хромовой, малахитовой зелени. Это зачастую вносит серьезную путаницу при идентификации и обозначении пигмента. 3.8.1. ХРОМОВАЯ ЗЕЛЕНЬ Окись хрома, матовая зелень, нату ральная зелень, зеленый крон. Безводная окись хрома (III) СГ2О3. Впервые открыт Вокеленом в 1793, чистый пигментный оксид хрома получен в 1809 году, массовый выпуск начался с 1860 года. Оливково-зеленый цвет, непрозрачен. На масле сохнет хорошо. Показатель преломления 2,5 pH водной вытяжки 7 Удельная поверхность, м2/г 6-7 Укрывистость, г/м2 12-14 Плотность, кг/м3 4800 - 5000 Маслоемкость, г/100 г 20 - 22 По твердости близок к корунду, абразив. Температура плавления 2435°С. Химически-, свето-, термо- (до 600°С) и атмосферостоек. Может окисляться до хроматов кислородом воздуха в присутствии щелочей, а также горячими растворами сильных окислителей (нитратами, перхлоратами). В высокодисперсном состоянии растворяется в сильных кислотах с образованием солей хрома (III). Хорошая красящая способность. Совместим с большинством пигментов и пленкообразователей (включая силикатные). Широко применяется в художественных и малярных красках. Оттенок можно варьировать введением добавок при синтезе. Для получения желтоватого оттенка к пигменту добавляют NaOH (5%) или ЫагСОз (10%); для получения 237
Художественные краски и материалы пигмента с синеватым оттенком добавляют борную кислоту (3%) в смеси с NaOH (0,2 - 0,5%).При избытке серы цвет пигмента получается светлее. Сырье, идущее на приготовление окиси хрома, не должно содержать примесей (солей железа, марганца и др.). Для получения пигмента используются два способа: термический из бихромата аммония (NH4)2Cr207H осадочно-прокалочный из гидроокиси хрома Сг(ОН)з. Окись хрома принадлежит к очень прочным светостойким и не изменяющимся в смесях краскам. В XIX веке под названием «хромовая зелень» в продажу поступал искусственный органический пигмент, представляющий собой темно-бурый порошок, растворимый в воде. Не рекомендуется смешивать окись хрома с краплаками, так как краплаки теряют свой тон. Пигмент укрывист и может применяться для всех видов живописи, в том числе и по сырой штукатурке. Токсичен, поэтому в детских красках не используется. Сейчас под названием «хромовая зелень» можно встретить пигмент, который представляет собой смесь желтого крона с лазурью. Изменяя количество лазури, можно получить различные оттенки. 3.8.2. ИЗУМРУДНАЯ ЗЕЛЕНЬ Зелень Гинье, эмерод, гюньетова, митлерова, смарагдовая зелень, огненная окись. По составу - гидрат окиси хрома СггОзх(1»5 - 2,5)Н20. Окись хрома - вещество зеленого цвета - была открыта в 1793 г. В 1838 г. было получено новое соединение хрома - водная окись хрома, которая была вскоре использована в качестве пигмента - изумрудной зелени. Позднее для той же цели были предложены фосфорнохромовые соединения. Изумрудная зелень применяется в живописи со второй половины XIX века. Свето- и атмосферостойка, устойчива к слабым кислотам и растворам щелочей. Известны: • аморфная изумрудная зелень с крупными частицами (1 - 10 мкм) - прозрачный неукрывистый пигмент, содержит примесь приблизительно 5% В2О5. Аморфную изумрудную зелень получают прокаливанием при 550 - 600°С смеси К2О2О7 с Н3ВО3 с последующим кипячением в воде; • кристаллическая - высокодисперсный укрывистый пигмент. Получают восстановлением в водном растворе К2СГ2О7 мелассой (сахаром) или Н2 при 300°С и 200 - 350 МПа. Показатель преломления, nD° 1,9 pH водной вытяжки 6-8 Маслоемкость, г/100 г 80-100 Укрывистость, г/м2, не более 60 Термостойкость до 200°С (выше отщепляет воду и переходит в хромовую зелень). Изумрудно-зеленого цвета. На масле в тонком слое краска почти прозрачна, в пастозном наложении - темно-зеленая, в лессировках по гризайльному подмалевку дает яркий изумрудно¬ зеленый цвет. Разбел краски с белилами дает синевато-зеленоватый тон. Дорога, но из-за красивого цвета широко используется в живописи на масле. Иногда используется для изготовления пастели. Аморфную применяют для лессирующих живописных красок, кристаллическую - для покровных. На масле сохнет довольно быстро. Раньше для удешевления в пигмент вводили различные подмеси, шпат, каолин и т.п. Краски с подмесью шпата носили название «постоянной зелени» или «перманента». Они лишены блеска подлинных хромовых красок, но не уступают им в прочности. Краска, называемая «зелень Виктории», состоит из перманента с примесью цинковой желтой. В Германии под названием «зеленый хром» изготовлялись составные краски из смеси лазурей с хромовыми желтыми. Подлинность красок определяется способностью противостоять действию щелочей и кислот. Зеленый хром при прокаливании не меняет цвет; изумрудная зелень теряет блеск. 238
Пигменты Изумрудная зелень - очень светостойкая краска; в смесях с другими пигментами достаточно устойчива. Не рекомендуется смешивать изумрудную зелень с краплаками (особенно с фиолетовым), она частично обесцвечивается и имеет вид выгоревшей краски. В случае необходимости разведения масляной изумрудно-зеленой краски не следует применять пинен или разбавитель № 2 (смесь уайт-спирита и пинена 1:1), так как краска теряет яркость и становится матовой. Для разведения нужно пользоваться уплотненным маслом № 1 или № 2. Масло следует вводить в минимальном количестве во избежание пожелтения краски. 3.8.3. ЯРЬ МЕДЯНКА Родийская зеленая, вердигри, червовидная, аппианская зелень, ярь-сколека, ярь вешщейская, зеленая медная соль, испанская зелень, венецианская ярь, немецкая ярь. Искусственная основная уксуснокислая медь - Си(СНзС00)2хпСи(0Н)2хН20. Ярью принято было называть ацетаты меди различного состава. В строгом определении пигментом ярь не является, т.к. заметно растворима в воде - около 7%. Если верить некоторым авторам, то ярь исчезла с палитры художников уже в XIX веке, что неверно. Даже в XXI веке реставраторы и художники прибегают к старинным способам получения яри-медянки. Уксуснокислую медь можно приготовить различной основности. В зависимости от состава и чистоты цвет может быть от темно-зеленого и голубого до ярко-зеленого. Менее основная соль иногда именовалась «французской ярью», а более основная - «английской ярью». Пигмент использовался с античных времен (упоминалась у Теофраста). Ярь-медянка (aerugo), по словам Плиния, была «в великом употреблении». Aerugo в греческой и романской литературе обозначала различные голубовато-зеленые или зеленые цвета коррозии, образующейся на поверхности меди, медных сплавов и медной руде. Ярь-медянка широко применялась в станковой живописи, в написании книжных миниатюр, в иконописи. Пигмент прозрачный, поэтому его, как правило, использовали в смеси со свинцовыми белилами либо со свинцово- оловянистым желтым пигментом. Применялся на масле и клею. pH водной вытяжки 5 - 5,5 Плотность, кг/м3 1882 - 1930 В России и Грузии ярь-медянка с X по XVII век была самой распространенной и яркой зеленой краской. В ранней европейской живописи ярь применялась исключительно как пигмент для усиления зеленых тонов. Чаще всего она встречается на картинах XV - XVII веков. Для усиления цвета и лучшей сохранности Леонардо да Винчи рекомендовал покрывать ярь тонким слоем алое, растворенного в винном спирте или стертом на масле. Получали пигмент окислением меди парами уксуса, вина и урины, налет потом соскабливали, сушили, размалывали. Обычно различали два вида этого пигмента, используемого в западноевропейской живописи: голубую основную ярь-медянку, изготовлявшуюся в винодельческих районах (например, на юге Франции), где виноградные выжимки смешивались с медными пластинками, и зеленую нейтральную кристаллическую ярь-медянку, получаемую путем растворения медных стружек в уксусе. Оба пигмента нестойки - голубая быстро становится зеленой, нейтральная в яичной темпере темнеет, обе темнеют на масле. Английская ярь готовилась воздействием древесной уксусной кислоты, а французская действием бродящих виноградных выжимок, содержащих уксусную кислоту брожения. В «Ерминии» Дионисия Фурнаографиота дается рецепт изготовления краски воздействием уксусной кислоты на металлическую медь под влиянием тепла. Русские живописцы, не имея хорошего и дешевого уксуса, заменяли его кислым молоком или же сырым и снятым молоком. Замена уксуса кислым молоком приводила к совершенно другим результатам - вместо уксуснокислой меди получалась медь молочнокислая; значительная 239
Художественные краски и материалы примесь казеина еще больше изменяла внешний вид и качество краски. Согласно рукописи XVI века, для ее приготовления надо: «Взять молока кислого, творожистого, положить его в медный сосуд. Медным прикрыть, да туда же положить всяких медных крох и листу веничного или трав всяких зеленых, а держать все месяц, а смотреть в месяц четыре раза и размешивать, чтоб зелено было, а держать в тепле на печи, а сушить исподволь в тепле же». Получавшаяся краска была неопределенного голубовато-зеленого цвета, и в подлинниках нередки указания об «улучшении цвета яри». Наряду с ярь-медянкой, получаемой домашними способами, была ярь веницейская, относившаяся к дорогим краскам. При нагревании с венецианским терпентином, канифолью и некоторыми другими смолами ярь-медянка образует медный резинат - прозрачный ярко-зеленый лак. Широкое применение медный резинат нашел в русской иконописи XVII - XVIII вв. - его наносили по металлическим подложкам из серебра или золота. Часто зеленый лак использовали для лессировки красочных слоев малахита или зеленых земель. Со временем резинат теряет первоначальный цвет, необратимо превращаясь в коричневую краску. Ярь-медянка очень нестабильная, из-за этого художники вынуждены были защищать ее лаком. Медянка как соединение, содержащее медь, чернеет от сернистых газов и сероводорода Другая особенность в том, что она не смешивается с цинковыми белилами, литопоном и аурипигментом, но применяется как лессировка вследствие своей прозрачности. Этот пигмент часто использовался для изображения ярких зеленых драпировок. В смеси со свинцовыми или титановыми белилами в сотношении 1:1 медянка образует укрывистую краску зеленого цвета. При длительном облучении приобретает травянистый оттенок. Укрывистость примерно равна укрывистости цинковых белил. При высоких температурах ярь-медянка разлагается до черного оксида меди - тенорита СиО. Художники вплоть до начала XX века вводили ярь-медянку в масло при повышенных температурах, и ее присутствие ускоряло отверждение масляных красок. Как суррогат яри, значительно более дешевый, предложена была нафтеновомедная соль ярко- зеленого цвета, приготовляемая из нафтеновых кислот. Ярь-медянка в смеси с арсенатом меди известна под названием «парижская зелень». Все яри ядовиты. Сейчас пигментную ярь-медянку получают при действии уксусной кислоты либо растворов, ее содержащих, на медные и латунные листы при свободном доступе воздуха. На ее основе изготовляются темперные и масляные краски, хотя в большинстве случаев это имитации яри органическими пигментами подходящего цвета. 3.8.4. ЦЕРУЛЕИН Антраценовая или ализариновая зелень. Церулеин (лат. caeruleus) - синий, зеленый. Органический пигмент синевато-зеленого цвета приготовляется растворением галлеина (продукт окисления пирогаллол-фталеина) в крепкой серной кислоте и нагреванием этого раствора до 190 - 200°С. В щелочах растворяется с образованием красивого зеленого цвета, а с двусернистокислыми щелочами образует растворимые в воде двойные соединения. Использовался для крашения тканей. В продаже встречался или в виде 10 - 20% теста, содержащего свободный церулеин, мало растворимый в воде, или в виде двойного бисульфатного соединения, представляющего черный порошок, легко растворимый в воде, спирте и эфире. Красящая способность порошкообразного церулеина в четыре раза выше красящей способности церулеина в тесте. Изредка употреблялся для окрашивания хлопчатобумажных тканей и часто в ситцепечатании. Чаще для крашения употребляется церулеин растворимый. Ткань сперва пропитывается раствором танина при 60°С, затем раствором уксуснокислого глинозема, после чего промывается 240
Пигменты и окрашивается в растворе пигмента. Для темных оттенков цвета как минеральная протрава употребляются хромовые квасцы. При соединении церулеина с каолином, глиноземом, тальком и т.п. получали хороший зеленый пигмент, который использовался на масле и на смоляных лаках. 3.8.5. ЗЕЛЕНЬ ШЕЕЛЕ Шведская зелень, литеральная зелень. Искусственный пигмент. Основная мышьяковистокислая соль меди Cu(As02)2xnCu(0H)2xmH20. Открыт шведским химиком Карлом Вильгельмом Шееле в 1778 году. Изготовление пигмента началось в конце XVIII в. Получают взаимодействием CUSO4, AS2O3 и ХагСОз в водном растворе. По своим свойствам близка к швейнфуртской зелени, поэтому нежелательно смешивать ее с пигментами на основе свинца (свинцовые белила, сурик), берлинской лазурью, киноварью и т.п. Также не рекомендуется смешивать зелень Шееле с сернистыми пигментами. Цвет, в зависимости от основности, бывает от светло- до темно-зеленого. Нерастворима в воде и спирте. Токсична. Применялась ограниченно. Иногда минеральной зеленью называли также мелко растертый малахит. 3.8.6. ДИОПТАЗ Аширит, изумруд медный. От греческого dioptas - «видеть насквозь», часто внутри кристалла видны трещинки спайности - редкий минерал, представляющий собой силикат меди CuSi04x6H20. Впервые был найден в 1785 г. бухарцем Ашир Мухаммедом в урочище Кызыл- Эспе в Центральном Казахстане. Диоптаз представляет собой прозрачные кристаллы изумрудно¬ зеленого цвета и одно время выдавался за изумруд. Цвет диоптаза в порошке яркий синевато¬ зеленый (светло-бирюзовый). Химически инертен. Применение в иконописи краски из диоптаза в большой степени ограничено ее яркостью. Твердость по шкале Мооса - 5, плотность 3200 - 3300 кг/м3. Для получения чистой монофракции диоптаза образцы следует обработать слабым (10 - 15%) раствором соляной кислоты, которая с легкостью растворяет карбонаты, практически не затрагивая диоптаз. Диоптазовый пигмент отличается красивым цветом, высокой долговечностью, стойкостью, инертностью. Совместим с большинством связующих. У опытных мастеров диоптаз находит применение не как цвет, а как «свет», используясь на заключительных стадиях работы в тонких лессировках. Диоптаз добывается в Казахстане (месторождение .Алтын Тюбе) и в Африке (Заир, Намибия). 3.8.7. ФОСФАТ ХРОМА Зеленая Шнитцера. Кристаллогидрат фосфорнокислого хрома СГРО4ХПН2О. От светло- зеленого до серовато-зеленого цвета. Нетоксичен, практически нерастворим в воде и органических растворителях, стоек к кислотам и щелочам. При температурах около 950°С теряет кристаллизационную воду, переходя в безводный ортофосфат хрома черного цвета. Плотность, кг/м3 2400 pH водной вытяжки 5,5 Маслоемкость, г/100 г 64 Укрывистость, г/м2 72 Фосфат хрома обладает высокими антикоррозионными свойствами, но чаще используется в смеси с другими антикоррозионными пигментами (например хроматами) для грунтовок на основе различных пленкообразователей. На воздухе постепенно зеленеет из-за образования 241
Художественные краски и материалы окиси хрома. Используется в антикоррозионных грунтовках. 3.8.8. ЗЕЛЕНЫЙ КОБАЛЬТ Ринманова зелень, кобальтовая зелень, бирюзовая, цинковая зелень. Зеленый пигментный кобальт был открыт шведом Свеном Ринманом в 1780 году, но до середины ХК века изготовлялся кустарно, пока не было налажено промышленное производство цинковых белил. Химический состав - соединение окиси цинка с закисью кобальта, общая формула СоО + xZnO, в зависимости от «х» (10 - 60) цвет изменяется от светло- до темно-зеленого. Согласно современным методам анализа, оксид кобальта при синтезе встраивается в решетку оксида цинка с образованием «ринмановой зелени». Растворяется в концентрированных соляной и серной кислотах. С концентрированной соляной кислотой (при нагревании) образуется раствор розовой окраски. При комнатной температуре разведенные кислоты и щелочи на пигмент не действуют. Укрывистость 60 - 110 г/м2. Ринманова зелень имеет большую маслоемкость и хорошо сохнет. Сырьем для получения ринмановой зелени могут служить: цинковые белила и сернокислый кобальт. Но лучше исходить из смеси карбонатов или оксалатов цинка и кобальта, которые сплавляют при температурах выше 1000°С. Путем многократного прокаливания с плавнем (карбонаты цинка и кобальта) и последующим промыванием с добавлением КС1 получают стойкий зеленый пигмент. Зеленые пигменты с содержанием СоО до 30% состоят из твердого раствора СоО в ZnO. Окрашенные в розовый цвет, с большим содержанием кобальта (начиная с 70% СоО), представляют собой растворы ZnO в СоО. Прокаливанием хромовой окиси, глинозема и закиси кобальта получается пигмент, носящий название gruenblauoxyd, который обладает высокой химической и светостойкостью. В 60-х годах XX века в России выпускались зеленые кобальтовые пигменты, отвечающие общей формуле CoOxxZnO уАЬОѵ Кобальт зеленый светлый с холодным синеватым оттенком представляет собой твердый раствор шпинели MgAbCb: C0AI2O4 и СоО с добавлением ZnO. Зеленые кобальтовые пигменты имели следующий состав: • кобальт зеленый темный - СоО 15гпОх0,03АІ2Оз 0,26MgO; • кобальт зеленый светлый - СоО <50гпОхО,ОЗАЬОз; • кобальт зеленый светлый с холодным оттенком - 0,5-0,55СоО 15ZnO ЕЗАІ2О3 2MgO. Существует схожий по составу зеленый пигмент титаношпинель (СоО + NiO + ZnO + ТЮ2), который иногда содержит оксиды хрома. Обладает высокой (до 500°С) термо- и химической стойкостью. Маслоемкость около 22 г/100 г, pH водной вытяжки 8-9. Используется в художественных и керамических красках. Яркий цвет, высокая укрывистость, но низкая красящая способность. Получается прокаливанием соответствующих солей при 1100 - 1200°С. Выпускается зеленый термостойкий титанат кобальта С02ТІО4. Обладает высокой химической стойкостью, маслоемкость 17 - 20 г/100 г, pH водной вытяжки около 8. Термостойкость до 1000°С. Темно-зеленый цвет имеет хромат кобальта С0СГ2О4. Плотность 4,6 г/см3, маслоемкость 14 - 18 г/100 г, pH водной вытяжки 9, термостойкость до 700°С. Свето-, кислого- и щелочестоек. Используется в любых видах красок. 242
Пигменты 3.8.9. ЗЕЛЕНАЯ ЗЕМЛЯ Тереверда, упоминаемая в документах XVIII века, переводится на русский язык как «зеленая земля» (иногда и как «празелень»). Название применимо для пигментов, встречающихся в нескольких минералах. Но наиболее важным в средневековой живописи был светлый холодный зеленый целадонит, который в небольшом количестве находили в горах поблизости от Вероны в Италии. Сегодня этот цвет заменен смесью оксида хрома, черного и белого, и охры, так как натуральная зеленая земля почти не добывается. Основной тон земляного зеленого - тусклый зеленый. Смешанный с маслом, он приобретает прозрачность и мыльную структуру, как глина. Цвет зависит от происхождения и химического состава и варьируется от светлого голубовато¬ серого с зеленоватым оттенком до темного коричнево-оливкового. Appianviride - аппианская зелень или creta viride - зеленый мел, природная минеральная краска, добывалась в Смирне. Греки называли ее «теодотион» или «феодотовская земля» по имени владельца участка земли Феодота, на котором она (согласно Витрувию) впервые была найдена. Зеленая земля - продукт естественного распада горных пород, базальтов и мелафиров. Она состоит из кремнезема, глинозема, окислов железа, магнезии, соединений калия и натрия. Элементы эти находятся в краске в виде не механической смеси, а химического соединения, что заметно отражается на свойствах пигмента. Пигмент этот был известен в глубокой древности. Зеленая земля прочна, применима во всех способах живописи, во фресковой же особенно ценна, так как не только имеет приятный тон, но и способствует лучшему закреплению некоторых красок. В последнее время зеленая земля приобрела большое значение при приготовлении красок. На ее основе изготовляют «глауконитовую зеленую» и пигмент «волконскоит». Средневековые художники использовали этот зеленый пигмент как подлежащий тон при изображении тела. Он нейтрализовал розовые тона. Согласно живописным канонам, художники покрывали доску смесью золы и клея, которая давала белый цвет. «Если писать кожу розовым цветом непосредственно поверх этого цвета, получался эффект загара». Так как розовый пигмент выцветает, большая часть портретов кажется сейчас бледными. Земля зеленая при пастозном нанесении и тянущих грунтах склонна к растрескиванию, что особенно сказывается в смесях с золотисто-желтой «ЖХ», марганцевой голубой, марганцевой кадмиевой, ультрамарином, краплаками, умброй натуральной, а также черными красками - виноградной и персиковой. Селадонит (зеленая земля). Минерал впервые описан Е. Ф. Глокером в 1847 году. Встречается в вулканических породах (например на горе Monte Baldo около Вероны, на горе Buffaure в Fassathal в Тироле и других местах). Название, употреблявшееся древними минералогами для нескольких минералов, имеющих зеленый цвет и землистое строение (глауконит, селадонит, землистый хлорит и делессит). В настоящее время это название удержалось по преимуществу за селадонитом (KMgFe3+Si40io(OH)2), имеющим по химическому составу большое сходство с глауконитом. 3.8.10. ГЛАУКОНИТ Зеленая земля и глауконит - природные глинистые минералы из группы железо- алюмосиликатов калия. Обычно содержит примесь кварца. Название от греческого глаукос - синевато-зеленый - terre-verte, зеленая земля, празелень - наиболее распространенный в природе минерал зеленого цвета, пригодный в качестве пигмента. Минерал впервые описан Керферштейном в 1828 г. Глауконит установлен в самых древних иконах. Именно к глауконитам относятся знаменитые веронские и богемские земли. Использовался без ограничения в различных живописных техниках и видах живописи. 243
Художественные краски и материалы Основной зеленый пигмент настенной живописи. Основной компонент зеленого подготовительного слоя verdaccio при написании инкарната в ранней итальянской живописи. Глауконит также зачастую присутствует в санкирных слоях древнерусских икон. Как правило, глауконитом написаны деревья, архитектура, изображение земли. По структуре глаукониты близки к гидрослюдам и к глинам монтмориллонитового состава. Принято различать крайние члены этого ряда: железистые - глаукониты, магнезиальные с ел ад о питы и алюминатные - сколиты. Благодаря структурным особенностям, глауконит обладает сорбционными свойствами и, соответственно, большой маслоемкостью, имеет склонность к коагуляции. Мягкий и рассыпчатый в сухом виде и умеренно жирный на ощупь во влажном. Легко перетирается на масле, яйце или клее. Цвет глауконитов определяется отношением Fe3+/Fe2+/Mg. При содержаниях железа менее 9% цвет серо-зеленый, 9 - 20% - светло-зеленый, более 20% - темно-зеленый. Чистые глаукониты содержат 5 - 9% К2О; 9 - 30% РегОз; 40 - 53% SiC>2- При помоле цвет глауконитовых пигментов изменяется, иногда светлеет. Плотность, кг/м3 2200 - 2900 Твердость по шкале Мооса 2-3 Маслоемкость, г/100г 17 Укрывистость, г/м2 90-250 Минерал не образует мономинеральных залежей, а входит в состав осадочных пород песчаников, алевролитов, глинистых алевролитов, мергелей, которые сформировались в морских условиях. Помимо минералов группы глауконита, в этих породах присутствует большое количество кварца, глины и примесь карбонатов. Лучшие сорта глауконита происходят из Эстонии и Псковской области и имеют сочно-зеленую окраску холодного оттенка. Оливково¬ зеленые сорта - теплого оттенка, они встречаются много чаще и хороши для использования для фона и в лессировках. Глауконитовый пигмент - один из самых стойких; он не меняется со временем, не подвержен внешним воздействиям и может использоваться в любых смесях. При наложении в один тонкий слой глауконит прозрачен и используется как лессировочная краска. Для достижения укрывистости его кладут в несколько слоев. При обжиге глауконит приобретает красивый бежевый цвет. Этот пигмент обладает сильными лессирующими свойствами и широко использовался в иконописи прошлых веков. Иногда под видом глауконита в продажу поступали глинистые или песчаные породы, подкрашенные анилиновыми красителями или медными пигментами. Окрашивание этилового спирта укажет на присутствие анилиновых красителей, окрашивание нашатырного спирта укажет на присутствие медных примесей. 3.8.11. МАЛАХИТ Горная зелень, малахитовая зелень. Малахит получил название от греческого «малахэ», мальва - растения, окраска листьев которого схожа с цветом малахита. Малахит издревле использовался в Древнем Риме и Египте. Пигмент получают главным образом из молотого минерала малахита. Широкое распространение и простота добычи сделали его довольно обычным пигментом в темперной живописи. На Руси пигмент был известен под названием «горная зелень». Во фресках Спасо-Преображенского Мирожского монастыря (XII в., Псковская обл.) византийские мастера использовали малахитовую зелень из тертого минерала. Наблюдается плеохроизм - цвет изменяется от светло-зеленого (бирюзового) до густого темно-зеленого цвета. Окраска объясняется присутствием иона меди. По составу малахит представляет собой водную углекислую соль меди — Си(СОз)хСи(ОН)2. При нагревании малахит теряет воду и разрушается, становясь черным. При взаимодействии с соляной кислотой растворяется с выделением углекислого газа. 244
Пигменты Твердость по шкале Мооса 3,5-4 Плотность, кг/м3 3900 - 4100 Показатель преломления, No 1,875 Малахит в природе ассоциирует с азуритом, часто прослеживается замещение одного минерала другим. Даже на фресках, обнаруженных в гробницах фараонов, небосвод оказался обратен в малахитово-зеленый цвет. Малахит традиционно используется иконописцами. Это долговечный пигмент. Его цвет на картинах и древних фресках не изменяется. В виде камня и зеленого песка («землистый малахит») использовался во всех техниках живописи. Не сохранилось письменных свидетельств о том, когда началось производство искусственного малахита, но одно из ранних произведений живописи, в котором был идентифицирован искусственный малахит - итальянская рукопись XIV века. Современные исследования материалов произведений живописи выявили большое разнообразие медных соединений, которые использовались в качестве зеленых пигментов. Так, помимо малахита в живописи применялись следующие минералы меди: атакамит - основной хлорид меди СиСІ2хЗСи(ОН)2, псевдомалахит - основной фосфат меди Си5(Р04)х2(0Н)4, познякит - основной сульфат меди Cu4S04(0H)6xH20, калюметит - основной хлорид меди Си(С1,0Н)2х2Н20. Эти пигменты обнаружены при исследовании различных произведений западноевропейской живописи, а также в древнерусских иконах. Хотя необходимо подчеркнуть, что широкого употребления в иконописи эти медные минералы не имели. Зеленые медные соединения, как правило, не использовались в древнерусских настенных росписях. Все медные соединения при прокаливании разлагаются до черного оксида меди - тенорита СиО. 3.8.12. ГОРНАЯ ЗЕЛЕНЬ Хризоколла, бергрюн, малахитовая зелень, златоклей, зеленая лазурь, минеральная зеленая, берг-грин. В природе встречается минерал хризоколла голубого или зеленовато- голубого цвета. По составу наиболее близко - (Си, Al)2H2Si202(0H)4xnH20. Существует как природная (коллоидный водный силикат меди; цвет - голубой, голубовато-зеленый, бурый и даже черный), так и искусственная. Известна с древности под именем хризоколла (от греческого %оХХа - клей или «золотой клей»; в древности применялась дня паяния золотых изделий). Древние различали по месту изготовления армянскую, македонскую и кипрскую хризоколлу. Вероятно, именно хризоколлу описывает Теофраст, упоминая о том, что она встречается в медных шахтах. В Западной Европе добывалась еще в I веке н.э. Римские художники употребляли ее в VI - VIII вв. Итальянцы в XIV - XVI вв. пользовались ею под названием «зеленая лазурь». Русские иконописцы в XV - XVII вв. называли ее «зеленью». Твердость по шкале Мооса 2-4 Плотность, кг/м3 2000 - 2200 Показатель преломления, Nd° 1,46 - 1,59 Хотя искусственная приготовлялась уже в I в. н.э., натуральная применялась вплоть до XVIII века, когда ее заменили искусственным азуритом (малахитом). Нестойка к высокой температуре и кислотам. В настоящее время применяется редко, а ранее использовалась во всех родах живописи. 245
Художественные краски и материалы 3.8.13. МАЛАХИТОВАЯ ЗЕЛЕНЬ Виктория, новая зелень, солидная зелень, горько-миндальная зелень, бензоиловая зелень и бенгальская зелень. По составу представляет собой двойную хлористоводородную соль цинка и тетраметилди-р-амидотрифенилкарбинола, или же сернокислую или щавелевокислую соль указанной органической щелочи. К пигментам не относится, т.к. растворим в горячей воде и в спирте. Цвет синевато-зеленый. Употребляется для окрашивания хлопка и волокон животного происхождения, т.е. шелка и шерсти. На хлопчатобумажных тканях он закрепляется при содействии танина и рвотного камня; более яркие оттенки цвета получаются, если ткани пропитать предварительно ализариновым маслом и квасцами. Иногда из малахитовой зелени получали гвинейскую зелень, которая также использовалась для окраски тканей. 3.8.14. МАЛАХИТОВЫЙ ЗЕЛЕНЫЙ Кислотно-основной индикатор: в водной среде при pH 0,1 - 2,0 переход окраски от желтой к зеленовато-голубой; при pH 11,6 - 13,6 от зеленовато-голубой к бесцветной; в неводной - к голубой. Выпускают в виде хлорида и оксалата - (СгзНгзХг^хЗНСгСАГхНгСгС^. Блестящие темно-зеленые кристаллы; растворимые в воде и этаноле. Получают конденсацией бензальдегида с диметиланилином в присутствии НС1 с последующим окислением лейкооснования и обработкой образующегося соединения щавелевой кислотой. 3.8.15. БРАУНШВЕЙГСКАЯ ЗЕЛЕНЬ Берг-грин, бременская, минеральная, нейвидергринн. Искусственный пигмент, открыт в 1764 г. Под этим названием в торговле появлялись краски различного состава. Один сорт красок состоит только из виннокаменно-медной соли, другие сорта - из водной окиси меди в смеси с гипсом, с основной углемедной солью, виннокаменно-медной и мышьяковисто-медными солями, а также в смеси со швейнфуртской краской. Чаще всего брауншвейгская зелень приготовляется действием раствора соды на раствор медного купороса. 3.8.16. СМЕШАННЫЕ ЗЕЛЕНЫЕ ПИГМЕНТЫ По сути это смеси неорганических и/или органических синих пигментов (железная лазурь, фталоцианиновый голубой и др.) с желтыми (свинцовые и цинковые кроны, желтые железоокисные, азопигменты и др.). Использованием разных пигментов и изменением их количеств в смесях можно получать широкую гамму зеленых цветов и оттенков - от светло¬ салатных до темно-оливковых. Их готовят механическим смешением сухих пигментов или их водных суспензий; осаждением одного из пигментов на частицах другого, например синтезом свинцового крона в суспензии железной лазури и добавлением модификаторов, например A12(S04)3, улучшающих пигментные свойства. Последним способом получают более качественные пигменты. Химическая, термо-, атмосферо-, светостойкость и совместимость с различными пленкообразователями определяются свойствами отдельных пигментов, входящих в состав смесей. Благодаря высокой укрывистости (7-15 г/м2) и хорошей красящей способности в смешанные зелени можно вводить 50 - 75% по массе наполнителей (барит, микробарит, кальцит, мел, тальк и др.). Во избежание расслаивания в краски и эмали добавляют ПАВ (стеарат кальция, кремнийорганические соединения, загустители). Наибольшее значение сейчас имеют. Цинковая зелень - смесь цинкового крона с железной лазурью. Как пигмент, содержащий 246
Пигменты берлинскую лазурь, быстро разрушается от действия слабых щелочей. Непригодна для применения в известковых, клеевых, эмульсионных и силикатных красках, а также по штукатурным поверхностям и цементу. Ярко-зеленая. Светостойка. В зависимости от содержания крона и лазури зелень цинковая делится на три марки: зелень цинковая цельная - без наполнителя. Зелень № 1 - с содержанием 50% наполнителя. Зелень № 2 - с содержанием 75% наполнителя. Каждый сорт зелени имеет два оттенка: светлый и темный. Зелень цинковая обладает хорошей укрывистостью (от 23 г/м2 - чистая, до 70 г/j^ — с наполнителем), высокой красящей способностью и антикоррозийными свойствами. В отличии от свинцовой зелени более устойчива к свету и действию сернистых соединений. По химическим свойствам сходна с цинковым кроном. Желтеет от действия щелочей. Хороший антикор. Свинцовая зелень - смесь желтого свинцового крона с лазурью. Яркий насыщенный цвет. Укрывиста, атмосферостойка и несветостойка. Нестойка в щелочах. В эмалевой пленке может расслаиваться. Чувствительна к воздействию сернистых соединений (чернеет), краснеет от щелочи. Применяют обычно с большим количеством наполнителя для всех видов масляных, эмалевых и полиграфических красок. Укрывистость 28 - 70 г/м2. Марганцево-кадмиевая. Краска на основе смеси марганцевой голубой и кадмия лимонного. Впервые была выпущена в 1955 году. Это краска ярко-зеленого цвета, в разбеле становится более холодной. Марганцево-кадмиевая имеет те же характерные особенности, что и марганцевая голубая, отличаясь от нее лишь большей укрывистостью. Смешивать марганцево-кадмиевую с другими пигментами можно весьма ограниченно, исключая белила. Этот пигмент имеет невысокую светостойкость. В смесях с другими красками она изменяет оттенок из-за входящего в него марганцевого голубого пигмента, что особенно выявляется в смесях с ультрамарином, кобальтом синим, краплаками, золотисто-желтой «ЖХ», марсами земляными, умбрами, Ван-Диком и архангельской коричневой. Зеленый железоокисный - относится к керновым пигментам, т.е. голубой фталоцианиновый пигмент (10%), осажденный на желтый железоокисный пигмент (90%). Цвет оливковый. Укрывистость средняя. Пригоден во всех красках. Зеленый крон (зеленая киноварь, неаполитанская зелень, шенгрюн). Представляет собой смесь желтого крона и синей берлинской лазури. Зеленая Хукера - смесь прусской синей и гуммигута. Акварельный пигмент, названный по имени художника, который начал первым его использовать. От соотношения компонентов меняются оттенки пигмента. Применяется на масле, на котором лессирует. 3.8.17. ВОЛКОНСКОИТ Волконскоитовая зелень. Довольно редкий глинистый минерал из группы смектитов, от травянисто-зеленоватого до зелено-синего цвета, встречающийся в виде прожилок и желваков (встречается в Приуралье, Пермской и Вятской областях). Впервые был обнаружен на Урале и описан в 1830 году горным специалистом А. П. Волковым, который на старых Камских рудных месторождениях обнаружил «затвердевшую глину, густо проникнутую раствором Хромова окиса». В то же время получил свое название в честь министра двора князя П. М. Волконского. В 1927 году Высшим художественным институтом была впервые выпущена художественная краска «земля зеленая - минерал волконскоит», получившая высокую оценку художников и реставраторов. Как пигмент стал использоваться после 1930 г. Похожий по виду на волконскоитовый, изготовлялся и использовался в живописи пигмент другого состава, пример - широко известная икона «Святые апостолы Петр и Павел» в 247
Художественные краски и материалы Софийском Соборе XI века в Новгороде (А. В. Виннер ошибочно предполагал, что это волконскоит). По составу волконскоит - это водный силикат окиси хрома, глинозема, окислов железа, магния и кальция. Состоит: Si02 27 - 42%; А1203 3 - 6,5%; Сг203 18 - 34%; Fe203 2 - 18%; FeO 3,5 - 4,6%; MgO 0,1- 4,0%; CaO 1,4 - 5,0%; вода 11-31%. Цвет изменяется от изумрудного (большое содержание гидрата окиси хрома) до бутылочно-зеленого. Его окраска обусловлена присутствием до 30% окиси хрома Сг203. Переработанный пигмент темно-зеленого цвета может содержать до 70% окиси хрома. Химически минерал устойчив, непрозрачен, обладает жирным блеском. Волконскоит выдерживает температуру до 1500°С и может использоваться для изготовления эмалей, глазури в керамическом и гончарном деле. Минерал устойчив к щелочам, сильными кислотами разлагается. Волконскоитовая зеленая краска приготовлялась путем тонкого измельчения минерала и незначительного добавления к порошку тяжелого шпата (сульфат бария). «Изумрудно-зеленая волконскоитовая» приготовляется из тонкоизмельченного порошка волконскоита, не содержащего примесей окиси магния и закиси железа, удаляемых обработкой минерала соляной кислотой НС1 или едким натром NaOH. Если минерал подвергнуть дальнейшей обработке, состоящей в обжиге, прокаливании и сплавлении с другими веществами, то можно получить краски лимонного, желтого и темно- желтого цветов, оранжевые различных оттенков, фиолетовые, красные и коричневые. Красная волконскоитовая получается обработкой волконскоита йодистой ртутью, желтая - обработкой волконскоита щелочью и окислением его цинковыми и свинцовыми соединениями. Эти краски из волконскоита обладают красивым и довольно ярким цветом, хорошей кроющей способностью, но они несветоустойчивы и непрочны; под действием света они через 10-12 месяцев чернеют. Волконскоитовая краска обладает большой стойкостью к химическим и атмосферным воздействиям, имеет высокую лессировочную способность. В то же время волконскоит тяжело растирается и склонен к коагуляции, красочный слой может растрескиваться. Ценится живописцами за высокую лессирующую способность и неповторимость оттенков (от ярко- до темно-зеленого). Свето- и атмосферостоек. Гигроскопичен, легко поглощает воду. Плотность, кг/м3 2200 Термостойкость, °С 100 Твердость по шкале Мооса 2 - 2,5 Маслоемкость, г/100г 25 Показатель преломления, Np 1,5 85 Предположительно иконописцы еще до официального открытия этого минерала использовали его в изготовлении волконскоитовых красок. Волконскоит и зеленая земля при пастозном нанесении и тянущих грунтах склонны к растрескиванию, что особенно сказывается в смесях с золотисто-желтой «ЖХ», марганцевой голубой, марганцевой кадмиевой, ультрамарином, краплаками, умброй натуральной, а также черными красками - виноградной и персиковой. Единственное неудобство при работе с волконскоитом связано с его высокой жирностью и вязкостью, которые усложняют растирку пигмента. Одним из способов устранения этой помехи служит добавка небольшого количества кварцевого песка или мраморного порошка в волконскоит при его растирке. В 1966 году началось производство искусственного волконскоитового пигмента под названием «волконскоитовая зелень». Искусственный пигмент обладает стабильным цветом, 248
Пигменты требует меньше затрат на перетирку и более стоек, чем природный, содержит СГ2О3 до 70%. Наиболее употребим для масляной лессировочной краски. Может применяться в реставрационных работах, для изготовления эмалей, глазури в керамическом и гончарном производстве, для производства защитно-декоративных красок. 3.8.18. ПРАЗЕЛЕНЬ Была распространена с древности. Имелось несколько различных составов. Один из известных- уксуснокислая основная медь. Празеленью называли также различные зеленые земли синевато-зеленого цвета - в большинстве случаев это были природные пигменты, красящим началом которых является глауконит. В сборнике XVII в. предлагаются все известные рецепты составления празелени: «празелень ярь бель шафрану больше; празелень ярь желть; празелень ярь бель; празелень желть синь; празелень желть синь бель; празелень вохра синь; празелень вохра с чернилом синь». Возможно, что все эти мастера и не знали другой празелени, кроме составной. О том, что существовала природная, а не составная празелень, явствует из рукописи конца XVII - начала ХѴПІ в., где наряду с ярь-медянкой, ярью веницейской, зеленью упоминается «празелень брусками цветом синевата». Празелень употреблялась в иконописи главным образом для того, чтобы «писать поля свет» (фон), а именно горы, земли, т е. те части изображения, где не требовалось особой яркости. По мнению Щавинского, такой краской, неяркой, синевато-зеленой, дешевой, несомненно, должна быть краска из группы натуральных земель (веронская, богемская земля и др.), красящим началом которых является минерал глауконит. 3.8.19. ШВЕЙНФУРТСКАЯ ЗЕЛЕНЬ Венская, базельская, новая, бриксонская, эйслебенская, вюрцбургская, попугайная, оригинальная, английская, парижская, покровная, нейгрин. Искусственный пигмент. По составу: двойная соль уксусно- и мышьяковистокислой меди. Си(СНзС00)2хЗСи(Аз02)2 (приблизительное процентное содержание: окиси меди - 31,24%, мышьяковистой кислоты - 58,62%, уксусной кислоты - 10,14%). Пигмент открыт в 1800 году Миттисом. В 1814 году компания красителей и свинцовых белил Вильгельма Заттлера из баварского городка Швайнфурта начала выпускать смесь ацетата-арсената меди, которая позволяла получать прекрасный изумрудно-зеленый цвет на бумажной основе и получила название «швейнфуртской зелени». Оттенок цвета изменяется от светло- до темно-зеленого, но всегда с небольшим синеватым отливом. Она обладает хорошей кроющей способностью и употребляется как масляная и водная краска. Швейнфуртскую зелень можно получить растворением зелени Шееле в кипящей уксусной кислоте. На практике ее приготовляют взаимодействием медного купороса с мышьяковистокислым натрием и обработкой осадка раствором уксусной кислоты. Обладает очень ярким зеленым цветом. Пигмент атмосферостоек, на масле лессирует. С некоторыми металлическими пигментами изменяет цвет. В присутствии влаги дает грязно¬ бурый оттенок. Буреет и чернеет в присутствии сероводорода и сернистых пигментов. Легко растворяется в кислотах и аммиаке, образуя синий раствор, не изменяющийся при кипячении. В клеевых красках разлагается с выделением ядовитых газов. Пигмент токсичен, что сильно ограничивало его применение в живописи и в красильном деле. В продаже в чистом виде почти никогда не встречался. Примесями служили мел, тальк и некоторые желтые и синие пигменты. 249
Художественные краски и материалы 3.8.20. ЗЕЛЕНЫЙ УЛЬТАМАРИН Зеленый ультрамарин изготовляется аналогично синему ультрамарину. Впервые синтезирован в 1828 г. Обладает всеми свойствами, общими для ультрамаринов. Главное его применение в малярном деле, но лучшие сорта применялись и в живописи. Ввиду недостаточной яркости цвета как самостоятельный пигмент использовался крайне редко. Для фальсификации и усиления цвета к ультрамарину часто примешивались берлинская лазурь, горная синь, шмальта, индиго и крахмал. Чистый ультрамарин в нашатырном спирте не растворяется и не окрашивает его. Разлагается слабыми кислотами (уксусная, угольная и т.п.), выделяя небольшое количество сероводорода и обесцвечиваясь с образованием бесцветного студенистого соединения. 3.8.21. МАЛОИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ЗЕЛЕНЫЕ ПИГМЕНТЫ Метиленовая зелень, (парижская зелень, йодная зелень, ночная зелень). В качестве пигмента употреблялась редко. По составу двойная хлористоводородная соль цинка и хлорометилгексаметилпарарозанилина, темно-зеленые кристаллы, растворимые в воде с образованием сине-зеленого цвета. Употребляется, главным образом, для окрашивания шелка. Эта краска при повышении температуры выше 60°С разлагается, меняя зеленый цвет на синий. Это, в значительной степени ограничивает ее применение. Ауэрсбергова зелень (горная зелень, медная зелень). Относится к баканам, т.к. получается осаждением поташом или содой растворимой соли из раствора медного купороса. После промывки и сушки получали синевато-зеленый малоукрывистый пигмент, который изредка употреблялся в масляной живописи. После растирания на масле принимает зеленый оттенок. Умбра темно-зеленая - смесь из минеральных пигментов шпинели зеленой, окиси хрома и талька. Природная шпинель - алюмината магния MgAhO^. Твердость по шкале Мооса - 8; плотность - 3,6 г/см3. Марганцовая зеленая. Основной манганат бария BaMn04»nBa(0H)2; п=1 - 2,5. Впервые упоминается в 1840 году, с 1860 года используется как пигмент. В конце XIX века имел название «кассельская зеленая». Чистый манганат бария ВаМп04, получаемый спеканием оксида марганца и нитрата бария, иногда упоминался как «марганцовая зеленая» или «зелень Роаенштиля». Насыщенного изумрудно-зеленого цвета. Устойчив к щелочам, но разрушается даже слабыми кислотами. Использовалась во фресковой живописи. Бременская зелень (vertde breme, blaugrun, kalkgrun). По составу близка брауншвейгской. Состоит из гидрата окиси меди светлого сине-зеленого цвета. На масле она через сутки принимает чисто зеленый цвет вследствие образования зеленого медного мыла. Приготовляется из хлорокиси меди. Хлориты. Твердость от 2 до 3, плотность 2,6 - 3,3. В целом хлориты - это силикаты, обладающие высокой светостойкостью, устойчивостью к кислотам, щелочам и являются прекрасным материалом для живописи. Окраска связана с присутствием ионов двухвалентного железа. Различаются следующие минеральные виды: гониерит, клинохлор, кукеит, манандонит, нимит, ортошамозит, пенантит, судоит и шамозит. При помоле хлориты дают порошок зеленого цвета невысокой интенсивности. Хлориты широко применялись русскими иконописцами в работе. Считается что именно хлоритовые породы использовались при написании фресок Ферапонтова монастыря. При использовании хлоритов не рекомендуется сильный перетир пигмента, следствием чего может быть потеря цветовых свойств пигмента. Богатые хлоритами сланцы с незначительным содержанием кварца, полевого шпата и рудных минералов представляют собой прекрасное сырье для изготовления пигмента. 250
Пигменты Смарагдовая зелень, бриллиантовая зелень, этиленовая зелень, прочная зелень, китайская зелень. Пигмент назван в честь драгоценного камня «смарагд» - изумруд. Искусственный органический пигмент. По составу сернокислая соль тетраэтилди-р- амидотрифенилкарбинола, представляет собой золотистые, растворимые в воде с зеленым цветом кристаллы. Употреблялся для окрашивания шелка, шерсти, джута и кожи. Оттенок цвета - красивый желтовато-зеленый, хотя красящая способность несколько меньше метиленовой зелени; закрепляется на волокнах точно так же. Арнодонова зеленая краска - служит для набивки тканей и хотя не яркого оттенка, но имеет чисто зеленый цвет даже при искусственном освещении; неядовита; по химическому составу представляет собой гидрат окиси хрома. Получается при нагревании до 170 - 180°С кристаллического фосфорнокислого аммония (128 ч.) с кислым хромовокислым кали (149 ч.); полученную массу промывают водой. Более яркого оттенка, но уже с ядовитыми свойствами эта краска получается, если часть фосфорнокислого аммония заменить мышьяковокислым. Щелочная зелень (виридин). Искусственный органический краситель ограниченного применения для окраски тканей в кислых растворах. По свойствам приближается к щелочной голубой. Крашение ведется аналогичным образом. Употребляется очень редко для окрашивания шерсти и шелка. Смешением щелочной зелени с щелочной синью получается целый ряд красивых зеленовато-синих оттенков. Изредка упоминается как живописный пигмент. Кислотная зелень (гвинейская зелень, зелень Гельвеция). Представляет собой натриевую соль диэтилдибензилдиамидотрифенилкарбинолсульфокислоты. Близка к малахитовой зелени. Употреблялась только для окрашивания шерсти и шелка. Пигмент легко растворим в воде, трудно в спирте, крашение им производится всегда в кислой ванне. По сравнению с малахитовой зеленью красящая способность кислотной зелени значительно меньше. Изредка упоминается как живописный пигмент. Нафтоловая зелень. По составу двойная соль закиси железа и натриевой соли нитрозо-р- нафтолмоносульфокислоты. Темно-зеленый порошок, растворимый в воде с желто-зеленым цветом. Он употреблялся исключительно для окрашивания шерсти и шелка. Окрашивает шерсть из кислого раствора в присутствии железных солей в зеленый цвет. Вместо винного камня иногда употребляли 10% глауберовой соли и 2 - 3% серной кислоты. Окрашивание нафтоловой зеленью обладает большой светопрочностью. Зелень Кассельмана. По составу многоосновная серно-медная соль, приготовляется смешением кипящего раствора медного купороса с кипящим раствором ацетата натрия. По красоте - лучшая после швейнфуртской зелени минеральная зеленая краска. Саксонская зелень, (кобальтовая зелень, зелень Риннемана). Приготовляется из сафлора или цафры, обожженной кобальтовой руды, в состав которой, громе закиси кобальта, мышьяка, никеля, входят еще окислы марганца, висмута и др. Применялась редко. Зелень Динглера. (Плейса, Штннцера, Арнодона). Смесь фосфата хрома, окиси хрома и фосфата кальция. Состав переменный. Пигмент нестойкий. Применялся в середине XIX века. Зелень Казали. Приготовляется прокаливанием 1 части двухромовокалиевой соли с 3 частями гипса и вывариванием прокаленной массы в очень слабой соляной кислоте. Зелень Гентеле (оловянная зелень). Оловянно-медная соль CuSnCb. Приготовляется осаждением медного купороса станнатом натрия. Представляет собой красивую зеленую безвредную краску. Чернеет от сероводорода. Применялась в конце XIX века. Зафт-грин и ирис-грин - краски органического происхождения, изготовление которых было известно в России в крестьянском быту; привозили их и из других стран. Сырьем для них служили соки растений. В России зафт-грин получали из ягод терновника. Сок для краски ирис-грин получали из лесных ирисов, цветы которых имеют темно- фиолетовую окраску. В XIX веке производство зафт-грина и ирис-грина как масляных красок прекращается - их заменяют синтезированными минеральными пигментами. 251
Художественные краски и материалы Локао. Китайское название природного пигмента. Под этим названием известен экстракт, приготовляемый вывариванием коры Rhamnus chloroforus и Rhamnus utilis. В продажу он поступает в виде тонких пластинок синего цвета с фиолетовым или зеленым отливом. Частично растворим в воде, хорошо в уксусной кислоте и концентрированных растворах поташа. При сжигании дает от 21 до 33% золы. Изредка упоминался как живописный пигмент. Зеленые лаки двух тонов (светлого и темного), а также соковая зеленая представляют собой синтетический органический краситель - фталоцианиновый синий, осажденный на желтом свинцовом кроне, или смесь лимонного крона, фталоцианинового синего и двуокиси титана рутильной модификации. Эти зелени обладают разнообразными и очень яркими оттенками, высоким глянцем и хорошей термо-, свето- и щелочеустойчивостью. Из-за прозрачности красителя отличаются высокими лессировочными качествами. Зелень Паннетье. Pannetier grun, vert Pannetier. Это соединение хрома с борной кислотой; имеет красивые зеленые оттенки, ценится дорого, светостойкая, применяется в живописи. Зелено-синяя кобальтовая окись - минеральный пигмент красивого светло-зеленого с синеватым оттенком цвета, искусственно приготовляемый из солей кобальта, хрома и окиси алюминия. Он вполне светостоек и прочен как в чистом виде, так и в смесях. С маслом высыхает хорошо и берет его от 13 до 24 %. Зеленые туфовые пигменты. Природные минеральные пигменты различных оттенков: от светло-зеленого с синеватым оттенком до глубокого темно-зеленого. Получают из туфов, добываемых в Армении и Грузии. Пигменты приготовляются посредством измельчения породы и ее последующего четырехкратного отмачивания в чистой воде. Они хорошо стираются с маслом, беря его от 85 до 110 %. Светоустойчивы и в чистом виде, и в смесях. Зеленая поль-веронезе. Краска, близкая к зеленой Шееле и швайнфуртской зелени - метаарсенит меди (иногда пигмент описывают как мышьяковисто- и уксуснокислая медь). Чернеет в смеси с кадмиевыми красками. Применялась на масле и в акварели. Саксонская зелень (кобальтовая зелень, зелень Риннемана). Приготовляется из сафлора красильного, обожженной кобальтовой руды, в состав которой, кроме закиси кобальта, мышьяка, никеля, входят еще окислы марганца, висмута и др. Употреблялась редко. Паратакамит. Природный минерал СиСІ2хСи(ОН)2. Цвет от зеленого до зеленовато-черного. Обнаружен в росписях египетских саркофагов, а также в средневековой скульптуре и книжной миниатюре XI - ХѴвеков. Полулессирующий пигмент, твердость по шкале Мооса 3; показатель преломления 1,84. Единично в произведениях средневековья встречаются минералы на основе солей и гидратов окиси меди различного состава - антлерит, боталлокит, калюметит, познякит, герхардит и др. Виридоновая зеленая. Пигмент «зеленый Б» (зеленый Ж или С) различных оттенков. Органический краситель из группы нитрозопигментов, открыт 1885 г. В 30-х годах XX века применялся для производства акварельных, а позже масляных красок. Представляет собой комплексное соединение закиси железа и нитрозонафтола (C2oHi2N204Fe). Зелень Гука. Смесевой пигмент, известный в XIX веке. Приготовлялась смешением гуммигута с индиго или берлинской лазурью. Несветостойкая. Применялась в акварели. Зелень сандр (пепельная зелень). Смесь зелени Шееле с гипсом. Непрочна, ядовита. Использовалась в середине XIX века. Парижская зелень. Cu(CH3C00)2x3Cu(As02)2 - смешанный ацетат-арсенит меди (II). Кристаллический порошок зеленого цвета, нерастворимый в воде. Очень ядовит. Марганцовая зелень (Касселева зелень). Манганат бария ВаМп04 - зеленые кристаллы. Непрочная, разлагается даже слабыми кислотами, реагирует с углекислым газом воздуха - через 5 - 6 месяцев пигмент буреет. В масляных накрасках покрывается бурым налетом. Обычно использовался для фресковой живописи. Искусственный малахит. Выпускалась в середине XIX века. Непрочная. 252
Пигменты 3.9. СИНИЕ ПИГМЕНТЫ Синий - один из основных спектральных цветов. Электромагнитное излучение с длиной волны около 440 - 485 нанометров (иногда диапазон указывают 420 - 490 нм). Синий цвет ассоциируется с небом и морем. Парадоксально, но Красное море кажется более синим, чем Черное, а самым синим мы видим Саргассово. Но все это связано с преломлением и отражением солнечного света. У многих народов синий цвет символизирует вечность. В Древнем Египте пирамиды изнутри красили синим. В природе достаточно большое количество синих минералов - малахит, азурит, лазурит, сапфир, аметист и др. В растительном и животном мире также присутствуют синие цвета - окраска перьев птиц, чешуи рыб, крыльев бабочек, листьев некоторых деревьев (например, синяя агава). Хотя большинство органических природных красителей редко имеют чистый синий цвет и они достаточно нестойки. Несмотря на это, природное сырье издревле использовали для получения синих пигментов и красителей. 3.9.1. УЛЬТРАМАРИН Лазорь, ультрамариновая зола, ляпис-лазурь, парижская синяя, лазоревый пепел, сапфирос, ультрамариновая зола, армянская лазурь, пепел, природный ультрамарин, лазурит. Существует как искусственный, так и природный пигмент. По составу ультрамарин - сложный алюмосиликат натрия, в который входит полисульфид натрия. Содержание: SiC>2 37 - 50%, AI2O3 23 - 29%, Na20 19 - 23%, серы 8-14%. Соотношения могут меняться, поэтому меняются оттенки (от зеленого до фиолетового). Кристаллическая решетка всех ультрамаринов одинакова и не зависит от цвета и химического состава. Натуральный минерал «лазуревый камень» представляет собой смесь различных минералов - диопсида, роговой обманки, слюды, известкового шпата, пирита и особого минерала, близкого по своим свойствам к гаюину (алюмосиликат кальция-натрия - Na6Ca2[AlSi04]6S04). Был известен уже древним грекам и римлянам и употреблялся для крашения под названием «сапфир», сейчас сапфиром называют другой драгоценный камень - окрашенный в синий цвет безводный глинозем. С древних времен лазурит применялся для получения очень прочной (в отличие от азурита и вивианита) ультрамариновой краски, которая давала превосходные синие цвета на картинах и иконах старых мастеров. Употреблялся в древнем Египте. В прошлом главным источником лазурита, поступавшего на европейские рынки, было Бадахшанское месторождение (Афганистан). С XIV в. известны многочисленные инструкции по приготовлению синего пигмента из минерала ляпис-лазури (lapis lazulli). Лазоревый камень, сам по себе очень ценный, подвергается кропотливой механической обработке, после которой из 1 кг минерала можно получить до 30 г пигмента. Сущность изготовления пигмента заключалась в следующем. Размолотый минерал помещали в смесь из расплавленного воска, смол и масел, а затем разогретую массу погружали в раствор щелока (карбоната калия). При этом происходит выделение чистого лазурита, сопровождающие же его породы остаются в пасте. Ультрамарин в XIII - XVI вв. был одной из любимых живописцами синих красок. До середины XIX в. натуральный ультрамарин употреблялся только для тонкой живописи, т.к. был дорог. В XIV - XVI веках при изготовлении натуральной лазури из ляпис-лазури получали, кроме нее, еще ряд красок синего, бледно-синего, серо-синего цвета и называли их ультрамариновой золой, пепельной лазурью, серо-синей из лазурита, бледно-синей - «palleo». Редкость природной лазори в XVI - XVIII вв. привела к тому, что термином «лазорь» стали обозначать всякую голубую краску. «Лазорь» теряет значение самостоятельного пигмента и становится обозначением просто светло-голубого цвета: «Синило да белила то станет голубая лазорь тож». «Токо ж де положи белил две части и сину едину и состава три и будет лазорь», советует мастер конца XVI - начала XVII вв. 253
Художественные краски и материалы К концу XVII в. лазорью начинают называть, чаще всего, берлинскую лазурь, лазуритовая же лазорь получает название ультрамарина. Пигмент устойчив к УФ-излучению, атмосферному воздействию, щелочам, но легко разлагается даже слабыми кислотами (в том числе уксусной и лимонной кислотой) с выделением сероводорода (сначала пигмент желтеет, а далее обесцвечивается). При температуре выше 250°С темнеет, иногда приобретая зеленоватый оттенок. Отличается насыщенным цветом, высокой интенсивностью и лессирующей способностью при использовании на масляном пленкообразователе. Помогает избежать или уменьшить желтизну в белой краске и других белых материалах (например, ткани). Ультрамарин с течением времени подвергается так называемый «ультрамариновой болезни». Сущность этой «болезни» заключается в следующем: ультрамариновые краски, содержащие в своем составе значительное количество глинозема, имеют недостаток поглощать влагу из воздуха и конденсировать ее в себе. Влага эта нарушает гомогенность системы (особенно масляной) и, разъединяя частицы, лишает ее однородности, а следовательно, прозрачности. В результате происходит изменение внешнего вида красок, которые становятся мутными, серыми, бесцветными. В данном случае нет химического изменения красок, а лишь оптическое, зависящее от изменения строения красочного слоя, преломляющего и отражающего световые лучи иначе, чем это происходило ранее. Действительно, помутневшие таким образом масляные краски восстанавливают свой прежний вид при действии на них копайского бальзама и паров спирта. Описанный недостаток присущ и охре, зеленой земле, равно как и другим краскам, содержащим большое количество глины. Помутнения и изменения в тоне у последних, однако, не так заметны, как на ярком цвете ультрамарина. Природный ультрамарин, полученный растиранием в порошок полудрагоценного камня ляпис- лазурь, после очищения и промывания смешивают с олифой. Для изготовления качественного ультрамарина необходимы чистый тонкоперетертый пигмент и точные пропорции пигмента и олифы. Но даже правильно приготовленная краска остается волокнистой и трудной для живописи. В смеси с белой краской этот дефект менее заметен. Из-за редкости и дороговизны природный ультрамарин никогда не имел широкого применения. В старой живописи, когда краски изготовлялись кустарно, лазуритовая краска имела особое значение, однако ее нередко путают с азуритовой. В настоящее время природный ультрамарин промышленно не выпускается. Ультрамарин пригоден для всех родов живописи, но его нельзя использовать для фасадных красок в «кислой» промышленной атмосфере. К ультрамарину часто примешиваются: берлинская лазурь, горная синь, шмальта, индиго и крахмал. В ультрамарине не допускаются примеси органических красителей, лазури (нещелочестойкий синий пигмент) и сажи. Для выявления органических примесей берут щепотку ультрамарина и взбалтывают порошок в столовой ложке чистого спирта. После этого дают смеси отстояться. Если спирт окрашивается, значит в ультрамарине есть органические красители. Лазурь выявляют, нагревая на слабом огне небольшое количество ультрамарина с кальцинированной содой (на одну часть ультрамарина две части соды). Во время нагревания смеси к выделяющимся парам подносят лакмусовую бумажку. Если бумажка посинеет, значит в ультрамарине есть лазурь. Сажу обнаруживают, нагревая ультрамарин в слабом растворе соляной кислоты. Если в массе разложившегося ультрамарина появляются черные хлопья, то есть примеси сажи. Чистый ультрамарин в нашатырном спирте не растворяется и не окрашивает его, во всех разведенных кислотах разлагается, выделяя небольшое количество сероводорода и образуя бесцветное студенистое вещество. Вследствие плохой смачиваемости пигмента маслом ультрамарин трудно перетирается, образуя пасту жидкой консистенции, тянущейся за кистью, что затрудняет работу. 254
Пигменты Лучшие сорта ультрамарина имеют глубокий синий слегка фиолетовый тон, и теряют эту яркость в разбеле. В корпусных слоях масляная краска темная, но не переходит в черноту. Особенно красив ультрамарин в акварели. При искусственном освещении цвет ультрамарина становится сине-серым. Нежелательные смеси масляных ультрамариновых красок: • смешение ультрамарина со свинцовыми и медными пигментами, с красными кадмиевыми красками, капут-мортуумом, кобальтом синим, а также с краплаками дает побурение тона красок; • незначительное высветление происходит при смешении ультрамарина с церулеумом, с кобальтом зеленым; • смешение ультрамарина с большинством земляных красок (охра, умбра, марс, Ван-Дик) вызывает высветление красок; • в смесях ультрамарина с умброй и волконскоитом происходит растрескивание накрасок. 3.9.2. УЛЬТРАМАРИН ИСКУССТВЕННЫЙ В 1826 году (по некоторым данным в 1827 году) Гимэ открыл способ приготовления искусственного ультрамарина. Хотя, справедливости ради, появлением искусственного ультрамарина следует считать 1828-й - год опубликования своего способа Гмеленом, потому что Гимэ до того времени сохранял свой способ в секрете. В литературе иногда приводится более ранняя дата открытия ультрамарина Тесаром - 1814 год. Дата начала промышленного производства - 1830 год, когда Гимэ построил завод по производству ультрамарина. Примерно тогда же началось его производство на фарфоровом предприятии в Майсене. В 1834 году Гимэ демонстрировал свой ультрамарин на Парижской промышленной выставке. Фирма Винзор и Ньютон уже с 1832 года выпускала искусственный ультрамарин для масляной и акварельной живописи. В начале XIX века появляется российский сибирский ультрамарин. Искусственный ультрамарин в России начинают производить с середины XIX века. Со времени открытия искусственного ультрамарина было предложено много способов и рецептов его приготовления. Поначалу сырьем в промышленном производстве служили каолин, глауберова соль, сода, сера, инфузорная земля и уголь или каменноугольный пек. Полученную из этих компонентов шихту (например, 100 ч. каолина, 105 ч. глауберовой соли, 23 ч. угля, 16 ч. соды и 20 ч. серы), помещают в тигли и обжигают без притока воздуха в печах при 750 - 770°С. Полученная масса, после надлежащей очистки и просушки, может использоваться под названием «зеленый ультрамарин». Для получения синей краски зеленый ультрамарин снова подвергается прокалке с примесью нового количества серы (8%) при доступе воздуха. Что касается пропорций названных выше материалов, входящих в состав смеси, подвергающейся прокалке, изменения состава смеси могут быть допущены в самых широких пределах, что, конечно, отражается на качестве продукта и обуславливает появление различных оттенков краски. Другой способ. После предварительной обработки смесь всех материалов загружается в пористые шамотовые тигли, и содержимое закрывается крышкой. Щель между крышкой и тиглем обмазывается глиной с песком. Тигли устанавливаются крышкой вниз рядами, один тигель на другой. Процесс обжига происходит в муфельных печах: вначале, в течение 15-16 часов, температура держится до 500°С, затем ее повышают до 800 - 850°С на 10 - 12 часов и, наконец, пропуская в печь воздух, выдерживают ее при 500°С на 12 - 15 часов. В последнем периоде происходит окончательное образование синего ультрамарина, затем доступ воздуха уменьшают и печь медленно остывает в течение нескольких дней. 255
Художественные краски и материалы Чтобы получить светлые тона ультрамарина, его смешивают иногда с гипсом, мелом и белой глиной. Для придачи глубины тона в подмешанный таким образом ультрамарин вводят в небольшом количестве глицерин или сахарный сироп. Все названные примеси нужно отнести к фальсификации краски. Хороший ультрамарин не должен также содержать в себе свободного сернистого натра, остающегося иногда в процессе изготовления. Еще один способ получения ультрамарина заключается в прокаливании на воздухе смеси глины, угля и сульфата натрия. Окраска этого вещества обусловлена наличием в нем атомов серы, расположенных в полостях алюмосиликатного каркаса. Следует иметь в виду, что технические свойства пигмента (оттенок, укрывистость, светостойкость, интенсивность и др.) зависят не только от химического состава пигмента, но, в большей степени, от размеров и формы его частиц, которые, в свою очередь, зависят от условий его образования, концентрации, температуры исходных растворов, интенсивности их перемешивания, продолжительности прокаливания и т.п. В настоящее время выпускается большая гамма синтетических ультрамаринов. Наибольшее практическое значение имеет высококремнистый многосернистый продукт насыщенного синего цвета, отвечающий составу 2(Na20xAl203x3Si02)xNa2S4. Обычно содержит до 0,5% свободной серы, содержит небольшие количества наполнителей для изменения красящей способности. В зависимости от содержания серы и соотношения алюминия и кремния различают следующие синие ультрамаринъ!: • малосернистый и малокремнистый с зеленоватым оттенком; • многосернистный и малокремнистый; • многосернистый и многокремнистый с красноватым оттенком. Независимо от состава и цвета все ультрамаринъ! имеют одинаковую кристаллическую решетку, такую же, как и природный ультрамарин (ляпис-лазурь). Укрывистость низкая 100 - 120 г/м2, но красящая способность очень высокая; термо- и светостоек. Устойчив к щелочам, но разрушается кислотами с выделением сероводорода и двуокиси кремния. Плотность 2,35 г/см3; термостойкость 350 - 450°С; маслоемкость 25 - 40 г/100 г. При длительном воздействии огня может выделяться двуокись серы. Цвет, интенсивность и лессирующая способность в значительной степени зависят от степени измельчения пигмента, - чем тоньше измельчен порошок, тем выше качество пигмента - более высокая интенсивность окраски и более чистый тон. Являясь сильным восстановителем, ультрамарин разрушает большинство биоцидов (их активных компонентов). В связи с этим возникает сложность в подборе консервантов для ультрамариновых красок. Искусственный ультрамарин уступает во многом природному аналогу. 3.9.3. ЛАЗУРИТ Ляпис-лазурь. Природный пигмент от голубого до темно-синего или сиреневого цвета. Представляет собой сложный магнезиальный силикат группы содалита, описываемый формулой Na6Ca2(Al,Si04)(Si04)S. По существующим представлениям окраска лазурита связана с влиянием комплекса Na-S-O. В чистом лазурите содержится в %: S1O2 - 35,8; AI2O3 - 34,8; NajCh - 3,2. Чем больше анионов S3', тем гуще синий цвет лазурита. В ярко-синей его разновидности содержание серы достигает 0,7%. Горная порода, содержащая, кроме лазурита, кальцит СаСОз, пирит FeSj и другие минералы, носит название «ляпис-лазурь». Современное название «лазурит» появилось в XVIII веке. Самые ранние письменные свидетельства об использовании этого минерала для живописи содержатся в трактате Теофраста (IV - III вв. до н.э.) и в «Натуральной истории» Плиния (I в. н.э.). При раскопках гробницы египетского фараона Рамзеса II (XIII век до н.э.) была 256
Пигменты обнаружена роспись лазуритом. В Европу минерал привозили из Бадахшана, расположенного на территории современного Афганистана. Отсюда происхождение слова «ультрамарин» - в переводе с арабского - «из-за моря». Во фресках Спасо-Преображенского Мирожского монастыря (XII в., Псковская область) византийские мастера использовали бадашханский лазурит. В XI - XVI вв. был одной из самых любимых живописцами, но и самых дорогих синих красок. Латиняне позаимствовали персидское слово для обозначения голубого цвета. Из лазуриума оно стало азуриумом, затем лазурью. Первые сведения о его использовании на Руси датируются XV в., когда он ценился на вес золота. Месторождения высококачественного отечественного лазурита в Прибайкалье у реки Слюдянка были открыты только в XVIII в. До конца XIX века этот минерал на Руси назывался «лазоревым камнем» или «ляпис-лазурью». Обычно лазурит срастается с диопсидом, кальцитом, флогопитом и пиритом. Примеси этих минералов заметно ухудшают цвет лазуритового пигмента, в связи с чем встает довольно сложная проблема обогащения этого минерала. Еще в древности живописцы нашли весьма эффективный способ улучшения его цвета. Для этой цели лазурит нагревался докрасна и в раскаленном виде опускался в слабый раствор уксусной кислоты (8 - 10%), после чего промывался холодной водой. Обработанный таким путем лазурит становился довольно мягким и более интенсивным по цвету. Экспериментальными работами было установлено, что после выдерживания лазурита при температуре 800°С в течение одного часа его окраска меняется на темно-синюю за счет резкого увеличения концентрации сульфида, который отвечает за цвет. На сегодняшний день доступны афганский (ярко-синий до фиолетово-синего) и байкальский (голубой и синий) лазуриты. Каждый имеет свои достоинства и недостатки. Афганский лазурит всегда в той или иной мере содержит примесь золотисто-желтого минерала пирита (FeS2). Включения пирита бывают крупными (до 1 - 3 мм.) или едва заметны. Но при изготовлении пигмента пирит - очень вредная примесь, так как в порошке он имеет черный цвет. По этой причине из красивого ярко-синего куска лазурита после растирания может получиться грязновато-синий порошок с теплым оттенком. Все зависит от количества пирита, поэтому при выборе материала стоит особое внимание обращать на включения пирита, особенно на мелкие, которые порой образуют довольно густые, но заметные лишь при внимательном рассмотрении скопления. Отделить пирит можно по старинному рецепту с применением воска, льняного масла, мастики и канифоли. Байкальский лазурит отличается многообразием сортов и оттенков. Включения пирита в нем тоже встречаются, но гораздо реже и в меньших количествах, некоторые сорта не содержат его вовсе. Но для него характерна примесь мрамора в виде вкраплений и прожилок белого цвета. Эти белые включения, в отличие от пирита, сразу бросаются в глаза, но их присутствие, если оно не чрезмерно, не слишком сильно влияет на качество пигмента Тем более что при его приготовлении мрамор отчасти соединяется с эмульсией, образуя серую пенку, которую несложно снять. При необходимости получить пигмент максимально яркой окраски мрамор можно удалить путем отмучивания крупного помола в воде или жидкой эмульсии, т.к. мрамор чуть легче лазурита и образует верхнюю фракцию, которую можно аккуратно слить. Есть еще лазурит с Памира, но как пигментное сырье этот материал низкого качества. Он имеет существенно иной состав и структуру и светлую синевато-голубую окраску. Может годиться разве что на голубовато-серые фона. Причиной синей окраски лазурита является сера, а точнее - обособленные анионы SO/' и S2', занимающие определенные позиции внутри кристаллической решетки. Именно они создают «центры окраски», и чем более упорядоченно они расположены, тем ярче цвет. На этом основан принцип облагораживания лазурита, заключающийся в постепенном прокаливании его докрасна (до 1000 - 1200°С). Правильное прокаливание лазурита должно завершаться его быстрым погружением в 7 - 9% раствор уксусной кислоты (обычный пищевой уксус). Через несколько минут после остывания его надо промыть и высушить. 257
Художественные краски и материалы В результате такой процедуры цвет значительно усиливается и приобретает неповторимый фиолетовый оттенок. Прокаливать лучше небольшие кусочки или пластины, чтобы они могли равномерно прогреться. Прокаливание удается лучше, если предварительно залить кусочки лазурита огнеупорной мастикой. Цвет зависит от формы и размеров частиц, т.е. от способа измельчения. Крупные частицы дают темно-синий цвет, мелкие - более светлый. Но если минерал не растерт достаточно хорошо, он содержит слишком много примесей, чтобы бытъ использован как пигмент. Лазуревым камнем в чистом виде пользоваться как пигментом затруднительно, т.к. он подвергается довольно сложной обработке, в результате которой из 100 частей камня получается всего лишь 2-3 частей чистого пигмента и большое количество менее чистого, носящего название «ультрамариновой золы». Требования к пигментному лазуриту очень жесткие. Высококачественный пигмент получают только из лучших сортов камня. Присутствие примесей резко ухудшает качество пигмента. Лазурит трудно поддается обогащению. При добыче единственно эффективен ручной способ. На практике после ручной разборки из добытой лазуритовой породы только 1 - 3% материала пригодно в качестве пигмента. Укрывистость, г/м2 100 - 110 Твердость по шкале Мооса 5,5 Плотность, кг/м3 2500 Цвет лазуритового пигмента колеблется от серовато-синего до небесно-голубого и темного иссиня-черного. Лазурит - наиболее стойкий и долговечный из синих пигментов. Как силикат он свето- и атмосфероустойчив. Его укрывистость невелика. Разлагается в НС1 с выделением сероводорода. 3.9.4. АЗУРИТ Горная синь, голубец, бергблау, горная лазурь, английская, венгерская, испанская, немецкая, гамбургская, кассельская, обыкновенная, медная, минеральная синяя, лазорь медная, лазорь добрая, лазорь горная, натуральная медная лазурь, сине-голубая, синяя полъ веронезе, азур, сішяя киноварь, искусственная горная синь, веницейский голубец. Природный минерал азурит. Обычно встречается в верхних, окисляемых слоях медных месторождений. Происхождение названия азурита то же, что и лазурита, от персидского lazhward - «синий». Оттого в древних сочинениях философов происходит путаница между этими двумя камнями. Например, Аристотель описывает азурит так, как если бы речь шла о лазурите. По имеющимся сведениям, азурит использовали в Древнем Египте еще в конце III тыс. до н.э. В Средневековье азурит называли голубой или медной синью, медной лазурью, а на Руси он был известен под названием «голубец». К ранним произведениям, в которых был обнаружен азурит, относятся, например, энкаустическая икона «Богоматерь с младенцем» (VI в.), икона «Спас Златые Власы» (ХШ в.); настенные росписи церкви Федора Стратилата (XIV в., Новгород), церковь Рождества Богородицы (XIII в., Ахтала, Армения). Азурит в древности был весьма распространенной синей краской во фресковой живописи и использовался более широко, чем лазурит (весьма дорогой) в европейской живописи XV - XVII вв. Кроме того, азурит, давая превосходный синий цвет, значительно легче перетирается и обогащается, чем лазурит. Природный азурит часто содержит примесь малахита - отсюда появляется зеленоватый оттенок. По химическому составу - основной карбонат меди 2СиСОзхСи(ОН)г или Сиз(СОз)г(ОН)2. Карбонат меди при температуре выше 200°С разлагается на окись меди - СиО, углекислый газ - СОз и воду - НгО. 258
Пигменты Нередко употреблялся во фресках. Искусственный пигмент итальянцы начали приготовлять с XV века, западноевропейцы с XVI в. Начиная с XVIII века - англичане (горная лазурь). Пигмент часто употреблялся в эпоху Возрождения. Получали его осаждением содой из растворов медных солей, например, хлорида меди. Из-за своей окраски нередко принимался за лазурит. К примеру, долгое время считалось, что в знаменитых росписях Дионисия в Ферапонтовом монастыре применялась лазуритовая краска. Лишь рентгеноструктурным анализом удалось определить, что это был только азурит. .Азурит не термостоек, но устойчив к свету. Ярко-синего цвета. Цвет зависит от формы и размеров частиц, т.е. от способа измельчения (крупные частицы имеют темный синий цвет, мелкие - более светлый зеленовато-голубой). Наилучший лазурный цвет получался из груборазмолотого минерала, не содержащего песка. Для связывания пигмента в масло добавляли клей. Твердость по шкале Мооса 3,5-4 Плотность, кг/м3 3770 - 3890 Показатель преломления, АД 1,758 При воздействии температуры происходят следующие изменения: азурит 2СиСОзхСи(ОН)2 —► те норит СиО синий —► черный В воде нерастворим. В аммиаке растворяется в присутствии солей аммония. Устойчив к действию света. Как любой карбонат, разрушается кислотами. В слабощелочной среде азурит может переходить в модификацию малахита зеленого цвета (этот эффект довольно характерен для фресковой живописи в локальных зонах повышенной щелочности), что приводило иногда к ошибочному мнению о невысокой светостойкости азурита. Не рекомендуется смешивать азурит с сернистыми пигментами - аурипигментом, реальгаром, киноварью и др. В настенной живописи русские художники XVI - XVII вв. смешивали азурит не с яичной эмульсией, а с пшеничным клеем или клейкой жидкостью, получаемой вываркой льняного семени в воде. Иногда в качестве связующего применяли рыбий клей. Делалась эта замена с целью предотвратить возможность его почернения. В отличие от природного азурита, искусственный пигмент в настенной живописи нестабилен. Долгое время в среде реставраторов бытовало представление о перерождении азурита в малахит. Современные исследования установили, что химические изменения искусственного азурита в настенных росписях приводят к образованию не малахита, а атакамита (Сіі2С1(ОН)з) - прозрачного зеленого гидроксихлорида меди. Синие участки росписей, написанных искусственным азуритом, покрываются со временем зелеными пятнами, которые являются результатом постепенного замещение азурита атакамитом. Подобные изменения происходят только с искусственным азуритом и только в настенной живописи. Пигмент из натурального азурита в настенных росписях химически стабилен. Искусственный азурит химически стабилен в иконописи и в произведениях, выполненных в технике масляной живописи. В XIX в. натуральный азурит не использовался художниками, а искусственный азурит промышленно не производился. Для отличия природного азурита от искусственного необходимо кристаллооптическое исследование в поляризационном микроскопе - частицы искусственного пигмента имеют округлую сферическую форму. Хранить природный азурит следует в темном сухом прохладном месте. Следует избегать контакта с кислотами, особенно с соляной - происходит бурное выделение углекислого газа. Это является одним из признаков азурита, так как среди синих пигментов это единственная углекислая соль. Азурит в атмосфере, содержащей пары сероводорода, разрушается, превращаясь в грязно¬ серую массу. При нагревании выше 80°С, пигмент начинает чернеть. Поэтому он крайне редко применяется в масляной живописи. Современный искусственный азурит рекомендуется использовать на гуммиарабике или другом пленкообразователе с pH около 7. 259
Художественные краски и материалы 3.9.5. СИНИЙ КОБАЛЬТ Лазурь Тенара, королевская синяя, кобальтовый ультрамарин, ультрамарин Гана, лазурь Венцеля, лейдеровская, сапфировая, лейденская синяя. Первой кобальтовой краской, которую начали применять в живописи, стала шмальта (смальта). Открытие шмальты принято относить к середине XVI века. Хотя «египетская синяя» по составу весьма соотносима с современными кобальтовыми смальтами, которые использовались еще в древнем Египте (начало I тысячелетия до н.э.) как голубой пигмент, а также для окраски стекла. Применение древними живописцами множества компонентов и различных технологий получения пигментов не дает возможности однозначно определить состав египетской синей краски. Синюю кобальтовую краску в 1804 году «вновь» открыл Луи Жак Тенар. Искусственный пигмент, по составу - алюминиевокислый кобальт C0AI2O4, который может содержать окиси алюминия (более светлый) и цинка (зеленоватый), а иногда Mg и Р (красноватый). Более правильный состав синего кобальта следующий - алюминат кобальта СоОхАЬОз с небольшим количеством примесей окиси цинка, фосфатов или арсеналов кобальта, вводимых в состав не для образования краски, а для улучшения цвета и получения разнообразных оттенков. Насыщенного ярко-синего цвета, при большом измельчении насыщенность снижается. Для улучшения цвета в его состав вводят небольшие количества добавок - кобальта фиолетового Соз(Р04)2 и кобальта зеленого CoOxnZnO, а присутствие свободной окиси алюминия делает пигмент более светлым. Красящего начала, т.е. окисла кобальта, в синей Тенара не более 2%, все же остальное - глинозем и окись цинка. Вследствие малого содержания окиси кобальта в краске пигмент теряет, до известной степени, в цвете: в масляной живописи - при пожелтении масла, в акварельной - при пожелтении бумаги. При устранении желтизны в бумаге и масле изменившийся в цвете синий кобальт снова приобретает свой первоначальный цвет. Красящая способность кобальта синего низкая. Пигмент свето-, термо- и атмосферостоек. При вечернем освещении темные синие кобальты теряют свой цвет, кажутся черными. К действию кислот краска значительно более устойчива, нежели ультрамарин. Пигмент стоек к кислотам и щелочам, разлагается при кипячении в серной или соляной кислотах. *Плотность, кг/м3 4300 Термостойкость, °С 1000 pH водной вытяжки 6,0 - 8,0 *Маслоемкостъ, г/100 г 40-70 Укрывистость, г/л/? 75-90 *В большинстве случаев маслоемкость алюминатов кобальта около 140 г/100 г пигмента. Из-за близких показателей преломления кобальта и масла кобальтовая синь обладает в нем лессирующей способностью, для еще большего повышения лессирующей способности увеличивают содержание АІ2О3. Быстро сохнет на масле и сушит смешанные с ним краски, причем слой ее нередко покрывается трещинами. Последнее обстоятельство объясняется тем, что кобальтовые соединения (уксуснокислый кобальт особенно) являются сильнейшими сиккативами для масел. Все кобальты сиккативны, смеси с ними других масляных красок высыхают достаточно быстро, но есть опасения, что красочное покрытие растрескается. Приготовление синего кобальта: по способу Тенара водная фосфорнокобальтовая соль смешивается со свежеосажденным глиноземом; смесь высушивается и подвергается в тигле вишнево-красному калению, под влиянием которого соли глинозема и кобальта обезвоживаются и вступают между собой в химическое соединение. Кобальт синий достаточно светостоек. Поглощая при перегаре большое количество масла, краска со временем зеленеет и теряет яркость и чистоту цвета, а также может вызвать трещины в живописи. 260
Пигменты При искусственном освещении синий кобальт кажется серым. В зависимости от содержания в краске масла происходит изменение объема и сжатие красочного слоя при высыхании; в тех местах, где положен синий кобальт, иногда наблюдается растрескивание. В смесях с другими красками кобальт синий почти не изменяется, сохраняет прочность. Но не рекомендуются смеси его с крашіаками и свинцовыми белилами (первые несколько разрушаются, а вторые незначительно темнею і). Кобальт синий в условиях недостаточной освещенности в пастозных слоях склонен к позеленению вследствие пожелтения льняного масла, переходящего при высыхании в линоксин. Нежелательные смеси масляных кобальтовых красок: • не рекомендуются смеси кобальтов фиолетовых и синего с белилами свинцовыми; • все кобальтовые краски не рекомендуется смешивать с ультрамарином, краплаками, золотисто-желтой «ЖХ», Ван-Диком, а также с черными сажевыми пигментами, взятыми в малых концентрациях (менее 1:10); • не рекомендуются смеси с краплаками и свинцовыми белилами (первые разрушаются, а вторые темнеют). 3.9.6. КОБАЛЬТ-СИЛИКАТНЫЕ ПИГМЕНТЫ Королевская лазурь, смальта (шмальта), кобальтовое стекло, синяя эмаль, синька, саксонская синяя. Наиболее известны синие виллемитовые пигменты следующего состава: О.ЗСоОі l,5ZnO+SiO» В природе встречается минерал вилпемит — Zn2Si04, пигменты виллемитового типа имеют аналогичную кристаллическую решетку. Иногда под названием «шмальта» подразумевают сильно лессирующий минерал малинового цвета. Смальты обладают высокой химической, свето- и атмосферостойкостью. Не растворяются в кислотах и щелочах. Для изменения оттенка частично заменяют окись цинка на оксиды щелочноземельных металлов. Иногда в состав силиката кобальта вводят окислы бора, алюминия, магния и др. Такие пигменты использовались с древности и назывались «эшелью» (обнаружены в египетских пирамидах). Получение и использование шмальты как художественного пигмента известно с середины XVI века (изготовлялась на саксонских фабриках). Имеет различные сине-фиолетовые тона. Плотность около 4000 кг/м3, хорошая укрывистость, Термостойкость до 1200°С. Используются в художественных красках, но чаще для окраски керамики и стекла. В Западной Европе в XVI веке стали пользоваться окисью кобальта - цафрой или сафлором (серой землистой массой, которая получалась при обжиге некоторых руд), носивших название «кобольд». Применялась для окрашивания стекол и эмалей в синий цвет, а также для рисования на стекле и фарфоре. 3.9.7. СМАЛЬТА Кобальтовое стекло, азуритовая синяя, богемская синяя, пепельная, королевская сішяя, саксонская синяя. Исторически название «смальта» применялось в разное время и в разных странах для обозначения стеклоподобных кобальтовых синих лессирующих пигментов, которые могли являться силикатами, алюминатами или алюмосиликатами кобальта переменного состава. Смальта была идентифицирована на фарфоре династии Мин (1368 - 1644 гг.), а также на картинах Ганса Гольбейна младшего (1497 - 1543 гг.). Слово «smalto» стало употребляться с 1492 г., а стеклянный пигмент под названием «azzurro di smalto» был описан в 1584 г. В данном случае рассматривается пигмент с химическим составом СоО иКдвіОз. Его получали сплавлением песка и поташа с оксидом кобальта. Пигмент не имеет интенсивной окраски, лессирующий, всегда относился к дешевым материалам. Использовался в разных техниках и в разных видах живописи. 261
Художественные краски и материалы Наиболее ранние случаи идентификации в XI - XIII вв. в настенной живописи в Монголии, в иконах XV в. из иконостаса Успенского собора Кирилло-Белозерского монастыря, в европейской станковой живописи XV в. Наиболее широкое распространение - в живописи XVI - ХѴІП вв. Как правило, смальту использовали для написания неба, в подготовительных красочных слоях под последующие слои из азурита или ультрамарина. Смальта широко применялась на масле в XVII - XIX вв. Под названием смальта (немецкое smalte или schmalte, от schmelzen - плавить) понимают также цветное непрозрачное (глушеное) стекло, применяемое для изготовления мозаик (в ярко-синем стекле содержится до 0,15% СоО). Смальту (небогатую по оттенкам) начали применять еще в античную эпоху в дополнение к мозаике из камней. Богаче полихромия смальтовых мозаик Византии, Древней Руси, Италии. 3.9.8. ЦЕРУЛЕУМ Кобальт небесно-голубой, целин. По составу - ортостаннат кобальта, в который (для улучшения цвета) входят оксиды магния и алюминия: 2CoOxSn02 и AI2O3 + MgO. Впервые получен в 1805 году, промышленное производство началось с 1860 года. Название церулеум - именно с 1860 года (не имеет никакого отношения к «церулеумому», упоминаемому Плинием. Имелись в виду, скорее всего, медьсодержащие минералы с медных рудников или осажденный органический лак. Устойчив к щелочам, свету, атмосфере, температуре (до 1250°С), при нагревании растворяется в кислотах. Плотность, кг/м3 6100 - 6300 Укрывистость, г/м2 60 - 70 Благодаря диоксиду олова обладает хорошей кроющей способностью. Цвет зеленовато-голубой. Церулеум отличается от других кобальтовых красок способностью сохранять свой истинный цвет при искусственном освещении, он не приобретает фиолетового оттенка, к чему вообще склонны кобальтовые краски. Пигмент пригоден дня всех родов живописи. Применялся на масле и в акварели, сейчас используется в производстве художественных красок, а также для окраски стекла и фарфора. Церулеум, как и все кобальтовые краски, не рекомендуется смешивать с ультрамарином, краплаками, золотисто-желтой «ЖХ», Ван-Диком. 3.9.9. МАРГАНЦОВАЯ ГОЛУБАЯ По химическому составу - твердый раствор манганата, сульфата и окиси бария [ВаМпО^ + BaSQt + ВаО]. Запатентована в 1935 году. Цвет - чистый небесно-голубой. При размере частиц до 3 мкм - невысокая красящая способность и, как следствие, - пигмент лессирует в масляном пленкообразователе. К пигменту не рекомендуется добавлять льняное масло, так как при пожелтении масла (постепенное окисление кислородом воздуха), краска принимает зеленоватый оттенок. Для сохранения небесно-голубого тона к краске добавляли мастичный или даммарный лак, ореховое масло или смесь орехового масла с лаком. Пигмент устойчив к щелочам, но разлагается кислотами. Свето- и атмосферостоек. Термостойкость до 400°С. Не изменяет цвета под воздействием сероводорода и сернистых газов. Не рекомендуется смешивать марганцовую голубую с краплаками, золотисто-желтой «ЖХ», охрой темной, марсом коричневым светлым, умброй натуральной, Ван-Диком (порховским). Смеси марганцовых с указанными красками вызывают высветление тона с последующим переходом смеси в грязно-голубой цвет. Применяется, в основном, для получения художественных красок с лессирующим эффектом. 262
Пигменты 3.9.10. БЕРЛИНСКАЯ ЛАЗУРЬ Железная лазурь, турнбулева синь, милори, нейблау, парижская, китайская, прусская, стальная синяя лазурь, газовая лазурь, саксонская синь. Представляет собой смешанный ферроцианид железа и щелочного металла или аммония [Fe4[Fe(CN)6]3 + Me2Fe(CN)6]xnH20. Открыта берлинским фабрикантом Дисбахом в 1704 году. Первое сообщение как о пигменте сделано в 1710 г. Промышленно выпускается с 1724 г. К концу XVIII века стала обычной общеупотребимой краской. В России использовалась с XIX века. Под названием «берлинской лазури» продавалась краска с примесью белых соединений (например, водный глинозем, мел, крахмал, тяжелый шпат др.). В Росси способ приготовления берлинской лазури описывается в сборнике рецептов (перевод Михаила Агентов а, 1768 год), хотя она тогда не имела большого распространения. Цвет железной лазури - интенсивный от голубого до темно-синего, почти черного, с оттенками от красноватого до зеленого. Цвет железной лазури находится в определенной зависимости от состава - чем меньше воды, тем цвет светлее. Однако оттенок железной лазури и способность ее к бронзированию зависят не только от состава, но и от физического состояния частиц - их дисперсности и макроструктуры. В последнее время разработаны методы получения лазурей, обладающих определенной стойкостью по отношению к слабым и разбавленным щелочам. Лазури, содержащие катионы К+ или ЫНЦ, имеют яркий насыщенный цвет, тогда как натриевые лазури - блеклые. Аммиачные лазури более яркие, но менее стойкие. Обладают высокой красящей способностью. Сейчас почти все производители выпускают калиевые лазури. Если в процессе производства лазури повысить температуру осаждения и кислотность среды, темная лазурь с бронзовым блеском переходит в светлую с более высокими пигментными свойствами. Характеристики темной и светлой железной лазури Содержание, % по массе Темная Светлая К 4,0 10,0 Fe(CN)6 56,8 68,0 н2о 11,9 2,5 Характеристики Размет частиц, мкм 0,02 - 0,04 0,1-0,2 Удельная поверхность, м'/г 100-200 25-50 Плотность, кг/м1 1,92 1,8 Термостойкость, “С 180 Укрывистость, г/м' 20-25 10-15 Маслоемкость, г/100 г 60 30 pH водной вытяжки, не менее 4,0 4,0 Показатель преломления, Nn° 1,9-2,0 1,9-2,0 В тонких слоях лазурь лессирует, имеет очень высокую красящую способность, близкую к красящей способности органических пигментов. Светло-синие сорта лазури имеют более высокую дисперсность и красящую способность по сравнению с темно-синими сортами. Устойчива к воде и разбавленным кислотам (разрушается при кипячении с серной кислотой), но разлагается даже слабыми основаниями, образуя гидроокись железа и желтую кровяную соль. Окраска становится сначала бурой, а потом почти черной. Вследствие этого железную лазурь нельзя применять в эмульсионных, силикатных и известковых красках, для окраски по штукатурке 263
Художественные краски и материалы и бетону (т.е. во фресках), а также в смеси с пигментами, наполнителями и пленкообразователями, имеющими щелочную реакцию. При применении в смеси с цинковыми белилами ZnO лазурь приобретает зеленоватый оттенок, с двуокисью титана ТіОг на свету может изменять цвет. Самостоятельно на свету высветляется, но в темноте вновь восстанавливает первоначальный цвет. Пигмент гигроскопичен и от сырости разрушается. Лазурь склонна к флокуляции и всплывает в красках. При обработке лазури водными растворами щавелевой и винной кислот, а также растворами железосинеродистых солей образуются коллоидные растворы, известные под названием «растворимая лазурь». Термостойкость до 180°С, выше начинается разложение с образованием красно-бурой окиси железа (III) - «жженая берлинская лазурь». При 280°С разложение происходит мгновенно с выделением HCN (синильная кислота - сильнейший яд). При смешении со свинцовыми и цинковыми кронами лазурь образует богатую гамму свинцовых и цинковых зеленей от зеленого до оливкового цвета (зеленые смесевые пигменты). Под названием «минеральная синь» или «антверпенская лазурь» в XVIII - XIX вв. встречались смеси берлинской лазури с другими железосинеродистыми солями с различным содержанием глинозема. Смесь лазури с желтой краской называли «прусской зеленью». Берлинская лазурь отличается большой интенсивностью и сравнительно малой кроющей силой. Для получения голубой краски брали на 200 частей белил всего 1 часть лазури. С белилами она дает очень хорошие голубые тона, но не светостойкие, а легко на свету выцветающие, однако в темноте краска вновь восстанавливает первоначальный цвет. С маслом сухой пигмент затирается с большим трудом, но сохнет хорошо в глубину. При хранении в тюбиках густеет и тянется. Высокая дисперсность первичных частиц пигмента приводит к агломерации их при сушке; образующиеся при этом агрегаты отличаются большой твердостью и с трудом поддаются диспергированию в пленкообразователях. Железная лазурь не выдерживает смеси с краплаком, горной киноварью, всеми оттенками желтого кадмия, свинцовыми белилами, костью жженой, натуральными землями, свинцовыми красками, изумрудной зеленой, сиеной жженой, охрами. Пигмент использовался на масле, в акварели, для изготовления чернил, сейчас применяется крайне редко и выпускается под названием «железная лазурь». 3.9.11. АЛЕКСАНДРИЙСКАЯ ЛАЗУРЬ Александрийская фрита, фрита, египетская синяя (лазурь), помпейская синяя. По составу - силикат кальция и меди CaCuSuOio. По сути - это синее стекло, своими свойствами напоминает синий кобальт или шмальту. Древнейший синий пигмент получали сплавлением окиси меди, песка и соды, иногда добавлялся мел. Египетская лазурь характеризуется Феофрастом как «литая краска». В природе существует редкий минерал аналогичного состава - купрореваит, но в живописи он не использовался. Искусственная фрита была изобретена одним из египетских царей более пяти тысяч лет назад и широко использовалась (Помпея, Александрия). С падением Римской империи о ней забыли, и она исчезла из употребления между V - VII вв. Пигмент обнаружен в различных произведениях Древнего Египта - в росписях саркофагов, масок, в фаюмских портретах, настенных росписях гробниц, скифских саркофагов и в настенных росписях древнего царства Урарту (VII в. до н.э.). С VIII века александрийская фрита не встречается в живописи. Пигменты были светлыми и темными. Представляли стекловидный шлак состава: кремнезем, известь, окиси натрия и меди, иногда глинозем. В светлые тона добавлялся мел. Обладает хорошей прочностью, атмосферо- и термостойкостью. 264
Пигменты 3.9.12. ИНДИГО Природный краситель. Цвет синий с фиолетовым оттенком. По химическому составу C16H10O2N2. Кристаллы сине-фиолетового цвета. Индиго добывается из листьев бобового растения Indigofera tinctoria или Indigofera anil, которое растет в тропическом климате. Некоторые виды из более чем 700 растут в Крыму и Средней Азии. Листья растения содержат бесцветный гликозид индикан, который под действием ферментов или слабых кислот расщепляется на глюкозу и агликон индоксин, также бесцветный, но на воздухе он быстро окисляется до индиготина, который и носит название синий индиго. Под действием некоторых восстановителей индиготин образует растворимый в воде белый индиго - «лейкоиндиго», который, окисляясь кислородом воздуха, опять переходит в нерастворимый индиготин. Название Индиго происходит от греческого «индийский». В английском цвет называется «indianblue», т.е. «индийский синий». Местом происхождения считается Индия, где индиго начали выращивать более 5 тысяч лет назад. Оттуда краситель перевозился в Египет и далее по всей Европе. Индиго использовали в медицине и для получения краски древние египтяне, греки и римляне. Марко Поло в XIII веке первым описал изготовление индиго в Индии. В гробницах фараонов найдены предметы и ткани, которые были окрашены индиго за 2 тысячи лет до н.э. На клинописных глиняных табличках, датируемых VII веком до н.э., описывается рецепт окраски шерсти с помощью индиго. По некоторым данным, в Европу для крашения тканей индиго попал в VIII веке. Синяя краска из сока растения «вайда» для крашения тканей, в то время использовавшаяся на европейской территории, значительно уступала индиго по качеству и насыщенности цвета. В целях поддержания местной промышленности индиго в Европе был объявлен «дьявольской краской». В 1609 году во Франции был издан указ, согласно которому любой, кто выберет индиго, а не вайду, приговаривался к смерти. В Германии индиго запретили в 1577 году, назвав «дьявольской краской», а англичане официально наложили запрет на использование индиго, который действовал вплоть до 1660 года. К середине XVII века индиго, несмотря ни на что, удалось завоевать свое место важнейшего синего красителя для тканей и как пигмента для живописи. Индиго очень широко использовался в книжной миниатюре и в станковой живописи. Разлагается при 390°С. Трудно растворим в большинстве органических растворителей. Растворяется только в горячих спиртах, скипидаре и некоторых маслах. В полярных растворителях (анилин, фенол) имеет синий цвет, в кипящем парафине - красный, пары индиго пурпурно¬ красного цвета. Индиго имеет очень ясный цвет с выраженным желтым оттенком, но на прямом солнечном свету быстро бледнеет. Растворенный в масле он дает очень прозрачный цвет, подходящий для лессировки. Индиго не удерживается в масляной основе - мигрирует. Для приготовления пигмента свежие листья замачивают в чане и оставляют ферментироваться. Затем их прессуют для использования как акварель или высушивают и растирают в порошок для использования как масляную краску. В XIX веке краску для масляной живописи под названием «индиго» выпускали три наиболее солидные фирмы - «Моевс», «Ровней» и «Лефран». В 1880 году немецкий химик Адольф фон Байер создал искусственный аналог индиго (анилиновый краситель), который изначально был дороже натурального. Но уже к началу XX века с развитием химической промышленности сильно подешевел и полностью вытеснил природный продукт. На масле индиго имеет низкую светостойкость, поэтому чаще использовался в клеевых красках. Басма. При смешивании порошка листьев индигоферы красильной с хной получают черную стойкую краску для волос - басму. Басмой называется и краска и из чистого порошка индигоферы, но без добавки хны. Эта краска имеет зеленоватый оттенок, который нейтрализуется красным оттенком хны. Басму и хну смешивают в различных соотношениях для получения красок от шоколадного и черного до бронзового и каштанового. Кроме хны, в краску могут добавляться 265
Художественные краски и материалы экстракты свеклы, ревеня, арабики и др. На таких основах создают не только краски для волос, но и краски для временных татуировок, а также чернила и баканы для миниатюр и акварели. Вайда. Вайда красильная - растение семейства капустных, широко культивировалось в Европе и Азии для получения синего красителя. Цвет вайды, в отличие от индиго, сине-зеленоватый. Известна с древности. На территории современных Франции и Германии найдены семена вайды, которые археологи относят к неолиту (7-4 тысяч лет до н.э.). Вайда была одним из первых красителей, который использовали в Древнем Египте для окраски тканей, в которые заворачивали мумии. Вайда использовалась для ритуальной раскраски, окраски тканей, а также в живописи. Крутик. Так на Руси называли пигмент из индигоносного растения «вайда красильная». Термин «индиго» совершенно не употреблялся русскими мастерами. Использование местных растений, содержащих индиго, было известно не только в России, но и в Германии и Греции. В некоторых местностях более распространено название «синило». Термин «синило» фигурирует в русских рукописях начала XVII - конца XVIII в. наравне с термином «крутик». Крутик или синило - синие баканы, которые наиболее часто использовали для получения празелени. В Европе произрастают и другие индигоносные растения, такие как горец или гречиха синильная, которые содержат достаточное для практических целей количество индиго. 3.9.13. ВИВИАНИТ Синяя охра, синяя болотная руда, железная синь, натуральный минеральный индиго. Довольно редкий минерал, водный фосфат закиси железа - Еез(Р04)2х8Нг0. Назван в 1817 г. по имени английского минералога Дж. Г. Вивиана. Использовался давно, но редко и лишь по месту находки (Крым, Карелия, Сибирь, Северная Америка). Образуется в толще торфа при разрушении растительных и животных остатков. Обычно вивианит содержит оксиды алюминия, кремния и некоторые другие. Извлеченные из породы полупрозрачные кристаллы или комочки вивианита имеют бледно-зеленую окраску, которая на воздухе постепенно становится индигово-синей. Цвет пигмента изменяется от светлого до темно-синего с лессирующим эффектом. Наиболее темный синий до черно-синего имеют близкие по составу минералы керчениты (по месту находки) встречаются в виде игольчатых кристаллов среди гётитовых руд Керченского месторождения (найден в 30-х годах XIX века). В качестве пигмента использовался редко. Для использования в качестве пигмента весьма пригодна вторая землистая (аморфная) разновидность минерала, которая встречается в виде порошковатого или землистого агрегата белого или синего цвета совместно с керченитом или среди торфяников и болотно-озерных залежей железных руд. «Аморфный» вивианит очень легко трется, удобен в работе и может использоваться в любых смесях. Боится только едких щелочей, извести и содержащих ее веществ, поэтому при написании фресок его следует изолировать от извести, предварительно обработав тем связующим материалом, который используется в работе. Хотя и это не дает гарантий долговечности краски. Особенностью землистого вивианита из торфяников является его белый цвет, который переходит в синий через некоторое время после извлечения минерала из породы на воздух. Вивианит очень чувствителен к механическим и химическим воздействиям. Мыть его можно погружением или под струей воды. Землистый вивианит нельзя ни чистить, ни мыть. Твердость по шкале Мооса 1,5-2 Плотность, кг/м3 2580 - 2680 Показатель преломления, Nd 1,6 Хорошо смешивается с маслом и другими пленкообразователями, употребляемыми в живописи. В клеевых красках он не меняет природного цвета, а в масле - глубокий синий, напоминающий берлинскую лазурь. В воде нерастворим. Легко растворим в соляной и в азотной кислотах. 266
Пигменты Известно применение вивианита в иконописи начиная со второй половины XIV в. Есть и особенности работы с этим пигментом, так при контакте вивианита с известью возникает эффект почернения, поэтому нежелательно использовать вивианит в стеновом письме. До недавнего времени основное количество землистого вивианита поступало из Керчи, но с прекращением добычи железных руд и затоплением карьеров этот источник вивианита практически иссяк. В настоящее время наиболее значительным по запасам вивианита является Кудиновское месторождение болотных руд Московской области. Вивианит прозрачнее охр, он хорошо смешивается с маслом, клеем и эмульсиями. 3.9.14. МАЛОИСПОЛЬЗУЕМЫЕ СИНИЕ ПИГМЕНТЫ Шмелыъ. Представляет собой измельченное кобальтовое стекло - СоО SiO - синюю смальту, используемую в мозаике. Пигмент стоек к воздействию света и воды. Укрывистость слабая. Как масляная краска шмельть непрочна, от масла буреет. В XIX веке полностью вытеснена из всех живописных работ другими синими красками, в том числе и кобальтовыми. Небесная синяя, небесная лазурь. Представляет собой фосфорнокислую или мышьяковокислую медь. Голубовато-синего цвета. Непрочная, токсична. Термостойкость до 100°С. Употреблялась почти исключительно для окрасок. В живописи в XVII - XVIII в.в. использовалась, хотя и очень редко. Синий железоокисный пигмент. «Железоокисный» - в данном случае название несколько условное, т.к. пигмент является продуктом взаимодействия ферроцианида натрия (Na2Fe(CN)6) и сульфата железа (II) (FeSCU). Обладает высокой кроющей силой. Промышленно не выпускался. Висмутовая синь. Представляет собой сложный окисел висмута и калия. Устойчива ко многим воздействиям и изредка употреблялась в различных родах живописи (даже по свежей штукатурке и при изготовлении эмалей). Изготовлялась кустарно. Сейчас не используется. Английская синь, (голландская синь). Смесь нескольких синих и белых пигментов — индиго берлинская лазурь, смальта, мыло и др. Для связи прибавляли рисовую клейковину. Различных оттенков красивого синего цвета. Непрочная. Синий кармин (молибденовая синь). Является кристаллогидратом окислов молибдена. Известен с конца XVII в., изготовлялся кустарно и использовался редко из-за дороговизны. Твердый пигмент ярко-синего цвета, растворяется в воде, спиртах и кислотах, при нагреве переходит в буро-синий ангидрид. Сейчас заменяется другими пигментами. Масляная синь (синее медное индиго, Bleu Horace Vernet). По составу - сернистая медь, CuS (состав не подтвержден). Приготовляется сплавлением измельченной металлической меди с сернистыми щелочами и выщелачиванием сплавленной массы. Оставшиеся нерастворенными в воде мелкие кристаллы сернистой меди высушиваются и измельчаются. Сейчас не используется. Известковая синь, (нейвидерская синь) Приготовляется осаждением смеси растворов медного купороса и нашатыря известковым молоком. Состоит из смеси гидрата окиси меди и гипса, 5CaS04 2Н20 + ЗСи(ОН)2. Синий бакан. Ягоды черники, самбуковые, тутового дерева, бирючины, черного проскурняка и др. содержат синие красильные вещества, из которых можно приготовлять баканы по общему способу (водная смесь с квасцами осаждается поташом или содой). Баканы часто употреблялись до начала XIX века, но потом были вытеснены более прочными пигментами. Угольная синяя. Уголь из виноградных лоз растирали с равным количеством поташа и плавили в тигле, пока она не переставала пениться. Промывали и обрабатывали серной кислотой. Получается насыщенный ярко-синий осадок. Непрочен. Употреблялся до середины ХК века Рибекит (riebeckite) - силикат из группы амфиболов. Минерал открыт в 1888 году. Назван в честь немецкого путешественника Эмиля Рибека (1853 - 1885 гг.). Волокнистая разновидность (амфибол-асбест) называется крокидолитом. Именно крокидолит называют синим асбестом. 267
Художественные краски и материалы В кислотах не растворяется и огнеупорен. Пригодные для краски разновидности рибекита встречаются в виде параллельно- и спутанноволокнистых агрегатов очень тонких игольчато¬ волокнистых кристаллов, напоминающих асбест. Цвет индигово-синий или темно-синий, до черно- синего или голубовато-серого (за счет примеси магнетита РезОЦ. Одним из свойств игольчатых и нитевидных кристаллов крокидолита является их способность менять цвет в зависимости от освещения. Объясняется это особым расположением атомов химических элементов, входящих в состав минерала. Благодаря этому свойству один и тот же кристалл или волокно могут менять цвет с синего индиго на желтовато-зеленого. Твердость по шкале Мооса 4,5 - 5,5 Плотность, кг/м3 2940 - 3460 Показатель преломления п^0 1,68 - 1,706 В качестве пигмента использовался еще во времена Древнего Египта. В иконописи применялся, но редко, скорее всего потому, что сорта, пригодные для краски, сами по себе редки и их находки в относительно больших скоплениях единичны. Приготовленный из рибекита пигмент во многом схож с вивианитом. В сравнении с вивианитом к его достоинствам следует отнести большую (практически абсолютную) устойчивость к любым возможным в обычных условиях внешним воздействиям, а к недостаткам - несколько сероватый, не столь сочный как у вивианита оттенок (во многих случаях его можно улучшить отмучиванием или методом магнитной сепарации, удаляя примесь магнетита) и малую укрывистость. Оттенок и фактура рибекита зачастую оправдывает его использование взамен вивианита. Индиговьш кармин. Калиевая или натриевая соль серноиндиговой кислоты. Искусственный пигмент ярко-синего цвета. Плохо растворим в воде и нерастворим в спиртах. Растворяется в горячей воде. Несветостоек. В смеси с 3 - 4% крахмала употреблялся как синька для белья. Темно¬ синий водный раствор быстро обесцвечивается различными сильными восстановителями. Крутик французский изготавливался на основе органического красителя. Этот пигмент несветостойкий, замедляет высыхание масляной краски. Изменяет свой цвет на масле - зеленеет и чернеет, поэтому в масляной живописи его использовали редко. Сине-зеленая кобальтовая окись - минеральный пигмент красивого светло-синего цвета с зеленоватым оттенком, искусственно получаемый из солей кобальта, окиси хрома и окиси алюминия. Вполне светостоек, прочен и стоек, как в чистом виде, так и в смесях. С маслом стирается хорошо и берет его от 30 до 40%. Шпинель голубая (сапфировая) - минеральные пигменты со структурой шпинели - это алюминаты магния (MgAbt^), в которых ионы магния частично заменены на ионы других металлов. Обладают высокой твердостью 7,5 - 8 по шкале Мооса, коэффициент преломления 1,719, плотность 3,6 - 4,1 г/см3. Высокая химическая стойкость. Лессирует. Синий сандал (кампеш) - краситель, который вырабатывался из древесины кампешевого дерева (Haematoxylum campechianum). Полученный краситель вываривали с квасцами и осаждали содой для получения бакана. Пигмент несветостойкий. Лазурь (lazuri). Делалась из лепестков фиалок, которые сушили, растирали, вываривали, после чего осаждали на минеральную основу, например, мел или глинозем. Кобальтовая синь (синяя тенара). Алюминат кобальта Со(АЬ04) или (СоОхАЦОз). Открыт Тенаром в 1802 году. Обладает низкой укрывистостью, цвет ярко-синий. Термо-, атмосферо- и химически стоек. Может использоваться во всех родах живописи, а также для окраски керамики и стекла. Синяя майа. Пигмент обнаружен в настенной живописи племен майа - Чичен-Итца на Юкатане. Природный неорганический пигмент из группы силикатов, зеленовато-синего цвета. Цет определяет наличие катионов Fe3+. Щелочестоек, растворяется только в горячих концентрированных кислотах. Лессирует. 268
Пигменты 3.10. ЧЕРНЫЕ ПИГМЕНТЫ Черный - ахроматический цвет, наряду с белым и серым. От черных предметов цвет отражается минимально, большая часть излучения поглощается. Оттенки черного цвета называются серыми. Черный цвет в различных религиях означает ночь, смерть, неудачу, пустоту и т.п. Разве что в индуизме черный символизирует незамутненное сознание. На Руси одно из объяснений - Понтийское море, которое мы знаем как Черное море. В природе присутствуют соединения, имеющие черный цвет - уголь, жженая кость, магнетит, черные органические вещества и др. Черный цвет имеет множество оттенков от иссиня-черного холодного до теплого красноватого. Антрацитовым называют черный с серебристым отливом. Наиболее употребимые черные пигменты для художественных красок - это сажи: ламповая, газовая, древесная и др. Все они имеют различные оттенки в зависимости от сырья и способа получения. Для создания краски необходимого черного оттенка к используемому черному пигменту (например, к саже) прибавляют небольшое количество хроматического - часто это ультрамарин. Для получения черного цвета можно по аддитивной схеме смешивать желтый, пурпурный и голубой красители. 3.10.1. ТЕХНИЧЕСКИЙ УГЛЕРОД Плумбаго, карандаш, печная чернь. Для лакокрасочной промышленности и некоторых других производств модификация природного углерода - графит перерабатывается и поступает под названием «технический углерод». Большие залежи природного графита впервые найдены в 1564 году. Углерод еще за 4000 лет до н.э. применяли в Китае для изготовления черной туши. Способ его производства был описан в одной из римских рукописей начала н.э. Технический углерод - высокодисперсный материал. Обладает хорошей укрывистостью и красящей способностью, свето- и химически стоек. Технический углерод содержит примеси: Н - до 1%, S - до 1,2%, О - до 11%. Плотность, кг/м 1800 - 2000 pH водной суспензии 3,7 - 4,5 Термостойкость, °С 30 Маслоемкость, г/100г 50-135 С уменьшением размера частиц увеличивается красящая способность и маслоемкость пигмента, он приобретает более глубокий черный оттенок. Технический углерод окисляется кислородом воздуха, азотной и серной кислотами. Покрытия, пигментированные печным углеродом, неплохо защищают металл от коррозии. В настоящее время выпускается технический углерод, обработанный серной кислотой специальным методом, т.н. «окисленный углерод». Этот вид углерода при нагревании вспучивается с 30-кратным увеличением в объеме, что с успехом используется для создания вспучивающихся огнезащитных красок. Кроме свойства вспучиваться при высоких температурах, данные марки графита имеют металлический блеск, что может быть использовано для изготовления декоративных красок. Применяется для лакокрасочных материалов и окрашивания полимеров. Хорошо диспергируется с образованием высокоустойчивых дисперсий. Обеспечивает интенсивный черный цвет окрашиваемых материалов, отличный внешний вид покрытий, устойчивость окраски к действию ультрафиолетового излучения. Применяется в производстве интенсивно черных лаков и покрытий. 269
Художественные краски и материалы 3.10.2. ГРАФИТ Модификация углерода. В природе встречается в виде чешуйчатых, кристаллических или аморфных агрегатов. Чешуйчатые руды содержат от 2 до 15% графита, кристаллические - от 35 до 40%, аморфные - от 20 до 40%. В промышленных целях природный графит обогащается. Для получения пигментов может использоваться искусственный графит - коксовый, доменный, ретортный. Графит с кристаллической структурой проводит электрический ток и может служить для электрохимической антикоррозионной защиты черных металлов. Кристаллы обладают металлическим блеском, благодаря чему используются в декоративных красках. Пигментное сырье под названием «графит» обычно содержит углерод, смешанный с песком, в составе которого присутствует железо. Обладает черным непрозрачным цветом. Содержание углерода 50 - 99%, остальное - оксиды кремния, железа, алюминия, кальция, магния и титана. Плотность, кг/м 2100-2300 Твердость по шкале Мооса 1-2 Маслоемкость, г/100 г до 120 Температура плавления, °С 3845 - 3890 Химически инертен и не растворяется ни в каких растворителях. Обладает электропроводностью. На основе кристаллического углерода изготовляются, в частности, декоративные краски с металлическим блеском. Графит может совмещаться с большинством пигментов и пленкообразователей. Долго диспергируется в малярных красках, в некоторой степени замедляет высыхание масляных и алкидных красок, способствует матовости красочных покрытий. 3.10.3. САЖА Ламповая копоть, чернило копченое, черная копоть, нефтяная сажа, камфорная сажа, атраментум. Сажа - продукт неполного сгорания или термического разложения углеводородов. Сажи, наряду с охрами, использовались еще первобытными художниками. Производство сажи сжиганием смолы описывает Плиний под названием «атраментум». Для получения сажи художники средневековья сжигали растительное масло. Ченнино Ченнини предлагал сжигать льняное масло. Эта сажа была жирной и плохо подходила для живописи. Дальнейшую обработку проводили повторным сжиганием без доступа воздуха. Стойка к действию химических реагентов (кислот, щелочей, различных газов), свето- и атмосфероустойчива. Имеет очень высокую укрывистость (до 2 г/м2). Маслоемкость 180 - 250 г/100 г. Не обладает глубиной тона, кроме того, сажа «всплывает» в масле и других связующих. По способу производства сажи делят на три группы: канальные, печные и термические. Канальные (диффузионные) сажи получают при неполном сжигании природного газа или его смеси с маслом (например, антраценовым) в так называемых горелочных камерах, снабженных щелевыми горелками. Внутри камер расположены охладительные поверхности, на которых сажа осаждается из диффузионного пламени. Печные сажи получают при неполном сжигании масла, природного газа или их смеси в факеле, создаваемом специальным устройством в реакторах (печах). Сажа в виде аэрозоля выносится из реактора продуктами сгорания и улавливается специальными фильтрами. Термические сажи получают в специальных реакторах при термическом разложении природного газа без доступа воздуха. Сажа газовая (пламенная, нефтяная) - продукт неполного сгорания углеродистых веществ. Производство было начато в 1872 году Ньером и Говардом. Состоит из аморфного углерода, в большинстве случаев с примесью продуктов сухой перегонки. Плотность сажевых частиц около 2 г/см3. Идет на изготовление художественных масляных, акварельных, гуашевых красок. 270
Пигменты Первоначально материалами для получения сажи служили смолистые деревья (Kienruss), береста, древесная смола и отбросы смологонного и скипидарного производства. Теперь кроме этих материалов в больших количествах употребляют каменноугольную смолу, дистилляты из нее, продукты сухой перегонки угольных сланцев и бурых углей, нефть и нефтяные дистилляты. Высшие сорта сажи, так называемая «ламповая сажа», преяеде готовились из жиров: ворвани, растительных масел и т.п. Теперь ее получают из нефтяных, каменноугольных и буроугольных масел, а также из горючих углеводородных газов, естественных и искусственных (каменноугольного, нефтяного и проч.). Наиболее тонкая сажа получается из светильного газа. Сейчас, кроме настоящей сажи, для малярных красок употребляют измельченный уголь, получаемый из различных материалов: из древесины разных пород (ивы, липы, тополя и др.), из отбросов от виноделия, из ореховой и миндальной скорлупы и т.п. В наибольшем количестве такой продукт готовится из наиболее дешевых материалов - из бурых углей, битуминозных сланцев, торфа. Такой продукт носил название малярной, шведской или финляндской сажи. Газовая сажа употребляется в живописи, для приготовления высших сортов типографской краски, ранее - печного и каретного лаков, а также и при выделке некоторых резиновых изделий. Сажа используется в качестве эффективного структурирующего наполнителя. Введение сажи способствует долговечности изделий, повышает их сопротивление старению под воздействием света. Из-за чрезмерной тонкости частиц сажа может мигрировать в живописи на масле из нижних слоев в верхние. Размер частиц пигментной сажи является главным параметром для коррекции оттенков черного цвета в различных применениях. Размер частиц пигментной сажи определяет цветовые характеристики. Согласно правилу, чем меньше размер частицы - тем темнее цвет. Это правило распространяется на различные виды покрытий. На поверхности сажи могут адсорбироваться соединения щелочных и щелочноземельных металлов. Качество сажи определяется размером частиц и характером вторичных структур с сопутствующими элементами. Для эффективного диспергирования и стабилизации, особенно пигментной сажи с тонкими частицами, требуется применение дополнительной обработки поверхности. Это делается в процессе последующей обработки на основе оксидации для увеличения содержания функциональных групп, в основном групп -СООН. На поверхности оксидированной частицы пигментной сажи существует повышенная плотность химических групп. Таким частицам пигмента для нейтрализации и адаптации значения pH до приблизительно 8 требуется повышенное количество аминов. Для покрытий на водной основе альтернативно могут использоваться неоксидированные пигментные сажи. Для производства черной краски сейчас используют пигмент, полученный путем сжигания семян различных растений (виноградная черная, персиковая черная). Черную краску используют для подмалевков, только смешав с сильным сиккативом. Сажа, зола черной сосны - это китайская разновидность ламповой сажи, которая изготавливается из чистого угля. Одна из лучших представительниц этих красок - «франкфуртская черная». При сжигании древесины и других растений получали сажу низкого качества. Сажу, известную под названием вологодской, получали при сжигании ели, сосны и березы. Лучший сорт получали при сжигании бересты; такая сажа почти всегда содержала продукты сухой перегонки древесины, от которых избавляются только при вторичном сжигании. При сжигании смол, нефти и масел получали сажу высокого качества, известную под названием ламповой копоти. Она была дорога и использовалась только в живописи. Из ламповой копоти изготавливали известную черную краску - тушь. Китайцы получают тушь из копоти при сжигании камфорной смолы и некоторых эфирных масел. Голландская сажа, добываемая осаждением дыма, отличается буроватым оттенком и требует подкраски лазурью для воспроизведения черного колера и его разбелов. 271
Художественные краски и материалы Сажа голландская. Это уголь, получаемый осаждением дыма при сжигании органических веществ со слабым притоком воздуха. Для грунтовочных покрытий на водной основе требуются пигментные сажи с тонкими частицами. Важным фактором для стабилизации сажи в краске и в покрытии является наличие ПАВ и его количество. Для пигментной сажи с тонкими частицами рекомендуется вводить до 100% ПАВ. Сажа .ламповая (ламповая копоть). Так называется черная краска у многих европейских производителей. Для этой краски используют пигмент, полученный путем сжигания семян различных растений (упоминавшиеся уже виноградная и персиковая черная). Этот пигмент гораздо чаще встречается в живописи, чем технический углерод (который большей частью идет на малярные краски). Он замедляет высыхание масляных красок, не растворяется в органических растворителях - вот почему его отвергали фламандские художники. Краску используют для подмалевков, только смешав с сильным сиккативом. Некоторые производители создавали свои фирменные черные краски из смеси пигментов. Например, серая пейнская - это смесь ультрамарина, марса черного и охры желтой. 3.10.4. МАГНЕТИТ Черный железоокисный пигмент, черный марс, черный колокольный, черная окись железа, магнитный железняк. От греческого «Магнес» - имени легендарного пастуха, открывшего этот минерал на горе Ида (Греция). Другая версия происхождения связана с сильными магнитными свойствами минерала: от греческого magnetis - «магнит», «притяжение». Общая формула минерала БезОф Представляет собой окись-закись железа, т.е. смешанный оксид железа II и III, в котором содержание FeO составляет 18 - 26%. Пигмент получают путем тонкого помола природных магнезитовых руд, а также синтезом. Магнетит легче, чем сажа, смешивается со всеми связующими и не «всплывает» в красочном слое. Природный пигмент, в отличие от искусственного, более устойчив к агрессивной среде. Порошок растворим в НС1. Пигмент атмосферо- и светостойкий. Применялся с XVI века. Природный пигмент имеет серовато-черный цвет и низкую красящую способность. Синтетический пигмент известен с начала XX века, может изменять цвет в сильно кислой среде (при pH менее 2). Укрывистость, г/м до 10* Твердость по шкале Мооса 5,5 - 6,5 Плотность, кг/м3 4750 Маслоемкость, г/100г 28 *Укрывистость заявлена для лучших сортов специально обработанного пигментного магнетита, реально укрывистость значительно ниже. По укрывистости магнетит уступает технической саже. Цвет черный, блеск металлический. Сильно притягивается магнитом; некоторые образцы кристаллического магнетита обладают полярностью и сами являются природными магнитами, чем отличаются от гематита и гётита, которые являются схожими минералами по свойствам. Пигмент имеет низкую термостойкость в окислительной среде, для ее повышения в состав пигмента вводят 2,5% гидроксида алюминия. В масляной живописи магнетит использовали для приготовления черной краски - так называемого «черного марса», который отличался высокой стойкостью. Масляная краска с магнетитом быстро сохнет. В зависимости от величины кристаллов в разбеле этот пигмент дает различный тон от серого до синеватого. Серый разбел наблюдается при линейных размерах кристаллов магнетита около 0,1 мкм, синеватый цвет при более крупном. В иконописи пигмент встречается с недавнего времени и используется сравнительно редко. 272
Пигменты 3.10.5. ЖЖЕНАЯ КОСТЬ Костяная чернь, слоновая кость. Известна с древности. Разновидность технического углерода - продукт, полученный сжиганием костей, рогов и т.д. без доступа воздуха. Чернь состоит из углерода (до 20%), фосфатов кальция Саз(Р04)2 и магния Mg3(P04)2, карбоната СаСОз и сульфата CaS04 кальция и др. На больших костяных заводах кости первоначально обрабатываются бензином, который растворяет оставшиеся на костях жиры. На мелких же и кустарных заводах кости подвергаются продолжительному вывариванию в котле с водой. Выделившийся жир всплывает на поверхность воды и счерпывается. Кости же раздробляются на мелкие части и подвергаются обугливанию. Лучше всего подвергать обугливанию длинные и трубчатые кости и ребра. Кости складываются в глиняные или чугунные горшки, закрываются крышкой, а щели замазываются глиной. Высший сорт костяной черни называется слоновой чернью. Разумеется, эта чернь приготовляется не из слоновой кости, а представляет собой тщательно очищенную чернь. Костяную чернь отмучивают. Для этого ее помещают в чан и обливают водой при перемешивании. Более тяжелые частицы черни раньше садятся на дно, более же легкие - позднее. Их собирают отдельно и кладут на раму, благодаря чему с них стекает избыток воды. Пока они еще влажные, их снова переносят в чан, где обливают соляной кислотой. Кислота растворяет примеси, но не трогает частиц черни. Чернь переносят на фильтр и промывают водой до тех пор, пока вода не перестанет быть кислой. Полученная чернь высушивается. Краска имеет более коричневатый оттенок по сравнению с виноградной черной, но более холодный цвет, нежели марс черный. Она дает очень глубокий черный цвет, но не используется так широко, как сажа газовая. При прокаливании костей или ореховой скорлупы получают «костяную чернь», которую называют также «слоновой костью». Слоновая кость жженая среди привозившихся в Россию красок впервые упоминается только в самом конце XVII века (в 1697 г.). Либо ранее ее привозили и использовали под другим названием - «чернь», либо началом ее употребления можно считать конец XVII века. Лучшие сорта получают пережиганием обрезков слоновой и моржовой кости или оленьего рога. Обладает насыщенным черным цветом. Этот пигмент непригоден для нижнего слоя. Слои, которые кладутся поверх кости жженой, скорее всего потрескаются, поэтому для подмалевков лучше использовать черный железоокисный пигмент или технический углерод. Плотность, кг/м3 2300 Маслоемкость, г/100г 60 - 75 Укрывистость, г/м2 15 Жженая кость обладает химической инертностью и высокой светостойкостью. В разбелах характеризуется теплым красно-бурым оттенком. Применяют со всеми связующими, кроме эмульсий. На масле сохнет медленно. Не следует смешивать ее с желтым и красным кадмием: такие смеси быстро разрушаются. 3.10.6. ЖЕЛЕЗНАЯ СЛЮДКА Относится к железоокисным пигментам. Цвет бывает от грязно-бурого до черного. Представляет собой оксид железа (III) пластинчатой формы. Пигмент с металлическим блеском и структурой гематита. Природная слюдка в своем составе имеет примеси: окись кремния 4 - 6%, окись алюминия 2 - 3%, окись магния 1 - 2%, окись кальция 0,5 - 1%, сера - 0,1%. Железная слюдка обладает высокой термо- и химической стойкостью (устойчива к щелочам и кислотам), отличной свето- и атмосферостойкостью. 273
Художественные краски и материалы Плотность, кг/м3 4700 - 4900 pH водной вытяжки 6-7 Маслоемкость, г/100 г 18 - 20 Высохшая пленка представляет собой прочное слоистое покрытие. Плотный ориентированный пластинчатый слой железной слюдки образует барьер от разрушающего действия влаги и агрессивных газов. Основное назначение - антикоррозионные покрытия, эксплуатирующиеся в атмосферных условиях с резкими перепадами температур, повышенной влажностью и большим содержанием реакционных газов (например, SO2). Железная слюдка в лакокрасочных материалах применяется обычно с наполнителями (слюда, графит, барит, асбест, каолин, мел, алюминиевая пудра) - до 20% от общего содержания пигментной части, пигментами (титановые или цинковые белила, оксид хрома и др.), а также стеаратом алюминия или аморфным кремнеземом в качестве антиседиментанта. Благодаря металлическому блеску покрытий с железной слюдкой их иногда используют для получения декоративных красок. Особое внимание при изготовлении железной слюдки следует уделять процессу диспергирования, т.к. необходимо сохранить пластинчатую форму частиц пигмента. Измельчение железной слюдки превращает ее в железный сурик. Железная слюдка успешно применяется примерно с середины XIX века. 3.10.7. КОБАЛЬТОВАЯ ЧЕРНЬ Это старое название, которое носит искусственный пигмент - кристаллы черного цвета (окись кобальта С03О4). В природе встречается минерал кобальтин (сульфоарсенид кобальта CoAsS), продукт окисления которого - асболан (асболит) - представляет собой смесь оксидов кобальта (II и III), оксида марганца (IV) и оксида железа (III) - смолистое вещество черно-коричневого цвета. Техническая окись кобальта содержит от 65 до 72,5% собственно окиси кобальта и небольшие количества кремния, серы, кальция и некоторых других веществ. Растворяется в смеси соляной и азотной кислот. Искусственная кобальтовая чернь выдерживает температуру до 400°С, неатмосферостойка (адсорбирует кислород и может приобретать коричневый цвет), растворима в расплавленной щелочи и соде. Благодаря наличию окиси кобальта и марганца пигмент ускоряет «высыхание» масляных и алкидных красок. 3.10.8. ЧЕРНЬ Виноградная или буковая черная, пробковая испанская, кофейня черная, бистр, растительный уголь. «Чернями» называли обугленные плодовые косточки, иногда кору и выжимки персиков, абрикосов, винограда и др. Из древесины и корней получали «угольную чернь». При сжигании торфа образуется «торфяная чернь». Все виды черни в два и более раза тяжелее обычной древесной сажи, поэтому они не всплывают в водных составах. Укрывистость черни зависит от тонкости помола. Персиковая черная. Искусственный пигмент. Получается чаще всего обугливанием персиковых, абрикосовых, миндальных и т.п. косточек. Состоит из углерода и угольных солей кальция и калия. Виноградная черная. Иначе называется «франкфуртская чернь». Из виноградных жмыхов и высушенного отстоя виноградного вина. Жмых сжигают в закрытых железных горшках без доступа воздуха. В горшке остается пористый уголь, который промывается и высушивается, а еще лучше его сначала обработать слабой соляной кислотой и потом промыть. Тогда цвет станет чище. В разбеле имеет синеватый оттенок и более холодная, чем персиковая. Виноградная 274
Пигменты черная является одной из наиболее стойких и прочных красок. Она смешивается со всеми красками, за исключением кадмиев. Вот как Ченнино Ченнини описывает способ получения краски из виноградных лоз: «Лозы должны быть сожжены: на их золу наливают воды и охлаждают и затем растирают так же, как другие черные краски. Эта краска черна и тоща и является совершеннейшей из употребляемых». 3.10.9. ЗВЕНИГОРОДСКАЯ ЧЕРНАЯ Воронежская черная - глинистый природный пигмент, добываемый в месторождении, расположенном в пойме реки Розварни (Саввинка), близ г. Звенигорода Московской области. Цвет определяют углеродистые органические отложения. Звенигородская черная земля - один из древнейших пигментов, широко использовавшийся русскими художниками во фресковой и темперной живописи в XI - XVIII веках. Содержание SiC>2 более 60%, РегОз 4 - 11%. Минеральная составляющая - монтмориллонит, гидрослюда и, в меньших количествах, каолин и кварц. В 1958 году было налажено производство художественной масляной краски «земля звенигородская черная» на основе одноименного пигмента. Маслоемкость 52 - 54 г/100 г. Ранее в качестве связующего использовалось отбеленное льняное масло с добавлением 5% пчелиного воска, 2% стеарата алюминия и 1% даммарного лака. В разбеле с белилами дает очень красивые оттенки серого цвета. Пигмент вполне атмосферо- и светоустойчив, но по своим свойствам уступает шунгиту, Ван- Дику и кассельским землям. 3.10.10. ШУНГИТ Черный пигмент (иногда с зеленоватым оттенком), выделяемый из шунгитовых пород (докембрийские углеродсодержащие горные породы). Единственное месторождение этой породы было найдено в Карелии, а свое современное название шунгит получил по названию карельского поселка Шуньга (на северном берегу Онежского озера). Издревле шунгит использовали для получения особо стойкой черной краски. Уникальные антисептические и целебные свойства шунгитового камня привлекли внимание еще Петра I, основавшего в Карелии курорт Марциальные воды и, якобы, обязавшего своих солдат иметь при себе кусочек шунгита - при контакте с камнем вода очищалась и приобретала целебные качества. Шунгит образовался из органических донных отложений - сапропеля - примерно 600 млн. лет назад, а по некоторым источникам - 2 млрд, лет назад. Эти органические осадки, прикрываемые сверху все новыми наслоениями, постепенно уплотнялись и обезвоживались. Под влиянием сжатия и высокой температуры шел процесс метаморфизации. В результате этого процесса образовался аморфный углерод в виде характерных именно для шунгита глобул. По химическому состоянию - это разновидность технического углерода. Пигментный шунгит дает очень глубокий черный цвет, но не используется так широко, как сажа газовая или технический углерод. Из-за неоднородности состава и различного содержания углеродистого вещества (от 5 до 98%, остальная часть породы - глинистое и кремнеземистое вещество) существует большое разнообразие шунгитовых пород, различающихся как по внешнему виду, так и по химическим и физико-механическим свойствам. В состав шунгитов входят также оксиды кремния (до 40 - 60%), алюминия (4 - 10%), железа (2 - 5%), калия (1 - 4%). Минерал довольно твердый, но как никакой другой из природных пигментов дает глубокий черный цвет с синеватым оттенком. 275
Художественные краски и материалы Шунгит обладает высокой химической стойкостью (ко всем кислотам и щелочам при 25°С); свето- и атмосферостоек. Твердость по шкале Мооса 3,5 - 4 Плотность, кг/м1 2250 — 2280 Термостойкость, °С 170 Маслоемкость, г/100 г 25 Укрывистость, г/м2 10 - 60 Шунгит хорошо кроет на масле и имеет глубокий черный цвет, но долго сохнет. Уникальное свойство шунгита состоит в том, что порода эта немагнитная, но электропроводная. Шунгитовая краска может использоваться для окраски нагревателей, антистатических и заземляющих элементов. 3.10.11. ЧЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ Эта краска представляет собой соединение углерода с железом, полученное прокаливанием без доступа воздуха железосинеродистых соединений. Продукт прокаливания красивого синевато-черного цвета. Пигмент устойчив к различным воздействиям. Так как при изготовлении выделяется много очень токсичных соединений, этот пигмент в данном виде не применяется в настоящее время. В XVII — XIX вв. он часто употреблялся в смеси со свинцовыми белилами. Сейчас выпускается черный железоокисный пигмент с укрывистостью 10-25 г/м2. Пигмент свето-, атмосферо- и химически стоек. Может использоваться с любыми другими пигментами и на любых пленкообразователях. 3.10.12. ЧЕРНАЯ ЗЕМЛЯ Черная земля и другие названные в документах ХѴІП века земли (олонецкая, римская, кельнская) относятся к черным глинистым и известняковым породам, в которых хромофором является аморфный углерод. По некоторым данным, черными землями пользовались уже в XVII веке. При обжиге пигментов черных земель они приобретают коричневую или красную окраски, потому что в них обязательно присутствуют окислы железа и марганца. Углерод же сгорает. Об олонецкой черной краске, употреблявшейся в живописи, есть свидетельство от 1750 года. Краска была опробована «оконишным и малярным» мастером Авдеем Александровым и по его свидетельству «...против римской черной земли, употребляемой к живописи и малярным делам, добротою сходственна явилась». 3.10.13. МИНЕРАЛЬНАЯ ЧЕРНАЯ Черный карандаш. Под этим названием выпускались различные краски - марганцовая черная из природных или искусственных безводных окислов марганца; из черных глинистых сланцев из Англии, Франции, Италии, Германии и некоторых других стран; смешанные препараты. • Окислы марганца МпО, МП2О3, МП3О4 и др. по прочности и красящей способности близки к железным краскам. Природный минерал пиролюзит по химическому составу - диоксид марганца МпОг. В нем в ввде примесей встречаются оксиды бария, кремния, железа, иногда меди и кальция. Плотность от 1 до 5,5. Залегает в виде желваков в осадочных породах (Грузия, Украина). Растворяются в кислотах. Часто употреблялись на масле (быстро сохнут). • Черные глинистые сланцы представляют собой слоистую массу, пропитанную углем. Содержит: кремнезем 10 - 20%, глинозем 40 - 60%, уголь 15 - 25%, окислы щелочных 276
Пигменты металлов - до 5%, а также примеси окисей железа, магния и др. Имеют синеватый оттенок. При небольшом количестве углерода (до 10%) пигмент имеет серый цвет и называется «серая глинистая». Маслоемкость 30 - 38, укрывистость 40 - 130. Сланцы идут главным образом на изготовление художественных карандашей. В употреблении также были и черные земли, по составу схожие со сланцами. • В некоторых странах производились краски, похожие на черные сланцы. Эти краски приготовлялись смешением мела, глины (или глинозема) с сажей. Иногда мел настаивали на отваре синего сандала с сульфатами железа и меди. Но подобные краски не обладали достаточной прочностью. 3.10.14. ЧЕРНЫЕ ТЕРМОСТОЙКИЕ ПИГМЕНТЫ По химическому составу эти пигменты представляют собой смесь различных оксидов. Известны пигменты на основе оксидов меди и хрома (I); оксидов железа и хрома; железа и марганца, железа и цинка. Иногда в смесь оксидов входят оксиды кобальта и никеля. Сейчас широко применяется следующий термостойкий пигмент: FeOxO,8CuOxO,7MnO. В технических справочниках описан черный пигмент на основе титаноксинитрида, содержащий: титана 63 - 76%, азота 2 - 20% и кислорода 4 - 35%. Его рекомендуется использовать вместо технического углерода. Черные термостойкие пигменты выдерживают до 700°С без изменения степени черноты. Их вводят в лакокрасочные материалы, предназначенные для защиты от коррозии металлических конструкций, которые эксплуатируются при высоких температурах, а также в производстве керамических красок. 3.10.15. МАРГАНЦОВАЯ ЧЕРНАЯ В природе встречается минерал пиролюзит - М11О2. Название дано от греческого «пир» - огонь и «лойсис» - мытье, так как с древних времен применяется для уничтожения бурого и зеленого оттенков стекла. Природный и искусственный пигмент. Двуокись марганца применяют в неводных и водных составах; она не всплывает, так как ее плотность примерно равна плотности других пигментов. Растворяется в горячей соляной кислоте с выделением хлора. Укрывистость пигмента составляет 40 г/м2. Твердость 6 - 6,5; плотность 5,0 - 5,1 г/см3. Двуокись марганца ускоряет окисление (высыхание) масел и поэтому ее применяют для изготовления сиккативов. Обладает хорошей красящей способностью. 3.10.16. АСФАЛЬТ Асфальт (от греч. docpoAxoq - горная смола). Твердая легкоплавкая горная порода темно¬ бурого, почти черного цвета, содержащая природный битум в количестве не менее 1% по массе. Асфальт может быть природного и искусственного происхождения. Природный асфальт образуется из тяжелых фракций нефти или их остатков в результате испарения ее легких составляющих и окисления. Встречается в виде пластовых жильных залежей, а также пропитанных проницаемых пластов и озер в зонах естественного выхода нефти на земную поверхность (содержание в породах от 2 - 3 до 20%). Плотность 1,1 г/см3, температура плавления 20 - 100°С. Содержит 25 - 40% масел и 60 - 75% смолисто-асфальтеновых веществ. Элементный состав (%): 80 - 85% углерода, 10 - 12% водорода, 2 - 3% кислорода. Асфальт растворяется в нефтяных растворителях, ароматических углеводородах, эфирах, скипидаре. Асфальт никогда не высыхает полностью и при температурах выше 30 - 35°С размягчается и портит картину - стекает, просачивается через другие краски. 277
Художественные краски и материалы В XIX веке был разработан и применялся искусственный асфальт из желтого лака и черного анилинового красителя, но этот пигмент был несветостоек и выцветал, в отличие от природного, который чернеет. Асфальт - пигмент лессирующий, довольно широко использовался в масляной живописи и в акварели, (более подробно см. в разделе «Коричневые пигменты»). 3.10.17. МАЛОИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ЧЕРНЫЕ ПИГМЕНТЫ Черный кармин. Под этим названием употреблялась краска, представляющая собой порошок аметиста (природного светло-фиолетового кварца), обращенного ляписом, (азотнокислым серебром) в черный цвет. Хорошо совмещается с другими неорганическими пигментами, не изменяя при этом цвета и теплоты тона (что происходит при употреблении угля и сажи). Иллит. (от штата Иллинойс, США) - слюда или глинистый минерал. По составу Al(0H)2[(Si,Al)205)]xK(H20). В английской литературе иллит называют гидрослюдой. Твердость 2,6 - 2,9. Цвет черный с различными оттенками. Образуется при выветривании полевых шпатов, при диагенезе других глинистых минералов (монтмориллонита и др.), при кристаллизации коллоидов. Образованию иллита способствует щелочная среда и высокая концентрация А1 и К. Черные баканы. Известны с древности. Черные баканы можно изготовить из многих растительных красителей, содержащих дубильные и некоторые другие вещества. Наиболее часто употреблялись баканы из чернильных орешков и синего сандала. Изготавливались добавлением к отвару исходного продукта раствора медного (с примесью железного) купороса. Затем отделяли осадок и полученный черный порошок сушили. Баканы не очень прочны, поэтому сейчас они практически не используются. Кокс - продукт, получаемый при термической обработке каменного угля на коксохимических заводах; при этом из угля удаляются углеводороды и другие летучие соединения и остается практически чистый углерод. Основное назначение кокса - топливо для доменных печей. В тонко размолотом виде кокс - хороший наполнитель для полимерных материалов. Жженая пробковая. Из пробки (noir de liege, ou d’Espagne, korkschwarz) - синеватого цвета, также называемая испанской, а в старину - ультрамарином бедных. Бистр — (фр. bistre). Краска (оттенок черного цвета) из древесной сажи от сжигания букового дерева, смешанной с растворимым в воде растительным клеем. Использовался европейскими художниками XV - XVIII веков. Бистр несветостоек - быстро сереет. Торфяная черная. Краску из торфа - так называемый «вандик» - приготавливают из некоторых разновидностей торфа высокой степени разложения. Органический пигмент, может смешиваться с большинством пигментов и пленкообразующих веществ. Кроме перечисленных черных красок, выпускаются ухоловская черная, подольская, звенигородская черная, сырьем для которых являются битуминозные глины. Кроме того, выпускается «тиоиндиго черная», изготовляемая на синтетической основе. Краска обладает выраженным синеватым оттенком, особенно в разбеле. Нежелательные смеси с черными пигментами: • не рекомендуется смешивать черные пигменты в малых количествах с ультрамарином, кобальтом синим, марганцевой голубой, марганцевой кадмиевой, золотисто-желтой «ЖХ», краплаком розовым; • при разбеле черных красок не рекомендуется применять свинцовые белила, так как применение их усиливает выцветание красок. 278
Пигменты 3.10.18. СЕРЫЕ ПИГМЕНТЫ Серый цвет ахроматический и не является спектральным. Серый иногда называют стальным, мышиным, свинцовым и др. Практически во всех случаях серые пигменты — искусственные, которые составляются смешением черных (яркость 0%) и белых (яркость 100%) пигментов. Серый цвет можно получить смешением трех основных спектральных цветов - красного, синего и зеленого в равных соотношениях. Иногда для придания определенного оттенка к смесевому черно-белому пигменту примешиваются синие, зеленые или красные пигменты. Но существует целый ряд и природных серых пигментов. Например, весьма распространенный кристаллический графит имеет, собственно, не истинно черный цвет, но серовато-серебристый оттенок. Дичь. Смесевая краска неопределенного серого цвета. «Дичь готовится путем смешения крутика с баканом и разбеляется белилами. Или же ее готовят из голубца и разбеленного белилами бакана; из охры, смешанной с киноварью и с голубцом», - такие рецепты содержатся в рукописном сборнике XVIII в. Желательно добавлять для приготовления дичи в разбеленный голубец бакан; есть и другие рецепты приготовления краски дичь. Так, мастер рекомендует готовить дичь из второй личной охры, белил, черлени и чернил. Рефтъ. Этот термин употреблялся на Руси для обозначения смесевой краски от серого до почти черного цвета. Рефть можно было получить, смешав чернила с белилами; «лазорь с баканом» или «лазорь с чернилом». Рефть часто употреблялась в настенной живописи, для чего ее составляли из толченого елового угля или же из чернил, приготовленных из коры ольхи или из чернильных орешков и известкового молока. Известны подробные рецепты приготовления рефти для стенописи: «...в первые дни нового месяца надо выжечь уголь из ели и растереть его с известковыми белилами, но так, чтобы краска была не очень светлой, а темно-серой...». Таким образом, исходя из составляющих красок, цвет рефти как иконописной, так и стенописной был самый различный - скорее серый, иногда с голубоватым оттенком. Цинковый порошок. Порошок (пудра) металлического цинка Zn. Для пигментных целей сейчас цинковая пыль получается вакуумным распылением. Размер частиц не более 10-15 мкм. Металлический цинк Zn имеет плотность 7133 кг/м3 и температуру плавления 419,5°С. Цинковый порошок голубовато-серого цвета. Краски с наполненностью цинковой пылью от 90% применяются для антикоррозионной электрохимической защиты железа или железных сплавов, а в живописи для достижения эффекта подражания цвету металла. Под названием «цинковая пыль» существует также механическая смесь окиси цинка (цинковых белил) с металлическим цинком. Образуется как побочный продукт при производстве цинковых белил. Применяют преимущественно в неводных составах, для антикоррозионных покрытий, в водных составах заменяют более дешевым пигментом. Укрывистость пигмента 100 г/м2. Диоптаз. Минерал от серого до черного цвета. Химическая формула CaMg [ShOe]- Химический состав - содержание (в %): СаО - 25,9; MgO - 18,5; SiCh - 55,6; обычно с примесями железа, марганца, алюминия, хрома, ванадия, титана. В размоле лессирует. Галенит. Минерал, сульфид свинца (II). Химическая формула PbS. Синоним: свинцовый блеск. Часто содержит примеси Ag, Cd, Se и др. Основная руда свинца. Твердость 2-3; плотность 7,4 - 7,6 г/см3. Цвет стальной, серый с голубоватым отливом, иногда пестрая побежалость, блеск металлический, излом ступенчатый, хрупкий. Французский серый ведет свое происхождение от картин в серых тонах (гризайлей) и панорамных обоев Жана Зубера (начало XIX века), прорисованных серой краской. 279
Художественные краски и материалы 3.11. ПЕРЛАМУ ТРОВЫЕ ПИГМЕНТЫ Декоративные пигменты с «жемчужным» переливчатым эффектом. Могут применяться как природные, так и искусственные перламутровые пигменты. Перламутровые пигменты обладают характерным блеском, яркостью и «радужным» эффектом. Натуральный перламутр присутствует в раковинах некоторых видов моллюсков и морских животных. По химическому составу пигмент представляет собой тончайшие пластины карбоната кальция (арагонита), разделенные органическим веществом - конхиолином с включенной кристаллогидратной водой. Перламутр содержит большое количество аминокислот, основную часть которых составляет смесь гуанина и гипо ксантина в соотношении 3:1. Натуральный перламутр встречается двух видов - прозрачный и непрозрачный. Цвет зависит от вида моллюска и среды его обитания. Самыми ценными считаются голубые и розовые перламутры. Переливчатый эффект обусловливается не каким-либо красящим веществом, а лишь строением самого пигмента, состоящего из мельчайших пластинок, разделенных преломляющими световые лучи тончайшими воздушными прослойками, а также разницей в показателях преломления арагонита и органических прослоек. Лучшими сортами натурального перламутра считаются: мазанилла, тихоокеанский и макассар. В переводе со многих языков перламутр означает «мать жемчуга». На Руси перламутр носил название «раковина». В свое время французами было разработано несколько видов перламутра, в зависимости от окраски (соответственно месту обнаружения): • «Іа nacre franche argentee», «чистый серебряный», прозванный так за чистый и блестящий белый цвет; • «Іа nacre batarde blanche». Это желтоватый перламутр с зеленоватыми и красноватыми переливами и пятнами; • «Іа nacre batarde noire», с основным синим или черным цветом и красными, синими и зелеными переливами. • «ГогеШе de mer», «морское ухо», также называемый «halitide», находимый в южных морях в раковинах Haliotis; • «Іа burgaudine» особенно ценится за живой блеск и красоту переливов. • «goldfish» - перламутр, которому искусственно, протравливанием и химической обработкой, придают любой из цветов радуги. Самым доступным исходным материалом для получения натурального перламутрового пигмента является рыбья чешуя. В 1655 году удалось искусственно изготовить перламутр путем смазывания желатинного листа «жемчужной эссенцией» и поливания его разведенным желатином, которому дают высохнуть. Эта «жемчужная эссенция» (essence d ’orient) — жидкость, употребляемая для приготовления искусственного жемчуга и добываемая из серебристой чешуи уклейки (Ukelei, Cyprinus alburnus), растираемой с водой до тех пор, пока не осядет на дно сосуда весь блестящий пигмент чешуи. Этот осадок затем промывается нашатырем и смешивается с разведенным желатином. Из килограмма чешуи (от 8000 рыб) добывали 120 граммов жемчужной эссенции. Отливающее серебром блестящее вещество состоит из микроскопических кристаллов соединения гуанина с карбонатом кальция. Пигмент обладает высокой свето- и термостойкостью, стойкостью к сульфидам, растворам аммиака, уксусной кислоты, обычным органическим растворителям, но неустойчив в растворах NaOH, НС1, формальдегида, в нагретом диметилформамиде. Для улучшения свойств в них часто добавляют полимеры с ПАВ. 280
Пигменты На Урале добывается т.н. перламутровая слюда - очень красивый минерал с радужными переливами. Искусственные перламутровые пигменты. Частички перламутрового пигмента - это прозрачные и тонкие пластинки с высоким коэффициентом преломления, частично отражающие и частично пропускающие свет, что зрительно создает эффект глубины. Основа искусственных перламутровых пигментов - природная или синтетическая слюда, кварцевое или боросиликатное стекло, покрытые слоем диоксида титана, оксида железа, оксидами других металлов, или же несколькими оксидами, имеющими различные показатели преломления. Негативным эффектом применения природной слюды является окрашивание ее посторонними ионами. На основе обычного стекла интерференционные пигменты обладают эффектом окрашивания, превосходящим эффект традиционных пигментов на основе слюды, но эти пигменты имеют размер 10-15 мкм, тогда как максимальный интерференционный эффект достигается при размере частиц не более 3 мкм. Пигменты представляют собой многослойные стеклянные чешуйки, покрытые несколькими чередующимися слоями с высоким и низким показателем преломления. Пигменты могут отличаться материалом-носителем и материалом наносимых слоев, а также способом их получения. Слои получают влажным осаждением или напылением в вакууме. Слои, нанесенные на носитель или на промежуточный слой, являются оптически активными и вносят вклад в образование интерференционных цветов. Интерференционный или глянцевый эффект проявляется вследствие отражения света от поверхности соприкосновения среды и металлоксидного слоя и поверхности матрицы, причем отраженные лучи интерферируют друг с другом и при соответствующей толщине металлоксидных слоев возникает интерференционное окрашивание. Существуют интерференционные пигменты с подложкой из отражающего металла, например алюминия, и чередующихся слоев двух прозрачных диэлектрических материалов с высоким и низким показателями преломления соответственно, таких как, например, диоксид титана и диоксид кремния. Также на основу из алюминиевой фольги можно нанести с обеих сторон чередующиеся диэлектрические пленки типа диоксида кремния или фтористого магния. Пигменты с поверхностным металлическим блеском состоят из подложки на основе чешуек алюминия, золота, серебра, слюды или стекла с покрытием из металлов. Интерференционный эффект достигается за счет преломляющих слоев. Пигменты на металлических подложках имеют хорошую кроющую способность и металлический блеск. На основе прозрачных подложек (слюда, стекло) изготовляются пигменты с мягким металлическим блеском. Чешуйки основы покрывают оксидами металлов с высоким показателем преломления, типа ТіОг, и неселективно поглощающими свет. Интерференционная окраска зависит от толщины нанесенного слоя оксида металла. Для получения хороших интерференционных перламутровых пигментов важную роль играют прозрачность и толщина пластинчатой подложки. Лучшей прозрачной подложкой считаются кварцевые или борсиликатные стекла размером предпочтительно от 5 до 200 мкм и толщиной от 0,1 до 0,8 мкм. Толщина слоев оксидов металлов с высоким и низким показателями преломления является существенной для оптических свойств пигмента. Толщина отдельных слоев оксидных слоев, независимо от их показателя преломления, зависит от области применения и составляет от 10 до 800 нм. Стеклянные частицы могут быть покрыты тремя или большим количеством слоев, предпочтительно 3, 5 или 7 слоями из оксидов, фторидов, гало геноксидо в, сульфидов, халькогенидов, нитридов, оксинитридов, карбидов металлов или их смесей. Для слоев с высоким показателем преломления (п > 2,1) наиболее подходящими материалами 281
Художественные краски и материалы являются оксиды металлов, сульфиды металлов или смеси оксидов металлов, такие как ТІО2, Fe203, TiFe205, Fe204, BiOCl, CoO, C03O4, Cr203, V02, V203, SnCSb)^, ZrCh, ZnO или Sn02, титанаты железа, гидраты оксида железа. Толщина слоя 20-350 нм. Бесцветными материалами с низким показателем преломления являются оксиды металлов или их гидраты типа Si02, MgF2, А1203, АІО(ОН), В203 или их смеси. Толщина слоя 30 - 600 нм. Перламутровые пигменты хорошо сочетаются с большинством пигментов и пленкообразователей. Маслоемкость таких пигментов от 60 до 120 г/100 г. Они обладают хорошей светостойкостью, устойчивостью к температурным воздействиям, действию кислот и щелочей, а также изоляционными свойствами. Для обеспечения эффекта перламутрового блеска продукт должен использоваться только с прозрачными материалами. При изготовлении красок необходимо избегать перетира и интенсивного диспергирования, в противном случае будет уничтожена пластинчатая структура, что приведет к снижению перламутрового эффекта. При создании перламутрового эффекта нанесение слоя диоксида титана служит для получения серебристых пигментов; два слоя - диоксид титана и оксид железа - для получения золотистых пигментов; один слой - оксид железа - для получения бронзовых пигментов и т.п. В разрезе можно увидеть, что каждая частичка пигмента состоит из нескольких слоев. Отражение света или рассеивание происходит от каждого слоя. Этим и объясняется перламутровый эффект. Принцип получения перламутрового эффекта на слюде Зеленый белый ТІО; ПО* Слада Слюда Синий Красный ТІ02 ТЮз ГіО; Слюда Слюда Слюда Золотистый Серебристый белый Fe;0;s ТІО; ТІО; Слюда Слюда Красный Медный Бронзовый FejOj Fe>03 FciOi Слюда Слюда Слюда Иногда как основу используют синтетически полученные пластины окиси алюминия, покрытые оксидами металлов. Толщина металлоксидных слоев в зависимости от коэффициента преломления применяемого металлоксида и желаемого цвета обычно составляет от 50 до 250 нм. Перламутровые пигменты в сочетании с обычными пигментами определяют цвет, внешний вид и блеск красок. Разнообразие перламутровых пигментов способствует созданию множества цветовых блестящих эффектов и выразительных оттенков. Многообразие цветовых оттенков обусловлено различной толщиной слоя оксидов металлов и многократным отражением падающего света от поверхности частиц пигмента. Совместное использование интерференционных цветов и абсорбирующих красителей дает эффект двух тонов, когда оттенок меняется в зависимости от угла зрения, например розовый лак с фиолетовым блеском. 282
Пигменты Разработаны пигменты, приготовленные на основе пластинчатой прозрачной матрицы, модифицированной сеткообразователем или модификатором, например окисями алюминия, бора или фосфора, натрия, лития, калия и кальция. Матрица может состоять, например, из двуокиси кремния, силикатов, окиси бора, боратов, оксида алюминия, алюминатов и других прозрачных устойчивых и способных к поглощению растворимых или нерастворимых гасителей материалов. Пластинчатые частицы матрицы обычно имеют толщину от 0,05 до 5 мкм. В качестве наносимых на матрицу неорганических пигментных частиц (не боше 1 мкм) могут быть использованы, например, белые пигменты, такие как двуокись титана, сульфат бария или окись цинка, черные пигменты, например, магнетит или сажа, цветные пигменты, приготовленные из оксидов железа, хрома, смешанных образований, например (Ті, Cr, Sb)C>2, C0AI2O4 (тинард голубой), ZnAhC^ (ринманс зеленый) (Fe, Сг)гОз, сульфида, например, CdS и другие неорганические пигменты. Могут быть использованы и неорганические светящиеся пигменты, например флуоресцирующая с добавками серебра окись цинка, фосфоресцирующий с добавками меди сульфид цинка или ультрамариновый пигмент. Перламутровые пигменты могут придать продукту серебряный, золотой, металлический или «радужный» блеск. Размеры частиц слюды влияют на степень блеска и укрывистость. Более мелкие частицы обладают большей укрывистостью, но меньше блестят, крупные частицы ярче блестят, но обладают пониженной укрывистостью. Использование в водоразбавляемых красках перламутровых пигментов на основе слюды создает эффект радуги. Более крупные частицы создают сильный блеск, искрящийся или сверкающий эффекты. Составы получаются почти прозрачными. Мелкие частицы создают шелковистый и атласный эффект и непрозрачность массы. Чем более светопроницаем состав краски, тем лучше эффект и меньше необходимая концентрация пигмента. Основные характеристики перламутровых пигментов: физиологически безопасны; нерастворимы в воде, негорючи. Устойчивы до 800°С, хотя изменения оттенка на цветных пигментах (красные, зеленые, синие) зависят от природы и термостойкости поверхностных слоев. Устойчивы к УФ-излучению. Превосходно сочетаются с другими пигментами. Устойчивы к растворителям. Легко смешиваются друг с другом, давая неожиданные эффекты искрящегося типа. Легко диспергируются во многих пленкообразователях. Перламутровые абсорбционные пигменты, копирующие натуральные «перламутр» и «жемчуг», образованы из тонких слоев известняка, поглощающего свет, и поверхностного слоя белка, где и происходит интерференция падающего и отраженного лучей света Интерференционные пигменты могут создать эффект двух тонов, переходящий от слабого к сильному. Такие пигменты представляют собой прозрачные чешуйки, линейные размеры которых значительно больше длины волны света, а толщина колеблется в интервале 70 - 150 нм. За счет интерференции лучей, отраженных верхними и нижними поверхностями чешуек, они оказываются интенсивно окрашенными. При толщине чешуек 70 - 80 нм преобладающим цветом является желтый, при толщине 90 - 100 нм - красный, а при 110 - 130 нм - синий. Наиболее чистые «радужные» интерференционные цвета получаются с помощью специальных пигментов, представляющих собой мелкие шарики, покрытые тонкой пленкой, в которой собственно и происходит явление интерференции. В таком покрытии цвет не зависит от ориентации частичек пигмента, а определяется только расположением наблюдателя относительно окрашенной поверхности. Зарубежные производители на основе слюды изготовляют перламутровые пасты для введения их в перламутровые краски. Основой перламутровых паст являются плоские частицы слюды, покрытые полупрозрачным слоем оксидов различных металлов, такая структура пигмента наделяет частицы особым оптическим эффектом - радужным мерцанием. Интенсивность радужного мерцания зависит от угла наблюдения: чем острее угол, под которым наблюдатель 283
Художественные краски и материалы смотрит на поверхность, тем менее выражен перламутровый эффект мерцания. Эти пасты используются по двум совершенно разным принципам, основное отличие которых состоит в концентрация перламутра в лаке. Первый - сводится к добавлению в акриловый или полиуретановый лак достаточного количества пасты для полного укрытия подложки, в этом случае в формировании цвета покрытия оттенок подложки не играет принципиальной роли, важна только природа и оттенок пигмента. Требуемое количество пигмента зависит, в основном, от размера частиц и подбирается индивидуально от 5 до 10%. Технология напоминает принцип использования металлика. Второй реализуется, когда в лак вводится небольшое 0,5 - 1% количество перламутра, а покрытие перламутровым лаком производится по предварительно окрашенной однотонным цветом поверхности. Этим предоставляет практически бесконечные возможности цветовых сочетаний. Например, сначала производится окраска поверхности в черный или синий цвет, после чего наносится серебристый перламутровый лак. Золотистый перламутр прекрасно смотрится на теплых цветах - красном, оранжевом и т.д. В связи с тем, что частицы серебристого перламутра обладают высокой атмосферной устойчивостью, дополнительная защита пигмента, как для металлика, не требуется. В то же время золотистая перламутровая паста используется только внутри помещений. Основной карбонат свинца. По составу смесь карбоната и гидроокиси свинца. Обладает высоким блеском. По свойствам близок к натуральному перламутру. Плотность 6800 кг/м3. Высокая свето- и термостойкость, но нестоек в кислой среде и темнеет при воздействии сульфидов или сероводорода. Относительно токсичен и склонен к седиментации. При изготовлении лакокрасочных материалов используют органическое связующее вещество и соответствующие ПАВ. Оксихлорид висмута. ВіОСІ (иногда применяют смеси ВіОСІ и мусковитной слюды К2Оу 3 А12Оз х 6Si02 х2Н20). Пигмент состоит из утолщающихся к центру пластинок. Благодаря разной толщине пластинок цвет изменяется при отражении света от края пластинки к центру. Плотность 7700 кг/м3. Пигмент обладает хорошей укрывистостью, но недостаточно светостоек (темнеет на свету), нестоек в кислотах и спиртах, но устойчив к щелочам, слабым растворителям и сернистому газу. Токсичен. Гидроарсенат свинца. PbHAsCXj. Пигмент имеет мягкий блеск и отличается высокой химической стойкостью (например, к формальдегиду и уксусной кислоте). Плотность 6050 кг/м3, термостойкость до 400°С. 3.12. ГЛИТТЕРЫ Блестки (по англ, glitters) стали использоваться нашими предками еще со времен наскальных рисунков, которым древние художники с помощью рыбьей чешуи украшали свою живопись. Первыми блестками, по-видимому, были чешуйки слюды, блестящие минералы и рыбья чешуя. Блестящий порошок гематита был найден на палеолитических наскальных рисунках. Еще за 2000 - 3000 лет до н.э. блески использовали для макияжа и ритуальных раскрасок в Египте и Индии. Промышленно блестки стали использоваться в макияже с 20 - 30-х годов XX века. В 80-х годах появляется лак для ногтей с блестками, а затем и декоративные краски и лаки с таким же эффектом. Сейчас выпускается несколько тысяч глиттеров на основе синтетических полимеров (поливинилхлорид, полиэстер, полиэтилентерефталат и др.) различных форм и цветов. На основу наносится отражающее покрытие из алюминия, диоксида титана, оксида железа, оксихлорида висмута и др. Иногда используются специально подготовленные листочки фольги из алюминия, бронзы, латуни и т.п. Размеры глиттеров от 50 мкм до 2 - 3 мм (для макияжа есть и более крупные). 284
Пигменты 3.13. ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ ПИГМЕНТЫ Люминесцентные пигменты (люминофоры - от лат. lumen - свет и греч. phoros - несущий) способны поглощать энергию естественных или искусственных источников света и выделять ее в форме видимого свечения в темноте. Обладают неограниченной возможностью возобновления светящейся функции. По химической природе люминофоры подразделяются на неорганические и органические. Из неорганических наиболее известны сульфиды, селениды, алюминаты и кристаллофосфоры. Существует несколько видов люминофоров: фотолюминофоры, электролюминофоры, катодолюминофоры, рентгенолюминофоры, радиолюминофоры. Для художников наибольший интерес представляют фотолюминофоры, возбуждаемые ультрафиолетовым или коротковолновым излучением в видимой части спектра. Фотолюминофоры поглощают и накапливают энергию, которую, после окончания возбуждения, излучают в диапазоне видимого света - эффект послесвечения. Наиболее важные характеристики люминофоров - время, яркость и цвет послесвечения. Свечение может продолжаться от долей секунды до нескольких часов. Важно также время эффективного послесвечения, которое достаточно субьективно. Яркость свечения измеряется в мКд/м2 (милликандел на квадратный метр) и у различных люминофоров может быть от 10 до нескольких тысяч мКд/м2. По международным стандартам считается, что послесвечение прекращается, когда яркость падает ниже 0,3 мКд/м2 (это на 2 порядка выше порога чувствительности человеческого глаза). Цвет послесвечения: желто-зеленый, зелено-голубой, оранжевый, красный, фиолетовый. Существуют природные и синтетические люминофоры. Природные люминесцентные пигменты очень редки. Наиболее известны минералы: Виллемит - серовато-белый, желтоватый или красноватый минерал, по составу Zn2Si04. Твердость 5,5. Плотность 3,89 - 4,18 г/см3; растворим в растворе КОН, разлагается НС1 с выделением студенистого кремнезема; характерна ярко-зеленая люминесценция. Сфалерит - от бесцветного до черно-бурого цвета кристаллический сульфид цинка ZnS. Твердость 3,5 - 4; Плотность 3,95 - 4,12 г/см3; показатель преломления nd20=2,368 - 2,371; растворяется в азотной и соляной кислотах. Содержит до 5% Cd (минерал пршибрамит). Некоторые разновидности проявляют желто-оранжево-красную люминесценцию. Из природного сфалерита получают химически чистый ZnS, который, активированный Ag и Си, применяют в качества люминофора. Вюрцнт (вюріцнт) - разновидность сфалерита (сульфид цинка ZnS). Твердость 3,5 - 4; Плотность 4,03 г/см3; растворяется в азотной и соляной кислотах. Содержит до 3,66% Cd. При большом содержании кадмия проявляет желто-оранжево-красную люминесценцию. Слабым послесвечением обладают некоторые разновидности барита и кальцита. Люминофоры на основе соединений фосфора запрещены в ряде сфер использования. К современным искусственным фотолюминофорам относят синтезированные соединения, обладающие улучшенными характеристиками послесвечения и свойствами, намного превосходящими природные минералы. К ним относятся сульфиды и селениды элементов второй группы таблицы Менделеева, таких как магний, кальций, стронций, барий, цинк. Также к фотолюминофорам относят нитриды бора, и некоторые окисные соединения металлов второй группы. К искусственным фотолюминофорам так же относят и сравнительно недавно синтезированные составы на основе аналога природного минерала шпинели MgAh04. Долгое время существенную часть люминофоров составляли кристаллофосфоры. Свечение неорганических люминофоров (в т.ч. кристаллофосфоров) обусловлено присутствием активирующих катионов, содержащихся в малых количествах (до 0,001%). Такие примеси обычно являются катионами металлов, например, свечение сульфида цинка активируется катионом меди. 285
Художественные краски и материалы Свечение люминофора может быть обусловлено как свойствами основного вещества, так и наличием примеси — активатора. Активатор образует в основном веществе (основании) центры свечения. Название активированных люминофоров складывается из названия основания и названия активаторов, например: ZnSxCu, Со обозначает люминофор ZnS, активированный Си н Со. Если основание смешанное, то перечисляют сначала названия оснований, а затем активаторов (например, ZnS, CdSxCu, Со). Применяются: ZnS:Ag (с синим цветом свечения) — для цветных кинескопов; (Zn, Cd)S:Ag — для рентгеновских трубок, ZnS:Cu (с зеленым цветом свечения) — для светящихся табло, панелей. Известны фотолюминофоры с длительным послесвечением на основе сульфидных соединений типа (CaS, SrS):Bi или ZnS:Cu. Эти материалы, не обладая значительным временем послесвечения, отличались быстрой скоростью светонакопления, достаточной начальной яркостью и возможностью воспроизводить основные цвета палитры. Для повышения эффективности фосфоресценции в состав сульфидных люминофоров часто вводили второй активатор. Так для SrS, CaS:Bi благоприятное воздействие оказывала добавка Sm и Си, а для ZnS:Cu - добавка Со. Однако данные люминофоры не обладают хорошей атмосферостойкостью. Для значительного увеличения длительности послесвечения в состав люминофора дополнительно к активатору, например европию, вводится второй редкоземельный ион, например, диспрозий, церий, неодим, эрбий как индивидуально, так и в сочетании. Так удается накопить большие светосуммы, высвечивающиеся в течение от 1 до 40 часов. Хороший результат достигнут применением фотолюминофора на основе алюминатов кальция и стронция, активированных марганцем, европием, диспрозием, неодимом, причем в состав люминофора в качестве примесей введена комбинация разновалентных соактиваторов Mg и Y. Действие разновалентных примесей Mg+2, Y+3, Мп+2 благоприятно сказывается на характеристиках фотолюминофоров, выполненных на основе алюминатов стронция и кальция. Негативным (для создания красок) свойством алюминатов является активное взаимодействие с водой с образованием гидроалюминатов. В присутствии сульфатов в водных растворах с алюминатами происходит «цементирование», что ограничивает использование данного класса люминофоров. Проблему можно решить путем защиты поверхности люминисцентных пигментов гидрофобной оболочкой. При использовании алюминатных люминофоров в органоразбавимых пленкообразователях цементирования не происходит, т.к. роль гидрофобной оболочки играют молекулы пленкообразователя. Уникальные люминофоры разработаны на основе элементов второй группы Периодической системы элементов MeO, AI2O3; оксид элемента четвертой группы МеС>2 и SiC>2 при молекулярном соотношении 3:1:2:1 соответственно, а также редкоземельный элемент. Мольное соотношение MgO:CaO:SrO от 1:4:5 до 1:2:7. В качестве редкоземельного элемента фотолюминофор содержит, по меньшей мере, один элемент из группы, включающей Eu, Sm, Yb, и, по меньшей мере, один элемент из группы, включающей Y, Nd, Се, Ег, Но, Yb, Gd, при атомном соотношении элементов указанных групп от 1:1 до 3:1. Яркость люминофора медленно спадает в течение 12 часов. Производятся люминофоры на основе сульфида кальция, активированного катионами европия и туллия (CaS:Eu2+, Tm3+). Цвет послесвечения красный, время послесвечения в несколько раз дольше, чем у цинк-сульфидных люминофоров. Производятся люминофоры с длительным послесвечением от 12 до 48 ч. Некоторые из них изготовляются на основе алюмината стронция с примесью европия S^AIhC^Eu, Dy, В - желто- зеленого цвета; алюмината стронция с примесью европия Sr4Ali4025:Eu,Dy,B - бирюзового цвета и алюмината кальция с примесью европия CaAl204:Eu,Nd,B - сиреневого цвета. Пигменты термостойки до 1900°С, плотность 3,4 - 3,6 г/см3, pH водной вытяжки 11 - 12, время послесвечения более 12 часов. Время послесвечения уменьшается с уменьшением дисперсности частиц, а также с момента возбуждения. Уже через 1 час яркость свечения падает в 25 - 40 раз. 286
Пигменты Пигменты комплексного состава (SrAhO^iEu, Dy, Y обеспечивают время послесвечения до 24 часов. Плотность пигментов 4,5 - 5,5 г/см3; нерастворимы в воде и органических растворителях; pH 6,7 - 7,3. Цвета послесвечения желто-зеленый, сине-зеленый, фиолетовый. Данные люминофоры относятся к ГѴ классу опасности, т.е. вещества малоопасные и могут применяться в производстве детских и художественных красок. Без дополнительной модификации данные пигменты не могут использоваться в водных составах. Для явно выраженного эффекта размеры частиц люминофоров должны лежать в пределах от 20 до 60 мкм. Люминофоры могут использоваться с небольшим количеством наполнителя- светорассеивателя. В качестве светорассеивателя может быть использован прозрачный для УФ спектра наполнитель, двуокись кремния SiC>2. При дневном свете порошки люминофоров белого, сероватого, зеленоватого или бурого цвета. Возможны смесевые цвета люминесценции. Например, для создания смеси белого цвета люминесценции на основе сульфидов цинка и кадмия нужно приготовить шихту синего и желтого люминофора. Для получения белой смеси к синему люминофору очень малыми частями добавляют желтый. Смесь розового свечения готовится из трех люминофоров: красного ZnS/CdS:Mn, Си н белого, который приготовлен из синего ZnS:Ag и желтого ZnS/CdS:Ag. К белой смеси малыми частями добавляют красный люминофор. Желаемый оттенок устанавливают визуально. Различные оттенки лилового и сиреневого свечения достигаются смешиванием синего ZnSxAg или светло-голубого ZnS:Ag,Zn с красным люминофором ZnS/CdS:Mn, Си - к синему или голубому люминофору малыми частями добавляют красный. Существуют композиционные цветопеременные люминофоры, которые после прекращения возбуждения имеют один цвет, а через некоторое время изменяют его на другой. Например начальное послесвечение может быть желто-зеленым, а через несколько минут стать бирюзовым, или первоначальный цвет - красный, а через некоторое время - фиолетовый и др. Органолюминофоры. В качестве органических люминофоров (люминоров или люмогенов) используют ароматические углеводороды или их производные (полифенильные углеводороды, углеводороды с конденсированными ароматическими ядрами или арилэтиленовой и арилацетиленовой группировками), 5- и 6-членные гетероциклы и их производные, соединения с карбонильными группами. К органическим люминофорам относят также комплексы металлов с органическими лигандами. Некоторые индивидуальные соединения — производные антрацена, стильбена, кумарина, карбазол, арилзамещенные этилена и оксазола, красители ряда родамина, флуоресцеина, акридина и др. Существуют жидкие и «пластмассовые» сцинтилляторы. Последние представляют собой твердые растворы жидких сцинтилляторов в полимерных основах (полистироле, поливинилксилоле). Их свечение обусловлено химическим строением соединения и сохраняется в различных агрегатных состояниях. Относительная интенсивность люминесценции ароматических углеводородов в кристаллическом состоянии Вещество Интенсивность Вещество Интенсивность Нафталин 9 Аценафтен 4 Антрацен 38 Флуорен 53 Фенантрен 44 Бифенил 12 Хризен 44 я-Терфенил 41 Пирен 71 о-Дифенилбензол 5 Трифенилен 38 А(-Дифенилбензол 12 Перилен 47 я-Кватерфенил 100 287
Художественные краски и материалы К органическим люминофорам можно отнести органосульфаты. Фосфоресценция отмечалась у полуобезвоженных сульфатов Be, Zr, Th, А1, активированных органическими соединениями, такими как борная кислота, флуоресцеин, родамин, эскулин, фенантрен. Цвет послесвечения голубой и зеленый, время послесвечения не более 1 минуты. Аналогичным послесвечением обладают органофосфаты на основе солей Be, Mg, Sr, Ва, активированных органическими соединениями, например флуоресцеином. Послесвечение наблюдается не более нескольких минут, цвет свечения голубой и зеленый. В начале XX века проводились исследования люминофоров на основе основных солей, окислов, галогенидов, карбонатов Mg, Са, Zn, активированных флуоресцеином, карбазолом, нафталином, фенантреном и др. Все подобные люминофоры обладают послесвечением от нескольких секунд до нескольких минут. Интересными являются люминофоры частично обезвоженной борной кислоты, активированные органическими соединениями. Возбуждение борных люминофоров происходит в синей, фиолетовой и ультрафиолетовой части спектра. Время послесвечения не более 2 минут, цвет различный и зависит не только от состава активатора, но и от его количества. В качестве активаторов для борной кислоты наилучшими являются флуоресцеин, а-оксинафтойная кислота и терефталевая кислота. Многие борные люминофоры обладают и флюоресценцией, и фосфоресценцией. Борные люминофоры теряют свои свойства от воздействия влаги и кислорода воздуха. В отличие от неорганических люминофоров (кристаллофосфоров), светящихся только в твердом состоянии, органические люминофоры, в большинстве случаев, люминесцируют в различных агрегатных состояниях. Это различие обусловлено тем, что свечение кристаллофосфоров связано с определенным строением кристаллической решетки, в которую входят активирующие добавки. После ее разрушения люминесценция исчезает. В случае органических люминофоров люминесцируют отдельные молекулы. Существуют люминофоры, которые проявляют свечение только в растворах. У многих таких люминофоров весьма значительную роль в проявлении люминесценции играют природа растворителя, а также пленкообразователя. Люминофоры применяют в качестве основы флуоресцентных красок, свечение которых вызывается УФ и коротковолновым видимым излучением. Пигменты красок представляют собой твердые растворы органических люминофоров или их смесей с красителями в различных смолах (чаще всего в составе карбамид- и меламиноформальдегидных смол, модифицированных одно- и многоатомными спиртами или арилсульфамидами). Пигменты с использованием смол, модифицированных арилсульфамидами, в большинстве случаев более яркие, более хрупкие и светопрочные, чем пигменты на основе других смол. Так как в солнечном свете содержится мало УФ-лучей, необходимых для возбуждения люминофоров голубого и фиолетового свечения, а видимым светом они редко возбуждаются, пигменты этих цветов и краски из них по яркости мало отличаются от обычных красок. При использовании фосфоресцирующих пигментов образуются фосфоресцирующие покрытия временного действия. Для получения светящихся покрытий постоянного действия в светосоставы вводят небольшие количества радиоактивных препаратов — трития, мезо- или радиотория, Sr90 и др. Энергия, которая выделяется при радиоактивном распаде этих препаратов, вызывает слабое, но незатухающее свечение (источник возбуждения при этом не требуется). Люминофоры могут использоваться в красках в качестве оптических отбеливателей. При оптическом отбеливании люминофоры, поглощая свет в ближней УФ-области, флуоресцируют в фиолетовой (1Шкс 415 - 429 нм), синей (430 -440 нм) или зелено-синей (441 - 466 нм) частях видимой области спектра. Оптическое наложение их флуоресценции и желтых лучей, отраженных отбеливаемым материалом, вызывает ощущение белизны. 288
Пигменты Для получения люминесцентных красок необходимо использовать прозрачные пленкообразователи, например, полиуретановая, акриловая, эпоксидная и др. смолы. Сейчас разработаны оболочечные (капсулированные) люминофоры, которые могут использоваться в водных составах. Содержание люминофора 20 — 40%. Для получения определенного цвета послесвечения могут использоваться смеси люминофоров, а также добавки флуоресцентных пигментов. Иногда для придания необходимого оттенка добавляют нелюминесцирующие (ТІО2, ультрамарин, фталоцианиновые или железоокисные) пигменты или слаболюминесцирующие красители, но добавка любого обычного пигмента снизит люминесцентный эффект. Для заметного свечения слой краски должен быть 100 — 150 мкм. Белая базовая подложка может улучшить яркость. Использование лака на поверхности светящегося слоя может улучшить яркость и повысить атмосферостойкость. 3.14. ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЕ ПИГМЕНТЫ Уникальность флуоресцентных пигментов заключается в том, что они могут отражать поглощенный ультрафиолетовый свет в видимой области спектра, за счет чего цвет пигмента выглядит более ярким. Обычные пигменты могут отражать свет только в видимой области спектра. Флуоресцентные пигменты преобразовывают также поглощенный ультрафиолетовый свет и отражают его в видимом диапазоне, за счет этого они кажутся более яркими. В то время как самый яркий обычный пигмент способен отражать максимум 90% света, флуоресцентный отражает 200 — 300%. Стандартные серии флуоресцентных пигментов имеют размер частиц 3-6 мкм. Преимущества флуоресцентных пигментов: • наблюдатель замечает флуоресцентный цвет на 75% быстрее, чем обычный; • флуоресцентный цвет на 25% заметнее для рассмотрения при солнечном свете в сравнении с обычным цветом и на 180% - в тени; • флуоресцентный цвет удерживает внимание наблюдателя в 2 раза дольше, чем обычный цвет; • флуоресцентный цвет привлекает повторный взгляд наблюдателя в 59% случаев. При использовании флуоресцентных пигментов с крупным размером частиц могут возникнуть проблемы при диспергировании, что отразится на качестве конечного покрытия (шероховатость). Пигменты с мелким размером частиц прекрасно диспергируются, образуя глянцевое покрытие. Используемые в различных красках флуоресцентные пигменты - это специальные пигменты, основанные на флуоресцентных красителях, вплавленных в смолы и измельченные до микронных размеров. Флуоресцентные красители поглощают ультрафиолетовую часть спектра и отражают ее в видимой спектральной области. В зависимости от типа применения и устойчивостей к различным активным средам флуоресцентные пигменты изготавливаются из различных основ. Флуоресцентные пигменты могут быть на основе термопластичных и термореактивных смол. Характеристики флуоресцентных пигментов в большой степени зависят от используемой смолы. Термореактивные флуоресцентные пигменты обладают лучшей устойчивостью к растворителям. На качество конечного покрытия также оказывает влияние распределение частиц пигмента. В частности, пигмент с узким распределением частиц позволяет получить качественное ровное покрытие. Светостойкость. Флуоресцентные пигменты менее светостойки, чем обычные. При эксплуатации изделий, окрашенных флуоресцентными пигментами, под прямыми солнечными лучами светостойкость пигмента уменьшается, так как в солнечном свете присутствуют ультрафиолетовые лучи, понижающие интенсивность цвета. В последнее время разработаны 289
Художественные краски и материалы специальные серии, позволяющие эксплуатировать покрытия в атмосферных условиях 12-18 месяцев. Слабая светостойкость существенно ограничивает область применения флуоресцентных красок. Для повышения устойчивости к УФ-излучению флуоресцентные покрытия защищают прозрачным лаком или в состав красок вводят поглотители ультрафиолетового излучения. Следует заметить, что в обоих случаях яркость флуоресцентного свечения будет понижена, поскольку интенсивность свечения зависит от количества поглощенного УФ излучения. Для усиления светостойкости на флуоресцентное покрытие наносят акриловый лак с введением добавки тинувин (1 - 3% от массы лака). Стойкость к растворителям. Флуоресцентные пигменты на основе термореактивных смол имеют лучшую стойкость к растворителям (особенно к полярным растворителя), чем пигменты на основе термопластичных смол. Последние рекомендуются только для красок на водной основе. Термостойкость. Существует несколько серий флуоресцентных пигментов, обладающих различной термостойкостью. Серия, предназначенная для пластиков, имеет наивысшую термостойкость 290°С. Обычно термостойкость флуоресцентных пигментов лежит в интервале 150- 250°С. При эксплуатации при максимальных температурах в течение длительного времени возможно уменьшение эффекта флуоресценции и изменение цвета. По своей природе флуоресцентные пигменты нетоксичны и безопасны. Боятся сильных окислителей, щелочей и кислот. Температурный интервал цветовых переходов этих пигментов охватывает 100 - 900°С. Разработаны термоиндикаторы, которые при нагреве меняют свой цвет несколько раз. 3.15. МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПИГМЕНТЫ Металлические пигменты - тонкоизмельченные порошки, гранулы или чешуйки металлов. Пигменты «металлик» появились в середине XVIII века как альтернатива золочению или серебрению тонкими микропластинками драгоценных металлов. В середине XIX века металлические пигменты начали производить в промышленных масштабах. Средний размер частиц металлических пигментов от 1 до 20 мкм (для пластинчатых форм до 200 мкм). Применяются в декоративных целях для имитации как драгоценных (золото, серебро), так и черных (сталь, чугун) и цветных (медь, бронза) металлов. Используются в монументальной и декоративной живописи, а также для окраски различных изделий, скульптур, лепнины и т.п. и декорирования багета, мебели, фурнитуры и др. Могут применяться в производстве водоразбавляемых, органоразбавляемых, порошковых и печатных красок. Металлические пигменты делятся на два типа: всплывающие и невсплывающие, что характеризует степень смачиваемости пигментов в краске. Всплывающие пигменты из-за высокого поверхностного натяжения не смачиваются и всплывают на поверхность мокрой пленки при нанесении на изделие и ориентируются параллельно подложке. Невсплывающие, напротив, полностью смачиваются связующим и равномерно распределяются по всей толщине лакокрасочного покрытия. Металлики всплывающего типа дают ровный серебристый блеск и обеспечивают высокую отражающую способность. 3.15.1. ТВОРЕНОЕ ЗОЛОТО И СЕРЕБРО Твореное золото и твореное серебро - это краски из порошков золота и серебра, затертые на клеевом связующем. Золотой порошок получали перетиранием сусального золота. Оттенки золота от красноватого до зеленого, в зависимости от примесей меди или серебра, добавленных в золото во время плавления. В древнерусском искусстве «твореными» первоначально называли все краски (от слова «творить» - затирать). 290
Пигменты Однако начиная с XIX века твореными стали называть только золотую и серебряную краски. В русском (как и в западноевропейском) искусстве эти краски появились в XIV веке. Твореное золото и серебро широко употребляли в иконописи в XVII - XVIII веках. Для получения твореного золота листки сусального золота смешивали с медом или патокой и в течение нескольких часов перетирали пальцем до получения однородной массы. Образовавшуюся пасту промывали несколько раз водой. Порошок подсушивали, добавляли раствор камеди и вновь перемешивали пальцем до получения краски, пригодной для живописи. Твореным золотом и серебром прорисовывали складки одежд (освещенные места), элементы окружения персонажей (например листья на деревьях и т.п.), а также орнаменты. Тонкие штрихи наносили параллельными линиями («в перо») или сеткой («в рогожку»). Участки живописи твореным золотом и особенно серебром после высыхания не имели яркого металлического блеска. Поэтому, чтобы получить этот блеск, их полировали, подобно листовому золоту и серебру, «зубком» из агата или натуральным зубом животного. В Средневековье порошок золота можно было приготовить, переводя металл в амальгаму со ртутью, которую затем выпаривали, а золото оставалось в виде порошка. Существует пигмент «бриллиантовое золото», который представляет собой очень тонкий (10 - 60 мкм) порошок золота. Используется, в частности, в технике «кракле». Может применяться на любых пленкообразователях. Золотой блеск появляется при содержании пигмента уже 1 - 3% от состава, а оптимальная дозировка 10 - 12%. Некоторые производители для золочения и реставрации выпускают порошки золота различных оттенков от 24-каратного чистого до 6-каратного белого. Достигается это добавлением в сплав различных компонентов. Иногда использовалось твореное олово. Олово значительно менее стойко, чем золото или серебро, реагирует с минеральными кислотами, горячими концентрированными щелочами. 3.15.2. ПОТАЛЬ Поскольку в прошлом золотые или позолоченные изделия имели немногие из-за их высокой стоимости, производители нашли сусальному золоту более дешевые заменители. Впоследствии, наряду с настоящим сусальным золотом, стали использовать и его имитаторы - потали. Потали - это тонкие (от 1 до 200 мкм) листки металлического сплава меди с цинком или небольшого процента золота, меди и алюминия. «Искусственное золото» может быть изготовлено многих цветов, а также можно имитировать серебро, бронзу и др. После нанесения изделия окрашиваются прозрачным лаком. Могут патинироваться. Для состаривания «позолоты» используют битум или битумный воск. Поталевая крошка (крошеная фольга) широко применяется для получения новых оттенков или имитации эффекта старения. Используется для позумента, отделки мебели, элементов декора, лепнины и др. Поталь используют только для внутренней отделки с обязательным нанесением защитного слоя, предохраняющего ее от потемнения. Несмотря на защитный лак, поталь со временем постепенно окисляется. Технология золочения поталью, как правило, проще, чем при работе с сусальным золотом. Наиболее доступный вариант - применение клея на водной или масляной основе, приклеивание листа и фиксация поверхности лаком шеллаком. Масляный клей сохнет гораздо дольше водного -12 часов. Поверхность, обработанная водным клеем, готова к работе уже через 20 минут. Шеллачный лак сохнет в пределах часа. Лист поталя наносится на обрабатываемую поверхность, прижимается хлопковой тканью, располировывается. После этого поталь закрепляется шеллаком, который наносится в несколько слоев. 291
Художественные краски и материалы 3.15.3. АЛЮМИНИЕВАЯ ПУДРА Алюминий - мягкий серебристо-белый металл, который тем ближе к цвету серебра, чем меньше примесей в металле, из которого изготовлена пудра. Плотность алюминия 2989 кг/м3 и температура плавления 660°С. Пудру получают на специальных мельницах или вакуумным распылением. Пудра, содержащая даже небольшое количество примесей (особенно меди и двуокиси кремния), имеет синеватый оттенок. Содержание металлического алюминия в «продажной пудре» (марки ПА, АПВ, ПАП, ПАК) 82 - 92%, органических добавок 3 - 4%. Плотность пудры 2500 - 2550 кг/м3, насыпная плотность около 600 кг/м3; укрывистость 3-10 г/м2. Наиболее чистые алюминиевые порошки получают путем вакуумного распыления. Использоваться алюминиевый пигмент стал, вероятно, с середины XIX века, после зафиксированного открытия алюминия датским физиком Г. X. Эстредом в 1825 году. Форма частиц алюминиевого пигмента может быть сферической, игольчатой, ромбической или чешуйчатой (пластинчатой). В лакокрасочных материалах применяется преимущественно пигмент с чешуйчатой формой частиц. Ароматические растворители, входящие в состав связующего, и покрытие чешуек парафином обеспечивают лучшее всплывание чешуек. Всплывая, чешуйки располагаются параллельно поверхности, перекрывая друг друга. Это свойство пудры, называемое «листованием», в значительной степени зависит от состава пленкообразователя и растворителя. Чем выше способность алюминиевой пудры к всплыванию, тем лучше ее пигментные свойства. В материалах, содержащих ароматические растворители, частицы пудры всплывают лучше, чем в красках, содержащих уайт-спирит. Хорошее листование обеспечивает парафин. Чешуйчатость частиц алюминиевой пудры характеризуется показателем, который называют кроющей способностью на воде, т.е. величиной поверхности воды, которую может покрыть ровным слоем определенное количество порошка. У разных марок она находится в пределах 3000 - 30 000 см2/г. Для того чтобы отличить листующиеся сорта от нелистующихся, небольшое количество алюминиевой пудры или пасты смешивают с уайт-спиритом или ксилолом. Листующиеся сорта всплывают и образуют металлическую поверхность, нелистующиеся - серую суспензию. Алюминиевая пудра обеспечивает хорошую антикоррозионную защиту черных металлов. Алюминиевая пудра способна выполнять пигментные функции при высоких температурах (вплоть до температуры плавления или интенсивного окисления металла на воздухе). Частицы алюминиевой пудры являются хорошими зеркалами для теплового излучения, УФ и видимого света, что обусловливает высокую отражающую способность, укрывистость и атмосферостойкость покрытий. Алюминиевая пудра растворяется в кислотах и щелочах. С водой алюминий, лишенный оксидной пленки, взаимодействует с выделением водорода. В сухом виде герметично закрытая алюминиевая пудра сохраняется длительное время, а краска, содержащая в качестве пигмента алюминий, при хранении загустевает и приобретает серый цвет, при этом теряется способность пудры к всплыванию. Алюминиевую пудру рекомендуется вводить в пленкообразователъ непосредственно перед употреблением краски. Пудра может поставляться в виде паст, состоящих из пудры и растворителя (например, алюминия - 63%, стеариновой кислоты - 2%, органического растворителя - 35%) или металлических «хлопьев» - алюминиевой пудры, частицы которой покрыты оболочкой термореактивного полимера (например, эпоксидной смолой, отвержденной полиамидом), которые смешиваются с лаками перед употреблением. Смесь пудры с лаком при соотношении 1:8-10 должна хорошо разливаться на поверхности и давать равномерную окраску. Для изготовления водоразбавляемых красок с алюминиевой пудрой необходимо использовать стабилизаторы, которые будут защищать металлический алюминий от окисления. Для этой цели могут применяться стеараты, кремнийорганические соединения, SiC>2, фосфорорганические 292
Пигменты ингибиторы и др. Пигменты, защищенные кремнийорганическим или силикатным покрытием, обладают высокой химической, термо- и атмосферостойкостью. В некоторых случаях применяется анионная стабилизация пленкообразователя органическими кислотами с карбоксильными группами -СООН, поскольку они более стабильны при pH выше 7 (обычно 8,5 - 9). Может быть проведена и катионная стабилизация, но она применяется реже. Наиболее подходящими нейтрализующими агентами для водных систем с металлическими пигментами являются диметилэтаноламин и/или другие производные аминов. Использование аммиака в качестве нейтрализатора для алюминиевых пигментов не рекомендуется. Комбинация алюминиевых пигментов с железооксидными пигментами, особенно транспарентными (прозрачными), должна осуществляться очень осторожно, т.к. последние могут привести к повышению газообразования. Для декоративных красок разрабатываются рецептуры, содержащие Al-пасту (пластинчатую), кроющий пигмент (ТІО2) и наполнитель. Подобные краски могут создавать эффект металлика или перламутра. Для изготовления молотковых эмалей применяют невсплывающий алюминиевый чешуйчатый порошок, полученный в присутствии олеиновой кислоты или специально обезжиренный. Чешуйчатую алюминиевую пудру и алюминиевую пасту для лакокрасочной промышленности получают сухим или мокрым размолом гранулированного порошка алюминия (получаемого распылением жидкого металла через сопло специальной конструкции) или отходов листового металла в шаровых мельницах непрерывного действия с цилиндрическим барабаном и стальными шарами, работающих в замкнутом цикле с воздушными сепараторами. Сухой размол ведут в присутствии добавок (парафин, стеарин и др.) в среде инертного газа. Отсепарированная грубая фракция возвращается на размол в шаровую мельницу, а мелкодисперсная фракция направляется на полировку, которая проводится в специальных аппаратах, представляющих собой гофрированные стальные барабаны, внутри которых на оси вращаются щетки. Полировка происходит за счет трения частиц друг о друга. После полировки порошок ссыпают в герметичную тару, в которой он остывает. При получении алюминиевых паст процесс измельчения гранулированного порошка алюминия ведут в присутствии избытка растворителя и ПАВ, получают густые пасты, которые отжимают на фильтр-прессе, а растворитель, содержащий ультрадисперсные частицы металла, регенерируют перегонкой. Из алюминиевой пасты путем испарения растворителя при невысокой температуре легко может быть получена алюминиевая пудра. Алюминиевая пудра часто употребляется на кузбасслаке. В этом случае алюминиевая пудра через 24 часа после перемешивания с кузбасслаком теряет способность всплывать на поверхность живописной пленки. Алюминиевую пудру во избежание взмыливания в лак вводят небольшими дозами и перемешивают. Использовать полученную краску надо в течение 4-6 часов. Загустевшую краску разжижают сольвентом. В конце 70-х годов в США (а с 80-х в СССР) началось производство алюминиевых (цинковых и др.) пигментов нового поколения (вакуумно-осажденные пигменты ВОП), а в настоящее время ряд американских и европейских компаний выпускает их под торговыми марками Metalure (Металур), Metasheen (Меташин), Decomet (Декомет), StarBrite (Старбрайт). Пигменты выпускаются в основном в виде невсплывающих 10% дисперсий ВОП в распространенных органических растворителях. Дисперсии содержат миллиарды микроскопических алюминиевых микрозеркал высокой яркости и по внешнему виду напоминают жидкий ярко-серебристый металл. Они способны воспроизвести отражающий эффект и сверкание металлической фольги, тиснения и вакуумной металлизации. Поперечный размер большинства ВОП находится в пределах 10-15 мкм, а толщина в пределах 30 - 50 нм. Малая толщина частиц пигмента определяет их высокую кроющую способность (0,2 - 0,4 г/м2), более чем в 30 раз превышающую кроющую способность обычных пигментов, а плоская гладкая поверхность ВОП и высокое отношение среднего диаметра 293
Художественные краски и материалы частицы пигмента к его толщине определяют большую долю отраженного и малую долю рассеянного света, обеспечивая высокий коэффициент отражения и низкий коэффициент рассеяния. При окраске поверхностей металлов, а также ряда пластиков, для получения максимального блеска прибегают к предварительному грунтованию поверхности специальными грунтами, закрывающими шероховатость поверхности и обеспечивающими хороший розлив. Для достижения максимального отражательного эффекта «зеркальные» покрытия наносят в виде тонкого базового слоя с очень низким содержанием пленкообразователя и с последующим перекрытием слоем защитного лака. Применение глянцевых грунтовочных составов черного цвета в сочетании с «зеркальными» покрытиями позволяет получить покрытия с интересным эффектом, имитирующим гальванические покрытия на основе хрома. 3.15.4. ЦИНКОВАЯ ПУДРА Представляет собой почти чистый цинк (95 - 98%) с небольшими примесями оксида цинка (2 - 4,5%) и незначительными примесями свинца, кадмия, железа, кремния и т.д. Металлический цинк Zn имеет плотность 7,133 кг/см3 и температуру плавления 419,6°С, цвет голубовато-белый. Цинковый порошок имеет голубовато-серый цвет из-за появления на поверхности металла окисной пленки. Цинк достаточно активно реагирует с кислотами и щелочами. Наиболее чистый (99%) и мелкодисперсный порошок получают методом вакуумного распыления. Краски с наполненностью металлическим цинком более 85% применяются для антикоррозионной электрохимической защиты железа или железных сплавов. В живописи цинкнаполненные краски применяются для подражания цвету металла. 3.15.5. СВИНЦОВЫЙ ПОРОШОК Порошковый металлический свинцовый пигмент. Свинец очень мягкий и вязкий металл. Плотность - 11,336 г/см3, температура плавления - 327,4°С. Выпускается в виде паст, содержащих 90% металлического свинца, 1% стеарина и 9% растворителя (например уайт- спирита). Свинцовый порошок сильно упрочняет красочную пленку. В атмосферостойких покрытиях свинцовый порошок иногда комбинируют с оксидом цинка. Может использоваться в антикоррозионных грунтовках. Чернеет в сернистой атмосфере. 3.15.6. ПОРОШКИ МЕДИ И БРОНЗЫ Металлическая медь. Плотность - 8960 кг/м3 , температура плавления - 1083°С. Медные порошки содержат более 99,5% меди и незначительные примеси железа, свинца и других элементов, а также оксидов меди. Бронзовые порошки изготавливаются из сплавов меди с цинком (до 30% цинка), в зависимости от состава их цвет изменяется от красного или розового до золотистого. Невысокая кроющая способность на воде - меньше, чем у алюминиевой пудры (из-за большей плотности бронз). Чешуйчатые бронзы способны к листованию. Следует учитывать, что с карбоксилсодержащими пленкообразователями (или окисляющимися на воздухе) эти порошки взаимодействуют, образуя соли зеленого цвета. Использование бронзовых пигментов в лакокрасочных системах на водной основе связано 294
Пигменты с некоторыми трудностями. В отличие от алюминиевых пигментов, взаимодействие бронзовых пигментов с водой не вызывает газообразование, но при этом приводит к изменению цвета. Точно такой же эффект вызывает присутствие в системе аммиака, под действием которого цвет бронзовой краски приобретает сине-голубой оттенок. Поэтому для бронзовых красок запрещается нейтрализация аммиаком! Кроме того, бронзовым пигментам в водных системах свойственно частичное окрашивание пленкообразователя. Присутствие голубого оттенка считается нормальным. Бронза золотистая. Состоит из меди и цинка в виде тонких полированных чешуек. Содержание жировых веществ не более 3%. Смесь бронзы с лаком при содержании 400 - 500 г бронзы на 1 л лака должна хорошо разливаться на поверхности и давать гладкую окраску. С золотыми бронзовыми пигментами в водных красках через 2-3 месяца происходит изменение вязкости. 3.15.7. ПОРОШКИ ДРУГИХ МЕТАЛЛОВ Порошок нержавеющей стали. Выпускается в виде чешуек плотностью 7550 кг/м3. Иногда добавляются в противокоррозионные покрытия. Порошок хромоникелевой стали. Содержит 16 - 18% Сг, 8 - 14% Ni. Порошок олова Sn. С древних времен (в частности, на Руси) употреблялся для имитации серебра, или с желтыми (например, шафранными) лаками для имитации золота. Не темнеет. Для специальных красок используются порошки железа, кобальта, никеля, хрома и др. 3.15.8. СЕРЕБРО Серебряная пудра. Частицы металлического серебра Ag размерами от 0,2 до 10 мкм. Малые частицы используются как пищевой краситель и могут применяться в детских красках. Краски на основе металлического серебра применяются в миниатюре. Отличительная черта серебряного пигмента (в сравнении с другими металлическими пигментами серебристого цвета) - наличие темно-коричневой, практически черной пленки сульфида серебра Ag2S, образующейся в местах трещин и утрат покровного лака в результате воздействия сероводорода атмосферы. Листовое серебро иногда использовалось в старинной живописи как подложка. Коллоидное серебро. Представляет собой наночастицы серебра, взвешенные в деминерализованной и деионизированной воде. Серебро является антисептиком, воздействует на бактерии и вирусы. Применяется в бактерицидных красках. Сусальное серебро (муесивное). Превращенный в мелкий порошок сплав (амальгама), состоящий из 3 частей олова, 3 частей висмута и 1,5-3 частей ртути. От серебра муесивное серебро отличается тем, что оно более серое, тускнеет на воздухе вследствие поверхностного окисления. Изготовлялось в XIX веке взамен серебра. 3.15.9. БЕЛЫЕ БРОНЗОВЫЕ ПИГМЕНТЫ Различные растертые в порошок металлические сплавы, состоящие из меди, олова, серебра, висмута, ртути, цинка и никеля существуют под различными названиями - аргентан, нейзильбер, английское серебро, сереб роком позиция. Белая латунь - сплав меди с цинком. Белая бронза - сплав меди с оловом и цинком, а иногда и другими металлами. Сплав аргентан - состоит из меди, никеля и цинка, светло-серый порошок, иногда бывает только из сплава олова и цинка. 295
Художественные краски и материалы Муссивное серебро употреблялось в тонкой живописи, но очень редко, для подражания серому цвету железа, стали, чугуна. В основном муссивное серебро шло для декорационной живописи, для вывесок и на серебрение дерева, бумаги и пр. В размолотом виде эти сплавы и являлись пигментами, употребимыми в красках для различных целей - масляная живопись, обойное дело, для окраски гипсовых изделий, а также как акварельные краски. Связующим для муссивного серебра и для всех металлических красок служил раствор камеди (гумми) и смеси веществ углеводного характера, способные в воде набухать и образовывать вязкие растворы или дисперсии. Например, желатин, модифицированная клетчатка, крахмал, эндосперма семян и водорослей и др. Все эти краски хорошо полировались и принимали блеск. Использовались, преимущественно, в XIX веке. 3.16. ОРГАНИЧЕСКИЕ ПИГМЕНТЫ И КРАСИТЕЛИ Органические или биологические красители - это окрашенные природные (содержащиеся в тканях животных и растений) или синтетические вещества. 3.16.1. ПРИРОДНЫЕ КРАСИТЕЛИ Природные красители - это органические соединения, которые вырабатываются живыми организмами и окрашивают животные и растительные клетки. Их химическая природа различна. Цвет пигментов зависит от особой группы атомов, поглощающих свет от определенной длины волны в видимой части спектра. Животные и растения имеют немало сходных по строению пигментов. Главнейшие из них - хромопротеины, являющиеся комплексами белка, порфиринового кольца и металла. Пигмент крови позвоночных - гемоглобин - содержит в этом кольце атом железа, а пигмент зеленых растений - хлорофилл - атом магния. Дыхательный пигмент мышц - миоглобин, поставляющий клетке кислород, окислительные ферменты - каталаза и пероксидаза, переносчики электронов - цитохромы, ряд других дыхательных ферментов - все они относятся к хромопротеинам, и в их порфириновом кольце могут находиться не только железо, но также и медь или цинк. Пигменты животных меланины - коричневые, черные, желтые - окрашивают кожу, волосы, перья, сетчатку глаз, покровы насекомых и др. Они защищают нашу кожу от вредного воздействия ультрафиолетовых лучей. Все природные органические красители делятся на ряд подгрупп в зависимости от того, в каком виде они встречаются в природе, или какой вид приобретают в результате их изготовления. Одни красители извлекают из различных частей растений - плодов, листьев, цветов, древесины, коры, корней и корнеплодов. Их готовят осаждением красителя на тонкодисперсную минеральную основу. В результате такого осаждения получают цветной порошок - пигмент. Минеральным основанием может быть мел, гипс, каолин или другой, чаще белый, порошок. Так старые художники приготавливали краплак, шафрановую желтую и многие другие краски, называемые красками-лаками. Некоторые природные красители обрабатывали квасцами, поташом или содой и получали достаточно стойкие пигменты. Использование природных красителей было известно с самого зарождения человечества. Сначала применение конкретных красителей ограничивалось областью произрастания тех или иных растений. В дальнейшем наиболее ценные красители стали перевозить не только в соседние области, но и на другие континенты. Кошенильных червецов под строжайшим секретом доставляли в Испанию из Центральной Америки. Далее они распространялись по всей Европе. Индийскую желтую, добываемую в 296
Пигменты Индии из мочи коров, вскормленных манговыми листьями, перевозили в Англию. Пигмент был нестоек, но имел очень красивый желтый цвет и высоко ценился не только красильщиками тканей, но и художниками. Китайскую зелень - локао, вывариваемую из ветвей растения Rhamnus chloroforus (род крушины) перевозили в Европу и Америку. Там же в XVIII - XIX веках были очень популярны китайские бумажные обои, окрашенные этим пигментом. Пигмент обладает очень ярким зеленым цветом и представляет собой локаоновую кислоту (С42Н48О27). Синий краситель везли в Грецию из Индии, где его добывали из растения рода Indigofera (индиго). В Европе и в России индиго получали из растений вида Isatis tinctona или вайды. Яркий и прочный цвет тканей, окрашенных индиго, придавал ему большую ценность. Один из древнейших красителей - пурпур, который еще в X в. до н.э. финикийцы получали из улиток-багрянок (Murex brandalis). Для получения одного грамма пурпура нужно было обработать 10 000 улиток! А для выработки одного грамма кармина надо переработать более 20 000 кошенильных червецов! Пурпур, кошениль, шафран в течение нескольких веков были самыми дорогостоящими из всех красителей. До 2-й половины XIX века природные красители (обычно в виде баканов) были единственными веществами, которые использовались для крашения тканей, кожи, бумаги, пищевых продуктов и т.д. Часто одно и то же растение служит источником красителей разных цветов. Например, из высушенной (в течение года) коры крушины можно получить коричневую краску, из свежей коры - красную, из молодых веток и незрелых ягод - зеленую, из спелых ягод - фиолетовую. Из марены можно получить краски от розовой до фиолетовой. Индиго при различной обработке может дать несколько десятков оттенков от синего до фиолетового. Многое зависит не только от используемой части растения, но и от места произрастания, времени сбора и последующей технологии обработки. Многие овощи обязаны своей окраской пигментам-каротиноидам. Каротиноиды отличаются друг от друга составом и строением молекул, что обуславливает их цвет - различные оттенки желтого, оранжевого или красного. Каротиноиды нерастворимы в воде, но растворимы в неполярных растворителях. В большинстве своем они не стойки к УФ-излучению и растворам щелочей. Один из 600 каротиноидов - желто-оранжевый бета-каротин, отвечает за окраску таких фруктов и овощей, как персик, абрикос, слива, тыква, красный перец, шпинат, щавель, морковь и др. Бета-каротин может быть получен путем химического синтеза. Природный бета-каротин содержится в уникальном соляном месторождении на озере Сасык-Сиваш в Крыму. Источником его является водоросль Dunaliella sallina, которая для защиты от соленой воды и солнечной радиации вырабатывает бета-каротин. В результате этого бета-каротин содержится в натуральной морской соли. Свекла содержит два вида пигментов: малиново-красные - бетацианины (до 95%) и желтые бетаксантины. Пигмент бетацианин в очень кислой среде становится фиолетовым, а в менее кислой - красным. Бетацианин не устойчив к нагреванию. Поэтому для сохранения яркой фиолетовой окраски используют разбавленную кислоту (уксусную, лимонную, щавелевую). В щелочной среде появляется зеленовато-серая окраска. Баклажаны, краснокочанная капуста, черная смородина, клюква, черника, виноград, малина, клубника, редис, вишня своей окраской обязаны семейству антоцианов. Они обычно придают фиолетовую, синюю, коричневую, красную, оранжевую окраску. Антоцианы, как и многие природные красители, очень изменчивы, особенно в зависимости от кислотности внутриклеточного содержимого. Яркий пример - созревание плодов с изменением их цвета. Например, краситель краснокочанной капусты в сильнокислой среде ярко-красный, по мере 297
Художественные краски и материалы уменьшения кислотности его окраска становится фиолетовой, ближе к нейтральной среде - синей, а в щелочной - зеленой. Образование комплексов с катионами металлов также влияет на окраску: одновалентный катион К+ дает пурпурные комплексы, двухвалентные Mg2+ и Са2+ - синие, с солями Бе3+антоцианы образуют голубые комплексы, с солями Sn2+ - фиолетовые. На цвет также может влиять адсорбция на полисахаридах. Антоцианы легко растворимы в воде и полярных растворителях, малорастворимы в спирте и нерастворимы в неполярных растворителях. Еще одну группу природных органических красителей составляют красители животного происхождения, приготавливаемые, подобно растительным, непосредственным выделением из животной клетчатки или ее сжиганием. Так получают кармин из высушенных красильных насекомых (кошенили и кермеса), пурпур - из морской раковины пурпурницы, индийскую желтую - из мочи коров, специально вскармливаемых листьями манго. Большая часть красителей этой группы относится к очень непрочным. Исключение составляет индийская желтая (достаточно прочная) и некоторые другие. Из животных красителей распространен красный пигмент эритроцитов крови гемоглобин - железосодержащий комплекс протопорфирина и белка глобина, а также желчные пигменты. 3.16.2. СИНТЕТИЧЕСКИЕ КРАСИТЕЛИ И ПИГМЕНТЫ Природные органические пигменты далеко не всегда могли удовлетворить художников своей низкой химической и светостойкостью. Лишь немногие из них обладают ярким насыщенным и устойчивым цветом. Не говоря уже о доступности. Все это подталкивало химиков к получению новых или имитации дорогостоящих природных пигментов. Первый синтетический краситель получил в 1855 г. польский химик Якуб Натансон, работавший в то время в России. При нагревании анилина с дихлорэтаном он получил ярко-красный краситель «анилиновый красный», названный позднее фуксином. В конце 50-х годов XIX века в Леоне уже было начато промышленное производство фуксина. В 1856 г. молодой английский химик Уильям Перкин, пытаясь синтезировать хинин, выделил из темного осадка, образовавшегося при взаимодействии анилина с дихроматом калия, пурпурную краску - мовеин. А уже в 1857 г. Перкин организовал в Лондоне первое в мире производство синтетических красителей. В 1868 г. К. Гребе и К. Т. Либерман синтезировали малиново-красный ализарин, который ранее получали из корней марены красильной. В 1873 г. Кроассаном и Бретониером были синтезированы первые сернистые красители желтого и коричневого цвета, которые получили название «кашу-лаваля». В 1891 г. М. А. Ильинский получил первый красный антрахиноновый краситель, названный позднее «ализарин сафироль Б». В 1897 г. А. Ф. Байер разработал способ промышленного производства синтетического индиго - одного из важнейших красителей уникального синего цвета. Органические красители (пигменты), в отличие от неорганических, обладают меньшими защитными свойствами, но, как правило, имеют значительно более высокую красящую способность. Яркие, чистые, насыщенные цвета органических пигментов создают широкую гамму расцветок, которую не удается воспроизвести, используя неорганические пигменты. Многие органические пигменты прозрачны (лессируют). Их красящая способность обусловлена, в основном, поглощением, а не рассеиванием света, поэтому они чаще применяются в смесях с укрывистыми белыми неорганическими пигментами и наполнителями, а иногда, для придания определенного оттенка, и с цветными. 298
Пигменты Органические пигменты по своей природе высокодисперсны (размер частиц 0,005 - 0,100 мкм), но трудно поддаются диспергированию. Плотность обычно 1500 - 1800 кг/м3, Маслоемкость высокая (в большинстве от 50 до 100 г/100 г). Они гидрофобны, в воде практически не диспергируются и теряют яркость тона - становятся тусклыми. Этот недостаток при необходимости устраняют, гидрофилизируя поверхность, например сульфированием. Многие органические пигменты имеют склонность к миграции - всплыванию в красках и неотвержденных пленках, что вызывает неравномерность окраски, а также переход на другие контактирующие с покрытием материалы - «пачкают». Миграцию подавляют модифицированием поверхности пигментов кремнийорганическими ПАВ. Вследствие незначительной растворимости в органических растворителях, пластификаторах и пленкообразователях некоторые органические пигменты имеют склонность к «пробиванию» пленки, т е. к выходу из массы пленки на ее поверхность. Для предотвращения «пробивания» необходимо предварительно проверять пигмент на растворимость в компонентах лакокрасочных композиций. Основным недостатком органических пигментов ранее была их недостаточная светостойкость. Под влиянием УФ-лучей, особенно в присутствии оксидов цинка и титана (обладающих фотоактивностью), органические пигменты быстро выцветали. Наряду с этим они имели и недостаточную термостойкость (обычно 100 - 130°С), что препятствовало их применению в лакокрасочных материалах горячего отверждения. В настоящее время эти недостатки устраняются получением новых полициклических соединений с повышенной молекулярной массой, а также комплексных металлорганических соединений. Они обладают высокой красящей способностью, а также повышенным сроком службы покрытий. При использовании органических пигментов в смеси с неорганическими свето- и атмосферостойкость пигментов оценивают в баллах от 1 до 8. Высокой светостойкостью (7-8 баллов) обладают конденсационные диазопигменты с молекулярной массой порядка 1000. Они устойчивы к миграции и действию кислот и щелочей. На основе азокрасителей и азопигментов выпускаются осажденные азолаки. Органические пигменты различают по химическому строению и техническим характеристикам: • собственно органические пигменты - это окрашенные органические соединения, нерастворимые в воде, растворителях, пластификаторах и пленкообразователях; • осажденные пигменты - это растворимые красители, переведенные в нерастворимые соли или комплексные соединения (пигментные лаки). Дисперсные красители. Появились в 20-х годах XX века. Относятся к неионным красителям, т.к. не содержат в молекулах сульфо- (SO3H) или карбоксильных (СООН) групп, вследствие чего они нерастворимы в воде. Эти красители хорошо диспергируются в воде благодаря наличию групп NH2, NHR, NR.2, NHCH2-CH2OH и других, в том числе аминогрупп. К дисперсным красителям относятся некоторые азокрасители, производные антрахинона, производные нитродифениламина, металлсодержащие и др. Природные и синтетические красители по принципу действия делятся на прямые (окрашивающие непосредственно материал), кислотные (окрашивающие материал в присутствии кислот) и основные (окрашивающие материал в присутствии щелочей). Жирорастворимые красители растворяются в неполярных и малополярных органических растворителях. Нерастворимы в воде. Желтые, оранжевые, красные красители этой группы представляют собой моноазокрасители, не содержащие сульфо- и карбоксильных групп; фиолетовые, синие и зеленые - несульфированные основания некоторых антрахиноновых красителей. Черные растворимые красители (жирорастворимые индулин и нигрозин) относятся к классу азиновых красителей. Жирорастворимые красители обладают достаточно хорошей светостойкостью. 299
Художественные краски и материалы Спирторастворимые красители - синтетические красители, растворимые в спирте, ацетоне, гликолях, этилцеллозольве и других близких по растворяющей способности средах. К спирторастворимым красителям относятся некоторые металлсодержащие красители, индулины, нигрозины и др. красители, выпускаемые в виде солей с органическим катионом, способствующим растворимости. Один из наиболее распространенных - низгрозин (анилин черный) спирторастворимый, отвечающий формуле C12H10N2O2XHCI. Применяются для изготовления чернил и спиртовых лаков, окрашивания древесины и тканей и др. Также используются для окрашивания нитролаков, мебельных лаков, спиртовых лаков, морилок, для окрашивания алюминиевой фольги, жести и для придания прозрачной окраски некоторым видам пластмасс, например для крашения полиметилметакрилата в процессе полимеризации. Водорастворимые красители - растворимые только в воде (могут незначительно растворяться в спирте, ацетоне и т.п.). Применяются в фармацевтике и пищевой промышленности, для окраски тканей и древесины, в водных лаках и т.д. В российской классификации при обозначении оттенков красителей различных групп, за некоторым исключением, после названия ставят буквенные обозначения: Ж, 2Ж, 4Ж, 5Ж, 7Ж - для желтоватого оттенка; С, 2С, 4С, 5С - для синеватого оттенка; 3, 23, 43, 63 - для зеленоватого оттенка; О - для основного оттенка данного цвета. Цифры перед буквами указывают на более резко выраженные оттенки. В наименование лака после обозначения оттенка входит буква, указывающая, какой металл применялся при лакообразовании: Б - барий; К - кальций; М - марганец и т.п. Наиболее часто используются следующие органические пигменты. Азопигметы. Их основой служит азогруппа -N=N-, связанная с ароматическими или гетероциклическими радикалами. Изготавливаются на основе р-нафтола, азотолов или кетонов. В зависимости от состава и строения их цвет изменяется от желтого до красно-фиолетового. Наибольшее значение имеют пигменты на основе р-нафтола. Цвет пигментов этой группы от оранжевого до красного. Некоторые свойства основных представителей этой группы. Пигмент алый. Диазопигмент, химическая формула C17H13N3O3. Светостойкость 3-4 балла; термостойкость до 100°С; маслоемкость 45 - 50 г/100 г. Порошок ярко красного цвета. В слабых кислотах и щелочах растворяется незначительно, но хорошо растворим в спирте и ароматических растворителях. Пигмент алый Ж. Пигмент ярко-красного цвета с желтоватым оттенком. Светостойкость 4-5 балла; термостойкость до 100°С; маслоемкость 55 - 60 г/100 г. Пигмент желтый светопрочный - C17H16N4O4. Светостойкость 7-8 баллов, термостойкость до 100°С, маслоемкость 55 - 70 г/100 г; укрывистость 15-20 г/м2. Может использоваться во всей родах живописи. В водных системах постепенно вызывает желатинизацию. Пигмент желтый-3. Лимонный органический пигмент C16H12CI2N4O4. Светостойкость 5-6 баллов. Маслоемкость 38 г/100 г; укрывистость 28 - 40 г/м2. Стоек к слабым кислотам и щелочам. Пигмент желтый 4К. Пигмент золотистого цвета. Стойкость к большинству сред 4-5 баллов. Пигмент желтый светопрочный 2 «3» Лимонно-желтого цвета. Светостойкость 5 баллов. Укрывистый, стоек к слабым щелочам и кислотам, маслоемкость 45 - 50 г/100 г. Пигмент оранжевый прочный - ярко-оранжевого цвета с желтоватым оттенком, светостойкость наилучшая среди пигментов на основе р-нафтола. Неустойчив при нагреве выше 120°С. Пигмент красный Ж - яркого желтовато-крас но го цвета, однако по яркости уступает пигменту алому. 300
Пигменты Пигменты на основе азотолов. Отличаются от первой группы более синим оттенком; они окрашены в красный, темно-красный, рубиновый и бордовый цвет. По светостойкости превосходят пигменты на основе нафтола, также значительно интенсивнее. Стойкость к растворителям невысокая, что является их недостатком. Как правило, эти пигменты дороже пигментов на основе (3-нафтола, но более интенсивны. Наибольшее значение имеют следующие пигменты. Пигмент ярко-красный - ярко-красного цвета. Устойчив к горячей сушке и растворителям. Пигмент алый - ярко-красного цвета. Близок по свойству к пигменту ярко-красному, несколько уступая ему по стойкости. Пигмент розовый - синевато-красного цвета. Несколько превосходит предыдущие пигменты по стойкости к нагреву и действию растворителей. Пигмент бордо - малинового цвета (в слабом разбеле). Стоек к свету, слабым кислотам и щелочам. Пигменты на основе кетонов окрашены в оттенки желтого и оранжевого цветов. Простейшие азокрасители относятся к основным и кислотным красителям. Они обычно красного, фиолетового, синего или голубого цвета. Основные красители этого типа отличаются яркостью и большой красящей способностью, но окраски неустойчивы к действию света. Кислотные азокрасители более светостойки и используются для крашения шерсти. Азокрасители, не содержащие определенных функциональных групп, не растворимы в воде; высокопрочные пигменты не растворимы также в большинстве органических растворителей. Как правило, молекулы пигментов содержат NO2, С1, СН3, СН3О, (^Hs^NSC^ и др. заместители. Иногда пигменты наносят на минеральные субстраты, напр. А1(ОН)з, BaSC>4, мел, часто с добавками минеральных наполнителей для снижения интенсивности окраски. Диазопигменты обладают высокой укрывистостью, хорошей интенсивностью, превосходящей в 4 - 6 раз интенсивность свинцового крона. Все эти пигменты заметно растворимы в активных растворителях, они также неустойчивы к нагреву. Шарлах (червлень, багрянец) - этим именем обозначается целый ряд азопигментов разнообразного химического состава, растворимых в воде, спирте с красивым ярко-красным или коричневым цветом. Применявшиеся ранее природные пигменты (баканы) имели те же названия: шарлах, червлень, багрянец, но они практически ушли из употребления к концу XIX века. Не стоит их путать с синтетическими, которые преимущественно употребляются вместо кошенили для окрашивания шерсти и шелка, а также при производстве реставрационных и профессиональных художественных красок. Наибольшим распространением пользуются: III. 6R, III. G и III. GR, относящиеся к классу сульфоазопигментов. Эти краски отличаются яркостью и красотой оттенка, но обладают сравнительно небольшой прочностью по отношению к свету, так как некоторые приготовляются из оксида железа. Полищпслические пигменты. Обладают высокой красящей способностью и стойкостью. Имеют широкую цветовую гамму от желто-зеленых до красных и фиолетовых. Производятся на основе кубовых красителей, производных тиоиндиго, антрахинона, пирантрона, нафталин и перилен-тетракарбоновой кислот, а также линейного хинакридона, диоксазина, изоиндолина. К ним относятся: • периленовые - производные желтого перилена: бордовый, ярко-красный; • диоксазиновые - желтые, голубые, красные, фиолетовые; чистый цвет, хорошая светостойкость, исключительно высокая красящая способность: в 8 - 10 раз выше многих органических пигментов; применяется для подцветки черных и белых эмалей горячей сушки; 301
Художественные краски и материалы • тиоиндиговые - красно-фиолетовые; термостойки, часто используются совместно с красными железоокисными пигментами для покрытий горячего отверждения. Склонны к миграции в пленкообразователе; • антрахиноновые с хромофором, состоящим из двух групп С=0, соединенных с бензольными кольцами. Производные антрахинона желтые, красные, синие, устойчивы даже в разбелах; • хинакридоновые коричневые, розовые и фиолетовые. При сверхтонком размоле обладают прекрасными пигментными свойствами; • трифенилметановые пигменты с хромофором - хиноидной группой; • нитро- и нитрозопигменты с хромофором хиноноксимной группой. Они отличаются очень высокой красящей способностью и, следовательно, малым расходом, высокой светостойкостью (7-8 балов), термостойкостью и стойкостью к миграции (кроме тиоиндиговых). Фталощшниновые пигменты. Промышленное массовое производство относится к 1935 году. Это синтетические органические соединения на основе внутрикомплексного соединения фталоцианина (гетероциклы, содержащие цикл тетраазотетрабензопорфина), где центральный атом водорода может быть замещен на металл - Си (в основном), Ni, Со. Фталоцнаниновые пигменты образуют группу пигментов синего и зеленого цветов. Наибольшее значение имеет фталоцианин меди - соединение синего цвета. На воздухе выдерживает нагревание до 500°С, в вакууме - до 580°С, нерастворим в воде, жирах, большинстве органических растворителей. Устойчив к действию кислот (кроме азотной, которая разрушает бензольное кольцо), щелочей, восстановителей, света и др. Синие и зеленые отличаются превосходными пигментными свойствами и высокой красящей способностью, ярким насыщенным цветом и термостойкостью 180 - 300°С. Фталоцнаниновые пигменты относятся к наиболее химически устойчивым пигментам. Основой высокой прочности фталоцианиновых пигментов является симметричное строение молекулы. Практическое применение начинается с 30-х годов XX века. Фталоцианиновый голубой (монастраль синий). Полициклический пигмент - тетрабензо- 5,10,15,20-диазопорфиринфталоцианин голубой C32H16CUN8 (фталоцианин меди II). Известно пять его кристаллических модификаций: а, р, у, 5 и s. Оттенки различны. Наибольшая термодинамическая устойчивость характерна для p-модификации. По красящей способности в 2-3 раза превосходит железную лазурь, светостоек в любых разбелах, устойчив к кислотам и щелочам, алифатическим растворителям (сложные эфиры, спирты), пленкообразователям. Маслоемкость 25 - 45 г/100 г; укрывистость 8-10 г/м2; pH 6,5 - 8,5; термостойкость 180 - 250°С; плотность 1,5 - 1,65 г/см3; светостойкость 7-8 баллов. Склонен к флокуляции. Фталощіаниновый зеленый. В отличие от голубого, содержит в молекуле 14-15 атомов хлора, что придает ему некоторую гидрофильность. Имеет одну кристаллическую модификацию. Ярко-зеленый пигмент отличается исключительно высокой стойкостью к любым воздействиям, но имеет меньшую красящую способность, чем голубой. В разбелах дает бирюзовый оттенок. Обладает высокой химической стойкостью, свето- и термостабильностью. Маслоемкость 35 45 г/100 г; укрывистость 12 - 14 г/м2; термостойкость до 240°С; плотностьс 1,4 - 1,45 г/см3; светостойкость 7-8 баллов. Склонен к миграции в пленкообразователе. По красящей способности и интенсивности окраски намного превосходят неорганические пигменты. Органические пигменты других классов. Фарблаки. Это пигменты, получаемые осаждением анилиновых красителей на белую основу - мел, тальк бланфикс, каолин. Как и органические пигменты, они отличаются чистотой цвета и высокой красящей способностью. Используются в масляных и клеевых окрашивающих составах для отделки всех 302
Пигменты видов поверхностей, а также для получения цветных штукатурок на основе цемента, извести и гипса, используемых во внутренних работах. Фарблаки различной окраски, как и органические пигменты, обладают высокой стойкостью к щелочам и устойчивостью к минеральным вяжущим. Пигмент желтый - светостойкий нерастворимый в воде порошок лимонно-желтого цвета, стойкий к действию кислот и щелочей. Практически не растворяется в маслах и незначительно растворяется в органических (спирт, ацетон, толуол) растворителях. Термостоек до 200°С. Пигмент оранжевый - однородный с наполнителем порошок, отличающийся свето- и термостойкостью (устойчив при нагревании до 150°С). Незначительно растворяется в слабых кислотах, щелочах, спирте, бензоле и ацетоне. Пигмент красный С - красного цвета порошок, отличающийся свето- и атмосферостойкостью. Нерастворим в слабой соляной кислоте, но растворяется в слабых щелочах, спирте и толуоле. Пигмент зеленый - зеленый, средней светостойкости порошок, нерастворимый в воде, маслах, кислотах, щелочах. Выдерживает нагревание до 200°С. Лак рубиновый СК - порошок темно-красного цвета средней свето- и атмосферостойкости. Растворим в слабых щелочах и кислотах. Устойчив при нагревании до 120°С. Лак основной синий К - темно-синий, средней атмосферо- и светостойкости порошок. Нерастворим в щелочах, но растворяется в кислотах, спирте и ацетоне. Выдерживает нагревание до температуры 150°С. Пигмент глубоко черный анилиновый. Стойкий к любым воздействиям. В составе пигмента содержится до 21% окиси хрома СГ2О3. Ганза желтая (ганзейская) - светостойкий азопигмент, нерастворимый в воде. Цвет лимонно-желтый с зеленоватым или оранжеватым оттенком. Употреблялся преимущественно в акварели. Нитрозопигмент зеленый. Относится к комплексным соединениям нитрозонафтола с железом. Пигмент устойчив к миграции. Пигмент глубоко-черный - краситель по сути анилиновый черный, но уже используемый в виде пигмента для окраски пластмасс, изготовления копировальной бумаги, краски для лент печатных машин и других целей. Открыт в 1860 году и является одним из старейших известных синтетических пигментов. Данный пигмент характеризуется высокой окрашивающей способностью и слабо рассеивает свет. Обладает хорошей свето- и термостойкостью и удовлетворительной устойчивостью к миграции. Индамины - синтетические красители, по химическому строению родственные индофенолам и относящиеся к классу кубовых красителей. Являются производными хинондииминов. Образуются при совместном окислении (например, хромовой кислотой) пара-фенилен диамина с первичными ароматическими (иногда замещенными) аминами. Подобным способом получают «зеленый Биндшедлера». По другому способу, без применения окислителей, получают, например, толуиленовый синий. Индамины в основном служат промежуточными продуктами в синтезе азиновых, тиазиновых и оксазиновых красителей, например, метиленового голубого, сафранина, индулинов и др. Индантреновые красители - красители на основе антрахинона ярких и прочных цветов. Наиболее известны индантреновый синий (индантрен), заменяющий менее устойчивый индиго; ализарин - распространенный красный краситель для тканей. Индантрен синий (синий индантрен RS, кубовый голубой О). Высокопрочный синтетический кубовый краситель. До 1977 года использовался в качестве пищевой добавки Е130. Получается путем щелочной плавки аминоантрахинона. Синтезирован в 1901 немецким химиком Рене Боном. 303
Художественные краски и материалы Краплаки. Комплексные соединения ализарина с катионами А1, Са, Mg, Fe, Cr, Sn. Это высокоинтенсивные лессирующие дешевые пигменты, термостойкие до 150°С, находят применение в нитроцеллюлозных эмалях и полиграфических красках. Применяются всегда с наполнителями - гидроксидом алюминия, сульфатом кальция, мелом и др. Наиболее известен краплак малиново-красный алюминиево-кальциевый ализариновый. Само диспергирующиеся пигменты. Химический состав пигментов идентичен указанным выше, но их поверхность обработана специальным образом, благодаря чему самодиспергирующиеся пигменты, обладая всеми преимуществами обычных пигментов, не требуют помола, длительного перемешивания и диспергирования. Выпускаются в гранулах, которые можно добавлять непосредственно в систему, не затрачивая время на стадию диспергирования. 3.17. ПИГМЕНТЫ ДЛЯ ХУДОЖЕСТВЕННЫХ КРАСОК Пигменты для живописных красок принципиально мало отличаются от пигментов для общестроительных красок. Практически все пигменты и наполнители общего назначения могут быть использованы для изготовления художественных красок и материалов для живописных работ. Скорее наоборот - далеко не всякий пигмент для живописных красок можно использовать в малярных. Здесь играет роль и лессирующая способность многих живописных пигментов, и высокая токсичность некоторых, не говоря уже о дороговизне целого ряда минеральных пигментов. Художественные краски должны иметь определенный и постоянный химический состав и технические свойства, быть максимально чистыми, освобожденными от вредных примесей и содержать (или вообще не содержать) минимальное количество наполнителей. Практически любые рассмотренные минеральные и органические пигменты и красители могут использоваться при создании живописных красок, но существует достаточно большое количество пигментов, которые не используются в производстве малярных красок, однако применяются художниками. Кроме того, для живописных работ применяются пигменты, которые не получили широкого распространения вследствие высокой токсичности (ПДК<0,02 мг/м3) или высокой стоимости. Дополнительно к той цветовой гамме, которую дают пигменты общего назначения, в том числе органические, в художественных красках используются пигменты, специально производимые для этого вида лакокрасочных материалов. Например, желтый кадмий (сульфид кадмия), красные кадмиевые пигменты (твердые растворы сульфида и селенида кадмия), ртутная киноварь (сульфид ртути), ртутно-кадмиевые пигменты (твердый раствор сульфидов кадмия и ртути), неаполитанская желтая (твердый раствор оксидов сурьмы и свинца), кобальт фиолетовый темный (безводный фосфат кобальта), кобальт фиолетовый светлый (моногидрат фосфата кобальт-аммония), марганцовая голубая (изоморфная смесь гипоманганата и основного сульфата бария), марганцовая фиолетовая (двойная соль пирофосфата марганца и аммония). Особенно вредное действие оказывает на краски присутствие в пигментах растворимых солей, свободной серы, окислителей, кислот и щелочей. Кроющей силой (или укрывистостью) называется способность красок при нанесении их тонким слоем закрывать и делать невидимой нижележащую подложку или грунт. По кроющей силе художественные краски разделяются на корпусные или укрывистые, полулессировочные и лессировочные. Кроющая способность красок зависит от разности показателей преломления связующего вещества и пигмента. Если коэффициент преломления пигмента равен или близок показателю преломления связующего вещества, то падающий на поверхность краски свет не отражается, а 304
Пигменты полностью проходит через нее и краска настолько сильно просвечивает, что кажется прозрачной (лессирующей). В качестве лессирующих пигментов в художественных красках широко используют изумрудную зелень, ультрамарин, марсы - желтый, оранжевый и коричневый, органические пигменты. А как наполнители могут использоваться тальк, каолин и двуокись кремния. 3.17.1. ПИГМЕНТЫ СТАРЫХ МАСТЕРОВ Ниже приводится старый перечень пигментов, которые ранее именовались красками. Белые краски: свинцовые белила; цинковые белила; тяжелый шпат. Желтые краски: неаполитанская желтая; кадмий; желтый ультрамарин; цинковая желтая; хром (хромовокислый свинец); индийская желтая; гуммигут; охра светлая; охра золотистая; охра темная; охра ручейная; марс (желто-оранжевый); ауреолин; стронциановая желтая; платиновая (strontion yellow, platin yellow). Коричневые краски: сиенская земля; жженая зеленая земля; кассельская земля; кельнская земля; коричневая вандика; умбра; жженая умбра; жженая берлинская лазурь; асфальт, мумия египетская; сепия; бистр. Красные краски: киноварь; скарлет, кармин; краплак или гаранс; сурик свинцовый; охра светлая жженая; охра темная жженая; охра итальянская жженая; земля Поццуоли; (жженая сиена); braunrot; английская красная; мертвая голова (caput mortuum). Зеленые краски: малахитовая зелень; мышьяковистая уксуснокислая медь; мюнхенская (chromoxyd feurig); хром зеленый (окись хрома безводная); кобальтовая зеленая; зеленая Веронезе; зеленая земля, веронская и богемская. Синие краски: ультрамарин; кобальтовая синяя (синяя Тенара); смальта; церулеум; берлинская лазурь; горная лазурь; индиго. Фиолетовые краски: фиолетовый ультрамарин; кобальтовая фиолетовая Сальвета; марганцовая фиолетовая. Черные краски: черная из слоновой кости (noir d'ivoire, elfenbeinschwarz); черная из персиковых косточек (noir de peche, kemschwarz); черная из виноградных жмыхов (noir de vigne rebenschwarz); черная из пробки (noir de liege, ou d'Espagne, korkschwarz); черная кофейная (noir de cafe); ламповая черная; свечная черная (noir de bougie); Костяная черная (noir d'os, beinschwartz) имеет явственный коричневый оттенок. Данные приведены фабрикантом Вурмом в конце XIX века. «К некоторым краскам, вязким и тянущимся, коль скоро они приготовляются на чистом масле, прибавляется воск (цинковые белила, ультрамарин, caput mortuum, неаполитанская желтая), также если они осаждаются из масла (киноварь).» 3.18. ПИГМЕНТНЫЕ ПАСТЫ Колеровочные пасты (колорангы), пигментные концентраты. Предназначены для введения в лакокрасочную основу или лак для придания цвета. Пасты кроме тонкоперетертых пигментов содержат ПАВ, растворители с специальные добавки. Пасты являются полупродуктами, которые обычно не имеют в своем составе пленкообразователя и, соответственно, не могут использоваться как самостоятельные краски. Пигментные пасты можно разделить на три основных вида: водосовместимые, органосовместимые и универсальные. Основными компонентами паст служат: дисперсионная среда - растворитель, тонкодисперсный пигмент, поверхностно-активные вещества. Растворитель выбирается индивидуальный или смесевой, в зависимости от дальнейшего использования пасты. Пигмент перетирается в дисперсионной среде с добавками ПАВ до размера частиц не более 5 мкм, что обеспечивает хорошую укрывистость. Количество пигмента в различных пастах может быть от 20 до 80%. В 305
Художественные краски и материалы качестве диспергирующего компонента (дисперсанта) используются одно или несколько ПАВ (анионные, катионные, неионогенные). Обычно органические пигменты требуют использования большего количества дисперсанта, чем неорганические. Кроме того, для каждого пигмента количество дисперсанта подбирается индивидуально, например если для двуокиси титана требуется 2 - 5% конкретного дисперсанта, то для охры 8 - 12, а для сажи 15-25. В некоторые пигментные пасты для разбеления слишком темного насыщенного цвета и/или повышения укрывистости добавляют тонкодисперсный диоксид титана. В ряде случаев для удобства колерования пасты делают низковязкими. В такие пасты для предотвращения седиментации пигмента иногда вводят стабилизаторы и загустители различной природы (эфиры целлюлозы, бентониты, диоксид кремния и др.). Для придания специальных свойств в пасты могут вводиться пластификаторы, консерванты и другие компоненты. Водосовместимые пасты. В качестве растворителя используется вода и/или водосовместимые полярные растворители. Количество воды или растворителя индивидуально для каждого пигмента и зависит от размера частиц, пористости, адсорбционной способности и др., а также от требуемой вязкости пасты. Для некоторых видов красок, например силикатных или известковых, требуются специальные пасты, в которых использованы только щелочестойкие компоненты. Специально для водных систем выпускаются пасты на основе металлических пигментов. В связи с тем, что наиболее употребимые в декоративных и художественных красках бронзовые и алюминиевые пудры очень реакционноспособны, в «металлические» пасты вводятся пассиваторы и гидрофобизаторы. В водных пастах необходимо присутствие консерванта. Органосовместимые пасты. В качестве растворителя используются органические растворители различных классов. Растворители подбираются в зависимости от природы пленкообразователя основы, в которую будет вводиться паста. Иногда пасты затирают на минимальном количестве краски, лака или олифы. Такие пасты перед работой разводятся соответствующим растворителем. Подобным образом уже не один век изготовляются масляные густотертые краски, которые перед употреблением разводятся масляным лаком, олифой или скипидаром. В такие густотертые краски желательно введение антипленкообразователя. «Металлические» пасты на основе бронзы и алюминия для органоразбавимых систем, как и для водных, требуют поверхностной обработки пигментов и введения дополнительных защитных и стабилизирующих компонентов. Универсальные пасты. Применяются как для водных, так и для органоразбавимых красок. Растворителями выступают вещества, совместимые как с водой, так и с общеупотребимыми органическими растворителями. Для стабилизации системы используются эмульгаторы и сорастворители. Абсолютно универсальных пигментных паст не существует, поэтому в каждом конкретном случае предпочтительнее пользоваться пастами, изготовленными специально для данного вида красок. Концентраты пищевых красителей. С точки зрения лакокрасочника эти концентраты применимы только для изготовления детских красок, например пальчиковых. Концентраты являются растворами пищевых синтетических или природных красителей в растворителях - воде, спирте, водно-спиртовых растворах или растительном масле. Некоторые могут содержать пропиленгликоль, пищевые ПАВы и загустители. В зависимости от растворителя подбирается красочная система - водные гели, масляные суспензии, спиртовые лаки и др. Пищевые красители в подавляющем большинстве обладают низкой светостойкостью, что ограничивает их применение в красках. В связи с этим для повышения долговечности красок изготовляют пигментные лаки - осажденные красители, обладающие более высокой свето- и химической стойкостью. Пасты на пигментных лаках успешно используются для производства детских красок. 306
Пигменты Пасты для тонировки олифы, цементных, известковых, гипсовых растворов. Некоторые производители выпускают пасты с функциональными пигментами или наполнителями. Так, существуют пасты с антикоррозионными пигментами. Добавка подобной краски в требуемой концентрации к лаку или базовой краске должна значительно повысить антикоррозионные свойства покрытия. Для изменения тиксотропности, водоудерживающих свойств или матовости выпускаются пасты на основе бентонитов, талька, каолина и т.п. Существуют пасты для структурных декоративных красок. Эти пасты могут содержать минеральные наполнители (мраморная или керамическая крошка, кварцевый песок) различного фракционного состава, стеклянные или пластиковые шарики и микросферы, синтетические волокна, глиттеры различных форм и размеров и др. 3.19. СВОЙСТВА ПИГМЕНТОВ ДЛЯ ХУДОЖЕСТВЕННЫХ КРАСОК На свойства пигментов сильное влияние оказывают такие характеристики, как растворимость в воде, содержание примесей, химическая активность и др. Основные свойства пигментов изложены в главе «Пигменты. Общие сведения». Здесь приводятся только те из них, которые наиболее важны для живописных и реставрационных работ. 3.19.1. СВЕТОСТОЙКОСТЬ Светостойкость - это способность пигментов оставаться неизменными по цветовому тону при длительном воздействии солнечного излучения. Под влиянием солнечного света цвет многих пигментов и красок изменяется - они выцветают, темнеют, изменяют свой тон, яркость и блеск. Для малярных пигментов светостойкость, безусловно, весьма важная характеристика, но фасад дома, гараж или забор при выцветании через 5-10 (максимум 20 - 25) лет могут быть перекрашены. Это нельзя сделать с картиной или фреской, которые должны простоять века. Для пигментов, как и для самих художественных красок, срок 100 лет является далеко не пределом необходимой стойкости. Выцветание пигментов происходит преимущественно в результате фотохимических реакций, и действие солнечного света существенно увеличивается в присутствии кислорода, повышении температуры и влажности. Часто наблюдается, что цвет, изменившийся внутри помещения в темноте, восстанавливается на свету или наоборот. Это явление называется фототропией и объясняется поглощением фототропным веществом ультрафиолетовых или вообще коротковолновых лучей. Так, например, титановые белила после пребывания на свету теряют свою желтизну или литопон, потемневший на свету, в темноте опять приобретает свой исходный белый цвет. Кроме того, важна химическая природа пигмента и его кристаллическое строение, а также природа пленкообразователя краски. Например, светло-желтые сульфиды кадмия выцветают вследствие окисления серы кислородом воздуха и перехода сульфида кадмия в белую соль сернокислого кадмия. Стронциановая желтая и желтые хромовые пигменты зеленеют в результате восстановления соединений хрома органическими составляющими пленкообразователя краски, переводя их частично из шестивалентного в трехвалентный, т.е. в окись хрома. Особенно активно протекают процессы окисления и выцветания краплака красного, фиолетового и розового при совместном действии света, влаги и воздуха. Под влиянием света киноварь иногда видоизменяет форму и переходит из кристаллической в аморфную, сильно темнея при этом. 307
Художественные краски и материалы Берлинская лазурь также темнеет, но накраски, будучи помещенными в темноту, восстанавливают свой первоначальный оттенок, тогда как киноварь не восстанавливается. Следовательно, изменения цвета бывают обратимые и необратимые. Но, например, литопон или окись цинка, содержащая примеси соединений свинца, на солнечном свету сереют, тогда как при внесении в темноту постепенно приобретают первоначальный белый цвет (хотя и не полностью). Органические пигменты группы ализарина более светостойки, чем анилиновые. Есть случаи, когда даже незначительная разница химического строения обуславливает большое различие в действии света. Так, индиго весьма светостоек, а индигокармин быстро выцветает. Сейчас производится много синтетических органических пигментов, которые обладают высокой стойкостью к свету. При этом пищевые пигменты и красители, используемые для производства детских красок, зачастую имеют низкую светостойкость. Некоторые, особенно смесевые пигменты, могут изменить цветовой тон или полностью обесцветиться буквально за несколько часов. Наиболее сильное воздействие на пигменты из всего солнечного спектра оказывает ультрафиолетовое (УФ) излучение (10 - 400 нм) и особенно его ближний диапазон 315 - 400 нм, т.к. коротковолновое излучение сильно поглощается атмосферой. Надо при этом иметь в виду, что действие солнечного света и У Ф-лу чей не тождественно, и на основании испытания краски облучением только кварцевой лампой нельзя судить о ее светостойкости. Хотя специальные УФ-лампы, излучающие волны 253,7 нм, используют для обеззараживании воды, используемой для изготовления водных красок. Под влиянием ультрафиолетовых лучей некоторые краски выгорают медленнее, чем на солнце, поэтому данные по испытанию, полученные одним способом, должны непременно сопоставляться с данными испытаний, полученными другим способом. Для повышения светостойкости пигментов проводят модифицирование их поверхности, например оксидами и гидроксидами алюминия и цинка. Чтобы обеспечить прочность и долговечность живописных произведений, необходимо применять краски, обладающие высокой светостойкостью. 3.19.2. УКРЫВИСТОСТЬ Кроющей силой (или укрывистостью) называется способность красок при нанесении их тонким слоем закрывать и делать невидимым цвет грунта или нижнего красочного слоя. По кроющей силе художественные краски разделяются на укрывистые, полулессировочные и лессировочные. Кроющая способность красок зависит от разности показателей преломления связующего вещества и пигмента. Если коэффициент преломления пигмента равен или близок показателю преломления связующего вещества, то падающий на поверхность краски свет не отражается, а полностью проходит через нее и краска настолько сильно просвечивает, что кажется нам прозрачной лессировочной. Укрывистой краска становится в том случае, когда коэффициент преломления связующего меньше коэффициента преломления пигмента, ибо часть света при этом отражается от поверхности и она кажется непрозрачной - укрывистой. Один и тот же пигмент, перетертый со связующим, имеющим разные коэффициенты преломления, может давать и корпусную, и лессировочную краску, например, сиена, умбра, кобальт синий, краплак и другие с маслом дают лессировочную краску, а с клеевым связующим более или менее укрывистую. Пигменты аморфные, в отличие от кристаллических, обладают большей прозрачностью. Небольшое количество красок, применяемых в живописи, должно быть кроющим, для выражения тончайших цветовых нюансов и глубины тона живописцу наиболее необходимы прозрачные краски. 308
Пигменты 3.19.3. ДИСПЕРСНОСТЬ Дисперсность или степень измельчения пигментов в значительной мере определяет качество художественной краски. Многие пигменты при сильном измельчении принимают более яркий и интенсивный цвет, например: охра, ультрамарин, краплак, красный кадмий, берлинская лазурь и другие. Иные же пигменты, как, например, синий кобальт, теряют в цвете. Пигменты, находящиеся в виде больших частиц, имеют иной оттенок, так, краплак кажется темным, красные марсы - коричневыми, киноварь - серой. Тонко измельченный пигмент равномерно распределяется в красочном слое, придает ему однородность и прочность, а в акварели повышает прозрачность. Тончайшим измельчением пигментов достигается и прозрачность, необходимая в акварельных и других лессирующих красках. Прозрачность - это основное свойство, которое характеризует качество красок, применяемых для акварельной живописи. Часто наблюдается разделение красок при смешении компонентов различных плотностей - тяжелые оседают внутри красочного слоя, а легкие проникают вверх, иногда сильно меняя колорит живописи. При употреблении и смешении хорошо измельченных пигментов это явление устраняется. Если пигмент грубый и недостаточно измельчен, то при разведении красок большим количеством воды частицы его будут оседать и при нанесении на бумагу ложиться заметными отдельными крупинками или хлопьями. Тонкоизмельченный порошок сохраняет первоначальное состояние, не выпадает в осадок и даже при смешении с пигментами различных плотностей не расслаивается. Для каждой краски величина частиц различна: для природных пигментов - чем тоньше они измельчены, тем они ярче и красивее, для кроющих красок принята величина в 1 - 5 мкм; изумрудная зеленая, кобальт синий и зеленый при крупном измельчении дают лучшие оттенки, но красочный слой имеет зернистую поверхность. Часть пигментов при очень тонком измельчении теряет часть своей яркости и становится светлее (например, киноварь), поэтому измельчение для каждого пигмента имеет свой предел, т.е. оптимальную величину зерна. Для приготовления художественных красок следует применять высококачественные пигменты, проходящие без остатка через сито в 10 000 отв./см2, а для акварели в 16 000 отв./см2. 3.19.4. СТОЙКОСТЬ ПИГМЕНТОВ ПРИ СМЕШЕНИЯХ Крайне редко картина пишется краской, содержащей только один пигмент. При написании картин различные пигменты смешиваются и, несмотря на низкую реакционную способность и защитную оболочку из связующего вещества (масло, смола, природный или синтетический полимер), они взаимодействуют между собой. Степень изменяемости пигментов при смешениях различная и зависит, прежде всего, от химического состава и способа изготовления пигмента и его чистоты. Взаимодействие смешанных пигментов особенно усиливается под влиянием света. В качестве примесей в готовых пигментах могут присутствовать остатки кислот и щелочей (зависит от способа получения), окислы и соли металлов (из исходного продукта), свободные металлы, сера и др. Пигменты, недостаточно освобожденные от посторонних примесей, при смешениях сильно изменяются, например чистый ультрамарин, смешанный с чистыми свинцовыми белилами, не чернеет, а свинцовые белила, содержащие ацетат свинца, чернеют. 309
Художественные краски и материалы Недостаточно хорошо очищенные от серы и сернистых соединений кадмиевые пигменты, окись хрома и киноварь чернеют при смешивании со свинцовыми белилами, неаполитанской желтой, свинцовым суриком и т.п. Но даже если пигменты достаточно хорошо очищены, то самым распространенным примером негативного их взаимодействия является почернение смесей свинцовых и медных пигментов с различными сульфидами. Такой же эффект получается при смешении сернистых соединений с пигментами, содержащими соединения Fe (II). Выцветание берлинской лазури, краплака и ауреолина происходит под влиянием каталитического действия цинковых белил, содержащих окиси кадмия и железа. Выцветание ускоряется, если накраски покрыты стеклом, так как при влажности воздуха вода конденсируется между стеклом и краской и ускоряет этот процесс. Краплак непрочен при смешении со многими пигментами - с белилами (цинковыми, и свинцовыми) и с охрами всех оттенков. Наиболее опасны смеси краплака со свинцовыми красками, стронциановой желтой, окисью хрома, марганцовыми голубыми, кадмиями, умброй натуральной. Он дает растрескивание красок с углеродистыми соединениями. Архангельскую коричневую не рекомендуется смешивать с краплаком фиолетовым, золотисто¬ желтой «ЖХ» и с Ван-Диком. К числу недостаточно устойчивых пигментов в смесях следует отнести хром желтый, ауреолин, стронциановую желтую, берлинскую лазурь, поль-веронез, розовые и светлые краплаки. Кроме того, в зависимости от состава и качества пигмента возможны изменения цвета красок при смешении кадмия желтого, светлого и лимонного с природными красками и фиолетовым кобальтом. Свинцовые белила и массикот взаимодействуют с серосодержащими соединениями (почернение) и влияют на цвет парижской сини и краплака. Качество свинцовых белил зависит от количественного соотношения водной окиси и углекислого свинца, а прочность при смешениях — от содержания уксуснокислого свинца (так как последний легко вступает в реакцию с серосодержащими пигментами и темнеет). Свинец в соединении с другими веществами образует много желтых пигментов, качество которых более или менее плохое. Это некоторые желтые лимонного оттенка (йодистый свинец), желтые хромы (хромовокислый свинец). Желтый кадмий, полученный прокалочным способом, значительно прочнее желтого кадмия, изготовленного способом осаждения. Желтые кадмии (особенно светло-желтые), полученные способом осаждения из растворов солей, имеют неустойчивую структуру, часто содержат свободную серу и водорастворимые сернистые соединения, поэтому в смеси со свинцовыми и железосодержащими красками сильно темнеют. Аурипигмент (мышьяковистокислый свинец), желтая минеральная (хлорокись свинца), закись и сурик свинцовый, оранжевая свинцовая, красная сатурна (органический), желтая соломенная, минеральный турбит и некоторые др. Все эти пигменты вызывают почернение или разлагают соединения металлов, с которыми их смешивают. Нельзя смешивать азурит с малахитом. Оказавшись в контакте с малахитом (катализатор), азурит постепенно переходит в малахит, имеющий с ним один и тот же химический состав, но относительно более стабильную кристаллическую структуру. Реальгар (сернистый мышьяк) вызывает почернение и разрушение металлических пигментов. Желтый кадмий темнеет с швейнфуртской зеленью. Изменение цвета может быть обусловлено смешением красок с различной плотностью вследствие всплывания легких частиц (например, пластинчатого алюминия или слюды) на поверхность красочного слоя. Скарлет (йодистая ртуть) выцветает на свету - возгоняется. 310
Пигменты Разрушаются от света все лаки, полученные из кошенили: кармин, карминный лак, а также из красящего вещества фернамбукового, бразильского, кампешевого деревьев, существующие в продаже под разными названиями. Краплак, содержащий пурпурин, не обладает светостойкостью. Не рекомендуется смешивать зелень Шееле с пигментами на основе свинца (свинцовые белила, сурик), берлинской лазурью, киноварью и т.п. Изумрудная зелень обесцвечивается в смеси с краплаками (особенно фиолетовым). Из синих пигментов непрочными являются: горная синяя (углекислая медь), берлинская лазурь, прусская синяя, турнбулева синь, соединения, близкие к железосинеродистому железу, антверпенская синяя, небесная голубая, бирюзовая голубая, минеральная синяя. Все эти синие пигменты схожего происхождения, в большинстве случаев разрушаются окислами металлов и выцветают от действия света. Некоторые из них восстанавливаются в темноте (достоинство совершенно бесполезное). Зеленую Поль Веронез рекомендуется использовать только в чистом ввде, тщательно избегая смешения с другими пигментами и даже соприкосновения с ними, для чего лучше покрывать ее лаком. 3.19.5. ВЛИЯНИЕ ПИГМЕНТОВ НА СВЯЗУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА Пигмент должен быть максимально инертным по отношению ко всем компонентам краски. Однако кроме придания цвета красочному слою пигменты обеспечивают также его устойчивость, защищая его от разрушительного действия ультрафиолетовых лучей, влаги, газов и т.п. Кроме того, некоторые пигменты придают красочной пленке эластичность, твердость, абразивостойкость, что также способствует сохранению живописи на более длительное время. Вопросы о влиянии пигментов на связующие вещества в художественных красках пока еще всесторонне не изучены, поэтому в некоторых случаях технологические процессы производства художественных красок ведутся без должного научно-теоретического обоснования. По своему химическому составу пигменты имеют различное отношение к связующему художественных красок. Так, например, часть пигментов химически индифферентна к связующему, а некоторые образуют с основной частью связующего (например, маслом) те или иные соединения. Свинцовые или цинковые белила образуют с маслом соединения типа олеатов (мыла). Кобальтовые пигменты, умбра, свинцовые белила действуют на масло как сиккатив и ускоряют его высыхание, а краплак и сажа - как противоокислители, наоборот, замедляют его высыхание. Изменение объема масел в процессе высыхания также частично зависит от присутствия пигментов. Например, для желтого кадмия требуется брать масла в избытке для предотвращения растрескивания. Эта краска сохнет относительно долго, несмотря на сиккативное действие кадмия. Несмотря на то, что ни одно связующее вещество художественных красок не имеет сильной кислотности, все же появление ультрамариновой болезни на картинах многие объясняют разложением пигмента под влиянием свободных кислот, выделяемых маслами и смолами. Желтый кобальтовый (ауреолин) пигмент поглощает значительное количество масла и при окислении с маслом немного темнеет. В смеси с большей частью неорганических пигментов желтый кобальт стоек, однако не следует смешивать его с ультрамарином; способствует обесцвечиванию органических красителей (и краплака), в смеси с которыми буреет. Затвердение пасты изумрудной зеленой в акварели — это результат взаимодействия пигмента (недостаточно очищенного от борной кислоты) со связующим веществом (камедями). При этом образуются определенные соединения, влияющие на свойства коллоида, ускоряя переход его из золя в гель. Качество красочной пасты и маслоемкость также находятся в зависимости от рода и свойства пигментов. Маслоемкостью называется число, показывающее, какое количество связующего вещества необходимо взять для превращения 100 частей пигмента в пасту густой консистенции. Маслоемкость для различных пигментов — величина непостоянная и зависит от многих факторов. 311
Художественные краски и материалы Пигменты, прокаленные при разных температурах, имеют различную маслоемкость. Повышенная кислотность масла (до определенного предела) и влажность пигмента понижают маслоемкость. Наполнители (глинозем, каолин, бланфикс и др.), вводимые в процессе реакции образования пигментов или добавляемые при перетире красок, увеличивают маслоемкость. С уменьшением размера частиц пигмента маслоемкость большинства пигментов увеличивается в связи с увеличением удельной поверхности пигмента (м2/г). При одинаковом составе связующих веществ различные пигменты при перетире образуют различную красочную пасту: жидкую или густую, блестящую или матовую; это зависит от физико¬ химических свойств пигментов и в первую очередь от смачивающей способности связующего вещества к пигментам. Пигменты, плохо смачивающиеся маслом, как правило, имеют высокую маслоемкость и дают тягучую красочную пасту, отслаивающую со временем масло (краплак, ультрамарин). Высокая маслоемкость для художественных красок нежелательна, так как красочный слой оказывается менее прочным, со временем желтеет, сильно уменьшается в объеме и изменяет колорит живописи. Поэтому желательно иметь краски, стертые с минимальным количеством связующего вещества. Оксидные пигменты и наполнители, такие как диоксид титана, красный железоокисный пигмент, оксид цинка, аэросил, белая сажа, для улучшения совместимости с пленкообразователем и улучшения диспергируемости рекомендуется подвергать комплексному модифицированию органическими и неорганическими веществами. Для этого пигмент диспергируют в воде в присутствии силиката натрия, фосфата натрия, этаноламина или изопропаноламина, а затем обрабатывают солями алюминия, цинка или бария. На поверхности пигмента осаждается нерастворимый в воде органофильный модифицирующий слой. Модифицирование пигментов неорганическими добавками с целью улучшения цвета, повышения светостойкости, интенсивности и других показателей чаще всего приводит к гидрофилизации поверхности и, следовательно, к ухудшению совместимости с пленкообразователями. Поэтому модифицирование пигментов неорганическими веществами должно сопровождаться модифицированием органическими веществами. Пигменты должны не растворяться в воде, растворителях, масле и других пленкообразующих веществах; должны обладать стойкостью к свету и не образовывать соединений с составными компонентами красок. 3.20. ПРИНЦИП ВЫБОРА ПИГМЕНТОВ Пленкообразователь для лакокрасочной композиции выбирают в зависимости от назначения покрытия, условий эксплуатации, способа нанесения и отверждения и экономических требований. В соответствии с пленкообразователем и назначением лакокрасочной системы выбирают пигменты и наполнители, определяют их количественное соотношение с пленкообразователем и вспомогательные компоненты - отвердители, пластификаторы, диспергаторы, ПАВ и др. Для эмалей и красок, предназначенных для верхних - покровных - слоев, требуются пигменты, обладающие хорошими защитно-декоративными свойствами, высокой свето- и атмосферостойкостью, четкой цветовой характеристикой, высокой укрывистостью и, следовательно, и высокой дисперсностью. Эффект цвета в краске создается при определенной концентрации пигмента. Как правило, высокое наполнение пленкообразователя пигментом создает более светостойкую окраску, чем низкое. Однако при использовании некоторых пигментов увеличение их содержания в краске ухудшает физико-технические свойства последней. Обычно объемное наполнение (особенно для глянцевых покрытий), составляет 60 - 65%. 312
Пигменты При использовании грунтов укрывистость и цвет пигментов решающего значения не имеет, хотя желательно, чтобы по цвету грунт и красочный слой различались. Основные требования к грунтам и шпатлевкам - низкая маслоемкость, малая усадка и способность к шлифованию. В них вводят дешевые низкодисперсные (с большими размерами частиц) пигменты и наполнители при высоком объемном наполнении. 3.20.1. СОВМЕСТИМОСТЬ ПИГМЕНТОВ С КОМПОНЕНТАМИ КРАСОК Поверхность пигментов взаимодействует с компонентами пленкообразующих систем. Большей частью это физические взаимодействия. Химические реакции в объеме с образованием растворимых солей, например оксидов цинка и свинца со свободными кислотами пленкообразователей, приводят при хранении к загустеванию и затвердеванию красок. Поэтому при выборе пигмента исключают те, которые вступают в химическую реакцию с пленкообразователем. Так, если в составе пленкообразователя имеются вещества основного характера (например, органические аммониевые основания, щелочные стабилизаторы латексов и др.) или если краска предназначается для работы по штукатурке, то исключается применение нестойких к щелочам пигментов. В пигментах для водоразбавляемых композиций, предназначенных для нанесения методом электроосаждения, допускается жестко ограниченное содержание водорастворимых солей, особенно солей двух- и трехвалентных металлов, вызывающих коагуляцию систем. Пигменты щелочной природы могут реагировать с декстрином и поливинилацетатной эмульсией. Точно так же пигменты кислотного характера (имея хотъ какую-то заметную растворимость) могут взаимодействовать с акрилатными, акрилат-стирольными и другими щелочными латексами. Для поливинилхлоридных полимеров или сополимеров ограниченно пригодны или вовсе непригодны пигменты, содержащие координационно-ненасыщенные металлы Zn, Cd, т.к. они ускоряют дегидрохлорирование полимеров с выделением НС1, вызывающего коррозию металлов. Пигменты, содержащие РЬ, Ва, Са, наоборот, являются светостабилизаторами поливинилхлоридных пленкообразователей. Отличительной особенностью художественных красок являются не только их цветовые свойства (чистота и насыщенность цвета, неизменяемость цвета в процессе высыхания) и долговечность образуемых ими красочных пленок (эластичность, адгезивная и механическая прочность), но и особые технические свойства, определяющие возможность использования красок в живописи - пастозность, пластичность, сохранение формы мазка, незначительная тиксотропия, текучесть по вертикальной поверхности, определенная вязкость и тягучесть, разносимость, возможность нанесения толстым слоем, длительное высыхание, стабильность при хранении и т.д. Основные требования к пигментам, применяемым в производстве художественных красок - это чистый и насыщенный цвет, высокая атмосферо-, влаго- и светостойкость, стойкость к действию углекислого, сернистого газа и сероводорода. В пигментах должны отсутствовать примеси, способные вступать во взаимодействие с пленкообразователем и другими пигментами. Выбор пигментов по химической совместимости определяется их физико-химическими свойствами, описанными в соответствующем разделе. Основные принципы - нетоксичность, низкая химическая активность (для художественных красок), минимальная растворимость в воде и пленкообразователях. 313
Художественные краски и материалы 4. НАПОЛНИТЕЛИ Наполнители не обладают достаточной укрывистостью или красящей силой. Поэтому, исходя из названия, используются именно для наполнения красок. Наполнители отличаются от пигментов низким показателем преломления света - он колеблется в пределах п,'1 = 1,45 - 1,75, а так как эти показатели мало отличаются от показателей преломления органических пленкообразо вателей, то наполнители обычно не способствуют укрывистости красок. Кристаллическая форма наполнителя существенно влияет на его способность к диспергированию и реологическую активность в жидких красках и физико-механические свойства покрытий. В отличие от пластинчатых (каолин, тальк и слюда) или волокнистых наполнителей (волластонит, асбест), наполнители кубической или ромбоэдрической структуры (мел, кальцит или доломит) легче диспергируются и обладают меньшей маслоемкостью. Пластинчатые и волокнистые наполнители улучшают физико-механические свойства покрытий и предотвращают образование трещин, действуя как армирующие агенты. Некоторые наполнители, такие как бентонит, тальк, силикагель и другие, обладают высокой гигроскопичностью. Это свойство используется для предотвращения расслаивания жидких красок и регулирования их тиксотропносги. Наполнители добавляются в лакокрасочные материалы в основном для удешевления последних, а также для придания им тиксотропности (повышения текучести при механическом взбалтывании, уменьшения стекаемости с вертикальных поверхностей), антикоррозионных свойств, повышения химической стойкости и наполненности лакокрасочной пленки, т.е. для придания каких-либо специальных свойств. В связи с этим наполнители часто называют функциональными пигментами. При выборе наполнителя следует помнить, что некоторые из них способствуют осветлению красочного покрытия после высыхания. 4.1. КАРБОНАТЫ Мел, кальцит, мрамор, известняк. Карбонат кальция СаСОз - природный продукт белого цвета. Кристаллы кальцита могут быть похожи на тонкие иглы, на приплюснутые параллелепипеды, на хрупкие листы бумаги (такой кальцит называют бумажным шпатом — папиршпатом). Большие прозрачные кристаллы кальцита, по месту одной из первых находок этой разновидности, называют исландским шпатом. Мел - осадочная горная порода органического (зоогенного) происхождения, белого цвета, мягкая и рассыпчатая, нерастворимая в воде. Мел природный имеет достаточно высокий коэффициент отражения 85 - 90%. Показатель преломления 1,55. На Руси, во Франции и Византии мел широко использовался для приготовления грунтов. На мел осаждали органические красители для получения болюсов. 2710-2750 300 4,5 - 5,5 12-22 Плотность, кг/м2 3 Термостойкость, °С pH водной вытяжки Маслоемкость, г/100 г Твердость по шкале Мооса Мел Кальцит Мрамор Известняк Белизна для мела, уел. ед. 2 3 2,5 - 5 (в зависимости от примесей) 2-3 80-86 314
Наполнители Природные карбонаты кальция практически нерастворимы в воде, стойки к щелочам, но разлагаются даже слабыми кислотами с выделением углекислого газа. Обычные сорта карбоната кальция имеют высокую химическую активность в карбоксилсодержащих пленкообразующих системах (алкидных и др.). Благодаря этому могут быть существенно повышены защитные свойства покрытий, но красочные системы с такими наполнителями склонны к загустеванию. Мел природный достаточно часто встречается, но, как и кальцит, может содержать большое количество органических и неорганических примесей, которые придают ему различные оттенки. Мел используется почти во всех малярных красках (за исключением термостойких и химстойких), а также для изготовления грунтовок, шпатлевок и художественных красок, цветных мелков, мелования бумаги и др. Кальцит. Известковый шпат. Природный минерал с формулой СаСОз. В лакокрасочной промышленности используются специальные марки микрокальцита (мраморная мука) с размерами частиц от 0,5 до 40 мкм. Использование микрокальцита особенно рекомендуется там, где требуются повышенная атмосферостойкость, прочность и твердость (краски для разметки дорог, антикоррозионные грунтовки, светлые атмосферостойкие покрытия). Для лучшего совмещения с органическими пленкообразователями кальцит специальным образом обрабатывают (покрывают). При этом увеличивается прочность, гидрофобность, диспергируемость. Коэффициент преломления 1,60-1,66 Белизна, уел. ед. до 98 Кальцит может быть совершенно различных окрасок. Кальцит бывает желтоватым, лиловым, зеленым, палево-розовым, оранжевым, бурым, голубым, малиновым. В длинном ряду примесей, придающих кальциту разнообразные цвета, наиболее обычны железо, марганед кобальт, никель, редкоземельные элементы. Никель окрашивает кальцит в зеленый цвет, кобальт и марганец - в розовый. Тонкодисперсный пирит окрашивает в синеватый и зеленоватый цвет. Кальцит с примесью железа - желтоватый, буроватый, красно-коричневый; с примесью хлорита - зеленый. Зеленую, голубую, синюю окраску придают кальциту примеси карбонатов меди. Углистое вещество часто придает кальциту неравномерную черную окраску. Есть черный кальцит - антраконит, окрашенный включениями битумов. Молотый мрамор. Из кристаллического белого мрамора получают специальные сорта карбоната кальция, которые имеют высокий коэффициент отражения, более тверды и значительно менее гидрофобны чем мел. Устойчив к кислым средам. Позволяет корректировать блеск и цветовые оттенки в матовых красках. Используется в декоративных и текстурных красках. В рельефных красках используется обычно сразу несколько фракций молотого мрамора от 10 до 120 - 150 мкм. Фракции 40 - 80 мкм могут применяться в сенсорных красках. Атласный шпат (старое название). Иногда так называлась волокнистая разновидность природного кальцита из-за его «шелковистого» блеска. По виду напоминает минерал селенит, который ранее также называли «атласным шпатом». Практического применения в промышленности не нашел из-за малого распространения в природе. Мел осажденный. Карбонат кальция синтетический. Традиционный метод получения - карбонизация гидроксида кальция, но существуют и другие способы получения (например из хлорида кальция). Мел осажденный изготавливается для получения наполнителя с высокой белизной и заданными физическими свойствами. Содержание карбоната кальция, % 98 - 99,5 Плотность, г/см3 0,25 Термостойкость, °С 300 Маслоемкость, г/100 г 28-58 Белизна, уел. ед. 90 - 98 315
Художественные краски и материалы Может изготавливаться с размерами частиц от 2 - 5 до 80 - 100 мкм и более. Основное применение находит в производстве бумаги и супербелых красок, клеев, искусственных кож, пластиков и т.д. Известь и известняк. Негашеная известь СаО, получаемая обжигом карбонатных пород, применяется как связующее в известковых красках (см. «Известковые краски). Гашеная известь, гидроокись кальция Са(ОН)2 искусственная, которая после полной карбонизации на воздухе переходит в карбонат СаСОз. Применялась на протяжении тысячелетий как основной белый пигмент в настенной живописи. Практически все дошедшие до нас древнерусские настенные росписи, написанные на основе клеевой или яичной темперы, в качестве белого пигмента содержат в красочных слоях известковые белила. В качестве инертного наполнителя в живописи может использоваться только полностью карбонизированная известь - известняк. Отличить в старинных фресках кальцит от известняка можно только с помощью структурного анализа. Природный известняк СаСОз применяется как наполнитель в различных техниках. Мергель. Осадочная горная порода. Состоит на 50 - 75 % из карбонатов (кальция и/или магния) и на 25 - 50 % из нерастворимого остатка (Si02 + R2O3). Средневековые живописцы иногда для грунтов вместо мела использовали мергель. Доломит, бурый шпат. Карбонат кальция-магния природный. Продукт белого цвета, встречается в природе в виде чистого минерала (содержание основного компонента - до 99,5%). Твердость по шкале Мооса 3,5 - 4 Плотность, кг/м3 2750 - 2900 Термостойкость, °С 300 Маслоемкость, г/100 г 15-20 Белизна, уел. ед. 94 Этот пигмент повышает вязкость и обеспечивает стабильность лакокрасочных материалов при хранении. Также доломит используют для производства термостойких красок, огнеупоров и в строительных смесях в качестве вяжущего. Магнезит. Карбонат магния природный. Очищенный и измельченный продукт - порошок белого цвета. Встречается в природе в виде минерала магнезита (назван в честь области Магнесия (Греция), где был впервые обнаружен). Содержание основного компонента до 95%; химический состав: окись магния (MgO) 47,6%, двуокись углерода (СО2) 52,4% с примесями карбоната кальция, окисей железа, кремния и др.). Твердость по шкале Мооса 4-4,5 Плотность, кг/м3 2900 - 3100 Не плавится, растрескивается. С разбавленными кислотами магнезит реагирует без вскипания, чем отличается от похожего на него кальцита. Магнезит используют для производства огнеупоров в строительных смесях в качестве вяжущего, как наполнитель в специальных и общестроительных красках. Карбонат бария. Природный продукт белого цвета ВаСОз- Встречается в природе в виде минерала витерита, содержащего примеси сульфата бария, карбоната кальция, окись кремния и др. Практически не растворим в воде, реагирует с соляной, азотной и уксусной кислотами. Плотность, кг/м3 4300 Маслоемкость, г/100 г 14-16 Термостойкость, °С 810 Твердость по шкале Мооса (витерит) 3 - 3,5 Показатель преломления, nj° 1,6 Применяется в атмосферостойких покрытиях благодаря его способности связывать кислые атмосферные газы, вызывающие коррозию стали, и кислые продукты деструкции пленкообразователей. Пигментный углекислый барий производится из минерального сырья, но малая распространенность витерита в природе сужает возможность его использования. Ядовит. 316
Наполнители 4.2. СУЛЬФАТЫ Барит, тяжелый шпат. Сульфат бария природный. BaSC>4 - минерал «тяжелый шпат». Название - от греческого «барис» - тяжелый. Природный продукт белого цвета сероватого, желтоватого, зеленоватого и голубого оттенков. Природный сульфат бария нерастворим в воде, неорганических кислотах и щелочах; высокая адсорбционная способность к рентгеновскому излучению. Пигментный барит изготавливается из природного путем обогащения породы, отбеливания и измельчения. Барит проявляет высокую экранирующую способность и, кроме этого, придает покрытию высокую плотность и повышает сопротивление покрытия к истиранию. Твердость по шкале Мооса 2,5-3,5 Плотность, кг/м3 4200 - 4600 Термостойкость, °С 600 Маслоемкость, г/100 г 6-15 pH водной вытяжки 6-8 Белизна (природного), уел. ед. до 90 Некоторые примеси (БегОз и СаО) окрашивают барит и придают ему щелочную реакцию. В порошкообразном виде медленно растворяется в концентрированной серной кислоте; от прибавления воды раствор мутнеет из-за выпадения BaSO^ Благодаря низкой маслоемкости, барит может применяться в красках с минимальным количеством связующего. Применим во фресковой живописи и в силикатных красках. Барит применяется в химстойких, термостойких и антикоррозионных эмалях, в материалах для защиты от гамма-излучения. Добавление барита в умеренных сбалансированных пропорциях делает большинство пигментов более светлыми и интенсивными по цвету, а также способствует их более равномерному распределению по покрываемой поверхности, применяется в производстве высокосортных цинковых и свинцовых белил. Использование микробарита позволяет значительно снизить расход белых и цветных пигментов. Ранее использовался как самостоятельный пигмент на масле и на яйце. Бланфикс. Сульфат бария синтетический. Баритовые белила. Отличается от отбеленного природного барита большей дисперсностью, белизной и укрывистостью. Плотность, кг/м 4300 - 4700 Термостойкость, °С 600 Маслоемкость, г/100 г 12-15 Белизна, уел. ед. до 98 Бланфикс применяется при производстве бумаги и художественных красок, а также специальных промышленных красок и грунтовок. Бланфикс синтезируют путем реакции замещения с хлоридом бария и сульфатом натрия или серной кислотой. Недостаток бланфикса - его небольшая кроющая способность. В целях фальсификации к бланфиксу прибавляли тяжелый шпат, каолин, гипс и мел. Иногда название «бланфикс» относят к весьма тонко измельченному тяжелому шпату. Микробарит лакокрасочный обладает седиментационной устойчивостью. Применялся как белая краска самостоятельно на масле или как примесь к другим краскам. Использовался на яйце. Может применяться для фресковой живописи. Гипс, ангидрит, алебастр. Сульфат кальция природный. В античности гипс называли алебастром. Сейчас под этим названием понимают два различных минерала - гипс (CaS04><2H20) и кальцит (СаСОз), если нет уточнений, то алебастром именуется гипс. Для лакокрасочных материалов используется природный двуводный сульфат кальция CaS04><2H20 и безводный ангидрит CaSC>4. Ангидрит и дигидрат использовались с древности при изготовления 317
Художественные краски и материалы грунтов. Дигидрат при приблизительно 170°С переходит в полугидрат CaSO4x0,5H2O, при дальнейшем нагревании - в ангидрит CaSC>4. Чистый гипс бесцветен и прозрачен, при наличии примесей имеет серую, желтоватую, розовую, бурую и другие окраски. Гипс, тертый на клею, сохранился до наших дней в древнеегипетской стенописи и росписи саркофагов. Гипс обладает заметной растворимостью в воде (2,1 - 2,4 г/л). В кислотах слабо растворяется. Сильно понижает водостойкость покрытий. Твердость по шкале Мооса 1,5-2 Плотность, кг/м3 2380 - 2420 Термостойкость, °С 150 Маслоемкость, г/100 г 20 Белизна (природного), уел. ед. 95 Гипс применяют для получения грунтовочных составов, используемых в живописи. Самые ранние известные примеры использования гипсового грунта - фаюмские портреты (I - III вв. н.э.) и энкаустические иконы (VI - VIII вв. н.э.). С XIX в. гипс использовали при промышленном производстве красок как инертный наполнитель. Ангидрит, т.е. безводный сульфат кальция CaSC>4 также может использоваться в лакокрасочных материалах как наполнитель (благодаря весьма медленной реакции гидратации), но это приводит к снижению водостойкости покрытий, а готовые краски не могут долго храниться и подвержены коагуляции. Твердость 3 - 3,5, плотность 2800 - 3000 кг/м3. Поглощая воду, ангидрит постепенно переходит в гипс, значительно увеличиваясь в объеме. Селенит (CaS04><2H20) - волокнистая разновидность минерала гипс. Прозрачный, бесцветный или окрашен примесями в желтоватый или розоватый цвет. Плотность 2310 - 2330 кг/м3. Существует возможность использовать его как армирующий наполнитель в красках, но селенит значительно реже встречается в природе, чем обычный слоистый гипс. Алебастр (CaSO4x0,5H2O). Природный и искусственный. Иногда использовался в грунтовках, а также в штукатурных составах. Следует отличать алебастр, продукт термической обработки дигидрата, от минерала алебастра — природной разновидности гипса. Чистый белый алебастр добывался, например, в Вольтерре (Италия). Свое название алебастр получил от города Алебастрона в северном Египте, где его рассматривали не как вяжущее вещество, а как отделочный строительный камень, материал для мелкой пластики и различных поделок. 4.3. СИЛИКАТЫ И АЛЮМОСИЛИКАТЫ Кремнезем, кварц, диатомит, кизельгур. Диоксид кремния природный Si02. После обработки представляет собой порошок белого цвета. Кварц является химически стойким минералом, растворяется только во фтористоводородной кислоте. Кварц содержит более 99% двуокиси кремния и небольшие примеси окисей алюминия и железа. Кремнезем после удаления воды (при Т> 850°С) содержит 90- 95% двуокиси кремния, остальное - примеси окислов железа, алюминия, кальция, магния и др. Присутствие кварца обнаружено на старинных картинах, пигменты которых, по своей природе, не содержат этого минерала. В старину его иногда добавляли для улучшения перетирания красок и увеличения их лессирующей способности. Добавление 5 - 20% кварца улучшает качество многих минеральных красок (малахита, лазурита, вивианита и др.), они становятся более холодными и звонкими по оттенку, увеличивается их прозрачность. Добавка 5% кварца улучшает свойства титановых белил, иногда диоксид кремния применяется как поверхностный модификатор диоксида титана. Как наполнитель кварц находит ограниченное применение в покрытиях с пониженной истираемостью. Применяется в известковых, цементных и силикатных красках, а также во фресковой живописи. Сейчас производится молотый кварц с белизной не ниже 92 у.е. 318
Наполнители Диатомит применяется как структурирующий наполнитель, способный придавать красочным системам тиксотропные свойства. Благодаря теплоизоляционным свойствам находит применение в огнезащитных покрытиях. Кварц Диатомит Твердость по шкале Мооса 7 Плотность, кг/м3 2650 1900 - 2300 Маслоемкость, г/100 г 24-36 120 -180 Белизна, уел. ед. 90-94 Диоксид кремния синтетический. В зависимости от способа получения и структуры, делится на аэросилы и силикагели. Диоксиды кремния отличаются высокой чистотой и дисперсностью, имеют белый цвет. Аэросил иногда применяется в красках для снижения седиментации твердых частиц суспензий. Аэросил Силикагель pH водного раствора 3,5 - 6,5 Плотность, кг/м3 2200 2000-2180 Маслоемкость, г/100 г 280 145-350 Аэросил - высокоактивный высокодисперсный аморфный пирогенный диоксид кремния (химическая формула - Si02), получаемый пламенным гидролизом четыреххлористого кремния (SiCU) высокой чистоты. В зависимости от поверхностной обработки частиц могут быть получены как гидрофильные (для водных красок), так и гидрофобные (для органоразбавимых красок) аэросилы. С химической точки зрения свойства аэросила определяются наличием на поверхности силанольных Si-OH и силоксановых Si—О—Si групп. В водных (реже в органоразбавимых) системах применяется как стабилизатор и загуститель. Есть аэросилы с удельной поверхностью от 150 до 450 м2/г, имеющие различную загущающую способность. Белая сажа - представляет собой гидратированный оксид кремния Si02, который получается осаждением из раствора силиката натрия (жидкого стекла) кислотой, чаще всего серной, с последующей фильтрацией, промывкой и сушкой. Химическая формула Белой сажи - (mSi02xnH20). В зависимости от способа получения (хлоркальциевый, углекислотный и др.) и обработки продукт содержит больше или меньше связанной воды, причем изменяется и форма связи воды с Si02 - от прочной химической и координационной до слабой адсорбционной. Технические характеристики выпускаемых в России марок белой сажи Показатель БСЗО БС-50 БС 100 БС 120 Средний размер частиц, нм 60 - 108 50-77 23-34 19-27 Массовая доля SiC>2, %, не менее 85 76 86 87 Массовая доля влаги, %, не более 6,5 6,0 6,5 6,5 Массовая доля хлоридов (СГ), %, не более - Массовая доля сульфатов (SCV), %, не более - - - 0,5 Массовая доля кальция (СаО), %, не более 0,5 7,0 0,8 0,8 pH водной вытяжки 8-10 9 - 10.5 7-8.5 8-9,5 Насыпная плотность, г/дм3 170 - 220 150-200 80 - 130 120 - 150 Удельная поверхность, м2/г 35±10 45±10 100±20 120±20 319
Художественные краски и материалы В воднодисперсионных лакокрасочных материалах применяется как активный белый наполнитель, а также как регулятор реологии и антифлокулянт (препятствует осаждению твердых частиц краски). Для загущения водных систем требуется не более 2 — 2,5% белой сажи. При использовании воднодисперсионных материалов с белой сажей по бетонным и т.п. поверхностям белая сажа может способствовать образованию прочной химической связи покрытия с поверхностью. В некоторых органоразбавимых материалах белая сажа при седиментации может образовать вязкий трудноперемешиваемый осадок. Белая сажа повышает огнестойкость покрытий. Сепиолит. Глинистый материал (не содержит асбеста). Сепиолит - 85%, содержание других глин - 15%. Химический состав - гидросиликат магния, типичная формула Mg4(Si60i5)(0H)2x6H20 (Si02 - 60,5%; А12Оз - 2,4%; MgO - 23,8%; CaO - 0,5%; Fe2C>3 - 0,9%; Na20 - 0,1%; K20 - 0,5%). Природный желтовато- и серовато-белого цвета, в обработанном виде - белый порошок или гранулы. Соляной кислотой разлагается с выделением хлопьевидной кремниевой кислоты. Используется в качестве загустителя для органо- и водоразбавляемых красок. Может добавляться прямо в пигментную пасту или в предварительно приготовленный гель (с водой 4 - 7%); может добавляться при перетирке пигмента или в самом конце при контроле показателей вязкости и реологии. Рекомендуемая дозировка с целлюлозными загустителями - до 1%; с ассоциативными загустителями - до 0,5%. Трепел - желтоватого, светло-серого или почти белого цвета кремнистая очень легкая пористая осадочная горная порода. По физико-химическим свойствам трепел аналогичен диатомиту, но содержит мало или почти лишен органических остатков. Состоит из мельчайших зерен аморфного кремнезема (опала) с примесью глины и известняка. Плотность, кг/м 2000 - 3000 Твердость по шкале Мооса 1-3 Подобно диатомиту, трепел применяется как изоляционный, фильтровальный, абразивный материал, а также используется в качестве поглотителя, катализатора, наполнителя, адсорбента. Используется как наполнитель в известковых красках. Полевошпатный наполнитель. Кварцполевошпатовые наполнители. Полевые шпаты представляют собой изоморфные смеси алюмосиликатов К, Na и Са; общая формула М (Si, Al^Os, где М - преимущественно К+, Na+, Са2+, реже Ва2+. Наполнитель представляет собой микронизированный на струйной мельнице молочно-белый жильный кварц. Особенностью этого наполнителя является наличие растворенного и диспергированного воздуха, что обеспечивает непрозрачность кварца (коэффициент светопропускания не превышает 30%). Наполнитель обладает рядом ценных свойств: • стабильность дисперсий на его основе; • хорошие электроизоляционные свойства, в нем почти отсутствуют примеси щелочных металлов; • высокая химическая стойкость; • низкое водопоглощение при длительной выдержке в воде; • почти полное отсутствие гидратационной и кристаллизационной воды; • повышенная склонность к обработке аппретами; • низкий коэффициент термического расширения; • возможность эксплуатации в широком интервале температур и при их резкой смене. Твердость по шкале Мооса 5-7 Маслоемкость, г/100 г 15-20 Плотность, кг/м3 2500 - 2900 Белизна, у.е. 75-90 320
Наполнители Полевошпатные наполнители легко смачиваются полимерными связующими и равномерно распределяются в них, практическим не образуя агломератов. Они оказывают значительно меньшее влияние на текучесть и вязкость наполненных полимерных композиций по сравнению с другими типами дисперсных наполнителей при одном и том же среднем размере частиц. Материалы, полученные на основе полевого шпата, обладают физико-механическими свойствами, которые заметно превосходят аналогичные для композиций, наполненных частицами карбоната кальция того же размера. Удалось получить полимеры с повышенной износостойкостью и высокими показателями прочности при растяжении, что обуславливается прочным адгезионным сцеплением наполнителя с полимерной матрицей по границе раздела фаз. При введении полевошпатных наполнителей в ПВХ образуются композиции с повышенной стойкостью к тепловому старению за счет ингибирования процессов деструкции ПВХ связыванием анионов хлора свободными катионами наполнителя. Кварцполевошпатовые наполнители целесообразно использовать при производстве лакокрасочных материалов в качестве: • частичной (до 20 %) замены пигментной двуокиси титана; • атмосферостойкого наполнителя в фасадных красках и лакокрасочных материалах с различными связующими для наружных и внутренних работ; • химически стойкого наполнителя для лакокрасочных материалов, предназначенных для эксплуатации в химически агрессивных (особенно кислотных) средах; • для придания повышенной твердости пленки лакокрасочных материалов, износостойкости и долговечности покрытия, в том числе в красках для разметки дорог, наливных полов, герметиков и т.п. Лакокрасочные материалы, созданные на основе кварцполевошпатного сырья, наиболее естественным образом сочетается с фасадами зданий, обеспечивая наибольшую долговечность, хорошую адгезию и прочность покрытия, повышение химической, атмосферостойкости и износостойкости. Каолин, белая глина, фарфоровая глина, фарфоровая земля, рассыпчатый полевой шпат, китайские белила, белый болюс, китайская глина. Глинистая горная порода. Чистый каолин - силикат алюминия Ah03x2Si02. Название происходит от местности в Китае - Каолин (от китайского: gao lmg - высокие горы), где впервые добывались белые глины. В лакокрасочных материалах обычно используют обогащенный каолин, содержащий минимальное количество примесей (окислы, гидроокислы, сульфиды Fe и Ті), которые снижают его физико-химические характеристики. Получают прокаливанием при 650 - 700°С с последующей промывкой и отбелкой природного каолинита АІ4(8І40ю)(0Н)8 - гидратированного силиката алюминия с небольшой примесью окислов железа, калия, кальция и др. Разлагается в H2SO4. Твердость по шкале Мооса 2-2,5* Плотность, кг/м3 2580 - 2630 Термостойкость, °С 400 Маслоемкость, г/100 г 13-55 pH водной вытяжки 7-9 Белизна, уел. ед. 75 - 98 * после специальной обработки твердость может доходить до 3 - 4 ед. Каолин придает эластичность покрытиям, регулирует их оптические свойства. Применяется в любых лакокрасочных материалах как наполнитель и в качестве загустителя, а также для изготовления художественных мелков и карандашей. Используется в составе фарфоровых и фаянсовых масс, а также для мелования поверхности бумаги и входит в бумагу в качестве наполнителя. Требует много воды для смачивания. Может использоваться как минеральный 321
Художественные краски и материалы загуститель в водных лакокрасочных системах. Хорошие результаты дает при смешивании с титановыми белилами, поскольку улучшает их оптические и кроющие свойства. В процессе термообработки значительно увеличивается коэффициент преломления, яркость, светорассеяние и белизна каолина. Помимо этого, кальцинированные каолины обладают, по сравнению с каолинами, полученными другими методами, высокой твердостью, матирующими свойствами и укрывистостью, способствуют лучшему распределению диоксида титана. Выпускается т.н. «метакаолин», который представляет собой аморфную структуру каолина с сохранением пластинчатой формы частиц. В процессе термообработки кристаллическая структура каолина преобразуется в аморфный метакаолин. Процесс дегидратации приводит к уменьшению плотности с 2,6 до 2,5 г/см3 с одновременным увеличением пористости и маслоемкости. Применяется в лакокрасочной промышленности для повышения укрывистости, твердости и адгезии красок к основаниям, особенно минеральным (бетон, штукатурка). Дегидратируемый каолин с высокими оптическими показателями и четко фракционированным составом позволяет использовать его в белых красках (в т.ч. художественных) без ухудшения цвета. Примерный химический состав прокаленных глин: SiC>2 - 52,3%; AI2O3 - 45,25%; Н2О - не более 0,03%; водорастворимых солей - не более 0,02%. Наиболее важным свойством прокаленной глины является ее способность повышать укрывистость красок, несмотря на низкий коэффициент преломления, что объясняется микропористым строением частиц прокаленной глины и невозможностью полного заполнения этих пор пленкообразующим в процессе производства красок. Вследствие этого в покрытии остается множество мелких пустот, заполненных воздухом, которые отражают падающий свет, что способствует повышению укрывистости покрытия. Прокаленные глины применяют для увеличения прочности дорожных маркировочных красок, для повышения устойчивости к истиранию матовых строительных красок для внутренних работ. Каолин гидрофилен, поэтому легко диспергируется в водных системах. Для органоразбавимых составов рекомендуется использовать модифицированные каолины. В сочетании с другими пигментами каолин применяется в качестве наполнителя, делая краски более плотными и насыщенным, без разбела. Это качество связано с тем, что, в отличие от глин, в основе каолина - кристаллическое вещество. Каолин используют для улучшения тиксотропных свойств (текучести), придания эластичности и матовости покрытиям. Силикатьі алюминия-натрия, калия-магния и др. Состоят в основном из минералов группы монтмориллонита. Состав непостоянный, в значительной мере зависит от переменного содержания воды. Приблизительный состав: окись магния (MgO) 4 - 9%, окись алюминия (AI2O3) 11 - 22%, окись железа (Ге20з) 5% и больше, вода (Н2О) 12 - 24%; кроме того, в минерале присутствует окись калия (К2О), окись натрия (ХагО) и окись кальция (СаО) - до 3,5%. Природный силикат алюминия, натрия (кальция), калия, магния - бентонит - коллоидальная глина. Натриевый имеет характерную особенность - он сильно набухает в воде, образуя рыхлые гели, и адсорбирует растворимые в воде органические и неорганические вещества. Глинистые минералы обрабатывают ПАВ (поверхностно-активные вещества) и стеаратом кальция, что придает им способность хорошо смешиваться с пленкообразующими веществами и структурировать красочные системы. Бентонит (bentonite) - назван по месторождению Бентон, США Разновидность каолинита - монтмориллонитовая глина. Обладает резко выраженными коллоидными свойствами, высокой связующей способностью, адсорбционной и каталитической активностью. Близкие по свойствам к бентонитам глины в России имеют местные названия - асканит, гиляби, гумбрин. Бентонитовые глины относятся к алюмосиликатам, основной компонент (60 - 70%) монтмориллонит - Al2(Si40io)(OH)2xnH20, который представляет собой листовой силикат с расширяющейся структурной ячейкой; обладает высокой набухаемослъю и способен давать 322
Наполнители гелеобразную суспензию. Природные силикаты алюминия (без поверхностной обработки) гидрофильны и содержат значительное количество щелочных (обменных) ионов - К, Na и др. Для устранения этих недостатков высокодисперсные глинистые минералы обрабатывают поверхностно-активными веществами, в качестве которых используют четвертичные аллиламины, стеарат кальция и другие соединения. Модификаторы придают наполнителю способность хорошо совмещаться с пленкообразователями и оказывать структурирующее действие в лакокрасочных системах. Высокая пластичность и разбухаемость характерны для щелочных бентонитов. Разбухание при гидратации в 8 - 14 раз. Бентониты обычно бывают белого или светло-серого цвета. Природные бентониты имеют pH 6 - 10. Свойства бентонитов определяются высокой дисперсностью монтмориллонита и наличием на его поверхности активных центров различной природы. По типу обменных ионов различают щелочные и щелочноземельные бентониты: натриевый, с высокой степенью набухания, кальциевый, с низкой степенью набухания. Для применения в красках применяются хорошо набухающие щелочные (натриевые) бентониты. Бентонит широко используют в водных красках для придания системе необходимой структуры, а также как загуститель в водных системах. В неводных красках - для регулирования процесса оседания тяжелых пигментов и с целью получения покрытий без подтеков, не склонных к течению при повышенных температурах. Бентонит адсорбирует окислительные ферменты, соединения фенола, полисахариды, удаляет микроорганизмы, снижает количество белка и других веществ. Бентонит повышает биологическую стабильность водных красок вследствие адсорбции микроорганизмов (дрожжей, бактерий). При введении бентонита в краски происходит адсорбция небольшого количества красящих веществ. Бентонит способен частично «нейтрализовать» липкость, свойственную некоторым компонентам. Сейчас выпускаются модифицированные бентониты, которые представляют собой загустители и модификаторы реологии для систем на базе растворителей или масел. Для достижения максимальной эффективности загущения систем со средней и высокой полярностью, содержащих растительные масла и сложные эфиры, а также систем на основе минеральных масел и силиконов, продукт требует полярной активации. Серия модифицированных бентонитов создана на базе природных бентонитов, в которых гидрофильная поверхность модифицирована четвертичными аммониевыми солями. Они стабилизируют эмульсии типавода/масло. Очищенные бентониты применяются в пищевой промышленности в качестве пищевой добавки Е588 и могут использоваться в детских, в том числе пальчиковых, красках. Применяются бентониты, модифицированные серной кислотой, карбонатом натрия, оксидами щелочных и переходных металлов, эфирами и многоатомными спиртами и т.д. В последнее время в красках стали применяться бентониты, модифицированные четвертичными аммониевыми основаниями - бентоны. Они выступают в качестве антиседиментантов и загустителей, обеспечивая высокую стабильность и псевдопластичность лакокрасочных систем. Краска не стекает с вертикальных поверхностей. Повышается светостойкость и укрывистость краски. Для удержания воды и придания тиксотропности бентоны вводятся в количестве до 1%. Для снижения ОКП (объемной концентрации пигмента) можно вводить до 5 - 10% бенто на. В этом случае можно получать краски без наполнителя с лессирующей способностью, а также краски для детского творчества (пальчиковые). Вязкость снижается при больших напряжениях сдвига, но впоследствии возвращается к исходной. Бентонит используется в водно-дисперсионных красках для придания им тиксотропных свойств, а также в органоразбавимых красках в качестве антиседиментанта и для предотвращения образования плотных осадков. Бентониты, обработанные поверхностно¬ активными веществами (бентоны), применяют в неводных системах для создания гелеобразных структур, обеспечивающих получение толстослойных покрытий без подтеков. Такие 323
Художественные краски и материалы органобентониты могут вводиться в органоразбавляемую краску в количестве 0,5 -1%, создавая необходимую тиксотропность, повышая адгезию и в некоторых случаях снижая расход пленкообразователя. Кроме того, их используют для уменьшения расслоения и всплывания пигментов в пленках, а также как матирующий агент. Волуіастонит, дощатый шпат. Силикат кальция природный CaOxSiCh (Саз[БізС)9] или CaSiCb). Минерал волластонит открыт в XVIII веке. Широко использоваться в лакокрасочной промышленности начал только в середине XX века. Химический состав: окись кальция (СаО) 48,3%, двуокись кремния (БіСЩ 51,7%; иногда в состав входит до 9% закиси железа, окислов марганца, титана, алюминия и др. Выглядит как белый сероватый или коричневатый довольно пушистый порошок. Волластонит не растворяется в воде и органических растворителях, но реагирует с соляной и некоторыми органическими (уксусная, лимонная, муравьиная) кислотами, разлагаясь с образованием геля кремнезема. При взаимодействии с водой на поверхности кристаллов волластонита происходит гидролиз, связанный с вымыванием ионов кальция. При этом вода приобретает слабощелочной характер (pH ~ 9), а образующийся силикагель защищает кристаллы от дальнейшего растворения. Растворимость волластонита в кислотах может контролироваться модификацией поверхности частиц. Твердость по шкале Мооса 4,5-5 Плотность, кг/м3 2780 - 2900 pH водного раствора 8-10 Маслоемкость, г/100 г 30-50 Показатель преломления 1,63 - 1,64 Белизна, уел. ед. до 96 Аппретирование волластонита химическими соединениями (гидрофобизаторами, жидкими или газообразными силанами, а также специальными полимерами) позволяет повысить объемное содержание сухой части и прочностные характеристики пленок. Кристаллы волластонита игольчатой формы, благодаря чему он может использоваться в качестве микроармирующего наполнителя. Снижает растрескиваемостъ красок при высыхании. Обладает высокой адгезией к разным поверхностям и обеспечивает повышенную прочность покрытия. Волластонит обладает хорошими матирующими свойствами, невысокой маслоемкостью. Применяется как наполнитель в глазурях. Для многих составов глазурей добавка 10 - 20% волластонита приводит к снижению КТР (коэффициента термического расширения), а также к увеличению химической стойкости и твердости глазури. Применение волластонита в составах, используемых для огнезащиты конструкций и кабелей, позволяет избежать их отслаивания при высоких температурах из-за резкого снижения степени усадки и растрескивания. Широко применяется в производстве матовых и полуматовых эмалей, а также водно-дисперсионных красок, в которых он повышает стабильность дисперсии и предотвращает коррозию металла. Введение волластонита в краски улучшает смачивание и снижает пенообразование, придает им тиксотропность. В антикоррозионных покрытиях волластонит может взаимодействовать с пигментами- ингибиторами коррозии и увеличить защитные свойства. Щелочность волластонита позволяет снизить расход аммиака или других щелочных реагентов, а также повысить стойкость покрытий к коррозии и плесени. Силикат кальция синтетический представляет собой гидратированный кремнекислый кальций СаБіОзхпНгО. Тонкодисперсный порошок белого цвета. Обладает относительно большой укрывистостью, что позволяет частично заменять двуокись титана в красках. Благодаря высокой щелочности, силикат кальция используется для регулирования pH водоэмульсионных красок (pH водной вытяжки силиката кальция 8,5 - 10). Он препятствует развитию плесени и повышает стабильность водных дисперсий. Плохо совместим 324
Наполнители с большинством пигментов из-за высокой щелочности. Может использоваться во фресковой живописи и при изготовлении силикатных красок, а также в специальных красках для разметки дорог и огнезащиты. Белит - искусственный минерал. Представляет собой двухкальциевый силикат 2Ca0Si02 с содержанием 1 - 3% примесей и включений в виде оксидов железа, алюминия, магния, хрома и др., составляет совместно с ними твердый раствор. Плотность 3,28 г/см3. При обычных температурах белит достаточно термодинамически устойчив, стабилен, неактивно взаимодействует с водой цементного теста, обеспечивая высокую прочность при благоприятных условиях только после длительного срока твердения камня. Иногда используется в термостойких и антиобледенительных композициях на основе кремнийорганических смол и др. Вермикулит, слюда калийная. Алюмосиликат калия или магния природный. Калийная слюда встречается в природе в виде минерала мусковит примерного состава К2О ЗАЬОз 6Si02x2H20. Другой разновидностью слюды является флогопит - магнезиальная слюда примерного состава 3MgO l,5Al202><8Si02 ЭІ/ЬО, а также вермикулит гидромагнезиальная слюда (Mg, Fe2+, Fe3+)[(Si А1)4,Оы] [0H]2.4H20. В зависимости от состава примесей цвет слюды может колебаться от белого (прозрачные бесцветные пластинки) до почти черного. Химически более стоек мусковит - не разлагается соляной кислотой и щелочами, однако при длительном нагревании его частично разлагает серная кислота, при температуре выше 850°С происходит потеря воды. Флогопит под действием концентрированных неорганических кислот заметно разлагается. Плотность в зависимости от минерала от 2400 до 3100 кг/м3 (вспученной слюды 650 - 1300 кг/м3); Твердость по шкале Мооса от 1 до 3. Слюда широко применяется в водно-дисперсионных красках. Она придает покрытиям повышенную износостойкость, адгезию, эластичность, ударную прочность, снижает их склонность к растрескиванию. Благодаря хорошим диэлектрическим свойствам слюду вводят в электроизоляционные эмали. Пластинки слюды обладают свойством всплывать в красочной пленке, что создает хорошую барьерную защиту (т.е. препятствует проникновению влаги, воздуха и т.п. к поверхности). Используется в огнезащитных вспучивающихся красках. Слюда мусковит. Относится к группе алюминиевых слюд - КАІ2(А18ізОю)(ОН)2. Слюда - слоистое, в чистом виде прозрачное как стекло ископаемое, в древности употреблявшееся вместо стекла Для красок используется микрослюда, которая производится путем помола природного мусковита. Кристаллы имеют пластинчатую форму. Плотность, кг/м3 2770 Твердость по шкале Мооса 2-3 Белизна, % 80-82 Маслоемкость, г/100 г 30-45 Насыпная плотность, г/см3 •О o' го сГ Кислотами не разлагается. Вода начинает выделяться только при температуре красного каления (выше 850°С). Используется при производстве красок и эмалей, грунтовочных составов и шпаклевок. Использование тонкомолотой слюды позволяет укрепить структуру покрытия, улучшить прочностные показатели, повысить атмосферостойкость и водостойкость, увеличить коррозионную устойчивость покрытия, а также повысить адгезию к окрашиваемой поверхности. Пластинчатая форма частиц способствует увеличению пластичности и удобоукладываемости строительных смесей. Применение микрослюды обеспечивает высокий уровень вязкости ЛКМ и повышает кинетическую устойчивость краски, ограничивая седиментационную подвижность пигментных частиц и наполнителей. При производстве слюдосодержащих пигментов используется особо тонкая молотая микрослюда. Получаемые пигменты обладают большой 325
Художественные краски и материалы стойкостью к атмосферным, химическим, световым воздействиям и придают лакокрасочному покрытию дополнительную твердость. Мусковит - отличный электроизоляционный материал, не теряющий свои свойства при нагревании даже до накаливания, благодаря чему используется как наполнитель в электроизоляционных красках. Существуют функциональные наполнители и пигменты на основе слюды с покрытием коллоидным диоксидом титана, а также пигменты, состоящие из частиц чистого диоксида кремния, диоксида титана и оксида железа, имеющие идеальную сферическую форму. Главное свойство функциональных пигментов - влиять на характеристики состава, в который они входят. Например, предотвращение слеживаемости, устранение жирного блеска, улучшение вяжущих свойств, рассеивание света и др. Функциональные пигменты и наполнители могут комбинироваться с красящими и перламутровыми пигментами. С помощью добавления в эмульсию функционального наполнителя можно избежать применения в большом количестве загустителей или восков, которые обычно используются для увеличения вязкости. Другим преимуществом функциональных пигментов и наполнителей является насыщенная густая консистенция продукта без вязкого и жирного эффекта. Так как шарики диоксида кремния имеют маленькие поры, они могут адсорбировать масла. Функциональные пигменты также используются в качестве матирующих веществ, что является преимуществом для безводных составов. Такие функциональные наполнители легко диспергируется в лакокрасочных составах как на масляной, так и на водной основе. Функциональные наполнители обладают высокой светостойкостью и термостойкостью, являются механически устойчивыми и стабильными при различном уровне pH. Слюды синтетические - это искусственно синтезированные минералы из класса слюды, в которых гидроксил в кристаллической решетке заменен ионом фтора. Синтетическую слюду можно получить путем сплавления при температуре 1370°С смеси диоксида кремния, оксидов алюминия и магния, силикофторида калия - K2SiF6 (или фторидов - KF, MgF2, AIF3) и ортоклаза - K(AlSi30s). По оптическим свойствам и термостойкости синтетические слюды значительно превосходят природные. Например, фторфлогопит KMg3(Si3A10io)F2 практически прозрачен в широком диапазоне светового спектра и термостоек до 950 - 1100°С. Используются для изготовления оптических устройств, термостойких светофильтров, слюдокерамики и т.п, а в некоторых случаях для получения специальных оптических и термостойких красок и искусственных перламутровых пигментов. Асбест (от греч. asbestos - неугасимый или буквально - неразрушимый) - это собирательное название минералов, которые встречаются в природе в виде пучков волокон и обладают исключительно высокой прочностью при растяжении (до 300 кг/мм2), упругостью, а также химической и физической стойкостью. По химическому составу асбест - водные алюмосиликаты магния. Известны следующие разновидности природных комплексных силикатов магния: • силикат магния (хризотил) 3Mg0x2SiC)2x2H20; • силикат магния-кальция (тремолит) 5Mg0x2Ca0x8Si02xH20; • силикат магния-кальция-железа (актинолит) 3Mg0xCa0x3Fe0x4Si02xnH20; • силикат натрия-железа (крокидолит) Na0xFe203><2Fe0x6Si02xnH20. Несмотря на значительные различия в химическом составе, все разновидности асбеста имеют волокнистое строение. Длина волокон от 5 до 50 см. Цвет асбестов также бывает различным: белый, светло- и темно-серый, желтоватый, зеленоватый, голубоватый, коричневатый. В качестве наполнителя чаще всего применяется хризотил. Хризотил («белый асбест») - волокнистая разновидность водного силиката магния - серпентина, состав которого отвечает 326
Наполнители формуле Mg6(Si205)(0H)8 или 3MgO 2Si02x2H20. В природном хризотил-асбесте содержатся примеси Fe2Ch, FeO, А12Оз, Сг2Оз, NiO, MnO, CaO, Na20 и Н20. При нагревании до 400°С хризотил начинает отщеплять воду, при 700 - 750°С разрушается его кристаллическая структура, а при 1550°С минерал плавится. Хризотил разлагается под действием соляной и серной кислот. Амфибол имеет сходный состав, но отличается более высокой кислото- и огнеупорностью и не изменяется при нагреве до 920 - 940°С. Хризотил щелочеустойчив, отличается высокими сорбционными, тепло-, звуко- и электроизоляционными свойствами. Плотность асбеста в порошке 1000 - 1500 кг/м3. Основные области потребления антофиллит-асбеста - изготовление кислотостойких материалов. Важное свойство асбеста - способность распушаться в жидкой среде, образуя сетчатую структуру. Добавка асбеста повышает вязкость состава. Асбест применяется в качестве пигмента, выполняет армирующие функции, а также благодаря высокой термостойкости может использоваться для теплоизоляции, в огнезащитных составах, а также для изготовления кровель и звукопоглощающих стен и в электроизоляционных покрытиях. В России асбест известен с начала XVIII века, хотя широкое применение его в промышленности началось лишь в конце XIX века. Международным агентством по исследованиям рака (МАИР-ВОЗ) асбест классифицирован как канцероген 1-й категории, при этом не учитывается патогенный потенциал различных видов асбеста, хотя доказано, что у амфиболов он в 100 - 500 раз выше, чем у хризотила. С 2005 года применение канцерогенных видов асбеста в Евросоюзе запрещено. Тальк. Природный силикат магния. По химическому составу: 3Mg0x4Si02xH20 (Mg3(Si40io)x(OH)2, или Mg0x4Si02xH20). Нерастворим в воде и неорганических кислотах. Химически инертен. Гидрофобен, обладает повышенными диэлектрическими и адсорбционными свойствами. Твердость по шкале Мооса 1 Белизна, % 85-95 Маслоемкость, г/100 г 30 - 50 Плотность, кг/м3 2700 - 2800 pH водной вытяжки ок. 9 Жирный на ощупь. При прокаливании выше 900°С возрастают его маслоемкость и твердость. Оптимальный размер частиц талька 7-10 мкм, при этом улучшается его смачивание в водных системах и увеличивается седиментационная устойчивость системы. Повышает пластичность красок. Снижает глянцевость лакокрасочных пленок. Присутствие талька в красках увеличивает их вязкость и улучшает размешиваемость некоторых пигментов. Не рекомендуется добавлять более 2 - 3% от общей массы краски из-за снижения твердости последних. Применяется как наполнитель, загуститель, действует против слеживания составов и обеспечивает их непрозрачность. Тальку присуща низкая тепло- и электропроводность, высокая абсорбционная способность к маслам, краскам, смолам, низкая гигроскопичность, высокая кроющая способность (среди наполнителей). Известно, что введение талька как наполнителя приводит к повышению атмосферо-, водо- и химической стойкости. Чешуйчатая форма частиц талька улучшает прочностные характеристики покрытий, повышает их укрывистость, непрозрачность и способствует равномерному распределению покрытия по основанию. Гидрофобность талька и его химическая стойкость позволяют получать водонепроницаемые покрытия с улучшенными антикоррозионными свойствами. Тальк применяют как наполнитель в производстве бумаги, лаков, красок, грунтовок, карандашей, как компонент керамики (тальковый огнеупор) и др. 327
Художественные краски и материалы Пирофиллит (от греч. руг - огонь и phyllon - лист). Минерал, слоистый силикат, Al2(Si4Oio)(OH)2. А1 может частично замещаться Mg, Fe, обычны примеси Са, Na, К, Ті. По сравнению с тальком пирофиллит обладает заметно более высокой огнеупорностью, что и предопределяет его основное использование. Оттенки зависят от примесей - от розового и желтого до голубого и бирюзового. Плотность, кг/м3 2840 Твердость по шкале Мооса 1,5 Показатель преломления 1,55 pH водной вытяжки 6 Огнеупорен и кислотоупорен. Применяется для приготовления специальных огнеупорных строительных растворов, керамических изделий и термо-огнезащитных красок. Пирофиллит используется в производстве белой стеновой керамической плитки и электрокерамических изделий - он понижает огневую усадку при обжиге и ломкость изделий, а также увеличивает их сопротивление термическому удару. Подобно тальковому, пирофиллитовый порошок используют в производстве как наполнитель пластмасс и как реологическая добавка в краски. Перлит. Французское perlite, от регіе — жемчуг, кислое вулканическое стекло с мелкой концентрически-скорлуповатой отдельностью (перлитовой структурой), по которой оно раскалывается на мелкие шарики, имеющие иногда жемчужный блеск. В перлите преобладают Si02 (65 - 75%) и AI2O3 (10 - 15%), присутствуют также БегОз, CaO, MgO, SO3, R2O в количествах от долей до единиц процента. Содержит до 3 - 6% связанной воды. Плотность, кг/м3 2200 pH водной вытяжки 7,7 Показатель преломления 1,42-1,44 Маслоемкость, г/100 г 135-155 Вспучивается при высоких температурах. Температура вспучивания зависит от содержания в нем воды и химического состава (850 - 1000°С, иногда до 1200°С). Вспученный перлит применяется в ЛКМ в качестве матирующей добавки. Имеет плотность порядка 65 - 80 кг/м3, шероховатую и очень твердую структуру, стойкую к истиранию и шлифовке. Частицы вспученного перлита обладают пластинчатой структурой с полупрозрачным белым цветом (свойство внутриструктурного отражения), что позволяет им очень надежно закрывать окрашиваемую поверхность и помогать пигменту создавать однородный белый цвет. Вспученный перлит также обладает высокими звукоизоляционными свойствами, огнестоек, химически инертен, не подвергается воздействию микроорганизмов, насекомых и грызунов. Используется чаще в водно-дисперсионных, а также огнезащитных красках. Цеолиты (от греч. zeo - киплю и lithos - камень). Природные и синтетические алюмосиликаты, при сильном и быстром нагревании вспучиваются с образованием пузырчатого стекла. Составы цеолитов изменяются в широких пределах, образуя ряды твердых растворов. Известно более 40 минеральных видов природных цеолитов. Наиболее распространены: анальцим Na[AlSi206]xH20; гейландит Ca4[Al8Si28072]x24H20; клиноптилолит Na6[Al6Si3o072]x20H20; ломонтит Ca4[Al8Sii6048]xl6H2O; морденит Na8[Al8SLK)096]x28H20; филлипсит (0,5Са, Na, К)б[А1б8іюОз2] ХІ2Н2О; фожазит Nai3Cai2Mgu[Al59Sii330384]x235H20; шабазит Ca2[Al4Sis024]xl2H20; эрионит(К2, Са, Mg, Na2)4,5 [AlgSi27072]x28H20. Твердость 5-5,5 (по минералогической шкале); плотность 1,9 - 2,8 г/см3; предел прочности при сжатии 8-15 МПа; удельная теплоемкость 0,83 - 1 кДж/(кгхК), теплопроводность 0,14 Вт/(мхчхК). Разлагаются в НС1 с выделением SiC>2. Повышают твердость и прочность покрытий. Применяются в качестве вспучивающихся наполнителей в огнезащитных красках. Вспученный перлит используется для изготовления тепло- и звукоизоляционных покрытий. 328
Наполнители Кизельгур (диатомит) - состоит из скелетов отмерших кремневых водорослей. Его называют также диатомитовой или инфузорной землей. Диатомит со средним размером частиц имеет высокую белизну. Лакокрасочный кизельгур состоит из Si02 85 - 95%, AI2O3 - до 3% и СаО 0,5 - 1%, небольшого количества окислов железа, натрия, кальция и др. Диатомит обладает пористостью и структурой исходного кизельгура, обусловленной разнообразием форм и размеров древних водорослей - диатомей. Природный материал проходит специальную обработку и кальцинацию, вследствие чего увеличивается его удельная поверхность. Материал является очень легким наполнителем - плотность около 200 кг/м3; pH водной вытяжки 10; маслоемкость до 150 г/100г. Обладает высокой химической инертностью (особенно в кислых средах), и исключительно высокой белизной. Кизельгуровые наполнители обладают способностью абсорбировать жидкость в количестве до 100 - 150% от их собственного веса, сохраняя при этом свойства и внешний вид сухого порошка или поглощать жидкости на 200% больше собственной массы, превращаясь при этом визуально в жидкую пасту. Используется как натуральный антиосадитель (антиседиментант), реологическая и матирующая добавка. Эффект матированности достигается при использовании диатомита с размерами частиц от 5 до 50 мкм. Если частицы имеют большой диаметр, то текстура поверхности будет грубой на ощупь, а визуально как бы усеяна маленькими пузырьками. Если же размер частиц матирующей добавки слишком мал (менее 5 мкм), то эффект матирования резко снижается, т.к. отсутствует эффект рассеяния света на поверхности частиц, которые при этом полностью погружены в краску. Пористая структура диатомита, характеризующаяся наличием бесчисленных микроскопических пустот, контролирует проницаемость пара, снижает до минимума тенденцию к образованию пузырей, отслаиванию и растрескиванию, а также способствует более быстрому высыханию краски за счет ускоренного испарения растворителя. Силикатная структура кизельгура очень твердая, но при этом хрупкая, поэтому перетир и любой другой вид измельчения с высокими напряжениями сдвига и давления, а также ударные нагрузки приводят к частичному разрушению сплошной диатомовой структуры. Поэтому для обеспечения максимального эффекта от применения диатомита чаще всего рекомендуется использовать для измельчения высокоскоростные диссольверы. Очищенный кизельгур относится к веществам 4-го класса опасности и, соответственно, может использоваться в детских красках. Качество конечного продукта очень сильно зависит от исходного материала. Россия имеет самые большие запасы диатомита в мире - около 350 млн. т. С 2011 года в России выпускаются особо чистые кизельгуры (более 94% Si02) с размерами частиц около 0,1 мкм. Маршалоигг. Природный и искусственный. Пылевидный кварц, содержащий не менее 98% Si02. Искусственный пылевидный кварц представляет собой порошок весьма тонкого помола, вследствие чего в состав паст для выравнивающего слоя его употребляют в несколько уменьшенном количестве. Чрезмерное количество пылевидного кварца может вызвать появление трещин покрытия. Маршалит превосходит по техническим характеристикам тонкомолотые гипс, мел, известь. Покрытия на его основе не боятся химического, температурного, атмосферного воздействия, обладают высокой прочностью. Маршалит препятствует нанесенной краске стекать с вертикальной поверхности. Стеклянные микрошарики (бисер). Синтетический материал для использования в качестве компонента красок и термопластов, применяемых для светоотражающих дорожных разметок. По внешнему виду бесцветный однородный сыпучий порошок, в толстом слое - белый. Химический состав исходной стекломассы: Si02 72 - 74%; MgO 4 - 4,5%; СаО 6 - 6,5%; Na20 14 - 16%; А1203 2 - 3%; Fe203 не более 0,2%. Плотность конечного наполнителя 1500 - 2600 кг/м3. Прочность на сжатие не менее 700 МПа. 329
Художественные краски и материалы Заметное увеличение отражающего эффекта достигается благодаря преломлению световых лучей, при котором усиливается возвращенный свет. Применение стеклянных микрошариков не только позволяет улучшить видимость краски, но также сокращает время ее высыхания, повышает устойчивость к истиранию и срок службы покрытия на 10 - 15%. Наиболее употребимы микрошарики с размерами частиц 50 - 500 мкм и вводятся в краску в количестве до 20%. В ряде случаев микрошарики используют в качестве наполнителей эпоксидных, полиуретановых, акриловых и других красок и композиций для повышения долговечности, прочности, стойкости к коррозии и эрозионному износу покрытия. Стеклянные чешуйчатые наполнители. Выпускаются на основе стеклянных чешуек различного химического состава, линейных размеров и с различным поверхностным слоем. Толщина чешуек предпочтительно от 0,05 до 5 мкм, а диаметр от 1 до 100 мкм. На основе чешуйчетых наполнителей изготовляются перламутровые и интерференционные пигменты. 4.4. ГИДРООКИСЛЫ Гидроксид алюминия (прозрачные белила, гидроксаль). А1(ОН)з - мелкодисперсный белый кристаллический порошок. Входит в состав многих бокситов, но проще и выгоднее его получать синтетически. Известны 4 кристаллические модификации: байерит, гиббсит, бемит и диаспор. Существует также аморфный гидроксид алюминия переменного состава АІ2О3Х11Н2О. Плотность, кг/м3 2000 - 3900 pH водной вытяжки (гидроксаль) 11 Показатель преломления, n2°d 1,67 Термостойкость, °С 165 Маслоемкость, г/100г 43 - 53 Белизна, у. е. до 97 Укрывистость очень низкая. Это свойство используют при изготовлении лессирующих художественных красок. Установлено, что гидроокись алюминия, полученная электрохимическим методом, обладает значительно большей сорбционной способностью, чем гидроокись алюминия, образовавшаяся в результате гидролиза его солей. Из гидроксидов алюминия аморфный наиболее реакционноспособен. Может использоваться как активный наполнитель и регулятор реологии для водно-дисперсионных и органоразбавимых лакокрасочных материалов. Применяется в огнезащитных красках как в чистом виде, так и в комплексе с другими антипиренами, что может привести к синергетическому эффекту (т.е. взаимному усилению свойств). Благодаря своей высокой белизне может частично заменять двуокись титана. Используется как мелкодисперсный наполнитель и как тиксотропная добавка. Частицы гидроксида алюминия дополнительно стабилизируют пигментные частицы и улучшают свето- и атмосферостойкость лакокрасочного покрытия. Гидроксид алюминия ускоряет схватывание цементных красок, штукатурок и растворов. Для улучшения диспергируемости гидроксида алюминия в полимерных композициях, повышения степени наполняемости и увеличения огнестойкости выпускаются аппретированные марки антипирена. Аппретирование может проводиться: • функциональными алкоксисиланами и комплексами. Повышает прочность; • жирными кислотами, их производными и другими органическими соединениями. Обеспечивает гидрофобность и стабильность наполнителя при хранении; • щавелевой кислотой. Повышается теплостойкость до 330 °С; • фосфорной кислотой и ее эфирами. Повышает огнестойкость для кислородсодержащих полимеров и полиамидов. 330
Наполнители Основным отличием гидроксида алюминия от органических антипиренов заключается в образовании менее токсичных продуктов горения и нейтрализации кислых продуктов разложения полимеров. Искусственная белая глина. Под этим названием выпускалась гидроокись алюминия А1(ОН)з для художественных красок. На этом пигменте изготовляются прозрачные художественные краски. Она также добавлялась в краски для предотвращения желатинизации в тубах. 4.5. МИКРОСФЕРЫ ПОЛЫЕ Микросферы имеют форму, близкую к сферической, и гладкую внешнюю поверхность. Диаметр варьируется от 5 до 500 мкм. Сферическая форма означает, что для увлажнения поверхности наполнителя потребуется меньше ПАВ, смол, воды и т.д., чем для любого другого наполнителя. Совокупность уникальных свойств микросфер: низкая плотность, малые размеры, сферическая форма, высокая твердость, температура плавления и химическая инертность обуславливают широчайший спектр применений микросфер в современной промышленности. Сферические наполнители характеризуются высокой растекаемостью, что позволяет легко и равномерно наносить содержащие их материалы. Они снижают плотность покрытия и, благодаря равномерному распределению, уменьшают вероятность растрескивания. При высокой концентрации сферы уплотнены, но дальнейшего уплотнения не происходит. Стеклянные микросферы представляют собой инертные сферические частицы, отличающиеся высокой твердостью и разработанные специально для снижения себестоимости красок и покрытий, а также увеличения их твердости и технологичности. Стеклянные полые микросферы, заполненные изнутри воздухом, изготовляются на основе натрий борсиликатного стекла. Они обладают химической и коррозионной инертностью, высокой износостойкостью, хорошими теплоизолирующими свойствами и очень низкой плотностью. Близко расположенные частицы образуют слабопроницаемую пленку, защищающую от погодных воздействий, коррозии и химических веществ. Многие вспомогательные вещества, влияющие на конечный блеск покрытия, могут увеличить вязкость композиции, сделав ее менее удобной в применении. Стеклянные микросферы придают краске тиксотропность, уменьшают глянец покрытия без значительного увеличения вязкости. Так, например, для военной техники требуется маскировочная окраска именно с низким глянцем, стойкая к истиранию и коррозии. Физические свойства: плотность 0,12 - 0,6 кг/см3; изостатическое сопротивление раздавливанию до 200 МПа; размер частиц от 10 до 120 мкм; температура размягчения 600 - 700°С; абсорбция масел 0,2 - 0,6 г масла/см3. В рецептурах красок рекомендованное количество микросфер от 3 до 15% в зависимости от плотности микросфер и назначения краски. Могут частично заменять в рецептурах диоксид титана. Цвет от белого до слабоокрашенного зеленого или серого. Микросферы могут подвергаться специальной поверхностной обработке. Замена обычных наполнителей (микрокальцит, тальк, барит) позволяет создавать составы, эффективно отражающие как видимый свет, так и инфракрасное излучение. Для достижения эффекта необходимо ввести в краску более 10% объемных долей микросферы (заменить обычный наполнитель). На основе подобных рецептур изготовляются теплоотражающие краски, а также краски повышенной яркости. Керамические микросферы - полупрозрачные мелкодисперсные высокопрочные наполнители. Они призваны снизить себестоимость, повысить содержание сухого остатка, улучшить свойства и технологические характеристики красок. Идеально подходят для повышения твердости, контроля глянца, снижения содержания ЛОС (летучих органических соединений). 331
Художественные краски и материалы Физические свойства: плотность 2,4 кг/см3; изостатическое сопротивление раздавливанию до 400 МПа; размер частиц от 15 до 40 мкм; термостойкость 1200°С. Они прозрачны для УФ-лучей с длиной волны до 250 нм. Цвет в массе белый. Микросферы могут подвергаться специальной поверхностной обработке, в т.ч. металлизации. Высокая твердость позволяет эффективно использовать керамические микросферы в красках для дорожной разметки, а низкая теплопроводность - в теплоизоляционных покрытиях. Алюмосиликатные полые микросферы (ценосферы) образуются в составе золы уноса при факельном сжигании углей на ТЭС. По своим свойствам микросферы из энергетических зол близки к полым микросферам, которые получают из расплавов промышленными методами. Микросферы представляют собой легкий сыпучий порошок белого цвета с размером частиц от 5 мкм до 500 мкм (в основном от 15 до 120 мкм). Технические характеристики: плотность 0,2 - 0,4 кг/см3; плотность материала стенок частиц 2,5 г/см3; предел прочности на сжатие 100 - 300 кгс/см2; твердость по шкале Мооса 5-6; температура плавления 1200 - 1600°С; толщина оболочки сферы — 10% от диаметра. Состав газовой фазы внутри сфер: С02 - 70%, N2 - 30%. Химический состав: Si02: 50 - 60%; AI2O3: 25 - 35%; Ре2Оз: 1,5 - 2,5%; СаО: 0,1 - 1,5%; MgO: 0.1 - 1.5%; К20: 0,2 -2,9%; Na20: 0,3 - 1,5%. Алюмосиликатные микросферы обладают очень низкой реакционной способностью. Их химический состав обеспечивает высокую устойчивость к кислотам и щелочам. Они рН- нейтральны и не влияют на химический состав или реакции материалов или изделий, в которых они используются. Микросфера используется для создания теплоизоляционной радиопрозрачной керамики. Такая керамика обладает повышенной прочностью, малой объемной массой, низким коэффициентом теплопроводности и высокой радиопрозрачностью (на 20 - 30% выше, чем для керамики на основе плавленого кварца). Микросферы применяются в качестве легковесного наполнителя в лакокрасочной промышленности, изготовлении легких бетонов, герметиков и т.д. Использование алюмосиликатных полых микросфер с размером частиц 80 - 100 мкм позволяет повысить морозостойкость, трещиностойкость и солестойкость покрытий. 4.6. АРМИРУЮЩИЕ ВОЛОКНА Фибра. Представляют собой тонкие нити различных материалов. Для получения различных эффектов используются нити волокон целлюлозы, шерстяные, хлопковые, базальтовые, шелковые, полипропиленовые, стеклянные и др. Размеры нитей: толщина от 10 - 20 мкм до 0,2 - 2,0 мм; длина от 0,5 до 10 мм. Нити могут вводиться практически в любые лакокрасочные материалы для придания специальных свойств - повышения прочности, эластичности, гидрофобности, химической и огнестойкое™, снижения трещиностойкости и усадки. Кроме того, нити могут придать оригинальный декоративный эффект тканого или плетеного изделия, шероховатое™, бархатастоста и т.п. В качестве основы могут использоваться лаки, базовые или готовые краски, шпатлевки и др. Нита могут сочетаться с большинством материалов - пигментами, наполнителями, пленкообразователями, пластификаторами и прочими компонентами красок. 332
Пленкообразующие вещества 5. ПЛЕНКООБРАЗУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА Пленкообразователи - вещества, способные образовывать пленку при отверждении на обрабатываемой поверхности. Являются основными компонентами всех лакокрасочных материалов (так, например, лаки могут состоять только из раствора или эмульсии смолы- пленкообразователя в органических растворителях или воде). Пленкообразующие вещества - синтетические или природные вещества, а также их смеси, способные вместе с другими компонентами лакокрасочных материалов при нанесении тонким слоем из раствора, дисперсий или расплава формировать покрытие в результате физико-механических или химических превращений на подложке. К природным относятся растительные масла (высыхающие или полувысыхающие), подвергнутые специальной обработке, смолы естественного происхождения (янтарь, канифоль, копалы), специально обработанная целлюлоза, камеди и др. Синтетические пленкообразующие вещества и продукты их модификации могут классифицироваться по молекулярной массе - олигомеры (с молекулярной массой 100 - 1000) и полимеры (с молекулярной массой более 10 000). К синтетическим относятся алкидные, акриловые, эпоксидные, феноло-, меламино- и карбамидоформальдегидные, перхлорвиниловые, полиуретановые, фторуглеродные и т.д. Пленкообразователи в наполненных материалах (краски, грунтовки, шпатлевки) выступают также в роли связующего вещества для пигментов и наполнителей. Пленкообразователь может быть однофазной или двухфазной системой. К однофазным системам относятся 100% пленкообразователь (например, натуральная олифа) или раствор пленкообразователя (например, полуфабрикатный лак). К двухфазным системам относят суспензии (дисперсии) пленкообразователя в воде или органическом растворителе. Например, акриловые дисперсии. В качестве пленкообразующих веществ применяют, главным образом, реакционноспособные (превращаемые, необратимые) олигомеры - алкидные, феноло-формальдегидные, эпоксидные, полиэфирные смолы и др., а также некоторые нереакционноснособные (непревращаемые, обратимые), сравнительно низкомолекулярные полимеры - перхлорвиниловые смолы, полиакрилаты, нитраты целлюлозы и др. Некоторое значение в лакокрасочной промышленности сохраняют также природные пленкообразующие вещества, в частности масла растительные или производные канифоли. Пленкообразующие вещества используют чаще всего в виде растворов в органических растворителях (иногда в виде водных растворов или дисперсий), которые наносят на поверхность различными методами. Нереакционноспособные пленкообразователи образуют пленку в результате испарения растворителя; пленкообразование реакционноспособных веществ сопровождается их химическими превращениями. Пленкообразующие вещества должны обладать следующими общими свойствами: хорошо смачивать защищаемую поверхность (иногда для улучшения смачивания добавляются поверхностно-активные вещества), а также частицы пигментов и наполнителей, которые диспергируют в пленкообразователе при получении лакокрасочных материалов; прочно удерживать эти частицы в пленке; высыхать в тонком слое за сравнительно короткое время (от нескольких минут до нескольких часов в различных температурно-влажностных условиях), образуя прочные, влаго- и газонепроницаемые пленки, стойкие к длительному воздействию внешней среды и обладающие хорошей адгезией к защищаемой поверхности. Необходимый комплекс свойств покрытий во многих случаях достигается при совмещении в лакокрасочном материале двух и более пленкообразующих веществ, а также при введении пластификаторов, ПАВ, дисперсантов, коалесцентов и других добавок. 333
Художественные краски и материалы Важной характеристикой пленкообразующих является их вязкость, поскольку от вязкости лакокрасочного материала зависит возможность его нанесения ровным слоем на поверхность тем или иным способом. Пленкообразующее вещество с высокой вязкостью приходится разбавлять растворителями, которые при формировании покрытия улетучиваются в окружающую среду. Таким образом, по содержанию нелетучих веществ в лакокрасочном материале можно судить об экологической ценности пленкообразователя. В технологии лаков и красок особые требования предъявляются к цвету пленкообразующего вещества. Для получения пигментированных пленкообразующих (эмалей, красок) светлых цветов и многих лаков необходимо, чтобы пленкообразователь был по возможности светлее, что в некоторых случаях зависит от технологии производства и качества сырья. Материалы, разбавителем которых является вода, называют дисперсионными, эмульсионными или водными. К таковым относятся: водные дисперсии синтетических полимеров (латексы), камеди (соки выделяемые растениями), яичный желток или цельное яйцо (связующее темперы), водорастворимые смолы (например, сибирской лиственницы), желатин, декстрин, специально обработанные природные и синтетические смолы, эмульгированные в воде и др. Отдельно можно упомянуть неорганические вяжущие вещества, которые, образуя покрытие, не относятся к группам пленкообразователей. Это жидкое стекло, известь, цемент. 334
Материалы для письма пером и кистью 6. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПИСЬМА ПЕРОМ И КИСТЬЮ Материалы для письма и рисования при помощи пера, кисти и других инструментов появились очень давно. Издевле для письма использовали различные природные красящие вещества - соки растений, отвары, экстракты, выделения живых организмов, кровь животных, специально приготовленные составы. 6.1. ТУШЬ Тушь (нем. tusche). Черная краска, в отличие от многих других не теряющая со временем черного цвета; при сильном разбавлении водой дает серый тон. Тушь служит для черчения, рисования (пером и кистью, с применением штриховки, заливки, отмывки и т.д.). Китайская тушь, (то) - краска для каллиграфии и рисования. Созданная специально для затушевывания поверхностей вырезанных на камне иероглифов, в своей основе эта тушь содержала черный пигмент угля с клейкими веществами на водной основе или какой-либо другой, к примеру, смесь сажи, получаемой при сжигании хвойных деревьев, масла для лампы, смешанного в свою очередь с желатином из ослиных шкур и мускуса. По легенде, тушь была изобретена китайским философом Tien-Lcheu около 1200 года до н. э. Сажа от пережженной смолы после специальной обработки прессуется в бруски и выдерживается при определенной температуре и влажности необходимое количество времени. Компоненты смешиваются в точной пропорции в тестообразную массу и месятся, пока масса не станет однообразной. Полученную массу режут на куски, запрессовывают в формы и медленно сушат. Плохо приготовленная тушь из-за неточной дозировки, неравномерного промешивания или сушки может трескаться и раскалываться. Дешевые сорта туши, изготовленные по упрощенной технологии, для каллиграфии рекомендуют не использовать, так как они плохо ложатся на бумагу. Если тушь высокого качества, то при ее правильном разведении получается густая, немного тягучая маслянистая жидкость. Некоторые виды современной китайской туши: тушь из сажи на основе масел; особая тушь из сажи; тушь из сосновой сажи; сорт Цинмо; цветная тушь; жидкая тушь. Тушь начали вывозить из Китая еще за 300 лет до н.э. С начала XVIII века стала производиться во Франции и Германии из газовой сажи, спиртового раствора шеллака, глицерина, сахара, желчи (ПАВ) и антисептика. В Китае, в то время, тушь готовили из сажи, полученной при сожжении кунжутного масла, к которой прибавляли сок одного из экзотических деревьев и шубный, вываренный из кожи животных, клей. Тушь может быть жидкой или в виде палочек (в этом случае она содержит еще каолин). Древняя китайская тушь состояла из специальной ламповой сажи (которую предварительно очищали щелочами) и раствора природных камедей. В настоящее время секрет древней китайской туши считается утерянным. В XIX веке на основе туши готовили нейтральтин (или черная нейтральная, или демигинт). Он представляет собой смесь туши, берлинской лазури и черного бакана. Впервые начал употребляться в Англии. Возможны различные оттенки. Из-за содержания берлинской лазури краска становится нестойкой по отношению к некоторым пигментам. Употреблялась в акварельной живописи. По некоторым рецептурам для связывания туши применялся рыбий клей (желательно, чтобы клей в воде только разбухал, но не растворялся). Сейчас для производства туши используется казеиновый клей и спирт. Тушь имеет хорошее сродство к бумаге (после высыхания не снимается мокрой кистью). Главная особенность туши - глубокий черный цвет. Тушь разбавляется водой, что дает возможность изменять ее цветовую насыщенность: тон может колебаться от буроватого до серебристо-серого. После высыхания не растворяется водой, если в ее состав входит 335
Художественные краски и материалы необратимый (после высыхания) казеин или спиртовой раствор шеллака, растворимый в спирте. Сейчас выпускается тушь различных цветов - синяя, красная, зеленая, желтая и др. Чаще всего это растворы клеящего вещества и органических красителей в водно-спиртовом растворителе. В эту группу входят: индийская тушь Bombei, тушь с пигментом Art Spectrum, акриловая художественная тушь Daler-Rowney и жидкая акриловая цветная тушь Winsor&Newton. Состав и способы работы варьируются в зависимости от инструмента, которым пользуется художник. Китайские палочки из туши. Эти палочки продаются в красиво оформленных наборах, иногда в комплекте с камнем для их измельчения и китайской кистью. Самые лучшие виды китайских палочек имеют глубокий богатый иссиня-черный цвет и красивый мягкий вид на бумаге. Эти виды туши предполагают использование кисти. Наряду с жидкой тушью выделываются твердые плитки (сухая тушь). Чтобы использовать, сухую тушь необходимо растереть вместе с водой в ступке до нужной консистенции. Такая тушь дает плотный, но полупрозрачный рисунок. Сейчас выпускается под названием «Традиционная китайская» сухая тушь из сосновой сажи в бруске. Хороший материал для рисунка и письма, хотя к традиционной туши имеет лишь отдаленное отношение. Тушью называют и аналогичные черной туши цветные краски, изготовляемые на основе каменноугольных красителей. 6.2. ЧЕРНИЛА Рецепт самых древних чернил не сохранился, но известно, что египтяне свои папирусы писали смесью сажи и масла. Аналогичным составом пользовались древние китайцы. Самые древние и самые устойчивые чернила изготовлялись на основе древесного угля или сажи и разводились на клею или растительно-фруктовой смоле - камеди. Чернила древних римлян, вероятно, содержали смесь сажи с маслом. Такими чернилами нельзя было писать быстро - они для этого недостаточно текучи, поэтому с введением пергамента и бумаги стали пользоваться чернилами, содержащими воду, дубильные вещества и соли железа. В Европе чернила появились значительно позже Рима, когда - точно неизвестно, но в III веке до н.э. чернила уже употреблялись в Греции и Риме. Из пурпура и киновари в Древнем Риме делали красные «придворные чернила», которыми писались только государственные документы. Не менее дорогими были чернила, изготовленные с применением золота и серебра. В библиотеке Упсальского университета в Швеции хранится «серебряная библия», которой более полутора тысяч лет. Она написана серебряными чернилами на красном пергаменте. Сложная технология получения краски и высокое ее качество (окрашенные пурпуром ткани не выцветали по 200 лет) обуславливали исключительную дороговизну пурпурных красок и, соответственно, чернил. По понятным причинам широкое распространение получил совершенно иной вид чернил. Сначала это была черная краска, которая применялась и в живописи, и для письма. Древнеримские художники делали чернила из плодовых косточек, виноградной лозы, мягкой древесины, сажи, древесного и костного угля. Черные «сажные» чернила, как иногда и цветные, например, «киноварные чернила», широко использовались дня письма, в живописи, а также для прописывания рисунка по грунту под живопись. О них писали Диоскурид, Витрувий, Плиний, Ченнини. В третьей книге трактата Ираклий так описал «способ приготовления черни (atramentum), пригодной не только для живописи, но и для ежедневного писания по бумаге». Черный пигмент получали из сажи, собираемой в специальным образом построенной печи, от сжигаемой в ней смолы. «Когда ты тщательно разотрешь сажу, то получится замечательная блестящая черная краска». Если нужно быстро получить черную краску, рекомендуется перетереть с клеем пережженные персиковые 336
Материалы для письма пером и кистью косточки, которые может заменить пережженная виноградная лоза. Этот рецепт аналогичен рецепту «копченых чернил», описанному в русских рукописях. В рецепте «О черниле копченом ко иконному и книжному письму» Никодим Сийский (XVII в.) пишет: «снята с чела ли с потолка (печи) сажа и терта на камне камнем же с водою якож и краски». Перетерев «гораздо», полученную массу три дня выдерживают в теплом месте, пока она не будет «густа яки тесто», а затем формуют из нее «бруски». Полученные чернила растворяют на камеди, яйце или «зелье». Все эти чернила, восходящие к классическому atramentum, имеют в основе сажу, то есть углерод. В трактате Теофила описываются чернила incaustum, полученные вывариванием коры шиповника. Большое распространение эти чернила получили на Руси и были названы «вареные чернила». Первый из дошедших до нас рецептов «вареных чернил» содержится в рукописи XV в. из библиотеки Троице-Сергиевой лавры. Красящим началом этих чернил служат органические вещества - флобофены, содержащиеся в коре некоторых растений. Они имеют красновато-бурый или темно-коричневый цвет и образуются при окислении дубильных кислот кислородом. Рецепт такой: «часть дубовой коры, другая ольховые, полчасти ясеневые и сего наклади полон сосуд железен или глинян и вари с водою донеже искипит вода мало не все, и оставшуюся часть воды влий в сосуд опришний, и паки налив воды вари такоже, и наклади свежие коры и потом вари без коры, а вложи жестылю в плат завязав и железе ну вложи и мешт, а на третий день пиши». В XVI веке стали известны железные чернила, сохранившие свое значение и до наших дней. На Руси их делали следующим образом: «Первое устругав зеленые корни ольховые без моху молодыя и в четвертый день положи кору в горшок и налита воды или квасу дораго или сусла яшнаго, а коры наклади полог горшок и варить в печи, и гораздо бы кипело и прело довольно бы день до вечера, и положим в горшок железены немного, и поставити горшок совсем, где бы место ни студено ни тепло, и на третий день разлейте чернила. Приготовить сосуд кукшин и в нем железа обломков старых мечи довольно или от кузнеца треста, завязав в плат впусти в горшок сусло чернильное, процедите сквозь плат и налита кукшин полон, и сосуд заткнув поставить в сокровенное место на двадцать дней. То есть скорое оное и книжное чернило». В XVI веке россияне знали еще один рецепт - на чернильных орешках - так называются болезненные наросты на листьях дуба. К намоченным орешкам прибавлялся вишневый клей, затем мед и варево хмелевое. В XVIII веке вместо «железин» появился железный купорос, что резко повысило скорость приготовления чернил, которые на Руси стали называть «чернила добрыя». В 1847 году профессор Рунге приготовил чернила из экстракта кампешевого (сандалового) дерева, которое широко распространено в тропиках. Сок этого дерева содержит химическое вещество гематоксилин, которое при окислении превращается в пигмент фиолетово-черного цвета. Тогда же появились чернила на основе закисных железистых солей дубильной и галловой кислот. Сами по себе эти соли бесцветны; чернеют они в процессе высыхания в результате образования нерастворимой в воде окиси железа. Чтобы такие чернила были видимы в процессе письма, к ним прибавляли темную краску. Иногда легкая окраска получалась в процессе приготовления чернил (например, при выпаривании дубильных веществ из коры ольхи). Позднее были разработаны чернила, в состав которых уже входили: галловая кислота С7Н6О5 + Н2О и ее ангидрид, дубильная кислота или таннин, С14Н10О, которые дают с солями окиси железа черный осадок, сильно окрашенный, а с солями закиси железа, в присутствии избытка кислоты, - слабо окрашенный раствор. Старинные чернила состояли из смеси этих солей окиси и закиси железа с раствором разных экстрактивных веществ из взятых материалов и гумми или сахара, густота которого должна была задерживать осаждение нерастворимой соли. Свежие чернила писали слабо, но после высыхания чернели на бумаге, превращаясь в окиси. 337
Художественные краски и материалы Около середины XIX века появились так называемые ализариновые чернила, содержащие соли закиси железа, растворенные, благодаря избытку кислоты, и подкрашенные посторонним пигментом, чтобы получить достаточную видимость во время самого письма. Главное достоинство чернил с солями железа - их сравнительно высокая прочность; они довольно глубоко проницают в бумагу, и даже если их органические составные части разрушатся с течением времени от действия воздуха, сырости и остатков хлора, служившего для беления бумаги, то железо останется на месте, и письмо можно будет восстановить, обработав соответствующими реактивами. Название «ализариновые чернила» зачастую было совершенно неоправданно, так как ализарин не входил в их состав. Ализариновые чернила готовились из вытяжки чернильных орешков с добавлением уксусной кислоты. В обыкновенных чернилах красильное вещество находится в виде мельчайших частиц, плавающих в жидкости. В ализариновых же чернилах от присутствия в них значительного количества кислоты и клея образования осадка не происходит. Уксусная кислота, входящая в состав чернил, растворяет и поддерживает в растворенном виде красильное вещество, поэтому в ализариновых чернилах осадка совсем или почти не бывает. Для приготовления конторских ализариновых чернил берут: 10 м.ч. чернильного орешка, 6 м.ч. железного купороса, 1 м.ч. гуммиарабика, 100 м.ч. уксуса и 20 м.ч. раствора индигокармина. Нормальными железно-дубильными чернилами могут считаться чернила, приготовленные по следующему рецепту (признанному обязательным для официальных документов в Североамериканских Соединенных Штатах): таннина - 23,4 г, кристаллизованной галловой кислоты - 7,7 г растворяют в достаточном количестве горячей воды, прибавляют раствор, состоящий из 10 г гуммиарабика, 10 г 25% соляной кислоты и 30 г химически чистого железного купороса; затем добавляют воды до 1000 см3 и 1 г карболовой кислоты. Тщательно перемешав, смесь отстаивают в закрытой емкости трое суток и сливают без фильтрования с осадка, если таковой образуется. В настоящее время существует большое количество не только черных, но и цветных чернил. Состав их - связующие вещества и красители - отличаются по химическому строению, свето- и влагостойкости, а также долговечности. Существует состав «вечных» чернил, изготовленных на шеллаке. Берут 200 частей шеллака, 300 частей буры, 3000 частей горячей воды, растворяют при нагревании, фильтруют и добавляют раствор из 100 частей водного нигрозина, 1 части пикриновой кислоты, 3 частей танина, 150 частей нашатырного спирта и 75 частей дистиллированной воды. Делались чернила и из черники. «Указ о черниле черничном» сохранился в рукописи XVI -XVII веков. Разнообразие синтетических красителей позволяет изготовлять чернила различных цветов. Ниже приведены несколько рецептов цветных чернил. Черные чернила. Растворяют 1 часть водного нигрозина в 10 частях горячей воды. В полученный раствор доливают раствор из 2 частей гуммиарабика, разведенного в 10 частях холодной воды. Красные чернила. Для их приготовления берут 2 части фуксина или эозина и растворяют в 90 частях горячей воды. После охлаждения смеси добавляют 2 части гуммиарабика, разведенного в 10 частях холодной воды. Синие чернила. Для их приготовления берут 5 частей резорцина, заливают 30 частями холодной воды, а через 2 часа добавляют 640 частей горячей воды, в которой растворено 20 частей сахара и 1 часть кристаллической щавелевой кислоты. Все вместе хорошо взбалтывают, оставляют стоять несколько дней и процеживают. Фиолетовые чернила. Для их приготовления берут 10 частей метилвиолета, заливают 30 частями холодной воды, оставляют на 3 - 4 часа и добавляют 950 частей горячей воды, 10 частей сахара в порошке и 2 части кристаллической щавелевой кислоты. В течение 2-3 дней смесь взбалтывают и затем процеживают. 338
Материалы для письма пером и кистью Зеленые чернила. Для их получения берут 1 часть растворимой в воде зеленой анилиновой краски и растворяют ее в 100 - 200 частях кипящей воды. Для получения более густого зеленого цвета можно добавить немного пикриновой кислоты. Сейчас разработаны чернила для различных областей применения - быстросохнущие для печати, маркировочные, видимые только в УФ-свете, смывающиеся, исчезающие, термохромные, термоиндикаторные и др. 6.3. БИСТР Бистр (фр. bistre), краска из древесной сажи, смешанной с растворимым в воде растительным клеем. Интенсивный черно-бурый (иногда рыжеватый) цвет ее при разбавлении водой изменяется, приобретая более светлые и мягкие тона с желтоватым оттенком. Первое упоминание о бистре, которое до нас дошло, относится к 1437 году. Широко использовалась европейскими художниками XV - XVIII веков при рисовании пером и кистью. Имел широкое применение до конца XVIII века и был вытеснен тушью и сепией. Бистр делают из сажи, получаемой при сжигании буковой древесины. Сажу собирают, растирают на каменной плите или шероховатом стекле и несколько раз промывают в горячей воде, удаляя из нее смолистые вещества. Полученный порошок сажи «отмучивают» в воде, воду сливают и осадок смешивают с клеевым раствором вишневой или сливовой камеди или декстринового клея. После этого выпаривают воду до получения массы, напоминающей мягкий воск. Полученное вещество формуют в таблетки типа акварели. Таблетки высушивают. В зависимости от степени пережога буковой древесины и прокаливания сажи получают тот или иной оттенок бистра. Применялась только в акварели и в рисунке. На свету сереет. Бистр из корня цикория. Цикорий (лат. Cichorium - заходящий на поля) - многолетнее растение, корни содержат до 60% инулина и до 20% фруктозы. Бистр изготовляется из пережженного корня цикория. Для этого цикорий заваривают и кипятят раствор в течение 3-4 часов. Полученный отвар выпаривают в фарфоровой емкости и получают твердый осадок коричневого цвета различных оттенков, в зависимости от степени прожаривания цикория и температуры выпаривания. Полученное таким образом красящее вещество измельчают в тонкий порошок, просеивают и смешивают с растительным клеем. Бистр из цикория светопрочен и стоек к воздействию влаги и температуры. Чтобы сделать цикорный бистр водостойким, его обрабатывают по технологии баканов - варят с квасцами и осаждают раствором соды или поташа, затем высушивают. 339
Художественные краски и материалы 7. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ РИСУНКА Рисунок - одно из самых древних искусств. Для рисунка используются различные техники, подложки (бумага, дерево, металл и т.д.) и материалы (уголь, цветные глины, свинцовые палочки, карандаши и др.). Здесь рассмотрены только твердые материалы для рисунка, наиболее часто употребляемые. 7.1. КАРАНДАШ Карандаш (от турецкого «кара» - черный, и «даш» - камень) - пишущий инструмент в виде деревянного стержня с графитовой сердцевиной (грифелем). Название, возможно восходит к тюркскому karadas - «черный камень» и турецкому karatas - «черный сланец». Лингвисты связывают с ним также слово карандыш - крошка, карапуз, маленький человек, указывая на близость его значения с немецким словом «stift» - карандаш, карапуз. В XIII - XVII вв. широко использовался «свинцовый карандаш» (свинцовый штифт). Этот карандаш представляет собой круглый или четырехгранный стержень, изготовленный из свинца (позже вставленный в металлический футляр). Оставлял неброский, но четкий след и его часто использовали для подготовительных набросков портретов. Для получения более четкого штриха к свинцу стали добавлять до 30% олова. Свинцовый карандаш легко размазывался и стирался с поверхности хлебным мякишем. Начиная с XIV века художники использовали для рисования палочки, изготовленные из смеси свинца с цинком, которые иногда называли «серебряными карандашами». В те же века существовал и настоящий серебряный карандаш (серебряный штифт), представляющий собой палочку серебра. Серебро оставляет на бумаге бледно-серый след, который со временем темнеет и приобретает коричневый оттенок. Штрих серебряного карандаша практически неудалим с поверхности. В начале XX века японец Хаякава изобрел механический карандаш, грифель которого выдвигался наружу благодаря вращению футляра. В продажу первые механические карандаши поступили в 1915 году. Позже появились его разновидности. Карандаши принято делить на простые, копировальные (химические) и цветные. Простой карандаш пишет, как правило, серым цветом. Копировальные - фиолетовые или синие. Карандаши различаются по твердости грифеля, которая, как правило, указана на карандаше и обозначается буквами М (или В - for blackness) - мягкий и Т (или Н - for hardness) - твердый. Стандартный (твердо-мягкий) карандаш помимо сочетаний ТМ и НВ обозначается буквой F (for fine point). В 1846 г. уже производили карандаши 17 степеней твердости. В отличие от Европы и России, в США для указания твердости используется числовая шкала. 7.1.1. ГРАФИТОВЫЕ КАРАНДАШИ Графитовые карандаши появились в XVI веке после открытия в Англии месторождения графита. Графит распиливали на карандашные стержни, которые для предупреждения частых поломов и загрязнения рук обматывали по всей длине тесьмой, разматывавшейся по мере исписывания графита. В дальнейшем для устранения этих недостатков графит стали смешивать со смолой и сурьмой, а в конце XVIII века - с глиной, после чего обжигали. Изменяя количество добавляемой глины и время обжига, стали получать стержни различной твердости. Одновременно с усовершенствованием графитовых стержней было предложено вклеивать их в деревянные пеналы. Документ, в котором упоминается деревянный карандаш, датирован 1683 г. Запатентовал современный карандаш в 1794 году именно французский ученый и изобретатель Николя Жак Контэ, который разработал рецептуру смешивания графита с глиной и производства из этих материалов высококачественных стержней. С помощью обработки высокими 340
Материалы для рисунка температурами была достигнута высокая прочность, однако еще более важным был тот факт, что изменение пропорции смеси давало возможность делать стержни различной твердости, что и послужило основой современной классификации карандашей по твердости. Рисунки графитовым карандашом имеют сероватый тон с легким блеском, в них не бывает интенсивной черноты. В современных грифелях используются полимеры, которые позволяют добиваться нужного сочетания прочности и эластичности, дают возможность изготавливать очень тонкие грифели для механических карандашей (до 0,3 мм). Копировальные карандаши. В прошлом выпускался особый вид графитных карандашей - копировальные (обычно называемые «химическими»). Копировальные карандаши были предназначены для заполнения документов под копирку — перьевые чернильные ручки не давали для этого достаточного нажима на бумагу. Для получения нестираемых следов в стержень копировального карандаша добавлялись водорастворимые красители (эозин, родамин или аурамин). Копировальные карандаши широко использовались и в качестве дешевой и практичной замены чернильных ручек. Изобретение и распространение шариковых ручек обусловило снижение и прекращения производства такого вида карандашей. Карандаши «Ретушь». Существующие в продаже угольные карандаши «Ретушь», близкие к итальянским карандашам круглой формы, отличаются от них составом своей массы и тем, что они выделываются в деревянной круглой оправе. Предназначены такие карандаши для рисования, тушевки и нанесения теней при различного рода работах, выполняемых ретушером. Стержень этих карандашей приготовляется из массы, содержащей тонкоразмолотый березовый уголь, часов-ярскую глину, незначительное количество голландской сажи. Массу прессуют под гидравлическим прессом в стержни, разрезают на части, высушивают и прокаливают в печи при температуре 150 - 250°С в течение нескольких часов. «Ретушь» оставляет на бумаге жирную, интенсивного черного цвета черту, которая хорошо растушевывается. Этот карандаш очень удобен в работе, легко затачивается и не ломается. Он дает прочное сцепление с поверхностью бумаги, не смазывается, но значительно труднее стирается резинкой, светопрочен. Рисунки, выполненные «Ретушью», не требуют закрепления. Карандаш «Светокопия». Кроме графита, в качестве пигмента содержит сажу и древесный уголь. Дает более черный и контрастный штрих, лучше воспринимаемый различными светокопировальными установками. Карандаши «Negro». Изготовляются из талька и сажи, изменяя соотношения которых можно корректировать твердость, которая бывает 3 степеней. Отличаются очень насыщенным черным матовым цветом. Начало применения относится к 90 годам XIX века. Чешские и немецкие фирмы вырабатывают специального сорта рисовальные карандаши «Negro», по своему цветовому тону занимающие промежуточное место мелоду графитовым и итальянским карандашами. Они несколько светлее итальянских, но чернее графитовых. Даваемая ими на бумаге черта менее блестяща, чем у графитового карандаша, а по сравнению с итальянским обладает большим блеском. Стержни этих карандашей приготовляются прессованием массы, состоящей из газовой сажи, тонко отмученной бентонитовой глины и талька. «Negro» хороши для различного рода графических работ, в том числе и для рисунка. Они вполне светоустойчивы; рисунки, выполненные ими, не требуют закрепления фиксативом и отлично сохраняются под стеклом. С поверхностью бумаги «Negro» сцепляется очень крепко, не смазывается, но резинкой стирается значительно труднее, нежели графитовый карандаш. Карандаш «Стеклограф». В качестве связующего содержит воск. Обычно это цветные карандаши для письма по стеклу. 341
Художественные краски и материалы 7.1.2. КАРАНДАШИ ХИМИЧЕСКИЕ Так называемые химические чернильные карандаши готовятся из смеси графита, глины, анилиновых красок и связующих веществ. Обыкновенно карандаши готовят фиолетового цвета, поэтому применяют анилиновую краску метилвиолет. Связующим веществом служит глина, гуммиарабик, шеллак и т.п. В зависимости от количества связующего вещества получаются карандаши различной твердости. Так, для получения мягких карандашей берут 4 м. ч. графита, 1,5 м. ч. каолина и 5 м. ч. красящего вещества. Для средней твердости - 3 м. ч. графита, 2 - 4 м. ч. каолина и 3 м. ч. краски. Для твердых - 2,5 м. ч. графита, 5 м. ч. каолина и 2,5 м. ч. краски. Все вещества мелко растирают, увлажняют небольшими количествами воды до образования густого теста, которое отформовывают в виде палочек. После просушки их оправляют в дерево. По следующему способу в качестве связующего вещества применяется раствор бакелита. Способ изготовления массы состоит в следующем: Щелочной раствор начального продукта конденсации формальдегида с фенолами перемешивается с тонко стертым графитом, наполняющими и красящими веществами карандашной массы, смесь прогревается и формуется обычным способом. В случае употребления красящих веществ, не выдерживающих соприкосновения со щелочами (например розанилин, кристаллвиолет и др.), растворение бакелитового соединения производится в спирту. 1. Состав для голубого карандаша: Графита - 25 г. Тальки, глины и пр. - 20 г. Копоти - 5 г. Бакелитового 1% щелочного раствора - 30 г. Однопроцентного раствора красящего вещества диаминовой голубой - 20 г. 2. Состав для фиолетового анилинового карандаша: Графита и прочих наполняющих веществ - 50 г 1%-5% спиртового раствора бакелита - 20 - 40 г Спиртового раствора метилвполета (от 1 до 3%) - 10 - 20 г 7.1.3. ИТАЛЬЯНСКИЙ КАРАНДАШ Известен с XV века. Представляет собой один из видов водных карандашей. Отличительной особенностью его является глубокий матовый бархатистый черный цвет, легко растушевываемый на бумаге. Итальянский карандаш используют при выполнении портретов, а также рисунков обнаженного человеческого тела. Бывают твердые, средние и мягкие. Для изготовления итальянских карандашей применяют графит, каолин, гипс, кость жженую, сажу газовую и клей. Графит следует применять чешуйчатый, а гипс хорошо прокаленный (ангидрит). Состав итальянских карандашей (в массовых частях): Графит 1 Сажа газовая 1 Нейтральная черная 1 Гипс 13 Крахмал или декстрин в виде 8% клеевого раствора 7 Пигменты для изготовления карандаша очень тонко измельчают путем размалывания в коллоидной мельнице. Из полученной массы прессуют карандаши обычно прямоугольного сечения и обжигают при температуре 150 - 250°С в течение 2-4 часов. В зависимости от длительности обжига получают карандаши различной твердости. 342
Материалы хія рисѵнка Качество карандашей должно удовлетворять следующим условиям: карандаш должен хорошо затачиваться и не ломаться при среднем нажиме; слабые штрихи должны легко сниматься резинкой; хорошо и легко писать по бумаге, не скользить и образовывать линию без блеска; иметь достаточную твердость и давать ровные и тонкие черты; хорошо растушевываться. 7.1.4. КАРАНДАШИ ЦВЕТНЫЕ Карандаши разных цветов. Один из составов: воск, спермацет и сало. Смесь расплавлялась, и в нее постепенно добавляли пигмент. Готовую массу разливали в бумажные цилиндрические формочки. Черные карандаши: Воск пчелиный 20 Спермацет 40 Сало 30 Сажа газовая 60 Белые карандаши: Воск пчелиный 20 Сало 30 Цинка окись 50 Голубые карандаши 1-й состав: Воск пчелиный 20 Сало 10 Берлинская лазурь 10 2-й состав: Воск пчелиный 20 Спермацет 40 Сало 30 Берлинская лазурь 60 Краска для надписей на бутылях: Натриевое стекло (растворимое) 12 Сернокислый барий или каолин 10 Кремниевая кислота 1 Дистиллированная вода 15- -18 Кремниевую кислоту можно получить взаимодействием растворимого стекла с соляной кислотой. При этом кремниевая кислота выпадает в осадок. Ее хорошо промывают, просушивают и измельчают. Для получения цветных красок добавляют пигменты: охру, ультрамарин и т. и. Такая краска хорошо держится на стекле и не смывается водой, органическими растворителями и др. 7.2. УГОЛЬ Столь же популярным материалом для рисунка, как графитовый карандаш, является простой древесный уголь, который представляет собой круглый стерженек длиной 10 - 12 см и диаметром 5-8 мм. Мягкий, хорошо растирающийся на бумаге уголь непрочно сцепляется с бумагой, осыпается. Поэтому для рисования углем лучше выбирать шероховатую бумагу. Рисунки углем рекомендуется фиксировать. 343
Художественные краски и материалы Уголь для рисования можно изготовлять самостоятельно, используя для обжига прутки, глиняную емкость и невысокую температуру. Обжиг ведется без доступа воздуха в течение нескольких часов. Если уголь будет обожжен не полностью, то он будет оставлять на бумаге слабый след к тому же слабообожженный уголь царапает бумагу. Именно такой способ изготовления рисовального угля предлагает Ченнино Ченнини в своем «Трактате о живописи». Только уточняет, что брать нужно ивовые прутики. Рисовальный уголь обладает теплым черным цветом, легко ложится на холст, бумагу, картон. Он растушевывается от черного до светло-серого цвета. Его изготовляют из смеси тонко молотого древесного (березового) угля (от 50 до 72%), глины (от 26 до 50%), сажи газовой (от 3 до 8%) и небольшого количества ультрамарина (от 3 до 5%). Обжиг производят при температуре 500 - 800°С (иногда рекомендуемая температура 250 - 300°С) в течение 2-4 часов, что дает возможность получать уголь различной твердости. Тон угля изменяется в зависимости от соотношения взятых компонентов. Уголь прессованный дает более черный цвет, нежели натуральный. Уголь рисовальный затачивается лишь с одной стороны под углом 45°, что дает возможность проводить тонкие и толстые линии. При работе углем пользуются резинкой - «клячкой», прокатывая ее по бумаге. Втирать уголь в бумагу нельзя. Со временем рисунки углем темнеют. Прессованный уголь представляет собой круглые стержни длиной 9-9,5 см и диаметром 8 мм. Насыщенность черного цвета зависит от состава массы, температуры и длительности обжига. Этот уголь приготовляется прессованием массы, состоящей из тонкоизмельченного древесного (березового) угля - от 50 до 72 %, часов-ярской глины - от 26 до 50%, газовой сажи - от 3 до 38 % и небольшого количества ультрамарина - от 3 до 5 %. В зависимости от требуемого цветового тона прессованного угля изменяется то или иное соотношение составных частей массы. Прессованный уголь обладает достаточной прочностью, легко затачивается, удобен для работы. Он хорошо закрепляется на поверхности бумаги, и выполненные им рисунки сохраняются под стеклом без закрепления фиксативом. 7.3. ПАСТЕЛЬ Кому принадлежит изобретение этого рода живописи - неизвестно, но в Луврской галерее хранится пастель - «Портрет старушки монахини», исполненный художником Дюмутье-отцом в 1615 году. Кроме рода живописи, словом «пастель» называется и сам материал. Пастель представляет собой мягкие цветные карандаши нежных цветов и оттенков. В состав карандашей входят спрессованные пигменты, каолин, бланфикс, часов-ярская глина, белая сажа, эфиры целлюлозы и др. В состав старой пастели входили гуммиарабик (или гуммидрагант), сахар, овсяный отвар и молоко. Некоторые твердые пигменты затирали на мыльной воде для придания им мягкости. Пастель выполняется карандашами на шероховатой цветной бумаге (раньше рисовали на бумаге, покрытой слоем пемзы - papierpumicif), на дереве с такой же поверхностью, на шероховатой веленевой коже, пергаменте, различных материях и т.п. Для придания поверхности бумаги или материи шероховатости употребляется также тонкий песок, мельчайшие древесные и пробковые опилки; иногда используют полотно, которое загрунтовано мелом на клею. Характерной особенностью пастели являются бархатистость и матовость цвета, получить которые в живописи невозможно никакими другими материалами. Пастель очень плохо удерживается на бумаге, даже при незначительных толчках она осыпается. В настоящее время специально для пастели производится текстурная бумага различных цветов. Фон бумаги помогает придать единство рисунку пастелью. Для пастели также может использоваться бумага для черчения, акварельная бумага, обычный ватман. Бумагу, на которой рисуют пастелью, чаще всего грунтуют гипсом или акриловой краской. 344
Материалы для рисунка Для закрепления рисунков применяют фиксаторы-закрепители, но тогда пастель теряет свою бархатистость, а рисунок - свою колористику. Закрепитель - это смола, растворенная в спирте. Когда закрепитель наносится на рисунок, спирт испаряется, а смола остается и удерживает красочный слой на месте. Закрепители наносятся на поверхность рисунка равномерным распылением. Кроме обычной, существует кремниевая пастель, изготовляемая на основе гидрата окиси кремния, углекислого магния и окиси магния, которые являются связующими пастели. Характерная особенность пастели - ее прочность. Рисунки, выполненные этим материалом и зафиксированные кремниевым фиксативом, не теряют бархатистости и матовости, и в то же время при сотрясениях пастель не осыпается, причем рисунки, выполненные кремниевой пастелью, можно даже скатывать в рулон. 7.4. САНГИНА Слово «сангина» происходит от латинского «сангвинеус» - «кроваво-красный» (франц. sanguine). В некоторых специализированных источниках можно встретить этот термин в мужском роде - «сангин». Представляют собой цветные карандаши без оправы. Цвета сангины - от красноватого до темно-коричневого и фиолетового. Состоит из каолина (часов-ярская глина) и окислов железа (обычно тонкоперетертая жженая сиена) с небольшой добавкой клеящих веществ и стеарина. Она напоминает пастель коричневого тона. В эпоху Возрождения первоначально сангина использовалась для подготовительного рисунка к фрескам, который делался прямо на оштукатуренной стене. Набросок сангиной тогда назывался «синопия» (от названия города Синоп, где добывался гематит). Тогда же в Европе применялась натуральная сангина - т.н. красный мел (которым делали рисунки еще в пещерах палеолита). Известная еще в античности сангина позволила ввести в рисунок цвет для изображения человеческого тела. Именно так в XV в. ее использовал Фуке в своих портретах и позже в XVIII столетии в технике «трех карандашей». Собственно рисунок сангиной (то есть без дополнительных материалов) появился во Флоренции (рисунки Леонардо да Винчи, датируемые 1470 - 1480 г.г.). Эта техника имела большой успех на протяжении XVI, XVII и XVIII вв. как в Италии, так и во Франции и в северных странах. Однако в XIX в. сангина использовалась мало, за исключением Ренуара. Сангина хороша при технике «гризайль», а также при выполнении работы в различных техниках, называемых «оттенок одного цвета». Сангину можно растирать ваткой по бумаге для получения более тонких и прозрачных слоев. Во время работы сангину можно смачивать, что позволяет разнообразить толщину и плотность штриха, удалять ненужные линии. Рисуют сангиной на шероховатой бумаге, картоне, холсте. Оригинальные рисунки сангиной получаются на тонированном фоне и когда к основному материалу добавляются уголь и мел (техника «трех карандашей»). Сангина достаточно прочно держится на поверхности листа, однако рисунки, выполненные в сочетании с углем, лучше хранить, переложив тонкой бумагой, так как фиксация для сангины не предусмотрена. Рисунки сангиной недолговечны, поскольку она может осыпаться с бумаги, поэтому они обязательно должны экспонироваться под стеклом. В настоящее время производится искусственная сангина. Изготовляется из каолина, природных и искусственных железоокисных пигментов, синтетического связующего (эфиры целлюлозы, модифицированный крахмал и т.п.), пластификатора, ПАВ и антисептика. Рисунки искусственной сангиной лучше удерживаются на подложке, чем натуральные. 345
Художественные краски и материалы 7.5. СОУС Соус называют также искусственным «черным мелом». Из-за дороговизны настоящего (итальянского) «черного мела» в Париже в XVI веке изобрели его искусственный аналог на основе белой глины и газовой сажи. Обладает большей красящей силой, чем пастель, хотя по составу они очень сходны. Приготовляется соус из часов-ярской глины (позднее - из каолина), мела и прессованной газовой сажи с добавлением небольшого количества траганта и ПАВ. Сейчас выпускается четырех цветов: черный, серый, белый и коричневый. Соус черного цвета приготовляется прессованием увлажненной массы, полученной после смешивания 75% газовой сажи, 10% каолина и 3% тонко измельченного древесного угля (или газовой сажи) и 5 - 7% берлинской лазури. Коричневый соус оттенка жженой сиены получают прессованием увлажненной смеси, состоящей из 30% жженой сиены, 60% жженой золотистой охры, 2% газовой сажи и 8% каолина. Соус коричневого цвета, близкого к сепии, дает смесь 70% золотистой охры, 20% коричневого марса, 5% газовой сажи и 5% каолина. Соус серого цвета приготовляется прессованием увлажненной массы, образованной в результате смешивания 90% отмученного мела, 5% газовой сажи и 3 - 5% скульптурной глины или каолина. Он обладает интенсивной красящей способностью. Производство его ведется из тех же материалов, которые входят в состав французских и черных пастельных карандашей. Он обладает большой силой и рыхлостью мягких сортов пастели. Продается в виде цилиндрических столбиков длиной 56 - 60 мм и диаметром 10 - 12 мм, завернутых в оловянную или алюминиевую фольгу. Соус дает бархатистый тон, он легко разносится по поверхности бумаги. Рисунок соусом выполняют и мокрым (т.к. соус хорошо разводится водой) и сухим способом. Мокрым способом можно работать кистью как акварелью. При этом он схож с черной или цветной тушью. Обычно непосредственно стержнем соуса не пользуются, т.к. он пачкает руки (хотя и обернут алюминиевой фольгой), а пользуются бумажной растушевкой. Ее делают из треугольного листа бумаги, туго скрученного в заостренную трубочку. Бывают и готовые растушевки из кожи, замши. Рисунки, выполненные мокрым соусом, отличаются чистым черным цветом, обладают особой матовостью и особенно не нуждаются в фиксировании. После высыхания мокрый соус закрепляется ровно настолько, чтобы не осыпаться, но материал остается податливым для растушевки. Соус легко стереть и резинкой, что может позволить делать переход из тона в тон «по-сухому». Сухим способом соусом работают примерно так же, как и углем. Перехода от темного тона к светлому добиваются с помощью растушевки. Рисунки, исполненные сухим соусом, можно закреплять одним из употребляемых фиксативов, но при этом фактура рисунка резко меняется. Так, например, тонко и мягко выполненная соусом голова после фиксации становится как бы чугунной. Поэтому рисунки соусом, сделанные сухим способом, лучше не фиксировать, а хранить под стеклом. Существует и «мокрый способ». В этом случае предварительно растирают соус с водой в фарфоровой ступке или блюдце и рисуют им посредством кисти, как акварелью мокрым способом. Поверхность рисунков, выполненных по этому способу, получается матовой и не требует фиксирования. Соус лучше всего использовать на грубой бумаге, способной удерживать пигмент. 346
Материалы для рисунка 7.6. СЕПИЯ Сепия (от греч. sepia - каракатица): светло-коричневое красящее вещество - оттенок коричневого цвета. Натуральная сепия, употреблявшаяся в Европе с середины XVIII в., приготовлялась из чернильного мешка морского моллюска (каракатицы). С античных времен натуральный красящий пигмент для приготовления чернил. Цвет натуральной сепии - теплый коричневый с сероватым оттенком, отличается прозрачностью. Использовалась европейскими художниками при рисовании пером и кистью. Также сепией называется вид графической техники, использующей оттенки коричневого, получившей распространение в Европе с середины XVIII в. В XIX веке сепия использовалась для приготовления туши, которая отличалась более теплым тоном, чем традиционная черная тушь. С XX в. сепия приготовляется искусственным способом и разводится водой. Сейчас сепия выпускается и твердая для рисования как карандашом. Натуральная сепия привозится из Шри-Ланки. В XX в. появляется искусственная - краска акварельного типа, приготовляется на основе органических связующих веществ, сажи и железоокисных пигментов. Считается, что именно натуральная сепия имеет более насыщенный цвет, а также более стойкая, чем искусственная. Искусственная сепия от натуральной отличается многообразием цветовых оттенков. Натуральная сепия иногда применялась для тонирования черно-белых фотографий в коричневый цвет. Побочным эффектом сепии является превращение металлического серебра в сульфид, который намного более стоек к выцветанию. Поэтому многие старые черно-белые фотографии коричневые - у них больше шансов дожить до наших дней. 7.7. БИСТР Бистр (франц. bistre) - краска, получаемая из сажи специально обработанной древесины в определенной смеси со связующим веществом (клеем). Ранее его получали из смолистого осадка после сгорания каучукового дерева. Первое известное упоминание о бистре (caligo) - 1431 год, однако бистр использовался в итальянских книжных иллюстрациях уже в XIV веке. Интенсивный темно-коричневый цвет ее при разбавлении водой изменяется, приобретая более светлые и мягкие тона с желтоватым оттенком. Бистр, а позднее и тушь были излюбленными средствами для рисования у старых мастеров XV - ХѴІП веков. В конце XVIII века бистр как изобразительный материал постепенно уступает свое место туши и сепии. 7.8. БОЛЮС От латинского bolus или от греческого bolos - ком, кусок. Название некоторых глин, употребляющихся как краска. Различают белый, желтый и красный болюс. В воде болюс распадается на отдельные комочки, но не становится пластичным. Производится в виде кусков или в порошке. Применяется как малярная краска, для производства карандашей и для осветления и очистки различных жидкостей. Болюс - это вещество, служащее для придания какого-либо цвета предметам, которые оно покрывает или пропитывает, или для живописи, а также слой такого вещества на поверхности предмета. Краска состоит из пигмента и жидкого связующего вещества. Связующее вещество удерживает пигмент, приклеивает его к поверхности и затвердевает после высыхания. Болюс также глинистая паста, которая в смеси с кроликовым клеем фиксирует сусальное золото на украшаемом предмете. 347
Художественные краски и материалы Кроме того, это красная краска, имеющая большое сходство с красной охрой по своим физическим свойствам. Ранее добывалась в Персии и Армении, но впоследствии была найдена во многих вулканических странах. Болюс состоит главным образом из глинозема, кремнезема, окиси железа, магнезии и извести. В живописи употреблялась мало, за исключением грунтования холста для картин. Цвет болюсного грунта со временем пробивается сквозь живопись. 7.9. ЧЕРНЫЙ МЕЛ Французский мел - род глинистого сланца с большим содержанием угля, обрабатывается для рисовальных карандашей. Этот мягкий глинистый сланец добывали в Пьемонте (Италия). В XV веке его стали применять для живописи. Позже такие же месторождения «черного мела» были обнаружены в Германии и Испании. В Париже придумали искусственный «черный мел» - смесь белой глины и ламповой сажи. Палочки из этой парижской смеси обладали еще лучшими качествами, чем оригинальный итальянский сланец. Они были мягче, не царапали бумагу, оставляли насыщенный черный след. Парижский карандаш на основе глины и сажи получил название «соус», который успешно используется и современными художниками, (см. «Соус») Простые сорта приготовляются из целых кусков. Для лучших сортов черный мел толчется в порошок, промывается, затем прессуется и формуется. В качестве связующего вещества могли выступать гуммиарабик (или другая камедь), казеин, яичный белок и др. Черный мел использовался как самостоятельный инструмент для письма или рисунка, для ретуши, а также для нанесения рисунка на загрунтованный холст и дерево под масляную или темперную живопись. 7.10. ЦВЕТНЫЕ МЕЛКИ Мелки должны обладать определенной твердостью, то есть не должны быть слишком твердыми или слишком мягкими. Цветные мелки приготовляют из белого тонкоразмолотого мела, пигмента и связующего вещества. Смесь мела и пигмента замешивают с клеевой основой. Основу готовят разведением в воде столярного клея или декстрина. Для придания мелку мягкости добавляют раствор мыла. Готовые высушенные мелки погружают в льняное масло, что улучшает их цвет и делает их более мягкими. В качестве связующего для цветных мелков можно также применять пивные дрожжи, клейстер из овсяной муки или молока. Мелки формуют в палочки и сушат. Из-за малого количества связующего мелки плохо держатся на глянцевых поверхностях - используются для рисования на шероховатых поверхностях. В качестве пигментов для красных мелков используют красную охру и кармин. Желтые мелки получают из желтой охры, зеленые — на основе окиси хрома. Черные мелки готовят из древесного угля или газовой сажи с прибавлением небольшого количества ультрамарина. 7.11. ВОСКОВЫЕ КАРАНДАШИ Восковые карандаши (мелки). Воск как средство для рисования использовался с античности. Так, римский литератор Плиниус (Plinius) воспевал «восковое» искусство греков, которое впоследствии переняли римляне для портретной живописи. Восковые мелки содержат несколько основных компонентов: натуральный или синтетический воск, неорганические наполнители (например, тальк или мел), органические и неорганические хроматические пигменты, а также пластификаторы и ПАВ. Некоторые производители применяют не только пчелиный, но и другие природные воска, а также парафин и стеарин. 348
Материалы для рисѵнка Рисунки, изготовленные с помощью восковых мелков, нерастворимы в воде, но могут частично растворяться в органических растворителях. Некоторые восковые мелки изготовляют с применением 10 - 15% смолы, а также до 5% масла для пластификации. Иногда их называют «энкаустическими карандашами». После нанесения живопись оплавляется для лучшей связи с поверхностью и между отдельными мазками. По принципу восковых карандашей можно сделать энкаустическую мозаику. Энкаустическая смальта не содержит масла, а для крепости в нее добавляют больше наполнителя - аэросила, доломита. В качестве основы под мозаику используют алебастр или гипс. Поверхность выложенной мозаики можно оставить матовой, или срезать циклей, или отполировать. Такая мозаика, покрытая ганозисом, не боится атмосферных воздействий, агрессивных газов, не бьется, моется водой с мылом. Существует техника плавления для восковых мелков, когда бумага укладывается на горячую поверхность, а потом наносится рисунок. С помощью этой техники можно достичь пастообразного рельефного нанесения рисунка. Техника плавления (аналогично энкаустике) дает возможность получить достаточно ровный и однородный новый цвет при смешении различных мелков. Но нужно учитывать, что верхний слой всегда будет доминирующим. Восковые мелки оставляют насыщенный яркий штрих и пригодны для выполнения работ в различных техниках: сграффито (sgraffito), энкаустика (encaustic), вайпинг (wiping technique), фроттаж (frottage) и других. Восковые мелки можно использовать для рисования и письма по бумаге, по картону, по дереву, по оштукатуренной поверхности и т.д. 7.12. КАРАНДАШ КОНТЕ Conte - вид французского мелка. В январе 1795 года Николас Джакквес Конте (живописец и химик) получил патент и начал производство своих карандашей. Состоит из глины, воды и красящего элемента, которые прессуются и подвергаются обжигу. Выпускается в четырех цветах: сангина, бистр, белый, черный. Карандаш conte следует отличать от цветных карандашей, которые также могут быть изготовлены из каолина (глины) и красителя. Его метод все еще остается единственным, используемым для производства деревянных карандашей. Мелки «conte» - это широко известная разновидность французского мелка, который производится в виде палочек с квадратным сечением или же в виде карандашей с более тонким стержнем в деревянной основе, свое название получивший в честь своего изобретателя. Не стоит путать «conte» с обычными цветными карандашами, которые производятся из красителя и каолина (глины). В состав мелков «conte» входят: графит или же другое красящее вещество, глина (придающая мелкам естественные цвета) и вода. В процессе производства данные компоненты смешиваются вместе в однородную массу, после чего запрессовываются в палочки и обжигаются в печи. Мелки «conte» отлично ложатся на практически любой вид бумаги, неважно выбрали ли вы бумагу с зернистой фактурой или же с гладкой поверхностью, линии, оставленные «conte», будут ровные с насыщенным тоном. Невзирая на то, что мелки «conte» тверже, чем уголь, в процессе работы цвета можно смешивать, растирая пальцем или же бумажной растушкой («торшоном»), накладывать цвета один на другой. 349
Художественные краски и материалы 7.13. ФИКСАТИВЫ ДЛЯ РИСУНКОВ Рисунки, выполненные посредством таких материалов, как сангина, соус, итальянский карандаш, уголь и др., не обеспечивающих прочного сцепления своих частичек с поверхностью бумаги, грунтованного холста и картона, требуют закрепления рисунка каким-либо фиксативом. В качестве фиксативов можно использовать практически любой пленкообразователь, растворенный в воде или органическом растворителе. Главное - это цель использования фиксатива - закрепление непрочно держащейся живописи. Способы нанесения: распыление, кисть или тампон. Водные фиксативы, если их наносить кистью, размазывают угольные или пастельные рисунки. Нанесение тампоном дает неравномерное фиксирование. Распыление может не достичь хорошего связывания материала живописи с подложкой. Некоторые из фиксативов дают матовые, а некоторые - глянцевые или полуглянцевые покрытия, поэтому фиксатив подбирается в зависимости от задачи живописца. Ранее наиболее часто применялись следующие фиксативы. Желатиновый фиксатив для рисунков, выполненных углем, итальянским карандашом и пастелью, приготовляется из 2% пищевого желатина в листках и 98% воды. Желатин растворяют в горячей воде и в полученный слабый раствор, предварительно охлажденный до 18 - 20°С, вводят от 10 до 30% этилового 96-градус но го спирта (последний можно заменять денатуратом). Наносится распылением, при применении кисти рисунок немного размазывается. Пленка мягкая эластичная матовая. Основное отрицательное свойство данных материалов то, что желатин - прекрасная среда для развития бактерий. Даже введение антисептиков в фиксатив не гарантирует картину от биозаражения. Фиксативы обратимые. Канифолънъш фиксатив для рисунков углем представляет собой 10% раствор канифоли в этиловом спирте. Для его приготовления измельченную канифоль всыпают в спирт и оставляют в теплом месте до полного растворения. Затем фиксатив процеживают через марлю. Наносить рекомендуется распылением или мягкой кистью. Пленка твердая хрупкая полуглянцевая. Шеллачный фиксатив - 10% раствор отбеленного шеллака в этиловом спирте. Быстро сохнет, образуя хрупкую полуглянцевую пленку. Наносится распылением или мягкой кистью. Канифольно-шеллачный фиксатив состоит из спиртового раствора канифоли (4 - 6%) и шеллака (2 - 3%). Наносить рекомендуется распылением или мягкой кистью. Поверхность полуглянцевая. Шеллачные и канифольные сиккативы обратимые - могут быть удалены при помощи спирта. Существует совершенно бесцветный 10 - 12% мастичный спиртовой фиксатив. Образует прочную полуглянцевую поверхность. Казеиновый фиксатив приготовляется следующим образом: 10 г углекислого аммония растворяют в 750 мл теплой воды, затем добавляют при постоянном перемешивании 15 г порошкового казеина. Для лучшего растворения смесь нагревают до 35 - 40°С. После полного растворения казеина к составу доливают 550 мл этилового спирта, 0,2 - 0,3% антисептика и дают отстояться 2-3 дня. Наносится распылением, при применении кисти рисунок немного размазывается. Пленка прочная матовая не эластичная. Водный казеиновый фиксатив приготовляется растворением 22 г казеина в 400 мл теплой воды, содержащей 9 г буры. После полного растворения казеина раствор процеживается. Наносится распылением, при применении кисти рисунок немного размазывается. Пленка прочная матовая не эластичная. Фиксатив для рисунков углем, сангиной, соусом, итальянским карандашом и пастелью фабричного изготовления, ранее производимый Ленинградским заводом художественных красок, приготовляется на основе 2,5% метилкарбинольной смолы «МБК-10», 1,25% этилцеллозовольва, 0,25% дибутилфталата и разбавителей: 10% уайт-спирита и 86% этилового спирта. Этот 350
Материалы для рисунка фиксатив образует прочные эластичные, не желтеющие и не растрескивающиеся прозрачные полуглянцевые пленки, хорошо прилипающие к поверхности бумаги. Фиксатив дня рисунков углем, итальянским карандашом, сангиной и соусом, разработанный Санкт-Петербургским заводом «Спектр». Гидро ксиэтилцеллюлоза 2,5%, латекс акрилатстирольный 4%, полиэтиленгликоль 3%, остальное - антисептики и специальные добавки, разбавитель вода. Образуемые пленки прочные эластичные, не желтеющие и не растрескивающиеся, прозрачные, матовые. Наносится распылением, при нанесении кистью слегка размазывает рисунок. Латексный фиксатив, разработанный Санкт-Петербургским заводом «Спектр». Латекс акрилатстирольный 8 - 10%, гидроксиэтилцеллюлоза 0,5 - 0,8%, пластификатор на основе восковой эмульсии 0,8 - 1%, разбавитель вода, специальные добавки. Образуемые пленки прочные эластичные, не желтеющие и не растрескивающиеся прозрачные, глянцевые. Наносится распылением. Латексные фиксативы необратимы. Иногда в качестве фиксативов используют разбавленные поливинилацетатные или акриловые эмульсии. Наносятся распылением, использование кисти размазывает рисунок. 351
Художественные краски и материалы 8. ЛАКИ ДЛЯ ХУДОЖЕСТВЕННЫХ РАБОТ Лаками называют растворы пленкообразующих веществ в органических растворителях или воде. После высыхания они образуют прочную прозрачную (бесцветную или окрашенную) пленку. Слово «лак» индостанского происхождения и буквально означает «сто тысяч». Вероятно, это связано с шеллачным лаком, который получали растворением в спирте смолистых выделений огромного количества червецов - насекомых, паразитирующих на некоторых видах тропических деревьев, преимущественно в Индии и Таиланде. Впоследствии термин «лак» распространили и на растворы других смол. На иностранных языках слова французское - laque и немецкое - lack означают краску, получаемую осаждением органических красочных пигментов металлическими солями. Такие краски по-русски называются баканами. Русское слово «лак», как обозначение жидкости с указанными выше свойствами, в западной Европе переводится словами английское - varnish, fimiss, франзузское - vernis. Лаки изготовляются на основе высыхающих масел, природных или синтетических смол. Живописными называются лаки, добавляемые в масляные краски для улучшения их живописных свойств и ускорения высыхания, а также покрывные и ретушные лаки. Обычно их приготовляют из мягких натуральных смол: камеди сибирской лиственницы, фисташковой смолы (мастикса) и можжевеловой смолы (сандарака), растворенных в терпентине. В отдельных случаях живописные лаки изготовляют из этих же смол, а также янтаря и копала на облагороженном уплотненном масле и употребляют их в качестве добавок к связующему веществу масляных красок - маслу. Лаки имеют соломенно-желтый, желто-коричневый, красноватый и даже темно-коричневый цвет, но иногда бывают прозрачными. Лаки представляют собой растворы различных смол в жидкостях, способных испаряться или высыхать. Жидкостями-растворителями служат этиловый (винный) и метиловый (древесный) спирты, эфирные и растительные высыхающие масла, скипидар или вода. Смоляной раствор, наложенный на лакируемую поверхность, высыхает, оставляя тонкую прозрачную и блестящую пленку, свойства и качества которой определяют достоинства взятого лака. Своими достоинствами лаки обязаны смолам, из которых их получают. Существует множество различных смол, идущих для производства лаков; они отличаются друг от друга по своим физико-химическим свойствам. Большинство смол растворяются в растительных маслах и лишь немногие в эфирных маслах и спиртах или воде. Смолы, отличающиеся особенной твердостью и тугоплавкостью, называются копалами. В качестве растворителей в лаковом производстве наиболее употребительны: этиловый спирт, различные сорта скипидара и льняное масло. По этим растворителям лаки подразделяются на три главные группы: лаки спиртовые, скипидарные и масляные. При изготовлении живописных лаков рекомендуется пользоваться терпентинным скипидаром, полученным из сибирской лиственницы. Не следует употреблять имеющиеся в продаже обычные сосновые или еловые скипидары, так как приготовленные на них лаки придают краскам коричневатость или вызывают их почернение. В художественных лавках продается пригодный для живописи очищенный скипидар - пинен. Лучшими живописными лаками являются мастиксовый, представляющий собой раствор фисташковой смолы в терпентинном лиственничном скипидаре, и терпентинный, полученный путем растворения в терпентинном скипидаре смолы сибирской лиственницы. Для улучшения живописных качеств этих лаков в них добавляют небольшое количество (около 1/10 по отношению к основной смоле лака) можжевеловой смолы, усиливающей блеск, прозрачность и прочность лака. 352
Лаки для художественных работ Оба вида этих лаков вполне приемлемы для разжижения масляных красок, в особенности в тех случаях, когда живописная поверхность картины должна быть не матовой, а блестящей. Существующий в продаже акрил-фисташковый лак, в состав которого входит в незначительном количестве фисташковая смола и большая доля акриловой смолы, для живописных работ не рекомендуется, так как сообщает живописному слою и краскам неприятный, с синеватым оттенком стекловидный блеск и жесткость. Выпускаемый промышленностью копаловый масляный лак, отличающийся довольно темной, золотисто¬ коричневой окраской, нужно использовать в живописи очень осторожно, так как неумеренное его применение способствует потемнению красочных слоев. В особенности сильно темнеют от него краски светлых тонов. Время высыхания некоторых лаков: даммарного - 12, мастичного - 6, фисташкового - 20, кедрового - 18, пихтового - 4, ретушного - 0,5 ч. В лаки для улучшения свойств добавляют различные модификаторы: пластификаторы, смачиватели, отбеливатели. Раньше при варке масляных лаков применяли: корки ржаного хлеба, чеснок, лук, обрезки рябины, опилки пиниевого дерева и березовую кору, которые при повышенной температуре обугливаются и как адсорбенты отбеливают масло. Некоторые добавки, такие как квасцы и известь, являются антиоксидантами, т.е. веществами, задерживающими окисление масла. Для лучшей очистки масла при варке иногда вводились: молотое стекло, пемза, магнезия, поваренная соль и др. Жженые квасцы и магнезия обезвоживают масло, щелок и поваренная соль до некоторой степени рафинируют его. Лаки, приготовленные с эфирными маслами, страдают недостатком, заложенным в природе этих масел, - испаряясь, оставлять вязкий окрашенный осадок. Кроме того, смолы, из которых готовятся эти лаки, нерастворимы в растительных маслах, на которых растерты краски, и образуют с ними липкую, неприятную в работе смесь или же выпадают в осадок в присутствии сиккатива, как, например, мастике. В качестве хороших лаков для живописи могут служить некоторые бальзамы. Копайский и канадский бальзамы могут сами по себе служить хорошими натуральными лаками для живописи, из которых, как более распространенный, особенной популярностью пользуется копайский бальзам. Ж. Вибер в своей книге «Живопись и ее средства» советует при составлении лаковых рецептур не употреблять эфирных масел, т.к. они замедляют высыхание и прорывают уже сформировавшиеся лаковые пленки, а также пользоваться исключительно натуральными смолами и бальзамами. 8.1. СМОЛЯНЫЕ ЛАКИ В течение многих веков смолы являлись прекрасными пленкообразующими веществами. Смоляные лаки представляют собой ~30% растворы смол в пинене, за исключением копалового лака, где копаловая смола растворена в льняном масле, шеллака, который растворяется в спирте и некоторых других. Их появление связано с началом применения в живописи бальзамов - естественных растительных соков, состоящих из летучей жидкости и растворенной в ней смолы. Бальзамами художники широко пользовались в масляной живописи XV - XVIII веков. Затем с XVIII века их постепенно стали заменять и вытеснять из обихода растворы твердых смол в жидкостях - главным образом в скипидаре и его производных. Бальзамы, употребляющиеся в живописи до настоящего времени, - это копайский и канадский. С XIX века лаки для живописи - особенно для покрытия произведения после завершения - приготовляли из твердых и мягких смол (таких как даммара, мастике), растворенных в очищенном скипидаре или, реже, нафтенах - производных нефти. В некоторые лаки к скипидару добавляли льняное масло, сгущенное на 353
Художественные краски и материалы воздухе, или пчелиный воск. Лак с такими добавлениями приобретает большую стойкость к воздействию влаги (не мутнеет) и агрессивных веществ (щелочей, кислот), содержащихся в воздухе промышленных районов. Высококачественными смолами являются ископаемыми смолы - копалы. Копалы представляют собой твердые вещества в виде кусков различной формы, цвета и прозрачности, отличающиеся высокой температурой плавления. Копаловый лак является смоляно-масляным лаком. Он представляет собой сплав копала с рафинированным и отбеленным льняным маслом, разбавленный растворителем. Копаловый лак применяется для покрытия готовых работ. После высыхания пленка копалового лака «необратима», т.е. не растворяется в органических растворителях. Высокими качествами для производства лаков обладает также ископаемая смола - янтарь. Янтарь представляет собой продукт ископаемых растений и добывается, в основном, на побережье Балтийского моря и в Центральной Америке. Янтарный лак является смоляно¬ масляным лаком. Он образует глянцевое покрытие с высокой атмосферостойкостью, твердостью, стойкостью к действию органических кислот. На протяжении XIX и XX веков масляные лаки постепенно вытеснились смоляными. Вот почему, выполняя любой реставрационный процесс, особенно такой, в котором используются органические растворители (удаление загрязнений, потемневшего покровного лака, записей), реставратор должен постоянно соблюдать осторожность, чтобы не повредить слой лака, находящийся меяоду слоями масляных красок, или не смыть лессировок, написанных на легкорастворимом лаке. Затвердение смоляных растворов сопровождается иными физическими явлениями, нежели те, которые наблюдаются при высыхании жирных масел; по улетучивании эфирных масел смоляной слой незначительно уменьшается в объеме, по сравнению с масляным слоем, и этот объем затем остается без изменения. Смолы малопроницаемы для водяных паров и газов, вот почему масляно-лаковые краски не чернеют так от сернистых газов, как чернеют обыкновенные масляные краски; то же можно сказать и по отношению сырости, губительно действующей на масляный слой, но совершенно не действующей на смоляной слой, состоящий из твердых смол. Твердые смолы образуют более твердый и устойчивый слой красок по отношению к механическим и химическим воздействиям и к растворителям. Последнее обстоятельство весьма важно с точки зрения возможных в будущем реставраций, особенно при так называемой регенерации живописи, в которой живопись подвергается действию паров спирта. Живопись, исполненная на смолах, растворимых в спирту, регенерации спиртом выдержать не может. Исходя из этого соображения, предпочтение нужно отдать твердым смолам. Образцы старинной живописи свидетельствуют о том, что льняное масло в соединении с высшими сортами терпентинов, содержащих в себе одну из наиболее мягких смол, дало прекрасные результаты в качестве связующего вещества красок. Лаки для живописи, состоящие из твердых смол, дают очень крепкий слой живописи, растворимый впоследствии с трудом, что предохраняет живопись от порчи при снятии с нее картинных лаков и при различных реставрациях, которые могут иметь место впоследствии. 8.2. МАСЛЯНЫЕ ЛАКИ Масляные лаки представляют собой растворы природных смол и полимеров в высыхающих растительных маслах, содержащих растворители и сиккативы. Смолы и полимеры придают пленкам лака твердость и блеск, сиккативы способствуют быстрому высыханию, а растворители обеспечивают лаку необходимую консистенцию и пластичность, а также увеличивают растекаемость и сцепление пленки с подложкой. 354
Лаки для художественных работ Пользовались большой популярностью в живописной технике XI - ХѴПІ вв. Поначалу масляные лаки использовались исключительно как покровные. Благодаря покрытию ими поверхности картины старых мастеров хорошо сохранились до наших дней. Из масляных лаков наиболее известен раствор копаловой смолы в масле - тот самый лак, который в XIII веке один ученый монах употреблял, чтобы сохранить живопись своего монастыря. Он сам варил копал из-за опасности этой операции. Практически тот же метод изготовления существует и до настоящего времени. Масляные лаки, представляющие смесь олифы с дорогими смолами (янтарем и копалом), являются лучшими из всех лаков как по красоте, так и по прочности. Примешивая к ним скипидар, стараются ускорить высыхание, но эти лаки, немного выигрывая в скорости высыхания, несколько теряют в прочности. Для изготовления масляных лаков из природных смол применяют копал, даммару, канифоль и др., из синтетических полимеров - алкидный полимер, полиперхлорвинил, поливинилхлорид, полифенолформальдегид и др., в зависимости от которых лак получает свое название. Лаки с высоким содержанием масла считаются жирными, с низким - тощими. Материалами для производства масляных лаков служат льняное масло, скипидар и различные сорта копалов. Льняное масло идет в виде олифы. Скипидар употребляется только высокой очистки, обыкновенно для лакового дела берут скипидары французский и американский, получаемые при производстве канифоли. Из копалов - самого важного материала - пользуются особым предпочтением все сорта копала-каури, копала-манилла, Занзибар, ангола, сиерра-леона и копал вестиндский (хрустальный). От выбора всех поименованных материалов зависят качества и достоинства масляных лаков. Производство масляных лаков более сложно, чем спиртовых и скипидарных; кроме того, здесь требуется особенный навык, опыт и тщательное наблюдение. Все производство состоит из следующих операций: приготовление олифы; сортировка; дробление; плавление копалов; варка лака; отстаивание. При варке лаков часто вводили сиккативы: свинцовые - в виде свинцовых белил, сурика и глета; марганцевый - умбра; 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 лишь в незначительной степени ускоряют высыхание красок. Но они хороши тем, что бесцветны и не изменяют цвета лаковой пленки. Не рекомендуется вводить большие количества сиккатива, т.к. это, помимо ускорения высыхания, ухудшает свойства пленки и ускоряет старение и деструкцию лакового слоя. Лаковая олифа приготовляется из сухого отстойного льняного масла. Масло подогревается до температуры 260°С в особом медном открытом котле на открытом огне и во время варки олифы в него добавляют немного свинцового сахара (уксуснокислый свинец) и борнокислого марганца. Сваренная олифа должна на пробном стекле высыхать в течение 18 часов, не давать отлип и представлять собой прозрачную бесцветную, блестящую и эластичную пленку. Такая олифа является не только растворителем копалов, но сама служит главным составным элементом лаковой оболочки. В сваренный лак (смола и олифа) добавляют скипидар. 355
Художественные краски и материалы Классическим рецептом масляного лака считается следующий: 14 ч. копала, 43 ч. олифы и 25 ч. скипидара. При этом, однако, следует заметить, что всю суть лакового производства составляют выбор и пропорция копалов, особенности приготовления олифы и способ плавления копалов и варки лака. 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, золы костяной или щелока, сиккатива, пемзы или корки ржаного хлеба. Эти добавки при повышенной температуре обугливаются и как адсорбенты отбеливают масло, а кроме того имеют значение как антиоксиданты, т.е. вещества, задерживающие окисление масла. Жженые квасцы и магнезия обезвоживают масло, а щелок и поваренная соль до некоторой степени его рафинируют. Практика подтверждает, что если масло полимер изо вать в токе углекислоты без доступа воздуха, то масло почти не темнеет и сохнет равномерно по всей толще с образованием поверхностной пленки к концу высыхания. Хороший по качеству лак получается при соединении высыхающего льняного масла, копалового лака и лака мастике. Достоинство этого состава состоит в том, что значительное количество льняного масла защищает от растрескивания, копал дает твердость и защищает мастике от изменения, последний же ослабляет хрупкость копала, таким образом, в этом составе отдельные вещества взаимно улучшают качество связующего в целом. Добавление масляного лака в краски, тертые на сырых маслах, снижает вероятность пожухания красочных пленок. Содержащиеся в лаке смолы снижают впитываемость связующего красок в грунт, что приводит к сохранению красками первоначального тона и блеска. Масляные лаки с камедью. Раньше иногда приготовляли лаки 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, была блестяща и прочна. Очень редко камедь в небольшом количестве вводили при варке лаков для живописи. Известно, что камеди (в большинстве своем) не растворяются в масле, но посредством термической обработки и в присутствии кислотных веществ происходит частичное соединение групп углевода с жирными кислотами с образованием сложных эфиров смоляных веществ. Кроме того, камедь и масло при варке, уменьшаясь в объеме на 1/3, сильно полимеризуются. Фирнис. Масляный лак, получивший свое название от искаженного французского названия «вернис», употреблялся русскими художниками в XVIII в. Для фирниса использовали преимущественно льняное масло, изредка ореховое или маковое. В качестве разбавителей использовали спирт и скипидар. Для приготовления некоторых фирнисов в маслах растворяли смолы. Употребляли главным образом в краски в процессе живописи. 8.3. МАСТИЧНЫЙ ЛАК Получается из натуральной смолы (мастике) растения из семейства Anacardiacee, которое традиционно выращивается на греческом острове Хиос, откуда пошло название «слезы Хиоса». Лак прозрачен и обладает соломенным цветом. Его особенностью является эластичность и гибкость, так как он плавится при температуре около 108°С, но уже при 35°С является пластичным, оставаясь липким, в особенности в летние месяцы. Используется в качестве отделочного лака, также как и покрывной блестящий лак, придавая картинам особенный блеск. Лак обратимый и имеет тенденцию к пожелтению с течением времени. Изготовляется в виде 30% раствора смолы мастике (mastix) в пинене. Мастичный лак может служить не только добавкой 356
Лаки для художественных работ к краскам, но и протиркой промежуточных слоев при послойной живописи, заменяя в этом ретушный лак. Его применяли и как покрывной для масляной и темперной живописи. Мастичная смола в растворе длительное время использовалась на стадии завершения картины. Однако со временем она сильно желтеет и темнеет. В настоящее время мастичная смола не используется в художественных материалах. Состав (который еще называют the megilp, мастичная смола), в частности, использовался художниками XIX века, вызывая катастрофические последствия для картин; он представлял собой смесь льняного масла и мастичного лака. Был рекомендован следующий рецепт лака для живописи: терпентинного масла 45 -50%, лакового керосина 25 - 30%, масла льняного уплотненного 10 - 15%, мастичного концентрированного лака 1 - 2%, для пластификации и замедления высыхания 1 - 2% касторового масла. 8.4. КОПАЛОВЫЙ ЛАК Копалы различаются по степени твердости, растворимости, температуре плавления и т.п. Ископаемые копалы обладают наибольшей твердостью и являются лучшим материалом для изготовления лаков, так как представляют собой инертные вещества, процесс образования которых насчитывает века и тысячелетия, и поэтому им свойственны постоянство и неизменность свойств. Копаловые лаки применяются в реставрации монументальной, масляной и темперной живописи, при реставрации икон, графики, скульптуры и т.п. Копаловый лак затрудняет работу реставраторов, т.к. темно окрашен и не растворяется в органических растворителях. Известно, что уже в XIII веке один ученый монах варил лак из настоящего копала, а потом обрабатывал им живопись своего монастыря. В художественной практике копаловый лак часто используют в качестве добавки к готовым масляным краскам с целью придания им большей прочности и увеличения их стойкости к различным внешним воздействиям. Смешивание обычно производится прямо на палитре в процессе письма. Для приготовления копалового лака смешивают 1 часть светлого мягкого копала с 2 частями скипидара, а если хотят получить эластичный лак, то добавляют еще 3% камфары. Затем этой смесью наполняют бутылку на 3/4, закупоривают и ставят на солнце или держат в тепле, время от времени взбалтывая. Когда смесь полностью растворится, ей дают отстояться, сливают и фильтруют через вату. Если лак, приготовленный таким образом, окажется не вполне прозрачным, то его следует прокипятить в бутылке в течение часа, поместив бутылку в водяную баню. Для более скорого высыхания лака можно прибавить свинцового глёта или окиси марганца. С этой целью, после растворения копала в масле, прибавляют 0,5 - 1% закиси или окиси марганца или 1 - 2% свинцового глёта, появившуюся пену снимают и после этого частями прибавляют подогретый скипидар. Хорошо приготовленный лак должен быть густоват, тягуч, иметь золотистый отлив и высыхать через 10 - 12 ч. Копаловый масляный лак представляет собой «сплав» копаловой смолы с рафинированным льняным маслом, разбавленный пиненом. Лак темного цвета. Примерный состав лака (в массовых частях): копала - 20, масла - 40, пинена - 40. Лак применяется как добавка к краскам. Высохшая пленка копалового лака нерастворима органическими растворителями. Один из старых рецептов: берут 100 массовых частей очищенного льняного масла и варят при постепенном нагревании. Когда начнут показываться пузырьки, нужно поддерживать ровный огонь, чтобы масло слегка кипело. Одновременно на водяной бане расплавляют 15 массовых частей ост-индского копала и доводят его до кипения. Когда в расплавленном копале начнут появляться пузырьки, следует немедленно влить в смолу частями горячее льняное масло, все время размешивая. Когда вся смола хорошо соединится с частью масла, то ее выливают, при 357
Художественные краски и материалы постоянном помешивании, в масло, варящееся в большом котле. Затем всыпают в большой котел 1 массовую часть метабората марганца (М11В2О4) и продолжают варку около 2 часов, снимая образующуюся при этом пену, пока лак не станет густым и не будет медленно стекать с веселки прозрачными золотистыми нитями. Если капнуть лак на стекло, то капля должна быть высокая в виде полушария. Охладившись, капля должна быть вроде густого сиропа, тянущегося в нити. Это признаки, что соединение масла со смолой совершилось. После этого тушат огонь под большим котлом и дают смеси постепенно остыть до 60°С. Затем вливают по частям 70 массовых частей скипидара, делая после каждой добавки пробу, сохраняет ли охлажденная капля консистенцию вязкого сиропа. Если вязкость лака заметно уменьшается, то добавление скипидара следует прекратить и лак считается готовым. Хороший лак должен быть золотистого цвета, гладко ложиться на окрашиваемую поверхность и высыхать через 6-8 часов. Для окрашенных поверхностей, где желтоватый оттенок не играет роли, этот лак можно считать превосходным. Использование мастики с копаловым лаком придает укрепленному красочному слою большую стойкость ко всем неблагоприятным внешним воздействиям, которые в принципе могут испытывать произведения живописи. В настоящее время копаловый лак получают сплавлением смолы с льняным маслом, а затем разбавляют пиненом. Плавка копала ведется при температуре 280 - 300°С до тех пор, пока проба, взятая из реактора, не дает свертывания смолы при нагревании с маслом. Затем в расплавленный копал постепенно вливают нагретое (до температуры 200°С) отбеленное рафинированное льняное масло. Состав копалового лака, м.ч.: Копала (неплавленого) 3 части Льняного масла 5 частей Скипидара или пинена до получения лака. Японский лак. Берут 45 частей скипидара и 60 частей лавандового масла, обезвоживают его при помощи хлористого кальция, отделяют жидкость от осадка, растворяют в ней при нагревании 1 часть камфары с 15 частями копаловой смолы и процеживают. 8.5. ДАММАРНЫЙ ЛАК Самый популярный в изобразительном искусстве лак для защиты картин. Получается растворением 3 частей даммаровой смолы в 7 частях смеси пинена и спирта. Смолу получают из надрезов на стволах деревьев семейства Dipterocarpacee. Применение даммарного лака придает картинам большую яркость и блеск. Разбавляется пиненом. Используется как добавка к краскам и как покрывной лак. При хранении он иногда теряет прозрачность, но, высыхая при испарении пинена, пленка лака приобретает прозрачность. При старении даммарный лак желтеет меньше, чем мастичный. Для предметов, окрашенных светлыми красками, и для картин употребляется даммаровый лак, который готовится следующим образом: берут 4 части даммаровой смолы, 5 частей скипидара и 1/4 часть выбеленного (без свинца) льняного масла. Эту смесь кипятят до полного растворения, после чего процеживают сквозь тонкое металлическое сито, дают отстояться и сливают. 8.6. ЯНТАРНЫЙ ЛАК Янтарный лак является масляно-смоляным - раствор янтаря в пинене с добавлением льняного масла. Янтарно-масляные лаки имели наибольшее распространение в качестве покровных лаков. 358
Лаки хтя художественных работ От сорта масла и янтаря зависит степень их взаимного растворения. Лак образует глянцевое покрытие с высокой атмосферостойкостью, твердостью, стойкостью к действию органических кислот. Янтарный лак можно приготовлять так же, как и копаловый, или следующими способами: • истолченный янтарь обливается двойным по весу количеством скипидара, ставится в теплое место, где остается до полного растворения, после чего нагревают смесь на водяной бане и постепенно прибавляют тройное по массе количество горячего льняного масла; • янтарь в мелких кусочках смешивают с двойным или тройным (в зависимости от желаемой густоты лака) по массе количеством льняного масла, ставят на огонь и, когда смола растворится и начнет остывать, прибавляют нагретый скипидар. Цвет янтарного лака зависит от используемой смолы - от светло-желтого до желто¬ коричневого или красноватого. Дает плотное и твердое, но неэластичное покрытие. Для придания последнего свойства янтарный лак смешивают с копаловым лаком или изготовляют лак из янтаря и копала. Для такого лака копал можно заменить обработанной канифолью. Янтарный лак: • 20 ч. янтаря, 30 ч. скипидара и 25 ч. льняной олифы нагревают на водяной бане до растворения; • 10 ч. янтаря расплавить и смешать с 10 ч. льняной олифы. По охлаждении прибавить 30 ч. скипидара и 2 ч. свинцовых белил, дать отстояться несколько дней и профильтровать. Известен янтарно-масляный лак «Мордан». История лака «Мордан» прослеживается с эпохи Возрождения. Пленка янтарного лака отличается хорошей адгезией к различным материалам, эластичностью и самой большой прочностью из всех художественных лаков. Недостатком является желтоватый оттенок пленки. Лак «мордан» — смесь льняного или конопляного масла с высушивающим веществом (сиккативом) и примесью лаков. Способ приготовления: отстоявшееся льняное масло нагревают в металлическом котелке, затем добавляют янтарный лак и варят в течение 4 - 5 ч, пока масло не загустеет. После охлаждения полученный продукт разжижают скипидаром и хранят в закрытой посуде. Качество лака «мордан» от долгого хранения улучшается. Наносят его на поверхность тонким слоем и выдерживают несколько часов для высыхания «от пыли», но с сохранением отлила. Для позолоты лак «мордан» представляет собой смесь льняного или конопляного масла с высушивающим веществом (сиккативом) и примесью лаков. Существует в продаже несколько сортов мордана для позолоты, с разными сроками его сушки (через 6, 12 и 24 часа) после покрытия мест на позолоту. Сейчас под названием «мордан» существует акриловый лак для позолоты, но он, конечно, уже не имеет никакого отношения к историческому янтарному лаку. 8.7. ШЕЛЛАЧНЫЙ ЛАК Шеллак (голл. schellak) - природная смола животного происхождения, вырабатываемая насекомыми (т.н. лаковыми червецами). Шеллачные лаки превосходят по влагостойкости лаки из даммары и мастикса. Они находили применение для изоляции впитывающих меловых грунтов в живописи. В качестве лаков для масляной живописи они не применяются, т.к. спирт активно влияет на линоксин, вызывая его набухание. Шеллачные спиртовые лаки высыхают быстро и не создают равномерного слоя. 359
Художественные краски и материалы Приготовляются, в основном, на спирту, а также в виде щелочных растворов. Шеллак хорошо растворим в щелочах и в низших алифатических спиртах, слабо - в бензоле и почти нерастворим в бензине, жирах и маслах. Свежие образцы шеллака свободно растворимы в низших алифатических спиртах (этиловом, изопропиловом) на холоду. Старый шеллак растворяется только при нагревании или длительной (несколько недель) выдержке. Среди шеллачных лаков, используемых в реставрации, различают лаки и политуры. Последние представляют собой разбавленные растворы шеллачных лаков. Содержание смолы в шеллачных лаках 30 - 45%, в политурах 15 - 25%. Крепости спирта, применяемого для производства шеллачного лака, колеблются в пределах 90 - 95%, а для политур 83 - 90%. Лучшие покрытия получают из растворов шеллака в изопропиловом спирте. Приготовление спиртового шеллачного лака: 100 - ПО г шеллака всыпают в 750 г спирта или денатурата и оставляют на несколько часов для растворения. Готовый раствор состоит из двух частей: большая - чистый раствор шеллака, а нижняя, меньшая - мутная, в которой во взвешенном состоянии находится нерастворимое вещество, так называемый «шеллачный воск». В горячем спирте шеллак растворяется целиком, но при охлаждении шеллачный воск выделяется. Мутную часть раствора можно также употреблять в качестве лака. Шеллачные покрытия имеют хорошие декоративные качества, но невысокую твердость, водо- и теплостойкость. Спиртовые лаки не имеют применения в масляной живописи, за исключением очень распространенного лака-ретуше soehne. Лак этот не добавляется в краски, а употребляется для устранения вжухлостей при вторичной прописке; он, безусловно, вреден для живописи, так как основой его является шеллак. Смола эта, будучи совершенно нерастворима в масле, отделяет слои живописи один от другого изолирующими пленками и делает живопись по строению похожей на слойку, без взаимосвязи между слоями. Кроме того, такой лак очень чувствителен к влажности, делаясь тусклым и голубоватым. Водный шеллаковый лак по Кайзеру. Берут 1 часть буры, 3 части истолченного белого шеллака и 20 частей воды, нагревают в водяной бане до полного растворения, по прошествии нескольких часов дают остыть и фильтруют. Добавление к лаку небольшого количества глицерина делает его гибким. Этот лак можно окрашивать любой анилиновой краской или смесью нескольких красок. 8.8. КАНИФОЛЬНЫЙ ЛАК Традиционный канифольный лак представляет собой раствор расплавленной канифоли в лаковом керосине, скипидаре или бензоле с незначительными добавками соды. При выборе канифоли основное внимание уделяют цветности, прозрачности и кислотности. Кислотное число канифоли 170 - 210. Чем светлее канифоль, тем выше ее качество. Масляные лаки, изготовленные на очень темных сортах канифоли, отличаются замедленным высыханием. Пленки чистой канифоли отличаются хрупкостью и липкостью. Кроме того, высокое кислотное число канифольных лаков исключает возможность применения их в эмалевых красках, так как некоторые пигменты могут вступать в соединение с кислотами канифоли с образованием мыл, что приводит к загустеванию красок. Для снижения кислотности канифоль подвергают специальной обработке, в результате которой получают эфиры канифоли и различные соли (резинаты кальция, цинка и др.). Для приготовления традиционного канифольного лака в расплавленную канифоль при тщательном перемешивании постепенно вливают скипидар или пинен. Соотношение компонентов: канифоли - 1 м.ч., скипидара —1,5 м.ч., соды - 7,5 м.ч. Лак может использоваться для масляных эмульсий, как самостоятельный пленкообразователь дня изготовления красок, а также дня разбавления густотертых красок. 360
Лаки для художественных работ Для получения качественного канифольного лака используют глицериновый эфир канифоли (эфир гарпиуса), образующийся в результате соединения кислот канифоли с глицерином. Кислотное число глицеринового эфира хорошего качества не должно превышать 15 - 30. Эфир канифоли хорошо растворяется в масле, скипидаре, бензине, сольвент-нафте и т.п., широко применяется для приготовления лаков. Существует также спиртовой канифольный лак. Пленка светлая, блестящая, но хрупкая, малопрочная. Для повышения эластичности добавляют пластификаторы. В качестве мебельного лака его применяют только в смеси с другими лаками, а в чистом виде - для лакирования игрушек. Канифольно-шеллачные лаки получают из канифольных с добавлением в них раствора шеллака в разных количествах. Чем шеллака больше, тем качество лака выше. 8.9. АКРИЛОВЫЕ ЛАКИ Акриловые лаки могут быть как во до-, так и органоразбавимыми. Водные лаки изготовляются на основе акриловых латексов, которые обладают хорошей адгезией к большинству лакокрасочных покрытий, эластичностью и прозрачностью для УФ- излучения. Вязкость лака регулируется введением акриловых, полиуретановых, целлюлозных и др. загустителей. Бывают одно- или двухкомпонентными. Обладают прекрасной адгезией к различным минеральным поверхностям, цветным и черным металлам, старым покрытиям, кроме силикатных, нитроцеллюлозных и некоторых пластиков. Покрытие водостойкое, прочное и эластичное. После высыхания лаковая пленка необратима. Дереставрация лаковой поверхности возможна только при разрушении (растворении) ее органическими растворителями. Органоразбавимые лаки представляют собой раствор акриловых и сополимеракриловых смол в органических растворителях - эфирах, кетонах, ароматических углеводородах и т.п. Лаки могут быть однокомпонентными и двухкомпонентными, отверждаться в естественных условиях, УФ-излучением или при температурах 180 - 220°С. Модифицируются маслами, синтетическими или природными смолами, пластификаторами, ПАВ и др. Могут быть как обратимыми (термопластичные), так и необратимыми (термореактивные). Покрытия отличаются высокой эластичностью. Некоторые художники и реставраторы считают наиболее стабильными лаки на акриловых полимерах высокой вязкости, из которых состоят смолы, обеспечивающие подвижность лака. Они не желтеют и не меняют степень своей растворимости (термопластичные акрилаты) на протяжении длительного периода времени, а значит, материал всегда является обратимым. 8.10. ЛАК «ЭЛЕМИ» Голландский лак «Элеми» применялся для покрытия масляных картин. Лак изготовляется из смолы тропического дерева «элеми», которое произрастает на Филиппинах и Молуккских островах. Смола (манильское элеми) идет на изготовление лака, олифы, типографской краски и чернил. Смола и масло элеми имеют желтоватый цвет, аромат напоминает ладан с небольшой добавкой лимона. Масло элеми обладает пластифицирующими и антисептическими свойствами. Известно, что египтяне пользовались элеми при бальзамировании. Эфирное масло элеми тонизирует и омолаживает кожу. Может использоваться в детских красках. Состав смолы зависит от возраста и сорта дерева, из которого она добывается. Растворяется в скипидаре и большинстве нефтяных растворителей. Образует низковязкие растворы. Смола как самостоятельный пленкообразователь не применялась. Старинный рецепт приготовления лака «Элеми»: 8 частей мастики, 1 часть смолы «Элеми», 2 части венецианского терпентина, 29 частей скипидара. Обладает хорошей эластичностью и антисептическими свойствами. 361
Художественные краски и материалы 8.11. СПИРТОВЫЕ ЛАКИ Спиртовые лаки. 25 - 40% растворы природных или синтетических смол в этиловом, метиловом или изопропиловом спирте. Последние самостоятельно употребляются весьма редко, но часто служат примесью этилового спирта с целью изменения скорости испарения или удешевления лака. Некоторые авторы не рекомендовали применять спиртовые лаки в масляной живописи, кроме очень распространенного в XIX веке лака-ретуше Soehne. Наиболее употребимые в спиртовых лаках смолы - шеллак (или шерлак), сандарак, мастика, акароид и некоторые др. Смола измельчается в тонкий порошок и заливается спиртом (92 - 96°) в стеклянной емкости. Смола берется всегда в избытке, с целью получения насыщенного раствора. Смесь перемешивается до максимального растворения смолы, а затем приготовленный лак процеживается. Для придания эластичности пленкам спиртовые лаки пластифицируют касторовым маслом, глицерином, жирными кислотами льняного масла и др. Добавление пластификатора снижает растворимость смолы. Наличие воды в лаке делает его мутным. Спиртовые лаки получают название от смол, на которых они приготовлены. Так, различают лаки шеллачные, сандарачные и сандарачно-шеллачные. Мастика самостоятельно не употребляется и служит для смягчения и увеличения блеска лаковой пленки. Лак спиртовой, разбавленный спиртом (в 2 - 3 раза), называется политурой. Кроме того, спиртовые лаки и политуры получают свои названия по цвету, в который окрашены - красные, желтые, белые и т.п. Цвет может придавать растворенная смола или спирторастворимые красители. Спиртовые лаки идут для лакировки и полировки деревянных изделий. Лаковая пленка обратима (после высыхания растворяется в спирте), неатмосферостойка и боится резких изменений температуры. По твердости слоя первое место принадлежит лакам шеллачным; сандарачные лаки дают более мягкую лакировку, но они всегда получаются светлее. В растворах спирта сандарачный лак используется в качестве ретушного, однако он чрезвычайно хрупок и со временем становится более темным и приобретает красный оттенок. Цветные лаки подкрашиваются анилиновыми красками, готовятся обыкновенно на сандараке с примесью мастики, служат для лакировки различных изделий. Цвет их, из-за неустойчивости анилиновых пигментов, весьма непрочен. Пленка, которая образуется при нанесении спиртового лака, очень ломкая и тонкая. Для того чтобы ломкость немного уменьшилась, в состав добавляют терпентин, льняную кислоту, камфару, смолу элеми и другие мягкие смолы. Исключением в плане прочности является янтарный спиртовой лак. Он обладает чудесным внешним видом и образует высокопрочные покрытия. Янтарный лак хорош для обработки металлических и особенно деревянных изделий. Приготовить его можно следующим образом. Янтарные опилки заливают полуторным по объему количеством спирта этилового и греют 3 - 4 ч на водяной бане, то есть опускают сосуд с янтарными опилками и растворителем в емкость с кипящей водой. Затем горячую смесь выдерживают в теплом месте в течение 1 ч. После этого осторожно сливают полученный лак и фильтруют. Ранее производился лак на спирторастворимых фенолоальдегидных смолах - бакелите и идитоле, но стойкость и качество их пленок значительно уступало шеллачным. Спиртовые лаки высыхают в течение 20 - 40 минут. 8.12. СКИПИДАРНЫЕ ЛАКИ Представляют собой 30% растворы смол в скипидаре. Используемые смолы - даммара, копал, мастике, янтарь, канифоль и др. Скипидарные лаки подразделяются на белые и черные; для приготовления первых служит смола даммара, для черных - асфальт. Остальные смолы дают окрашенные от желтого до красно-коричневого цвета лаки. Даммаровые лаки обыкновенно 362
Лаки .для художественных работ ценятся по своему оттенку; самые светлые, почти белые, называются эмалевыми. Качество даммаровых лаков определяется их цветностью, чем светлее, тем выше качество. Подразделение на сорта асфальтовых лаков делается в зависимости от подмеси канифоли (гарпиуса). Асфальтовые лаки эластичны, стойки и создают прекрасную гидро- и электроизоляцию, но они разрушаются от солнечного цвета и имеют низкую температуру размягчения. Для устранения этих недостатков асфальтовые лаки модифицируют канифолью, маслом или олифой. В качестве растворителя раньше предпочитали венецианский терпентин. Сейчас используют очищенный скипидар или пинен. Скипидарные лаки образуют более твердые и атмосферостойкие пленки, чем спиртовые. Самая мягкая пленка у мастичного, а самая прочная и твердая у янтарного и копалового лака. Для получения лака смолу или асфальт перемалывают, расплавляют и смешивают с небольшими порциями горячего скипидара. Смесь постоянно перемешивают, а после полного растворения процеживают. Для придания эластичности применяют различные пластификаторы, как и для любых смоляных лаков. Растворением в скипидаре сандарака с примесью мастики и светлой канифоли получают сандарачный лак. Китайский золотой лак: 50 ч. копала, 25 ч. шеллака белого, 25 ч. олифы льняной и 100 ч. скипидара. Лак на белых металлах дает золотистое окрашивание. Черный лак для металлов: 12 ч. серы и 100 ч. скипидара варить на водяной бане, кипятить 15 - 20 мин, дать настояться и процедить. Лак дает на металле черный цвет с коричневым отливом. В противоположность спиртовым лакам, скипидарные улучшаются при длительном хранении. Скипидарные лаки полностью высыхают через 6-8 часов. Все сорта даммаровых лаков употребляются для лакировки поверхностей, окрашенных в белый или в самые светлые колеры. Черный асфальтовый лак идет для лакировки металлических, реже деревянных изделий. 8.13. ЛАКИ ПОКРЫВНЫЕ Покрывные лаки используют для защиты картины от внешних воздействий, а также для выявления какого-либо участка или придания блеска отдельному участку или всей картине. Лак наносится целиком на всю поверхность или на отдельные участки картины. Лаком можно покрывать как недавно написанную, так и старую картину. Ченнино Ченнини в своем «Трактате о живописи» предлагал использовать покрывной лак спустя возможно больше времени, после того как она написана. «... Скажем, хорошо подождать несколько лет или, по крайней мере, год, - от этого твоя работа будет только свежее». Лак выявляет краски, придавая им желаемую новизну. При этом покрывной лак затрудняет доработку картины автором. Несмотря на положительные стороны покрытия лаком, есть и проблемы. Во-первых, лак должен быть полностью совместим с пленкообразующим веществом красок, которыми написана картина. Во-вторых, лак должен быть максимально прозрачным и бесцветным. В- третьих - наноситься должен возможно тонким однородным слоем. В-четвертых - не темнеть и не трескаться максимально долгое время. Отсюда можно сделать вывод, что лаки подбираются индивидуально под каждую технику живописи. Прозрачность и цветность лакового покрытия обеспечивается подбором и максимальной очисткой лакового пленкообразователя. Для этого выбираются масла холодного отжима, очищенные и отбеленные. Масла используются медленно высыхающие, полимеризованные, т.к. они дольше сохраняют эластичность. Наиболее часто употребляются льняное, ореховое, иногда конопляное масла. Масляные лаки варятся с небольшим количеством природной смолы. При определенной технологии получаются прочные, прозрачные и эластичные лаки, с содержанием до 30% смолы. 363
Художественные краски и материалы Многие века иконописцы для защиты своих произведений использовали олифу. Олифа варилась из отбеленного льняного масла. Для улучшения свойств в олифу при варке добавляли различные смолы - янтарь, канифоль, даммару и другие. Чтобы ускорить высыхание лака, в него добавляли минеральные сиккативы (свинцовые белила или свинцовый сурик). Полученная олифа может наноситься на картину в чистом виде или разбавляться скипидаром. Не рекомендуется использовать сиккативы, потому, что наряду с ускорением высыхания они ускоряют и разрушение лаковой пленки. Лаковая смола должна быть светлой, очищенной от примесей и воды. Обезвоживание можно достичь сушкой на солнце тонкоразмолотой смолы. В некоторых случаях (например, маслорастворимых смол) для обезвоживания используют чистый этиловый спирт. При необходимости смола подвергается отбеливанию, лучше всего при помощи солнечного света, без применения химических реактивов. Однородность и тонкость лакового слоя варьируется подбором и количеством пластификаторов и разбавителей. Пластификаторы должны иметь коэффициент преломления максимально близкий к коэффициенту преломления пленкообразователя. Это, в большой степени, обеспечит прозрачность высохшей лаковой пленки. Выбранная для лака смола должна полностью растворяться в используемом растворителе. Количеством растворителя можно контролировать вязкость лака и, соответственно толщину наносимого слоя и высохшей лаковой пленки. При варке лака, образующуюся пену, а также любой осадок необходимо отфильтровывать. Срок службы лакового покрытия в значительной степени зависит от физико-химических свойств лакового пленкообразователя, степенью его очистки и условий, при которых наносится и сохнет лак, а также экспонируется картина. Лаки бывают различной мягкости и хрупкости. Для покрытия масляной живописи на холсте стоит выбирать мягкие лаки, например, на основе мастики или аравийской камеди. Иногда использовался 20 - 25% фисташковый лак в пинене с добавками уайт-спирита и бутанола. Фисташковый лак высыхает 2-3 часа и образует бесцветную эластичную пленку. Сейчас, для замены фисташкового, применяют «Акрил- фисташковый лак». Он представляет собой раствор фисташковой и бутилметакриловой смол в пинене с добавкой бутанола. Образует бесцветную, эластичную и прочную пленку, высыхающую в течение суток. Некоторые живописцы использовали 30%-й скипидарный лак на смоле сибирской пихты, но из-за темно-бурого цвета смолы, ее приходится отбеливать. Из твердых лаков в средние века наиболее часто употреблялись янтарный, сандарачный, шеллачный. На Руси популярен был канифольный лак, который иногда встречается под названием «пегула». Канифоль, сваренная с льняным маслом, дает прочные и эластичные пленки желтоватого цвета. Из природных смол для покрывных лаков очень хорошо подходит Даммара. Из смолы изготовляется 30%-й лак в пинене или скипидаре. В качестве пластификатора используется касторовое масло. Большое количество пластификатора значительно увеличивает время сушки лака, поэтому его берут минимально необходимое количество. Сохнет лак около 30 минут. Со временем лаковая пленка мутнеет, что можно устранить, подержав картину над парами спирта. Для покрытия темперной живописи живописцы часто использовали, и до сих пор используют, олифу. Конечно, применяется не синтетическая или комбинированная олифа, а натуральная, сваренная на отбеленном льняном масле. Ее можно нанести достаточно тонким ровным слоем. Пленка эластичная и не дает сильного блеска. Копаловый лак для покрытия картин варят из копаловой смолы с льняным маслом. Полученный 20% масляно-смоляной состав разбавляется до рабочей консистенции пиненом. При необходимости добавляют пластификатор. Готовый лак имеет желтоватый цвет и высыхает через 6-8 часов. Пленка копалового лака достаточно эластичная и прочная, но со временем темнеет. Качество лака зависит от мягкости и очистки копаловой смолы, а также от технологии варки лака. 364
Лаки для художественных работ Старые мастера советовали для темперной живописи взять костный клей, покрыть им картину, дать просохнуть 3-4 дня, а затем уже покрывать лаком. Эта рекомендация снизит возможность разрушения красочного слоя, но не убережет картину и лаковое покрытие от дальнейшего растрескивания. В качестве синтетических пленкообразователей для покрывных лаков используют акриловые смолы. Изготовляются 25 - 30% растворы в синтетических растворителях (бутилацетат, ксилол, уайт-спирит). После высыхания образуют эластичные бесцветные обратимые пленки с высоким глянцем. Для получения матовых или полуматовых покрытий в лаки добавляют воски, парафин, кремнезем и др. Некоторые современные живописцы используют двойной покрывной слой - первый слой олифа, второй - акриловый или акрил-фисташковый лак. Получаются бесцветные, эластичные и прочные покрытия, практически не подверженные У Ф-старению. Перед нанесением лака картина должна быть полностью очищена от грязи, пыли и возможных биологических поражений. Покрывать произведение лаком после очистки, лучше нагрев картину на солнце (Теофил XII век) и расположив горизонтально. Если картина написана на доске, то долго держать ее на солнце не рекомендуется. В этом случае лак нужно очень хорошо проварить, но не перегревать, чтобы он не пожелтел. Покрывные лаки могут изготовляться как глянцевыми, так и матовыми, в зависимости от выбранной смолы. Снизить глянцевость лаковой пленки можно добавив в лак небольшое количество воска, парафина или церезина. Для временной имитации лакового покрытия Ченнино Ченнини предлагал покрывать темперу, отстоявшимся от пены, взбитым яичным белком. Живопись укреплялась и некоторое время казалась покрытой лаком. Вскоре белковая пленка трескалась, начинала разрушаться плесенью и бактериями и портила картину. 8.14. РЕТУШНЫЕ ЛАКИ Ретушные лаки (фр. vernis а retoucher) предназначены для исправления вжухлости, раскрытия цвета и яркости красок. Масляные краски, высыхая на пористой поверхности тонким слоем, становятся матовыми. Чем более пористы материал и грунт, на который наносятся краски, тем более матовое покрытие. То же явление наблюдается и при нанесении масляных красок на мало просохший предыдущий слой масляных же красок. Это явление называется в живописи вжухлостью или пожухлостью. Жухлости, говоря о методе живописи, уничтожаются по мере их появления легкой протиркой лаком-ретуше. Лак-ретуше содержит быстро испаряющийся растворитель - спирт, пинен, венецианский терпентин, уайт-спирит; смолу - копал, сандарак, мастике, даммару и небольшое количество масла. Лак высыхает быстро, что позволяет сразу же приступить к вторичному прописыванию, и так как он служит прочной связью между слоями живописи, то очень полезно покрывать им все места, прописываемые вторично. Для устранения вжухлостей в XVIII - XX веках широко применялся лак-ретуше Soehne. Масло, содержащееся в ретушных лаках, способно до известной степени смягчать верхний слой живописи и возвращать утерянную насыщенность тона. Кроме того, ретушный лак применяется дня усиления сцепления красочных слоев, что очень полезно при многослойной живописи, когда между сеансами проходит много времени и краска успевает сильно высохнуть. Лак-ретуше должен быть прозрачен и желательно бесцветен. Назначение лака - проникновение вглубь пор работы, чтобы устранить матовые зоны, образовавшиеся во время интервалов написания картины. Необходимо работать на полностью высохшей картине. Лак на основе мягкого белого копала в уайт-спирите с добавкой жирного масла может использоваться также и в качестве отделочного. Он образует равномерную не очень блестящую защитную 365
Художественные краски и материалы пленку. Не желтеет и может дополнительно разбавляться уайт-спиритом. Может быть добавлен в краски при быстрых лессировках, но слишком летуч для пользования им в корпусной живописи. Существуют ретушные лаки, содержащие по 10% мастичного и акрил-фисташко во го лака, растворенных в авиабензине. Иногда использовался шеллачный 10 - 15% лак на спирту. Живопись, исполненная поверх красок, покрытых этим лаком, совершенно не жухнет, т.к. он непроницаем для масла. Эго свойство лака является и отрицательным, т.к. с употреблением его в слои масляной живописи вводится смола, не соединяющаяся с маслом и неэластичная, что приводит к постепенному отслаиванию слоев живописи и растрескиванию. Сейчас такой ретушный лак не употребляется. Лаки приготовляются из прочных смол, полностью растворимых в масле при комнатной температуре; входящие в их состав очищенные растворители более или менее летучи и, испаряясь, не оставляют никакого следа. Независимо от способа употребления, т.е. пишут ли поверх лака или же подмешивают его в краски, в лаке масло должно легко растворять смолу и образовывать с краской одно целое. При этом масло приобретает особенную прочность, не утрачивая присущей ему эластичности и возможности сжиматься при высыхании. Даже более того, лаки эти помогают лучше высыхать живописи во всей ее толще, что происходит благодаря следующему: как уже указывалось, процесс высыхания масла заключается в насыщении его кислородом (окислении); когда на поверхности краски образовалась верхняя затвердевшая пленка, нижние слои масляной краски могут поглощать кислород из воздуха только через поры этой пленки, с постепенным утолщением которой, естественно, высыхание будет задерживаться. Лаки, приготовленные из веществ, нерастворимых в масле при комнатной температуре, делают слои живописи разобщенными между собой, более хрупкими, чем масло, которое, в силу этого, высыхая, не может свободно сжиматься, и потому образуются трещины. А так как масло сохнет медленно, годами, то и процесс разрушения будет идти так же медленно, но неуклонно. К несчастью, и покрывание лаком (финишное) не парализует этого разрушения, а скорее усугубит его, прибавив еще новый слой с иной степенью высыхания. 8.15. .ЛАКИ-ФИКСАТИВЫ Лак-фиксатив предназначен для закрепления рисунков, выполненных карандашом, углем, пастелью и др. Могут изготовляться в виде жидкости, наносимой мягкой кистью или тампоном, а также в виде аэрозоля - наносится распылением. Один из лаков представляет собой раствор поливинилацетата в смеси этилового и бутилового спиртов. Почти бесцветный, быстросохнущий. Время высыхания не более 15 мин. Существует полностью прозрачный лак, создан на основе спирта и виниловой смолы. Создает тонкую прозрачную глянцевую пленку после высыхания. Предназначен для защиты от пыли и грязи рисунка, выполненного масляной пастелью. При высыхании не желтеет. Разбавляется спиртом. Наносится кистью или с помощью распылителя. Производятся лаки-фиксативы, представляющие собой растворы природных смол и масел в летучих растворителях, традиционно используемых для производства лаков. Эти лаки могут использоваться для фиксации оконченного рисунка, как промежуточный лак в многослойной живописи, а также для разбавления масляных красок. Шеллачный лак. Спиртовой раствор фиксатива из шеллака и искусственной смолы. Подходит для рисунков, написанных мелом, углем и карандашом. В небольших количествах и при приемлемой глубине цветовых тонов также пригоден и для пастели. Защищает работу от ультрафиолетовых лучей. Существуют продажные фиксативы. Один из таких - прозрачная жидкость, используемая в качестве фиксатива как для карандашных, пастельных и угольных рисунков, так и для 366
Лаки для художественных работ профессиональных художественных работ; улучшает их сцепление с основой без изменения тона цвета. Основным назначением является защита рисунка, очень чувствительного к воздействию внешних источников. Выпускается в виде аэрозоля. Для получения более стойкой пленки нанести несколько слоев после высыхания продукта. 8.16. ЛАКИ ДЛЯ РАЗБАВЛЕНИЯ КРАСОК Существует лак, состоящий из кетонной и акриловой смол (25%), уайт-спирита и макового масла. Сухой экстракт 35%. Жирный бесцветный лак с легким запахом уайт-спирита. При смешивании с масляными красками улучшает их наложение на основу, повышает эластичность, яркость, придавая работе необходимый блестящий вид. Это единственный лак, который обладает теми же характеристиками, что и добавка, но отличается от наиболее часто используемых как защитное средство для рисунка. Используется посредством смешивания с краской, ограничивает процесс желтения, улучшает расширение мазка. Благодаря содержанию макового масла этот лак является универсальным и может использоваться для самых разнообразных целей. Лак высыхает быстрее масла. Уже несколько веков используются лаки на основе очищенного и отбеленного льняного масла и смоляного лака в скипидаре. В качестве смол использовали даммару, канифоль, янтарь и изредка другие смолы. Разбавляя краску, эти лаки не снижали количество пленкообразователя, а придавали красочной пленке большую прочность и водостойкость. 8.17. ПРОЧИЕ ЛАКИ И БАЛЬЗАМЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ЖИВОПИСИ Водный альбуминовый .так. Смешивают равные массовые части воды и яичного белка; для хранения добавляют немного карболовой или салициловой кислоты. Вместо свежего яичного белка можно растворить 28,5 частей сухого альбумина в 564 частях воды. Лак при высыхании дает хороший глянец. При высушивании предметов, покрытых этим лаком, в горячем воздухе на них образуется несмываемое водой покрытие. Лак на яйце. Сбивают в пену яичные белки с толченым сахаром (берется на каждый белок по 7 г сахарной пудры). Дают отстояться и через час сливают прозрачную осевшую на дне сосуда жидкость. Этот лак надо употреблять в дело тотчас же, так как он не сохраняется. Абиетиновые лаки - растворы абиетиновой смолы в спирте. Эти лаки образуют достаточно водо- и светостойкие пленки, но темного цвета. Из абиетиновой смолы можно делать лаки на основе водных щелочных растворов. Лак на гуммиарабике. Берут насыщенный водный раствор буры, сенегальский гумми (в количестве, зависящем от желаемой густоты лака), сахар - одна часть на восемь частей гумми. Все это растворяется при комнатной температуре и фильтруется сквозь ткань (муслин). Водный желатиновый лак. Берут 1 часть желатина и растворяют в 22 частях воды и перед употреблением добавляют 28,5 частей двухромовокислого калия. Эта смесь служит грунтом для кожаных лаков. Для хранения добавляют немного буры. Водный клеевой лак. 1 часть столярного клея растворяют в 22 частях воды и перед употреблением добавляют 28,5 частей двухромовокислого калия. Эта смесь может служить грунтом для многих кожаных лаков. Для лучшего сохранения добавляют к лаку немного буры. Казеиновый лак Дреера. Обладает красивым ярко-желтым цветом кадмия. Изготовляется следующим образом: настаивают 10 частей казеинового порошка в 100 частях воды, к которой добавлено 1 - 1,5 части аммиака (нашатырного спирта) при 40°С. Затем готовят раствор ауреолина, разводя 5 частей этой краски в 1000 частях воды при 60°С. После этого 300 частей мелко измолотого каолина разбалтывают с 20 частями тепловатой воды и 80 частями 367
Художественные краски и материалы казеинового раствора и полученное жидкое тесто смешивают с 100 частями раствора ауреолина; затем по каплям добавляют туда же около 2 частей раствора четыреххлористого олова (10 частей соли на 1000 частей воды). При этом лак охлаждается и годится к употреблению после высушивания при 60°С. Подобным же образом можно приготовить казеиновые лаки с добавлением любой анилиновой краски, причем вместо четыреххлористого олова можно употреблять хлористый и уксуснокислый алюминий, уксуснокислое олово и т.п. Все казеиновые лаки отличаются своей стойкостью и замечательно красивыми оттенками цветов. Касторовый лак. При сухой перегонке касторового масла получается каучукообразный остаток, который, будучи растворен в углеводородах (бензине) или в спирте, представляет собой отличный, не пропускающий влагу, светостойкий весьма прочный лак. Смазанные этим лаком шерсть, полотно и т.п. становятся непроницаемыми для воды. При смешении лака с землями или окисями металлов получается весьма прочная замазка. Лак из саркоколлина. Представляет собой профильтрованный и обесцвеченный раствор саркоколлина в 60-градусном спирте с небольшой добавкой глицерина для пластификации. Этот лак хорошо покрывает масляную живопись, даже слегка засаленную. Мягкий лак - техника или вид углубленной гравюры на металле, напоминающей в оттиске карандашный рисунок. Художник рисует карандашом на шероховатой бумаге, которую накладывают на доску, покрытую мягким жирным легко отстающим грунтом. Частицы грунта, прилипая к бумаге, снимаются вместе с ней, после чего доска подвергается травлению. Техника мягкого лака известна с XVII века. Битумный лак. Для получения битумных лаков применяют битумы специальных марок с высокой температурой размягчения. С целью улучшения свойств лаков при их изготовлении к битумам добавляют различные смолы, масла. Битумные лаки при высыхании образуют черные пленки, обладающие водостойкостью и стойкостью к некоторым химическим реагентам, однако их антикоррозионные свойства в атмосферных условиях недостаточно высоки. Наиболее широко битумные материалы применяются для временной защиты металла, так как они значительно дешевле других материалов. Китайский лак. Берут 3 части бычьей крови (дефибрированной), смешивают с 4 частями гашеной извести (гидрата окиси кальция) и добавляют небольшое количество квасцов. Получающаяся жидкая кашицеобразная масса может быть сразу использована как лак. Бумага, холст и т.п., покрытые этой смесью, становятся гидрофобными. Нитролаки получают путем растворения нитрата целлюлозы (лакового коллоксилина) в смеси активных органических растворителей (в основном - кетонов и эфиров). Для направленного регулирования свойств лаков в композицию вводятся различные смолы (алкидные, аминоформальдегидные и др.). Нитролаки образуют твердые прозрачные практически бесцветные быстросохнущие пленки. Другие свойства в зависимости от применения могут варьироваться в довольно широких пределах. Чаще всего нитролаки применяют для лакирования изделий из дерева. В ряде случаев их используют для лакирования изделий из металла, нанося в качестве последнего слоя в многослойной лакокрасочной композиции. Венецианский терпентин (венецианский бальзам). Производится из лиственницы Larix Europea или Larix decidua; это - вязкая желтая жидкость, из которой нельзя выкристаллизовать смоляные кислоты и в этом отношении она отличается от обычного терпентина. Жидкость растворяется в спирте, эфире, ацетоне и скипидаре, но лишь частично растворима в нефтяных углеводородах. После процесса очистки данный вид терпентина более не обнаруживает тенденции приглушать тональность красок и образовывать трещины, но в смесях с нелетучими жирными маслами или нефтяными маслами приобретает очень клейкие, когезионные свойства. 368
Лаки для художественных работ Страсбургский терпентин (страсбургский бальзам). Производится из белой пихты Abies pectinata; жидкость по тону бледнее по сравнению с венецианским терпентином, процесс ее получения крайне сложен. Считается, что данный вид терпентина обладает защитными свойствами, надежно блокируя такие пигменты, как verdigris (патина), которые склонны к разложению. Однако при работе с современными пигментами такие качества, как правило, не являются необходимыми. Канадский бальзам. Смола (терпентин) добывается из смоляных карманов коры канадской пихты. Растворяется в ксилоле, хлороформе, эфире, но не в бензинах. Содержит до 25% эфирных масел и две смолы, одна из которых растворяется в спирте, другая нет. Кислотное число 84 - 87. Считается, что этот бальзам по свойствам напоминает страсбургский терпентин. Канадский бальзам бесцветен, а прозрачность и высокий показатель преломления делают его особенно ценным и эффективным. Копайский бальзам. Жидкость различной степени вязкости и состава, которая состоит в основном из свободных смоляных кислот и, следовательно, обладает высоким кислотным числом. Реставраторы картин когда-то использовали копайский бальзам для восстановления помутневшей или обесцвеченной масляной живописи. Поскольку невозможно полностью устранить следы копайского бальзама, в настоящее время от его использования отказываются. Полициктогексаноны удобны в обращении и образуют на поверхности легкое глянцевитое покрытие, но они содержат смолы с короткими цепочками, которые разрушаются при давлении и нагрузках. Поэтому, несмотря на легкую обратимость, это очень хрупкий материал. Эмульсионные лаки. Изготовляются на основе синтетических латексов с добавлением пластификаторов и вспомогательных веществ. Можно применять при настенной живописи и при приготовлении грунтов под живопись на холсте, картоне и бумаге. 369
Художественные краски и материалы 9. ОСНОВЫ ДЛЯ ЖИВОПИСИ Основа для живописи - это любая поверхность или материал, на которую наносятся краски. Их можно разделить на две основные группы: • эластичные (гибкие), к которым относятся холст, пергамент, кожа, пластик, бумага; • жесткие - дерево, металл, древесноволокнистые и древесностружечные материалы, фиброкартон, стекло, камень и т.п. Обе эти группы, в свою очередь, могут включать впитывающие (бумага, древесина, бетон) и невпитывающие (металл, пластик, стекло) основания. Различные техники живописи требуют различных основ. Так, акварелью пишут по бумаге и картону, изредка по дереву; темпера применяется на древесине, штукатурке и холсте; масло - на холсте, древесине, металле, бумаге; восковые краски используются на древесине и камне; акрил - на большинстве основ, кроме некоторых пластиков и т.д. Холст как основа для живописи относительно молод. Древние художники предпочитали работать в энкаустике на деревянных основах, а в Средние века эта практика дала толчок развитию и использованию яичной темперы на досках - первичной и важнейшей формы станковой живописи того времени. В период становления масляной живописи картины предпочитали писать на грунтованных деревянных досках. В тот период наиболее популярным древесным материалом были дуб или береза в Северной Европе, тополь - в Италии. Металл, главным образом медь (иногда бронзы и серебро), использовался реже. Живопись на досках, как правило, предназначалась для коллекционеров или в качестве фрагментов декора культовой архитектуры, поэтому картины были небольшими. В настоящее время многие художники работают на эластичных основах. Но для иконописцев древесина остается единственной «правильной» основой. Ниже приводится краткое описание основ, используемых сегодня в живописи наиболее часто. 9.1. ХОЛСТ Слово «холст» не означает какую-то конкретную ткань. Это принятое в художественной среде общее название материала из ткани, используемой для живописного основания. Холсты различаются упругостью, прочностью и способностью сохранять изначальное состояние при изменении температуры и влажности воздуха. Льняное, конопляное или хлопчатобумажное полотно, используемое после соответствующей обработки в качестве основы для живописи. До XIX в. холст изготовлялся из конопляной, льняной, шелковой тканей. Позже появляются новые текстильные волокна: хлопок, джут (особенно любимый немецкими экспрессионистами), кокос, синтетические волокна, бумажные ткани, стекловолокно и др. Как самостоятельную основу под живопись холст начинают регулярно использовать в XV веке в Италии. Эти первые холсты, имевшие тонкую структуру, покрывались тонким же красочным слоем. Они известны под названием «tela rensa». Однако еще в ХГѴ веке живопись на холсте клеевыми красками была известна в Италии как «немецкий метод». Древнерусские мастера стали пользоваться основами из холста лишь в XVII веке, в так называемой парусинной (портретной) живописи. Однако русские иконописцы знали и другой прием живописи на холсте, известный еще в XV веке, - исполнение небольших иконок (таблеток) на плотно залевкашенном с двух сторон одном или двух слоях склеенного холста. Появление в XVI в. крестообразно переплетенных и узорчатых тканей, которые придавали холсту шероховатую структуру. В XVII в. холсты ткали со слабым натяжением. Во Франции в это же время использовали простые и достаточно грубые по фактуре холсты. В XVIII в. появляются холсты, вытканные машинным способом, и первые холсты, целиком изготовленные на мануфактурах. 370
Основы для живописи Ткань в качестве основы для живописи имеет большие преимущества перед другими материалами, но обладает своими недостатками. Недостаток холста - слабая сопротивляемость внешним механическим воздействиям: его легко продавить, проколоть, порезать. Кроме того, холст заметно реагирует на изменение температуры и влажности воздуха, так как коэффициент расширения его очень велик. При изготовлении холста нужно учитывать два фактора: защиту волокна от разрушающего действия связующих веществ и красителей и соединение их с основой. Самыми прочными являются те холсты, нити которых тесно прилегают друг к другу и имеют одинаковое качество и толщину. Холсты для живописи должны быть небелеными, плотными, с ровным плетением, с нитями однородной толщины (основы и утка), без узлов и других неровностей на поверхности ткани (обрывов, торчащих нитей остатков костры). Они должны обладать большой прочностью и особенной стойкостью к различным воздействиям атмосферной влаги и температурным колебаниям. Отбеливание применяется в процессе производства холста для удаления примесей и нежелательной окраски, придания белого цвета и подготовки к крашению. Наиболее широко для этого используют растворы кислот и щелочей, окислители и восстановители, что отрицательно действует на прочность холста для живописи. Грунтованный холст может сохраняться десятками лет без каких-либо повреждений. До XIX века использовали льняной холст и реже пеньковый. Лишь в отдельных случаях применяли шелк. В XIX веке в связи со снижением требований к ремесленно-технологической стороне живописи стали применять ткань из хлопка, джута, шерсти. В 1786 году в Англии был изобретен первый механический ткацкий станок, а в 1805 году во Франции - станок для узорной ткани. Таким образом, с конца XVIII века в живописи наравне с ручным стал применяться холст машинной выработки, отличающийся большей равномерностью переплетения и значительной плотностью. В XVIII веке впервые появляются специальные холсты, загрунтованные на мануфактурах. 9.2. ЛЬНЯНОЕ ПОЛОТНО Льняная ткань изготавливается из волокон растения Linum usitatissimum (лен обыкновенный) — того самого, чьи семена применяются в производстве льняного масла. Для изготовления полотна растение собирают целиком (включая и корни) в период наивысшей степени созревания, далее его оставляют для перепревания в течение трех недель. Затем из этого материала прядется прочная нить, из которой и ткется холст. До появления бумаги книги писали на тканях. Одна из них — так называемая «Льняная книга» древних этрусков датируется 7 веком до н.э. Существуют свидетельства того, что человек возделывал лен еще в эпоху неолита. До конца XVI века в Европе преобладал тонкий льняной холст полотняного переплетения. Русские портретисты XVIII - первой половины XIX века обычно писали на льняных среднезернистых холстах полотняного переплетения ручной выработки. Льняное полотно прочное, хорошо впитывает влагу и быстро высыхает. Имеет серовато¬ желтоватый цвет. Благо- и атмосферостойко. Волокно льна в несравненно меньшей степени, чем другие, способно к структурным изменениям, вызываемым внешними физико-механическими воздействиями. По сравнению с другими тканями, льняное полотно не обладает механически правильным и ровным тканым рисунком благодаря особенностям плетения нити. Лен всегда проступает «живой» фактурой сквозь нанесенные слои краски. Эта органичная красота наиболее четко проявляется при использовании льняного полотна стандартной и более грубых разновидностей фактуры, однако холст даже более мелкий тонкий - так называемого «портретного» качества, обнаруживает изысканную неровность и шероховатость поверхности ткани. 371
Художественные краски и материалы Льняные холсты в зависимости от качества нитей и выделки можно подразделить на изготовленные из пряжи длинного волокна и из отходов первичной обработки пряжи - очёса и короткого волокна. Ткань из льняной пряжи длинного волокна имеет более ровную по толщине нить, она лучше, чем из короткого волокна и очёса, которая очень неравномерна (узлы, утолщения, утонынения), содержит остатки растительной эпидермы (костры). Важно помнить, что масляная живопись ранних периодов выполнялась тонкими слоями красок - в сравнении с более пастозной фактурой, характерной для современного искусства. Краска наносилась лессировками, поэтому ее целостный слой оставался относительно прозрачным. Следовательно, фактура льняного холста становилась одним из решающих факторов, определяющих характер завершенной работы. «Неправильность» рисунка ткани и встречающиеся кое-где узелки и шероховатости проявлялись через лессировки. Многообразие фактур художественного льняного полотна определяется количеством нитей на дюйм. Льняной холст средней фактуры содержит приблизительно 79 нитей на дюйм; холст гладкой фактуры - так называемого «портретного» качества - содержит от 90 нитей и более. Льняное полотно может быть как одиночного (SW), так и двойного (DW) переплетения. Полотно двойного переплетения гораздо прочнее, тяжелее, плотнее и, конечно же, дороже по сравнению с полотном одиночного переплетения. Оно более приемлемо для крупных живописных произведений. 9.3. ХЛОПЧАТОЕ ПОЛОТНО Хлопчатник в качестве основы представляет собой современную альтернативу льну. Он впервые начал использоваться в художественных целях в 30-х гг. XX в., и с тех пор его популярность многократно возросла, особенно в США. В отличие от льняного, хлопчатобумажный холст не занял столь престижной позиции, мало того, он получил негативные отзывы. Некоторые даже сочли хлопчатобумажный холст абсолютно непригодным в качестве основы. Однако хлопок обладает определенными преимуществами. Это прочный и недорогой материал. Так же, как и лен, он имеет в структуре ту же молекулу целлюлозы. По сравнению с льняной, нить хлопчатника несколько тоньше и значительно ровнее, что сказывается на фактурном рисунке ткани. Поэтому в сравнении с льняным холстом хлопок не обладает столь же интересной поверхностью. С другой стороны, ткань из хлопка более устойчива, чем лен, который имеет тенденцию к расширению и сжатию в зависимости от влажности, вызывая появление характерных «волн» вдоль границ холста. Одна из причин невысокой популярности хлопка заключается в том, что большинство имеющихся в продаже художественных хлопчатобумажных основ фактически являются слишком тонкими - в особенности те, которые натягиваются в заводских условиях. Высококачественный холст из хлопка должен быть достаточно тяжелым 340 - 430 г/м2. Хлопчатобумажный холст - соответствующим образом подготовленный, проклеенный и загрунтованный - превосходная основа для серьезной живописи маслом. «Ровная» или «правильная» фактура не является главным фактором, если краска наносится густым пастозным слоем. Если вы хотите использовать хлопок в качестве основы для живописи, приобретайте его в художественных салонах, а не в магазинах тканей. Хлопчатобумажная материя, купленная в магазинах тканей и предназначенная, как правило, для изготовления одежды, занавесей и других предметов, обрабатывается специальными смолами, которые уменьшают образование морщинок и складок. Различные градации хлопчатобумажного полотна, предлагаемого художественными салонами - обычно называемые «cotton duck» - производятся специально для художников. Это чистый необработанный материал; он не подвергается воздействию химикатов, которые в противном случае могут негативно влиять на грунт или клей. 372
Основы для живописи 9.4. СИНТЕТИЧЕСКИЕ ТКАНИ В XX - XXI вв. разработан целый ряд синтетических тканей: полиэстер, нейлон, полипропилен и др. Полиэстер создан на основе полиэтилентерефталата, обладает наилучшими характеристиками для использования в качестве живописного холста. Ткань обладает высокой прочностью и износостойкостью. Хорошо сохраняет форму, не мнется, устойчива к свету, малогигроскопичена (впитывает не более 0,5% воды), не дает усадку при стирке. Во многих отношениях превосходит льняные и хлопчатобумажные холсты. Полиэстер сохраняет линейные размеры и менее чем лен чувствителен к кислотному воздействию масляных красок. Он обладает хорошим сопротивлением растяжению, но при этом сохраняет свою эластичность. Не подвержен гниению. На полиэстерной основе могут использоваться те же грунтовки и клеевые растворы, применяемые с льняным или хлопчатобумажным полотном. Некоторые виды ткани покрыты поверхностным ворсом, который способствует хорошей адгезии при работе густыми плотными живописными материалами. Кроме того, художник может зачистить этот ворс наждачной бумагой между слоями грунтовки. Одной из важных характеристик является хорошая адгезия к большинству красок. 9.5. МЕШКОВИНА Грубая прочная ткань, вырабатываемая из толстой пряжи полотняным переплетением нитей. Пряжа для мешковины изготовляется из грубостебельных (жестких лубяных) волокон: конопли, джута, кенафа и т.п. Мешковина изготавливается из конопли - материала, из которого производят крепкие веревки и канаты, а также из чистых или с добавками джутовых и льняных волокон. Холст из этого прочного натурального волокна обладает однородным тканым рисунком с ярко выраженной крупноячеистой фактурой. Требует нанесения нескольких слоев грунта. Хорошая основа для пастозного нанесения красок. 9.6. ДЖУТОВОЕ ПОЛОТНО Джут с давних времен использовался для изготовления веревок и канатов. Полотно из этого сырья делают следующим способом: вначале волокна джута распределяют равномерно по толщине, затем их пробивают иглами дня переплетения верхних и нижних слоев, чтобы материал не рассыпался. Основные импортеры джутового полотна - Индия и Киргизия. Волокно джута обладает прекрасной прочностью, содержит лигнин, который делает его устойчивым к продолжительным воздействиям влаги. Джут не поражается молью, в малой степени подвержен биопоражению и световому разрушению. Джут теплостоек и сохраняет свои свойства при температуре до 300°С. Небольшое добавление льна в состав джутового полотна делает его эластичнее и мягче. Отличить 100% джут можно по окраске. Джутовое полотно обычно окрашено в светло-коричневый цвет, а джутовый войлок и льноватин - в серый и содержит костру (Костра - одревесневшие части стеблей прядильных растений - льна, конопли, кенафа и др., получаемые при их обработке). Холст из этого прочного натурального волокна обладает однородным тканым рисунком с ярко выраженной фактурой. Она заметно доминирует над другими элементами живописи. Это идеальная основа для работы в стиле энергичного и пастозного нанесения красок. Просветы между нитями джутового холста широкие, поэтому грунтовать его надо в несколько слоев. Мешковина из 100% джута с плотностью 260 - 500 г/м2 для художественных работ не подходит. 373
Художественные краски и материалы 9.7. ПЕНЬКОВЫЙ ХОЛСТ Изготавливается из пряжи, волокно которой получают из стеблей конопли. Имеет серо-белый и зеленоватый оттенок. В Венеции в XV - XVI столетиях писали на грубом небеленом пеньковом холсте, главным образом саржевого переплетения. Худшим сортом считается пряжа из волокон слабо желтого или коричневого цвета. Пеньковые волокна обладают высокой прочностью (из них даже изготовлялась броня) и стойкостью к водным растворам. В воде не набухает. Пеньковый, как и льняной холст, хорошо грунтуется. В настоящее время пеньковые холсты для живописи не выпускаются. 9.8. ХЛОПЧАТОБУМАЖНЫЙ ХОЛСТ Хлопчатобумажный холст (парусину) изготавливают из пряжи, получаемой из семян хлопчатника. Имеет кремово-белый цвет. По прочности значительно уступает льняным тканям. Не желтеет и не скручивается. Очень гигроскопичен (поглощает влагу), подвержен гниению, в нем легко развивается плесень. Натянутый на подрамнике холст ХБ через некоторое время провисает. Холст (парусина) хорошо воспринимает чернила и водные краски, которые на нем очень быстро высыхают. Для живописных целей не рекомендуется. 9.9. КОМБИНИРОВАННЫЙ ХОЛСТ Комбинированный холст наиболее распространен на рынке художественных материалов. Он вырабатывается из нитей, сочетающих растительные и химические волокна. Отечественным производством выпускаются так называемые полульняные холсты, состоящие из волокон льна и синтетических нитей. Такие холсты отличаются более светлым тоном, так как синтетические нити основы (из полиэстера или лавсана) - белые, блестящие, а льняные нити утка - серого цвета. Импортные холсты выпускаются в сочетании льна с хлопком, с полиэфиром, с полиэфиром и вискозой, хлопка с полиэфиром и вискозой или только с полиэфиром. Комбинированные холсты обладают различной эластичностью и устойчивостью. Каждый тип волокон по-разному поглощает влагу, изменяя при этом степень натяжения всей поверхности полотна на подрамнике. Неодинаковая гигроскопичность сырьевых материалов, а, следовательно, неодинаковая адгезия с грунтом становится причиной быстрого разрушения красочного слоя. 9.10. БУМАГА Мягкая основа. Благодаря свойственной бумаге высокой сорбции краски на ней высыхают быстрее и становятся матовыми. Многообразие фактур бумаги делают ее довольно популярной для живописцев. В северной провинции Китая Шэньси есть пещера Баоцяо. В 1957 году в ней обнаружили гробницу, где были найдены обрывки листов бумаги. Бумагу исследовали и установили, что она была изготовлена во II веке до н.э. Согласно китайским хроникам, изобретателем бумаги считался Цай Лунь - придворный Восточной династии Хань, который в 105 году н.э. преподнес императору бумагу, сделанную из древесной коры. Однако шведский археолог Фольке Бергман в марте 1931 года нашел тексты, написанные с 94 по 98 годы н.э., среди которых был найден обрывок бумажного листа. Сырьем для бумаги в Китае служили шелковые обрезки, отходы коконов шелкопряда, обрывки старых сетей. Их размачивали и вручную растирали между камнями. Полученную таким способом кашицу наливали на какую-нибудь гладкую поверхность и прижимали другим отшлифованным камнем. Кашица вылеживалась, сохла и превращалась в лепешку наподобие войлока. 374
Основы для живописи На рубеже II и III веков новой эры бумага, изготовленная из растительных волокон, не считалась в Китае редким материалом. В III веке она полностью вытеснила из употребления деревянные таблички, используемые для письма. Бумагу изготовляли определенного формата, цвета, веса, пропитывали специальными веществами, которые отпугивали вредных насекомых. Китайская бумага хранилась очень долго. Первые сведения о применении бумаги в живописи относятся к началу XII века. Полагают, что русское слово «бумага» происходит от татарского слова «бумуг», что значит хлопок. Вероятно, что впервые широкое ознакомление народа Руси с бумагой произошло в середине XIII века, когда хан Батый для сбора дани произвел первую всенародную перепись населения Руси на бумаге. Имеются сведения, что бумага собственного производства в России появилась в середине XVI века при Иване Грозном. До этого она ввозилась из Италии. К 1725 году в России уже было 5 мануфактур, производящих бумагу. Появившаяся в Европе бумага изготовлялась из тряпичных отходов ручным способом. В качестве проклеивающего вещества использовался животный, мучной, крахмальный и рыбий клей. В середине XIX века произошел переворот в бумажной промышленности - в 1848 году был открыт способ производства бумаги из механически перетертой древесины, которую поначалу применяли лишь как примесь к тряпичной массе. Во второй половине века были разработаны химические способы получения из дерева целлюлозы, и, начиная с 70-х годов XIX века, бумагу, в основном, стали изготовлять без тряпичной массы. В качестве проклейки бумаги кроме традиционных клеев стали использовать канифольный клей. Лучшей бумагой для рисунков итальянским карандашом и соусом считалась тряпичная бумага, так как всякая другая, в том числе и александрийская бумага (гладкая, высокого качества), предназначенная специально для рисования, при долгом трении растушкой, резинкой и т.п. легко теряет свою поверхность и делается ворсистой, чем, разумеется, портит рисунок. Бумага должна хорошо сочетаться с графическими материалами и в тоне и в цвете, не быть препятствием для технических приемов. Например, на более рыхлой, легко впитывающей акварель бумаге трудно писать пером тушью. Шероховатая бумага хороша для акварели, но не годится для работы пером. На гладкой лощеной мелованной бумаге бессмысленно рисовать мягкими материалами - пастелью или сангиной, но зато она хороша для работы тушью. Для рисунков углем выделываются специально разнообразные сорта бумаги с очень шероховатой и зернистой поверхностью. Изготовляется также бумага, подклеенная холстом. Можно наклеивать бумагу на холст крахмальным клейстером, в который добавляют небольшое количество столярного клея. При проклеивании бумаги с двух сторон применяют 4 - 5% раствор желатина. Затем бумагу натягивают на доску, подкладывая под нее еще один лист. Состав старинного желатинового грунта для бумаги. Желатин 100 г Масло льняное 200 г Мыло (детское) 10 г Цинковые сухие белила 300 г Глицерин 15 г Вода 1,5 л После высыхания грунт задубливается формалином. Большинство сортов выпускаемой сейчас цветной бумаги, за исключением некоторых желтых тонов, быстро теряют на свету свою окраску, принимая желтоватые оттенки. Бумага подбирается индивидуально под каждую технику и конкретные материалы. 375
Художественные краски и материалы 9.11. ПАПИРУС И ПЕРГАМЕНТ Родина папируса - Египет. Изготовляется из одноименного растения (семейства осоковых) - Cyperus paperus. Египтяне с древних времен пользуются технологией производства листов папируса разного размера. Самым древним папирусам около 5 тысяч лет. Один из древнейших фрагментов папирусного свитка был обнаружен в Саккара, в гробнице вельможи Хемака, современника царей I династии (с 3060 по 2864 гг. до н.э.), и в настоящее время хранится в собрании Египетского музея в Каире. Натуральный папирус можно поместить в воду, стирать, мять, и после вновь расправить. Папирусный лист очень эластичен и принимает первоначальный вид после серьезных механических воздействий. Склеивание нарезанных полосок от ствола дерева происходит за счет содержания в них клея на основе сахаров. Склейка после высыхания нерастворима в воде. Папирусы хорошо сохраняются лишь в сухом климате. В античном мире папирус появился примерно с VII века до н.э. В I тысячелетии до н.э. папирусная бумага получила широкое распространение в странах Средиземноморья. Был в употреблении до XII века. Секрет изготовления папируса был потерян, и только в XX веке он был вновь открыт доктором Рагабом, который и основал сеть мастерских, разбросанных в наши дни по Египту, в которых производят сам папирус и картины, являющиеся как копиями древних росписей, так и современным искусством. Отдельные куски папируса часто склеивались в огромные свитки - например, Большой папирус Харрис имеет в длину более 41 м. Несмотря на широкое использование папируса, уже в первые столетия нашей эры получает распространение пергамент. Более прочный и эластичный, он постепенно вытесняет привозимый из Египта папирус. Натуральный пергамент изготовлялся из недубленой сыромятной кожи. Назван по имени города Пергам в Малой Азии, где во II веке до н.э. имел широкое применение. По свидетельству греческого историка V в. до н.э. Ктесия, кожа уже в то время издавна употреблялась в качестве материала для письма у персов. Откуда она под именем «дифтера» (бнрѲера) перешла в Грецию, где употреблялись для письма обработанные овечьи и козьи шкуры. У евреев с древности и до наших дней пергамент известен под названием «гевиль», как канонический материал для записи Синайского Откровения. С развитием скотоводческой индустрии для написания еврейских священных свитков теперь могут использоваться исключительно шкуры кошерных видов животных (коровы, овцы, жирафы и т.п.). Как основа для живописи пергамент получил наиболее широкое применение в рукописях, которые украшались средневековыми мастерами. Использовали пергамент живописцы и следующих эпох - образцы живописи на пергаменте можно встретить во многих музеях мира. Широкое применение получил пергамент в ХѴНІ веке с развитием живописи пастелью. Сейчас под пергаментом понимают вид оберточной бумаги, не пропускающий воду и масло. Пергаментная бумага изготавливается из пористой фильтровальной бумаги. Фильтровальная бумага обрабатывается 50% раствором серной кислоты, при этом часть целлюлозы разрушается и закупоривает поры. Полученную бумагу принудительно сушат. 9.12. КАРТОН ВЕТОШНЫЙ Ветошный картон считается одним из лучших оснований для масляной живописи. Изготовляется перемолом ветоши с очисткой, обезжириванием и последующей проклейкой. Лучшие сорта ветошного (тряпичного) картона толщиной 4-6 мм и более вполне пригодны для основания под масляную и темперную живопись. Перед работой картон грунтуют клеевым раствором. Состав на основе животного клея надежно защитит картон от воздействия компонентов краски. Возможна защита и эмульсионными латексными составами. 376
Основы для живописи Кроме того, существуют специальные и предварительно проклеенные виды картона, предназначенные в качестве основ для масляной живописи. Ветошный картон - лучшая замена бумаги, когда требуется прочная основа для серьезной живописи. Основы из 100% ветошного картона прекрасно подходят для «консервации» живописных работ. Этот вид картона применим практически в любой технике - энкаустике, пастели, акриле, гуашевой, темперной и особенно в масляной живописи. 9.13. КАРТОН ДРЕВЕСНЫЙ Одной из основ для этюдов маслом служит загрунтованный древесный картон, изготовляемый фабричным способом, толщиной 5-7 мм. Для грунтовки эмульсионным составом листы тонкого древесного картона склеивают столярным клеем, а затем грунтуют. Однако такой картон по своим качествам большей частью не удовлетворяет требованиям живописи: краски на нем жухнут, растрескиваются и осыпаются, он подвержен сильному короблению, что приводит к крайне нежелательным для сохранности живописи последствиям. Большинство художников предпочитают грунтовать картон самостоятельно, пользуясь теми типами грунтов, которые применяются ими для живописи на холсте. Обычно употребляют лучшие сорта тряпичного или древесного картона толщиной 3-5 мм. Некоторые художники, прежде чем грунтовать картон, пропитывают его вареным маслом (олифой) и дают ему просохнуть 2-3 недели, а затем покрывают 1-2 слоями тонкотертых масляных свинцовых белил и хорошо просушивают. Подготовленный таким образом картон не подвержен короблению, на нем хорошо работать. Краски не жухнут и прочно сцепляются с поверхностью грунта, слегка прошлифованной шкуркой. Грунтованный древесный картон, особенно тонкий, легко подвергается короблению. Во избежание этого его оборотную сторону покрывают тонким слоем натурального пчелиного воска, растворенного в скипидаре, предварительно подогрев состав до 40 - 50°С. Восковой раствор наносят флейцем. Можно также покрыть оборотную сторону картона 1-2 слоями 10% латекса. 9.14. ДЕРЕВЯННЫЕ ДОСКИ Отличной основой для небольших по размерам картин, и главным образом этюдов, являются дощечки из хорошо выдержанной и высушенной древесины твердых пород (груши, чинары, красного дерева) и мягкой породы (липы), древесина которой не склонна к короблению и растрескиванию. Доски под живопись в разное время и в разных странах делались разной толщины. Толщина досок лучших фаюмских портретов не превышает 2-3 мм. Христианские иконы VI - -VIII веков написаны на досках толщиной 10 - 12 мм. На тонких досках написаны старые русские иконы. Напротив, в Италии раннего Возрождения, как позже и на Руси, использовали очень толстые доски. Картины северных мастеров ХѴП века написаны на досках толщиной 8-12 мм. Для досок, предназначенных под живопись маслом, нужно брать древесину, хорошо выдержанную и высушенную в естественных условиях (принудительная сушка ведет к растрескиванию древесины), а не в паровых сушилках, не имеющую каких-либо существенных пороков: гнили, червоточины, выпадов сучков, смолистости и т.п. Древесину хвойных пород рекомендуется обессмоливать спиртом, ацетоном или уайт-спиритом. Хорошо выстругав дощечку, ее следует во избежание возможного коробления и растрескивания выварить в горячей воде в течение 4-8 часов, осторожно выпарить потом воду, а затем просушить в естественных условиях в закрытом помещении 3-6 месяцев. Доску пропитывают олифой, разбавленными масляным лаком или проклеивают средней крепости водным раствором столярного или рыбьего клея. В некоторых случаях наклеивают на доску мягкую холстину, высушивают и грунтуют. 377
Художественные краски и материалы В средние века писали преимущественно на дубовых и тополевых досках, склеивая их между собой животным («бычьим» - «taurocolla») или костным клеем, на котором делался и грунт, или мучным клейстером, смешанным с гипсом или мелом. Употреблялся также клей из творога и извести (казеиновый клей), рецепт которого можно найти еще в знаменитых манускриптах Теофила. Для итальянской живописи в целом типичны основы из тополевых досок. Однако в районе Феррары широко применялся также орех, а в школах Эмилии - липа; для венецианской живописи характерны основы из ели, для болонской - из бука, а для школ Ломбардии - из пихты. Во Франции предпочитали основы из дуба. Однако в южных районах типичным было использование ореха и тополя, а для юго-востока Франции - пихты. Для немецкой живописи типичны основы из хвойных видов древесины - пихты, ели, сосны. Использовалась также липа, но только в тех районах, где она росла. В западных немецких школах преобладали основы из дуба. Во Фландрии и Голландии дуб был практически единственным материалом, которым пользовались живописцы этих стран до середины XVII века. Для основ испанских картин характерно применение сосны и тополя. Однако тополь преобладал в Каталонии, а в Кастилии и Арагоне - сосна. Древнерусские мастера обычно выбирали липовые, сосновые и еловые доски и значительно реже - буковые и грабовые. Особое предпочтение отдавалось легким липовым доскам. Доски из древесины твердых пород. Она более прочна и практически любой вид натуральной твердой древесины может стать основной для живописи - дуб, кедр, тополь, береза, грецкий орех или, например, красное дерево (сосна - менее пригодна, так как содержит много смол). Очень важно, чтобы дерево было зрелым (выдержанным) и не содержало влаги; на доске не должно быть трещин. Ее толщина должна быть в пределах от 2,5 и 0,5 см, при этом толщина от 1,5 и 0,7 см считается нормой. Если доска очень тонкая - она подвержена деформации, что приводит к растрескиванию красочного слоя. Большое количество живописных произведений конца XV в. выполнялись на переработанной древесине старых парусных судов - мореная древесина. Приготовление досок для живописи считалось настолько серьезным делом, что правительство Нидерландов в XVI - XVII веках монополизировало его. Лучшие столяры занялись изготовлением досок из безукоризненного и сухого дерева. Было даже запрещено, под угрозой штрафа, писать на досках, изготовленных не в правительственных мастерских. В русской иконописи чаще всего использовались липа и другие местные породы. На Юго- востоке (Византия, Египет) - кипарис, сикомора и пр. 9.15. ФАНЕРА Особый род основы, т.к. уже содержит связующее вещество, которое не всегда влагостойко. Состоит из склеенных между собой тонких деревянных дранок - шпона. Фанера использовалась в качестве основы под масляную, в основном этюдную живопись. Наиболее пригодна хорошо выдержанная сухая шести- и более слойная фанера. Качественная фанера для художественных работ изготавливается из березы, красного дерева и тополя, древесина которых представляет собой гладкий и прочный материал. Для повышения водостойкости фанеру варили в масле или олифе. После этой процедуры фанера должна отстояться 10-15 суток. Тонкослойную фанеру можно пластифицировать - хорошо пропитать горячей олифой с пластификаторами. По старой технологии пропитанную олифой фанеру грунтуют тонкостертыми масляными свинцовыми или свинцово-цинковыми белилами, нанося их 378
Основы для живописи последовательно двумя тонкими и ровными слоями, как следует просушивают в течение 10-15 суток. Белила предварительно разводят нефтяным разбавителем типа уайт-спирита (разбавитель № 2) или очищенным скипидаром (разбавитель № 4). Фанеру можно грунтовать также клеемеловыми и эмульсионными грунтами различного состава, применяемыми для холстов, но при этом его не пропитывают олифой, а сначала проклеивают один-два раза водным раствором рыбьего, желатинового или столярного клея средней крепости, просушивают проклейку и затем грунтуют 2-3 последовательно наносимыми тонкими слоями грунта того или иного состава. Загрунтовав фанеру, важно хорошо просушить ее в течение 7-10 суток (клеевой грунт) или 12-15 суток (эмульсионный). Хорошего качества грунтами для фанеры являются полумасляные, состоящие из 1 - 2 слоев клеемелового грунта и последнего, завершающего слоя свинцовых масляных белил. Можно применять и синтетические грунты того же состава, который используют для картона. 9.16. ОРГАЛИТ Оргалит или древесноволокнистая плита ДВП. Это синтетический материал, изготовленный из смеси измельченных волокон древесины и формальдегидной смолы. Смесь формуется, в результате чего образуется плоский лист. Оргалит производится в диапазоне от темно- коричневого (при температурах выше 170°С) цвета до кофейного (130 - 150°С), имеет как специально обработанную (закаленную), так и необработанную поверхности; может иметь обе «закаленные» поверхности. Обработанная сторона имеет значительную твердость и перед грунтованием потребует зачистки наждачной бумагой, т.е. создания шероховатости. Необработанная поверхность содержит больше волокон и характеризуется меньшей твердостью, напоминает ткань; поэтому благодаря абсорбирующей способности именно такая поверхность наиболее подходит для живописи. Оргалитовые листы менее прочны и долговечны, чем древесина, невлагостойки и могут служить основой для живописи только в помещении. 9.17. МЕТАЛЛ В качестве основания под масляную живопись можно применять пластины из различного металла. Толщина пластин должна быть не менее 2 мм Художники, как правило, выбирали медь. Однако есть и другие подходящие металлы - железо, цинк, нержавеющая сталь, олово (белая жесть) и алюминий. Хотя металлические основы в отличие от дерева и холста мало изменяются от перемены температуры и влажности окружающей среды, живопись на металле поражается коррозией. На картинах, написанных на меди, можно видеть темные пятна - результат взаимодействия металла и свободных кислот, содержащихся в связующем веществе красок. Поскольку металл - тяжелый материал, выполненные на нем живописные работы традиционно отличаются небольшим размером. Современные художники могут использовать легкий металлический «строительный» материал, который безупречен для работы над крупноформатными произведениями - так называемый «honeycomd aluminum» или «сотовый алюминий» (пористой структуры). «Алюминиевые соты» представляют собой два тонких листа алюминия, расположенных поверх сердцевины из волокнистого (профилированного) алюминия, напоминая, таким образом, гофрированный картон. Он производится в крупных плоских листах различной толщины, легко поддается обработке и резке. Важнейшее качество металла заключается в его гладкой поверхности. Он не изгибается и не деформируется в результате воздействия высыхающей краски. Однако перед началом работы металлическую основу следует очистить от ржавчины (иногда поверхность обрабатывается грубым абразивом для создания шероховатости или насекается сеткой) и покрыть ее грунтовкой 379
Художественные краски и материалы для металла, которая отличается от других грунтовок тем, что слегка протравливает гладкую поверхность металла и обеспечивает надежное сцепление между ней и красками. Не будь слоя грунтовки, масляные краски не смогли бы хорошо закрепиться на поверхности металла. В истории живописи известно исполнение работ на металлических листах. Но этот ввд основы не получил широкого распространения за исключением церковной живописи больших икон, составляющих убранство церквей. Наиболее распространенным металлом эпохи средневековья было железо. По железу писали как темперными, так и масляными красками. Медь и железо в эпоху средневековья применялись для живописи и для изделий прикладного декоративного искусства. Впервые на медных листах, выкованных вручную, стали писать итальянские живописцы в XVI веке. Начиная с этого времени, медь как основа для живописи преобладала над другими металлами. На меди писали нидерландцы и немцы, голландцы и фламандцы, испанцы и французы. Использовали медные доски в XVII веке и царские иконописцы, работавшие при Оружейной палате; хотя и не часто, писали на них и отдельные русские художники XVIII века. С середины XVIII века появляются картины на белой жести (луженом железе). Реже встречаются картины, написанные на основе из других металлов. В Австрии, например, в XVII - XVIII веках употребляли олово; среди произведений XIX столетия встречаются написанные на цинке и свинце. 9.18. СТЕКЛО Стеклом считается любой материал, который при охлаждении переходит из жидкого состояния в твердое без кристаллизации, независимо от его химического состава. В данном случае имеется в виду стекло, выпускаемое промышленностью и представляющее собой алюмосиликат щелочных металлов. На нем пишут витражными красками на основе гуммиарабика, масла, акрила и др. Для более прочного сцепления красочного слоя с поверхностью стекла его матируют (создают небольшую шероховатость). Для этого стекло протравливают плавиковой кислотой или просто зачищают мелкой шкуркой. Но вообще стекло благодаря своей хрупкости и недостаточно прочному сцеплению красочных слоев с его поверхностью является малоприемлемым основанием для живописи. Хотя гуашевые, темперные и масляные краски (содержащие необходимое количество ПАВ) могут хорошо ложиться на стеклянную поверхность. 380
Растворители и разбавители красок 10. РАСТВОРИТЕЛИ И РАЗБАВИТЕЛИ КРАСОК Для разбавления как промышленных, так и художественных лаков и красок используют: • разбавители - жидкости, совместимые с лакокрасочной системой без нарушения гомогенности, или жидкие связующие, которые при высыхании образуют равномерную пленку (олифы, лаки, оксоли) и составляют с разбавляемым материалом однородный состав; • растворители - жидкости, которые растворяют лаки, смолы или компоненты красок и при высыхании лакокрасочного материала испаряются. Универсальных растворителей и разбавителей для всех составов красок не существует. Практически специальные разбавители производятся только для некоторых индивидуальных пленкообразователей или их сополимеров. Для новых лакокрасочных материалов разрабатываются новые смесевые разбавители, которые можно применять для конкретного материала в определенных условиях эксплуатации. Растворители, в отличие от разбавителей, существуют для всех индивидуальных или комбинированных пленкообразователей. Растворители - вещества, способные растворять в себе другие вещества, т.е. образовывать с ними гомогенную систему. Для лакокрасочников интересны исключительно жидкие растворители. Растворителями могут служить: вода, минеральные кислоты, щелочи, растворы аммиака и комплексообразователей, а также органические вещества различных классов. Растворители могут использоваться: непосредственно для растворения различных компонентов красок; для разбавления готовых ЛКМ; для обезжиривания поверхности перед нанесением краски; дня придания определенных физико-технических характеристик данному красочному материалу (например, скорости отверждения, минимальной температуры пленкообразования, совмещения различных пленкообразователей и др.); для растворения или уничтожения старых лакокрасочных покрытий; для очистки произведений живописи в процессе реставрации и т.п. Каждый растворитель имеет строго определенную область применения, может растворять конкретные классы веществ и обладает индивидуальными физико-химическими характеристиками (температура и скорость испарения, плотность, токсичность и т.д.). Для растворения и разбавления пленкообразователей и готовых ЛКМ наиболее часто используются следующие растворители. • Ацетон (СзНбО) - кетон. Температура кипения 56,1°С. Смешивается с водой в любых соотношениях. Растворяет природные смолы, масла, полистирол, эпоксидные смолы, сополимеры винилхлорида, полиакрилаіы, хлоркаучук. • Бензин-растворитель (БР-2, нефрас 80/120) растворяет воски, жиры, каучуки, в горячем виде - полиэтилен. • Бензол (СбНб) - простейший ароматический углеводород. Температура кипения 80,1°С. Растворимость в воде 1,79 г/л, образует азеотропную смесь. Растворяет масла, жиры, воски, каучуки, эфиры целлюлозы, некоторые кремнийорганические смолы, в горячем виде - полиэтилен. • Бутилацетат (СбНігОг) - сложный эфир. Температура кипения 126,3°С. Малорастворим в воде. Растворяет эфиры целлюлозы, масла, жиры, хлоркаучук, виниловые сополимеры, карбинольные смолы. • Этилацетат (С4РІ8О2). Температура кипения 77,1°С. Растворимость в воде 12%. Растворяет эфиры целлюлозы, масла, жиры, воски, некоторые смолы. Зарегистрирован как пищевая добавка Е1504. • Метилацетат (СзНбОг) - сложный эфир. Температура кипения 57°С. По растворяющей способности - аналог ацетона. 381
Художественные краски и материалы • Дихлорэтан (СгЩСЬ). Температура кипения 57°С. Плохо растворим в воде, растворяет даммару, кумарон, виниловые полимеры, акрилаты, полистирол. Бурно реагирует с сильными окислителями, щелочными и щелочноземельными металлами. Агрессивен к железу и алюминию. • Метиловый спирт (СН3ОН). Температура кипения 64,7°С. Смешивается с водой в любых соотношениях. Растворяет нитраты целлюлозы, поливинилацетат, новолачные смолы. • Этиловый спирт (С2Н5ОН). Температура кипения 78,39°С. Смешивается с водой в любых соотношениях. Растворяет шеллак и некоторые другие природные смолы, поливинилацетат, нитраты целлюлозы. Является растворителем пищевых ароматизаторов (пищевая добавка Е1510). • Скипидар (терпентин, в очищенном виде обычно называется «пинен»), В воде нерастворим. Растворяет смолы: копалы, даммару, канифоль. Разбавитель масляных, алкидностирольных и эпоксидных красок (лаков). Ускоряет высыхание масляных красок. Использование скипидара в качестве растворителя красок впервые описано в 1740 г. • Сольвент (нефрас 130/150) - смесь ароматических углеводородов, нафтенов, парафинов и др. Растворяет масла, битумы, каучуки, мочевиноформальдегидные олигомеры, полиэфиры тетрофталевой кислоты, полиэфирамиды и полиэфиримиды. • Толуол (С6Н5СН3). Температура кипения 110,6°С. Растворимость в воде 53 г/100 г. Растворяет природные смолы, сложные эфиры целлюлозы, полистирол, кремнийорганические смолы. В смеси с другими растворителями (он - основная составляющая) растворяет эпоксидные, виниловые и акрилатные полимеры, хпоркаучук, тощие алкиды. В горячем виде растворяет полиэтилен. • Ксилол (СбНзСНзСНз). Температура кипения 144°С. В воде почти нерастворим. Лучшей растворяющей способностью обладает орто-ксилол - растворяет алкидные, стирольные, виниловые смолы и их сополимеры, органосиликатные и кремнийорганические полимеры. В смеси с другими растворителями растворяет эпоксидные смолы, хлоркаучук. • Уайт-спирит (нефрас 155/200) растворяет масла, воски, жирные алкиды, бутил- и циклокаучук, полибутилметакрилат, эпоксиэфиры. • Циклогексан (СбНп). Температура кипения 144°С. Растворяет эфиры целлюлозы, масла, жиры, воски, каучуки. Как самостоятельный растворитель применяется крайне редко. • Циклогексанон (СбНщО). Температура кипения 155,7°С. Растворимость в воде до 7%. Растворяет сложные эфиры целлюлозы, жиры, масла, воски, большинство природных и синтетических полимеров, органические красители. • Этилцеллозольв (С4Н10О2) - моноэтиловый эфир этиленгликоля. Температура кипения 135,6°С. Хорошо растворим в воде и в большинстве органических растворителей. Растворяет воски, масла, жиры, формальдегидные и карбинольные смолы, поливинилформальэтилаль (винифлекс). • Керосин (петролеум) - смесь жидких углеводородов. Температура кипения 150 - 310°С. В воде нерастворим. Растворяет нефтеполимерные смолы; разбавляет алкидные и масляные пленкообразователи. В лакокрасочной промышленности растворители наиболее широко используются для разбавления ЛКМ, что нецелесообразно проводить однокомпонентными растворителями. Разработаны специальные смесевые растворители, которые состоят из нескольких активных растворителей и так называемых буферных растворителей. Активным растворителем является 382
Растворители и разбавители красок тот, в котором пленкообразующий полимер образует истинный раствор (или, в некоторых случаях, устойчивую эмульсию). Истинным раствором называется гомогенная система, состоящая из двух или более компонентов. .Активный растворитель подбирается исходя из растворимости в нем используемого полимера и их химического строения (по принципу «неполярные вещества лучше растворяются в неполярных растворителях - а полярные в полярных»). Так, для нитроцеллюлозных и виниловых полимеров активными растворителями являются кетоны и простые эфиры; для масляных и алкидных пленкообразователей активными являются терпены и нефтяные растворители с температурой кипения 70 - 150°С; для кремнийорганических - ароматические углеводороды и т.д. Чаще всего активные растворители имеют хорошую летучесть. При выборе растворителей помимо их растворяющей способности необходимо руководствоваться и другими свойствами. Показатель преломления играет роль только в жидкой краске, т.к. после ее высыхания (в подавляющем большинстве случаев) растворитель целиком испаряется из красочного слоя. Испарение растворителя часто приводит к изменению тона или даже цвета высохшей краски. Одно из важнейших свойств растворителя (для лакокрасочника и реставратора) — скорость испарения. Ее можно характеризовать относительной летучестью, показывающей, во сколько раз медленнее испаряется наш растворитель по сравнению с эталоном. Сравнительная летучесть растворителей по этиловом}7 эфиру Название Коэффициент Этиловый эфир i Метилацетат 2,2 Амилацетат 13 Бутилацетат 11.8 Бутиловый спирт 33 Ацетон 2.1 Хлорбензол 12,5 Дихлорэтан 4,1 Ксилол 13,5 Уайт-спирит 3,5 Эгилацетат 2,9 Этиловый спирт 8,3 Толуол 6,1 Если скорость испарения велика и выше скорости миграции растворителя в объеме красочного слоя, то возможно формирование твердой пленки на поверхности незатвердевшего покрытия с образованием поверхностных дефектов, в частности типа «шагрень». Если скорость испарения мала, то замедляется формирование твердого лакокрасочного покрытия, возрастает вероятность дефектов; особенно нежелательно это в случае «твердеющих» (термореактивных) связующих, так как в этом случае растворитель частично остается в покрытии, ухудшая его свойства (образование кратеров, липкость пленки). Растворители влияют на процесс формирования покрытий, оказывая сильное воздействие на структуру и свойства пленок, полученных из растворов полимеров. Быстрое испарение не всегда положительно сказывается на равномерности полимеризации лакокрасочной пленки. Для регулирования времени испарения смесевого растворителя в него могут вводиться один или несколько буферных индивидуальных растворителей (хотя это и не является обязательным). 383
Художественные краски и материалы Буферные и активные растворители должны взаиморастворяться в определенных интервалах концентраций. Образующийся азеотроп имеет более длительное время испарения, чем индивидуальный активный растворитель, что способствует формированию равномерной лакокрасочной пленки. Все используемые в лакокрасочном материале растворители должны быть совместимы (или частично совместимы) с пленкообразователем и другими компонентами. Еще одной причиной использования смесевых растворителей является то, что в последнее время для изготовления качественных лакокрасочных материалов применяют модифицированные пленкообразователи, основанные на различных сополимерах, например акрилуретановые, виниловоэпоксидные, фенольномасляные и т.п. Для растворения таких сополимеров необходимо подбирать не один активный растворитель, а смесь индивидуальных растворителей, совместимых между собой. От растворителей и разбавителей требуется химическая инертность к связующему и другим компонентам лакокрасочного материала. Однако в некоторых случаях, наоборот, растворителем выбирают вещество, входящее при твердении в состав лаковой пленки (например, вода в казеиновых красках или стирол в лаках на основе ненасыщенных полиэфиров). Растворители могут вводиться в смеси для придания лакокрасочному материалу или полимерной пленке специальных свойств, например для регулирования тиксотропности, повышения блеска, предупреждения образования пленки при хранении или для предотвращения помутнения отвержденной пленки и т.д. Некоторые смесевые растворители используются для изготовления лакокрасочных материалов на основе несовместимых (или частично совместимых) пленкообразователей. Нередко смесевые растворители составляются, исходя из удобства применения и универсальности. В подобных случаях перед их использованием необходимо выяснить компонентный и процентный состав смесевого растворителя для предупреждения его негативного влияния на лакокрасочную систему. Смесевые разбавители дня различных видов пленкообразующих материалов Разбавитель Разбавляемые пленкообразователи №645 Нитроцеллюлозные лаки, шпатлевки общего и специального назначения №646 Нитроцеллюлозные, нитроцеллюлозноглифталевые, нитроцеллюлозно¬ эпоксидные, мочевино-меламино-формальдегидные, кремнийорганические №647 Нитроцеллюлозные №648 Эпоксидные, полиакрилатные, нитроцеллюлозные №649 Глифталевые, нитроглифталевые №650 Нитроцеллюлозные №651 Мочевино-, резорцино- и меламиноалкидные Р-4, Р-4А Перхлорвиниловые, эпоксидные, полиакрилатные Р-5, Р-5А Перхлорвиниловые, эпоксидные, кремнийорганические, полиакрилатные, нефтеполимерные Р-6 Меламиноформальдегидные, резиновые, поливинилбутиральные Р-7 Поливинилбутиральные, крезолоформальдегидные Р-11 Поливинилбутиральные, крезолоформальдегидные Р-12 Перхлорвиниловые, полиакрилатные Р-14 Эпоксидные (отверждаемые изоценатными отвердителями) Р-24 Перхлорвиниловые Р-40 Эпоксидные Р-60 Крезолоформальдегидные и поливинилбутиральные 384
Растворители и разбавители красок Разбавитель Разбавляемые пленкообразователи Р-83 Эпоксиэфир ные Р-119 Эпоксиэфир ные Р-189 Полиуретановые, уралкидные Р-197 Меламиноалкидные Р-198 Меламиноалкидные Р-210 Полиэфирные Р-219 Полиэфирные Р-265 Алквдноакр иловые Р-548 Полиакрилатные, эпоксидные Р-563 Полиакрилатные, эпоксидные Р-1101 Полиакрилатные Р-1166 Полиакрилатные и нитроцеллюлозные Р-1176 Полиуретановые Р-2106 Полиакрилатные амидсодержащие, эпоксидные Р-2115 Нитроакриловые Р-3160 Поливинилацетальные РЛ-176 Полиакрилатные, Полиуретановые РЛ-176 м. А Полиэфирные, Полиуретановые РЛ-251 Полиэфирные РЛ-277 Полиуретановые РЛ-278 Поливинилацетальные, нитроцеллюлозные РЛ-298 Эпоксидные, перхлорвиниловые, нефтеполимерные РЛ-541 Эпоксифенольные РС-2 Масляные, битумные, пентафталевые (тощие и средние) РП Эпоксидные, нефтеполимерные РВЛ Поливинилформальэтилальные РФГ Поливинилбутиральные РКЧ Хлоркаучуковые РТ-3 Эпоксидные РМЛ Нитроцеллюлозные РМЛ-315 Нитроцеллюлозные РКБ-1 Меламино-, карбамидо- и фенолоформальдегидные РКБ-2 Карбамидоформальдегидные РЭ-1В Меламиноалквдные, меламиноформальдегидные РЭ-2В Меламиноалквдные, меламиноформальдегидные РЭ-ЗВ Пентафталевые, глифталевые, меламиноалкидные РЭ-4В Пентафталевые, глифталевые, мочевиноформальдегидные РЭ-5В Перхлорвиниловые РЭ-6В Перхлорвиниловые РЭ-7В Нитроцеллюлозные РЭ-8В Алквдностирольные РЭ-9В Полиэфиракр штатные РЭ-10В Масляные краски, густотертые белила на природных неорганических пигментах РЭ-11В Эпоксидные РЭС-5107 Сополимер винилхлорида с винилацетатом 385
Художественные краски и материалы Органические растворители токсичны, поэтому при работе с ними необходимо соблюдать меры безопасности - проветривать помещение, где ведутся работы, и применять защитные приспособления — перчатки, респираторы и даже противогазы. По степени повышения токсичности растворители располагаются в такой последовательности: пропиленгликоль, пинен, скипидар, уайт-спирит, этилацетат, ацетон, бензол, толуол, ксилол, дихлорэтан. Большая проблема органических растворителей - горючесть. Их пары при определенных концентрациях с воздухом образуют взрывоопасные смеси. В помещениях, где хранятся материалы с растворителями или работают с ними, необходимо строго соблюдать противопожарные правила: нельзя разводить открытый огонь; подсоединения электроприборов должны исключать искрообразование; при открывании металлических емкостей с растворителями следует использовать инструмент, не вызывающий искрообразование. Пожароопасность и токсичность органических растворителей, присутствие которых в лакокрасочном материале необходимо только на стадии нанесения, делает использование материалов с такими растворителями крайне нерациональным. Лучший растворитель с точки зрения минимальной токсичности и пожаробезопасности - вода. Но и у нее есть недостатки: с ней нельзя работать при температуре ниже 0°С и она не способна растворять большинство масляных красок и эмалей. Последний недостаток преодолим путем замены растворов полимеров на их водные дисперсии, в которых вода является не растворителем, а разбавителем. 386
11. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Адгезия - сцепление красочной пленки с поверхностью подложки или с грунтовкой. Различают два типа адгезии: специфическую, характеризующую прочность сцепления краски с подложкой, и механическую, обусловленную проникновением краски (впитыванием) в поры подложки. Адгезионная прочность - это работа, которую необходимо затратить на разрушение адгезионной связи. Адсорбент - вещество, на поверхность которого адсорбируются (оседают, впитываются) другие вещества. Адсорбция - увеличение концентрации одного вещества на поверхности другого. Антиблокинг - свойство лакокрасочных покрытий не слипаться после высыхания. Эта характеристика важна при складывании рисунков в стопку или в альбом. Антикоагулянт - вещество, препятствующее слипанию мелких твердых частиц, диспергированных в жидкости, в более крупные агрегаты. Применяется как стабилизатор лакокрасочных дисперсий. Антикор - вещество (пигмент, наполнитель и т.п.), способное придавать поверхности или создавать на ней пленку или соединения, препятствующие окислению (разрушению) подложки. Применяются, в основном, в красках по металлу. Антиоксидант - вещество, замедляющее окисление. В красках используется как консервант и антипленкообразователь. Антипирен - вещество, создающее на поверхности или придающее обработанному материалу огнезащитные свойства. Антипленкообразователи. Применяются для предотвращения образования поверхностной пленки в процессе хранения красок и лаков. Для этой цели могут использоваться минеральные и растительные масла, многоатомные спирты, эфиры и др. Для водных художественных красок функцию антипленкообразователя отчасти выполняют глицерин и гликоли. Для масляных красок с успехом применяются оксимы - метилэтилкетоксим, циклогексаноноксим, ацетоноксим и др. (эффективны для систем на органических растворителях). Дозировка антипленкообразователя в композиции зависит от природы компонента (для некоторых производных фенола эффективной является концентрация не менее 5%), а также от состава, вязкости и природы лакокрасочного материала. Для органо- и водоразбавимых систем применяются, обычно, антипленкообразователи различной природы в количестве 0,2 - 0,5%. Антиседиментант - вещество, препятствующее оседанию твердых частиц в жидкости (в дисперсии). Антисептик - применяется и в водных, и в органоразбавимых красках. Придает окрашиваемому материалу повышенную стойкость к биологическим поражениям - плесени, грибкам, жукам древоточцам и т.д. Дозировка антисептика зависит от необходимой степени защиты материала. Атмосферостойкость - способность компонентов красок или лакокрасочных покрытий противостоять разрушительному действию атмосферных явлений - солнечного излучения, дождя, ветра и т.д. Белизна. Характеристика белых пигментов и наполнителей. Стандартом белизны служит поверхность свежеосажденного оксида магния, отражающая способность принимается за 100% падающего света (из этого же эталона рассчитывается условная белизна пигментов и наполнителей). Выражается в условных единицах. Биоцид - защищает краску и окрашиваемую поверхность от биоповреждений - грибов, плесени, бактерий. Может применяться в качестве консерванта для биозащиты краски при хранении. Дозировка биоцида 0,01 - 0,5% от рецептуры. 387
Блеск - способность лакокрасочного покрытия отражать падающий свет. Блескомер - прибор для измерения блеска покрытий фотоэлектрическим методом. Бронзирование - изменение внешнего вида покрытия - слабый блеск с бронзовым оттенком. Вискозиметр - прибор для измерения густоты жидкой краски или связующего. Согласно ГОСТу с 1993 года используют один из типов ротационного вискозиметра. Влагостойкость - способность компонентов красок или лакокрасочных покрытий противостоять воздействию атмосферной влаги. Водостойкость - способность компонентов красок или лакокрасочных покрытий противостоять долговременному воздействию воды. Водная краска - лакокрасочный материал, в котором одним из компонентов и разбавителем является вода. Может быть: вододисперсионной - взвесь твердых компонентов в воде или водоэмульсионной - эмульсия жидких компонентов в воде. Некоторые краски могут быть водоразбавляемыми, но не иметь в своем составе воды. Последние, строго говоря, к водным краскам не относятся. Время сушки - определяет время высыхания краски до момента, когда пыль из воздуха перестает прилипать к окрашенной поверхности. Высоконаполненные ЛКМ - краски с большим содержанием сухих пигментов и наполнителей. Обычно высоконаполненными можно считать краски с долей пигментов и наполнителей более 60 - 65%. Выцветание - осветление красочного покрытия от солнечного излучения, температуры или других факторов. Вязкость - определяет густоту краски или раствора связующего вещества. Сейчас измеряется по методу Брукфильда в сантипуазах (сПуаз). Может определяться по времени истечения жидкости через отверстие определенного диаметра. В России для этого используется вискозиметр ВЗ-246 с соплами диаметром, соответственно 2, 4 или 6 мм. Вязкость измеряется в секундах. Гели. Густые жидкие структурированные системы, обладающие неньютоновской реологией. Содержат высокомолекулярные и низкомолекулярные вещества и растворитель. Гелеобразователи - вещества, способные образовывать гель в жидкой среде. К ним относятся крахмалы, желатина, эфиры целлюлозы, аморфная двуокись кремния и др. Используются в красках для загущения и придания определенной тиксотропности. Глянцевость - наличие хорошего блеска у красочного покрытия. Гризайль - вид живописи, выполняемый одним цветом различной насыщенности. Важным является только тон, а не цвет предмета. Чаще всего выполняется сепией или углем. Гриндометр - прибор для измерения в микронах (мкм) размера твердых частиц красок. Грунтовка - первый подготовительный слой лакокрасочного покрытия. Предназначена для выравнивания подложки, заполнения пор, снижения впитывающей способности подложки, а также для лучшего сцепления краски с подложкой и создания определенного фона для картины. В качестве грунтовки могут использоваться растворы связующего или специально приготовленные наполненные суспензии. Суспензии содержат раствор связующего вещества и белый инертный наполнитель. Иногда в грунтовку вводят специальные добавки - биоциды, антикоры, антипирены и т.п. Диспергатор - высокоскоростное перемешивающее оборудование для создания однородных дисперсий. Диспергаторы. Поверхностно-активные химические соединения, используемые для проведения высокоэффективного измельчения пигментов и наполнителей при производстве наполненных пигментированных лакокрасочных материалов. Диспергаторы снижают поверхностную энергию измельчаемых частиц, что позволяет проводить измельчение при 388
меньших энергетических затратах, и препятствуют протеканию обратного процесса - агрегации, слипанию частиц. К диспергаторам также относят поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые стабилизируют коллоидные системы и препятствуют осаждению пигментов и наполнителей, расслоению. Неионогенные диспергирующие агенты уменьшают разницу в поверхностном натяжении и выступают в качестве смачивающих веществ: они вытесняют воздух с поверхности пигмента и поглощаются на поверхности. Диспергирующие добавки стабилизируют дисперсии пигмента, тем самым устраняется нерегулируемая флоккуляция. Дисперсия - в узком случае лакокрасочных материалов - это система, в которой мелкие твердые частицы распределены в жидкости во взвешенном состоянии. Дисперсионная среда жидкость, в которой взвешены дисперсные частицы. Дисперсность. Степень измельчения пигментов, которая в значительной мере определяет качество художественной краски. Многие пигменты при сильном измельчении принимают более яркий и интенсивный цвет, например: охра, ультрамарин, краплак, красный кадмий, берлинская лазурь и другие. Иные же пигменты, как, например, синий кобальт, теряют в цвете. Пигменты, находящиеся в виде больших глобул, имеют иной оттенок, так, краплак кажется темным, красные марсы - коричневыми, киноварь - серой. Тонко измельченный пигмент равномерно распределяется в красочном слое, придает ему однородность и прочность, а в акварели повышает прозрачность. Тончайшим измельчением пигментов достигается и прозрачность, необходимая в акварельных и других лессирующих красках. Прозрачность - это основное свойство, которое характеризует качество красок, применяемых для акварельной живописи. Часто наблюдается разделение красок при смешении различных плотностей: тяжелые оседают внутри красочного слоя, а легкие проникают вверх, иногда сильно меняя колорит живописи. При употреблении и смешении хорошо измельченных пигментов это явление устраняется. Если пигмент грубый и недостаточно измельчен, то при разведении красок большим количеством воды частицы его будут оседать и при нанесении на бумагу ложиться заметными отдельными крупинками или хлопьями. Тонкоизмельченный порошок сохраняет первоначальное состояние, не выпадает в осадок и даже при смешении с пигментами различных плотностей не расслаивается. Для каждой краски величина частиц различна: для природных пигментов - чем тоньше они измельчены, тем они ярче и красивее, для кроющих красок принята величина в 1 - 5 микрон; изумрудная зеленая, кобальт синий и зеленый при крупном измельчении дают лучшие оттенки, но красочный слой имеет зернистую поверхность. Часть пигментов при очень тонком измельчении теряет часть своей яркости и становится светлее (например, киноварь), поэтому измельчение для каждого пигмента имеет свой предел, т. е. оптимальную величину зерна. Для приготовления художественных красок следует применять высококачественные пигменты, проходящие без остатка через сито в 10 000 отв./см2, а для акварели в 16 000 OTB./CM2. Дышащее покрытие - лакокрасочное покрытие, через которое влага и воздух могут проходить снаружи к подложке и обратно. Жидксймкость - аналогично маслЩмкости, определяет количество жидкости, необходимое для создания пигментной пасты, пригодной для использования в качестве краски. 389
Загустители. Используются для придания лакокрасочному материалу определенной вязкости и тиксотропности, что позволяет наносить краски более толстыми мазками и препятствует стеканию Л КМ с вертикальных поверхностей. Загустители подбираются индивидуально к каждой лакокрасочной системе. Например, разработанные специально для латексных систем акриловые или полиуретановые загустители могут оказаться совершенно бесполезными в масляных или водных клеевых красках. Гидрофобизированные аэросилы или бентониты не дадут должного эффекта в водных системах, а широко используемые для водно-дисперсионных красок эфиры целлюлозы не смогут загустить органоразбавимые краски. Воски или парафины, которыми с древних времен пользовались для загущения и придания пастозности масляным краскам, бесполезны в большинстве водных красок. При применении некоторых загустителей краски остаются ньютоновскими жидкостями, т.е. их подвижность напрямую зависит от вязкости. Другие загустители придают краскам псевдопластичность - изменение вязкости в зависимости от прилагаемых внешних воздействий (усилий сдвига). На загустители могут влиять температура и кислотность среды, наличие ПАВ, окислителей или солей тяжелых металлов, присутствие ферментов и т.д. В связи с этим следует учитывать взаимное влияние всех компонентов лакокрасочной системы, а также внешние факторы. Существуют неорганические (каолин, бентонит, двуокись кремния и др.) и органические (камеди, эфиры целлюлозы, парафины и др.). Часто пользуются комбинацией нескольких загустителей, обеспечивая необходимые реологические свойства системы и стабилизируя ее. Большинство минеральных наполнителей (каолин, диатомит) снижают блеск лакокрасочной пленки. Некоторые загустители (крахмал, эфиры целлюлозы) понижают водостойкость. Парафины или дисперсии синтетических каучуков - повышают гидрофобность. Ингибитор - вещество или материал, замедляющий какой-либо процесс, например ингибитор коррозии замед ляет окисление (разрушение) материала. Инертный - химически не активный. Не вступает во взаимодействия с большинством веществ в нормальных условиях. Все пигменты и наполнители (за исключением функциональных) должны быть в высокой степени инертными, по крайней мере в тех составах и условиях эксплуатации, в которых они применяются. Интенсивность цвета - свойство пигмента придавать свой цвет при смешении с другими пигментами. Камедь. Природные или синтетические смолоподобные вещества. Выделяются на больных или «раненых» деревьях и их плодах Используются в качестве связующего и пленкообразователя в художественных красках Некоторые камеди применяются как загустители. Катализатор - вещество или материал, ускоряющий какой-либо процесс или реакцию. Кислотное число - определяет количество свободных жирных кислот, содержащихся в 1 г жира, и выражается количеством мг едкого кали (КОН), необходимого для их нейтрализации. Кислотность или pH. Отрицательный логарифм концентрации ионов водорода или показатель кислотности среды. Измеряется от 1 до 14. 1 - очень кислая, 7 - нейтральная, 14 - очень щелочная. Коагуляция - объединение мелких твердых частиц, диспергированных в жидкости, в крупные агрегаты. Это приводит к расслоению дисперсии. Коалесцент - вещество, способствующее соединению отдельных частиц латекса и обеспечивает однородность латексной пленки. Коалесценция - слипание, соединение отдельных частиц. Колорант - концентрат или сухой порошок пигмента, добавляемый в краску для придания ей цвета. 390
Консервант - обеспечивает длительное хранение краски, защищая ее от грибов, плесени и бактерий. Обычная дозировка 0,05 - 0,2% от общей рецептуры. Когезия -сцепление молекул внутри лакокрасочного слоя. Корпусная краска. Обладает высокой красящей способностью. Полностью или почти полностью закрашивает грунтовку и низлежащие слои. Обычно это гуашевые, темперные и силикатные краски. Содержат большое количество наполнителя и кроющий пигмент. Коэффициент отражения - отношение количества света, падающего на поверхность, к количеству света, отраженного от поверхности. Кракелюр. Трещины на старом красочном или лаковом слое. Появляются вследствие разрушения пленкообразователя. Обычно наблюдаются на старых масляных и темперных картинах, свидетельствуя о старинности картины. При нарушении технологии краски кракелюр может появиться уже через несколько лет. Существуют материалы для создания искусственного кракелюра. Красители. Вещества, придающие цвет окрашиваемому материалу. Растворимы в воде, масле или органических растворителях. Существуют как природные, так и синтетические. Подразделяются на водо-, спирто- и масло(жиро)растворимые. В живописи применяются только в осажденном, нерастворимом виде под названием «лаки» или «баканы». Кроющая способность - способность краски перекрывать цвет окрашиваемой поверхности до непрозрачности. Курант - инструмент для растирания пигментов на каменной плите. Имеет плоское основание и изготавливается из твердых минералов. Лак - прозрачный (иногда слабо окрашенный) раствор природной или синтетической смолы. После высыхания дает прозрачную пленку. Латекс - дисперсия очень мелких частиц синтетического каучука в воде. Лессирующая краска - прозрачная краска определенного цвета, но с низкой красящей способностью. Создает только тон на готовом рисунке. Личное письмо - написание лика (лица). Лощение - появление блеска на покрытии вследствие протирки или мытья. Люстр - неравномерность блеска или цвета покрытия в результате несоблюдения технологии окраски или сушки. Маслоемкость - определяет количество масла в граммах, которое необходимо добавить к 100 граммам пигмента или наполнителя для полного смачивания и образования пасты. Чем меньше маслоемкость, тем больше может быть количество пигмента в краске. Соответственно, укрывистость краски будет выше. Маслоемкость зависит не только от химической природы пигмента, но и от размера его частиц и поверхностной обработки. Матирующий агент - вводится в краску для снижения блеска высохшей пленки. Матовость - отсутствие блеска у красочного покрытия. Меление - появление белесого налета на поверхности в результате разрушения покрытия или некачественной краски. Миграция пигмента - всплывание или просачивание пигмента через красочные слои. Результат - появление пятен на уже давно высохшей картине. Характерный пример - черно- бурые пятна от асфальтового пигмента. Минимальная температура пленкообразовании (МТПО) минимальная температура, при которой может сформироваться лакокрасочная пленка. Для каждой краски МТПО индивидуальна. Водные краски могут образовывать покрытие при температурах выше 0°С. Снизить МТПО можно введение пластификаторов и специальных добавок. Накраска- краска, нанесенная на бумагу или другую подложку, для определения цвета, скорости высыхания, равномерности нанесения и т.п. 391
Наполнители. Инертные сухие компоненты краски. Не растворяются в воде, пленкообразователях и растворителях, но, в отличие от пигментов, не придают цвет краске и не обладают укрывистостью. Применяются для придания необходимой тиксотропности краскам. Как матирующие добавки, наполнители позволяют уменьшить или устранить блеск пленки. С этой же целью применяют стеараты цинка, кальция или алюминия. Такие наполнители, как тальк, бентонитовые глины, белая сажа (тонкодисперсная аморфная двуокись кремния), препятствуют осаждению пигментов и наполнителей и расслаиванию красок при хранении. Качество краски существенно зависит от массовых соотношений пигментов, наполнителей и пленкообразующего. В зависимости от свойств пигментов и наполнителей (плотность, маслоемкость, укрывистость), их содержание в кроющих красках колеблется от 30 до 80% от общей рецептуры. Насыпная плотность - характеристика, отражающая плотность упаковки порошка. Чисто техническая величина, облегчающая упаковку и транспортировку пигментов, наполнителей и некоторых других сухих компонентов. Насыщенность - характеристика цвета от светлого до темного. Изменяется в зависимости от соотношения пигмента и разбеливающего агента (пигмента или наполнителя). Неньютоновская жидкость - жидкость, текучесть которой, зависит от скорости сдвига. Текучесть неньютоновских жидкостей изменяется непропорционально прилагаемым усилиям. Ньютоновская жидкость - жидкость, в которой текучесть снижается пропорционально увеличению вязкости. Объемная концентрация пигмента (ОКП) - отражает концентрацию пигмента по отношению к общему объему всех компонентов краски. Омыление - гидролиз сложных эфиров (жиров) под действием щелочей с образованием спирта и кислоты (или ее соли - мыла). Оптические отбеливатели - применяются в белых красках, чтобы создать максимальный визуальный эффект белизны. Действие оптических отбеливателей основано на их способности поглощать ультрафиолетовое излучение в области 300 - 400 нм, преобразовывая его при этом в видимую часть спектра (400 - 500 нм), т.е. синий или фиолетовый свет. Отбеливающее действие основано на компенсации недостатка синего излучения в отраженном свете, что приводит к увеличению яркости обработанной поверхности и дает эффект ослепительной белизны. Зачастую для этой цели применяется ультрамарин. Для различных видов лакокрасочных материалов выпускаются оптические отбеливатели с определенными заданными свойствами, которые будут подходить для данного пленкообразователя и других компонентов лакокрасочной системы. Некоторые оптические отбеливатели являются бесцветными флуоресцентными красителями. Поглощая свет в ближней УФ-области, они флуоресцируют в фиолетовой, синей и зеленовато-синей частях видимой области спектра. Оптическое наложение их флуоресценции на желтые лучи, отраженные отбеливаемой композицией, вызывает ощущение повышенной белизны. С увеличением концентрации такого отбеливателя интенсивность флуоресценции и степень белизны повышается только до определенного предела. Выше отбеливатели начинают поглощать световые лучи в синей области спектра, тем самым уменьшая белизну композиции. Основность кислоты - количество атомов водорода, способных замещаться на металл. Основные цвета - три цвета, которые нельзя получить смешением двух или нескольких других. Желтый, Красный, Синий. Отлип - субъективная величина, определяющая степень высыхания красочной пленки, когда она еще прилипает к рукам или задерживает падающую пыль. 392
Отмучивание - применяется для очистки земляных пигментов - охр, сиен, каолина и т.п. Сначала пигмент высушивается и размалывается, а затем разводится в большом количестве воды. Вода растворяет присутствующие в пигменте водорастворимые органические и неорганические примеси, а затем сливается. Процесс может повторяться несколько раз для более высокой очистки. Палеохроизм - способность некоторых минералов обнаруживать различную окраску в проходящем через них свете при рассматривании по различным направлениям. Этим свойством обладают, например, лазурит, корунд, аквамарин. Палетки и гальки для растирания красок. Палетки - это плоские каменные плитки, на которых растирали краски при помощи каменных галек. Иногда используются современными реставраторами и художниками, которые сами приготовляют краски. Галька теперь носит название «курант». Пассивация металлов - переход поверхности металла в неактивное состояние. Происходит в результате образования поверхностных соединений, препятствующих коррозии. Пастозность - в живописи техника работы толстыми укрывистыми слоями, то же, что корпусная техника. Пастозная техника позволяет создавать объем и рельеф. Пеногасители. Используются для снижения образования пены при производстве, перемешивании и автоматическом нанесении ЛКМ. Вспененный ЛКМ, наносимый на поверхность, при высыхании образует большое количество кратеров и пузырей. Для этих целей используются т.н. антикратерные добавки или деаэраторы. В качестве пеногасителей используются силиконы, минеральные масла, углеводороды, их смеси, поливиниловые спирты, эфиры модифицированных жирных кислот и др. Для каждой лакокрасочной системы пеногаситель и его дозировка подбирается индивидуально, в зависимости от используемых в системе компонентов. Пеногасители на основе минеральных масел обычно предназначены для использования в матовых и полуглянцевых красках, а также в шпаклевках. Силиконовые пеногасители главным образом предназначены для использования в высококачественных глянцевых красках. Они наиболее удобны при использовании в широком диапазоне температур. Часто применяются комбинированные пеногасители, содержащие минеральное и силиконовое масла. Такие материалы в виде эмульсий пригодны для всех водных художественных красок. Пеногасители делятся по быстроте и эффективности действия. Некоторые рекомендуется вводить на начальной стадии изготовления краски, а другие уже в самом конце. Пигменты - Твердые вещества, не растворимые в воде, связующем веществе и в используемых растворителях. Отвечают за цвет краски. В качестве пигментов применяют металлы (порошки алюминия, цинка, бронзы и т.п.), окислы и соли металлов. В зависимости от поставленной задачи могут применяться не только минеральные, но и органические пигменты (фталоцианиновые, краплаки, азокрасители, тиоиндиговые и др.), которые, в отличие от растворимых органических красителей, находятся в краске в дисперсном состоянии. Сульфиды цинка, кальция, кадмия, а также их смеси применяются в качестве пигментов для светящихся фосфоресцирующих красок временного действия. Смолы, окрашенные некоторыми органическими красителями, переведенные в нерастворимое состояние и измельченные до 3 - 10 мкм, применяют в качестве пигментов для флуоресцирующих красок. Пластификаторы. Вводятся для повышения эластичности, ударной вязкости, расширения температурного диапазона эксплуатации лакокрасочных пленок. Введения пластификаторов особенно требуют высоконаполненные ЛКМ. Пластификаторами многих полярных пленкообразователей являются эфиры кислот (фталевой, фосфорной, адипиновой и др.). Эти практически нелетучие органические маслообразные жидкости с относительно высокой температурой кипения хорошо растворяют пленкообразующие вещества и смешиваются с растворителями и разбавителями. 393
Пластификаторы необходимы для жестких пленкообразователей (наир., нитроцеллюлозных), пленки которых (без пластификаторов) плохо прилипают к покрываемой поверхности, легко морщатся и растрескиваются. Наиболее распространенные: сложные эфиры фталевой кислоты (фталаты), алифатические эфиры карбоновых кислот, фосфорной кислоты (фосфаты) и низкомолекулярные полиэфиры. Применяют также хлорированные парафины, кремнийорганические жидкости, эпоксидированное соевое масло, парафины, продукты лесохимического производства и др. В промышленности широко используют фталаты и среди них ди(2-этилгексил)фталат, который применяют для пластификации ПВХ и эфиров целлюлозы. По свойствам к нему близки фталаты синтетических высших жирных спиртов фракций Сб-Сю, С7-С10 нормального строения, а также изооктилового, изононилового и изодецилового спиртов, обладающие низкой летучестью. Высокая теплостойкость композиций достигается при применении в качестве пластификаторов эфиров тримеллитовой и пиромеллитовой кислот. Для получения морозостойких полимерных композиций используют эфиры алифатических дикарбоновых кислот, преимущественно адипиновой, себациновой и 1,10-декандикарбоновой. Фосфатные пластификаторы сообщают полимерным композициям также огнестойкость (галогенфосфорсодержащие пластификаторы) или морозостойкость и огнестойкость (триалкил- и триарилфосфаты). Трибутилфосфат имеет очень высокую совместимость с различными полимерами. Он применяется для пластификации целлюлозных, полиэфирных, латексных, виниловых пленкообразователей. Покрытия получаются морозо- и светостойкими. Действие пластификаторов сводится к взаимодействию с полимером и к раздвижению его макромолекул и агрегатов макромолекул, к ослаблению межмолекулярных сил между ними. Т.е. пластификатор выступает как смазка между макромолекулами полимера. Это сопровождается повышением эластичности, адгезионной способности, морозостойкости, снижением температуры размягчения и др. Пластификаторы, которые не встраиваются в структуру полимера, обладают свойством выпотевать, т.е. выделяться в виде капель из лакокрасочной пленки. Выпотевание может происходить вследствие изменения температуры (зависит от соотношения полимера и пластификатора) или, в случае жидких пластификаторов, в результате погружения в воду. В последнем случае вводятся дополнительные сопластификаторы. Красочные пленки на основе природных масел и смол более подвержены выпотеванию, чем краски на основе синтетических полимеров. Для повышения совместимости пленкообразователей и некоторых пластификаторов, содержащих гидроксильные группы, их этерифицируют уксусной, пропионовой или масляной кислотой, а также вводят стабилизаторы. Для совмещения полимеров с пластификаторами используют различные способы: диспергирование полимера в растворе или эмульсии пластификаторов, добавление пластификаторов к мономерам перед их полимеризацией или поликонденсацией, введение пластификаторов в многокомпонентную полимерную композицию и т.д. Пластификаторы способствуют более равномерному растеканию красок и меньшей поверхностной деформации красочных пленок. Некоторые пластификаторы могут не только модифицировать физико-механические свойства полимерной композиции, но и придавать ей специфически свойства: повышают влагостойкость, служат антипиренами, антиоксидантами, повышают светостойкость, выступают в качестве красителей и пр. Пленкообразующие вещества. Синтетические или природные вещества, которые при высыхании образует на поверхности однородную пленку. По происхождению - это органические вещества, которые можно подразделить на природные (растительные масла, природные смолы, камеди) и синтетические (олифы, синтетические полимеры и дисперсии). 394
Кроме того существуют неорганические пленкообразователи, например, жидкое стекло или полифосфаты. Пленкообразователи могут быть одно- или двухкомпонентными. В художественных красках применяются, в основном, однокомпонентные пленкообразователи, двухкомпонентные более применимы для декоративных, реставрационных или малярных ЛКМ. Отверждение может происходить за счет испарения растворителя (обратимые покрытия) или за счет протекания химических реакций (необратимые покрытия). Часто для придания лакокрасочному покрытию определенных свойств используют композиции на основе нескольких пленкообразователей: масляно-смоляные, масляно¬ казеиновые, воско-смоляные и т.п. Применяют пленкообразователи обычно в виде растворов или дисперсий в органических растворителях или воде. Используются и безрастворные краски - восковые. Нанесенное лакокрасочное покрытие должно высыхать при заданных температурах в течение ограниченного времени (обычно от 0,5 до 24 часов) и представлять собой однородную пленку, обладающую хорошей адгезией к подложке (основе). Толщина покрытия может быть от 1 до 400 мкм. Пленкообразователь обычно выполняет функцию связующего вещества в наполненных (содержащих твердые компоненты) лакокрасочных материалах. Побежалость - эффект радужного разноцветий в тонкой поверхностной пленке. Подложка - любая поверхность, на которую наносится краска. Подмалевок - подготовительная работа над картиной, эскиз. Показатель преломления (коэффициент преломления) оптическая характеристика среды, связанная с преломлением света на границе раздела двух сред. Показатель преломления зависит как от свойств среды, так и от длины волны света и увеличивается с уменьшением длины волны. Абсолютный показатель преломления вычисляется при переходе света из вакуума в данную среду и для всех жидких, твердых и газообразных веществ колеблется от 1 до 2 (в редких случаях выше 2). Показатель преломления воздуха 1,000292. Чем больше разница в показателях преломления, например пигмента и пленкообразователи, тем краска будет более кроющей. Если показатели преломления пленкообразователя и пигмента близки - краска будет лессирующей. Полимент - клеящий состав под позолоту. Традиционно изготовлялся на основе охры, мумии и жженой сиены. Растертая сухая смесь замешивалась на яичном белке. Иногда в состав полимента входили болюс, воск китовый жир и яичный белок. На полимент наносится сусальное золото. В некоторых случаях полиментом называют грунт из глины, воска и масла, который использовался для покрытия дерева перед позолотой. Полиментом также называют тонирование дерева с последующей полировкой «под позолоту». Сейчас под названием полимент зачастую продают глину, которая смешивается с мездровым клеем, желатином или яичным белком непосредственно перед применением. Мастера позолотчики обычно готовят полимент сами. Порозаполнитель - жидкое вещество или дисперсия, которая наносится на пористые поверхности для предотвращения излишнего впитывания краски в подложку. Преломление света - изменение направления распространения световой волны (светового луча) при прохождении через границу раздела двух различных прозрачных сред. Разбел - оттенок, полученный при смешении определенного количества хроматической (цветной) краски и белой краски. Выражается соотношением 1:1, 1:10, 1:100 и др. Разбеливающая способность - способность белых пигментов осветлять другие пигменты или пигментные пасты. Во всех странах сейчас в качестве разбеливающего пигмента используют двуокись титана. Измеряется в условных единицах относительно эталона. Рассеивающая способность - способность пигмента к отражению света видимой части спектра определенных длин волн. В отличие от цветных пигментов, которые обеспечивают 395
укрывистость за счет поглощения определенных длин волн видимого спектра света, диоксид титана и прочие белые пигменты достигают этого путем рассеивания света. Эффект рассеивания в этом случае возможен благодаря тому, что белый пигмент преломляет свет. Растворимость - способность вещества образовывать однородные системы с другими веществами. Для пигментов и наполнителей выражается в % или в г/л. Растворимость пигментов обычно не более ІО'4 г/л. Растворители и разбавители. Растворители используются для растворения пленкообразователей: масел, природных и синтетических смол, полимеров и других соединений при изготовлении лаков и красок. Разбавители применяются для доведения лакокрасочного материала до рабочей консистенции. Растворители могут быть неорганическими (вода, аммиак) и органическими (скипидар, спирты, ароматические углеводороды и др.). В большинстве случаев для органоразбавимых красок создаются смесевые растворители. Растекаемость краски - способность краски равномерно разноситься по поверхности. Растекатели - поверхностно-активные вещества, обеспечивающие равномерное разнесение краски по подложке. Реологические свойства - определяют вязкость, текучесть, упругость различных жидкостей. Ржавчина - окислы и гидроокислы железа от желтого до темно-бурого цвета. Образуются при воздействии на железо и его соединения воды и кислорода. Железоокисные пигменты составляют очень большую группу пигментов, которые с древних времен используются во всех родах живописи. Седиментация оседание твердых частиц, взвешенных в жидкой фазе. Светостойкость. Способность пигментов оставаться неизменными по цветовому тону под длительным воздействием солнечного излучения. Под влиянием солнечного света цвет многих пигментов и красок изменяется: они выцветают, темнеют, изменяют свой тон, яркость и блеск. Для малярных пигментов светостойкость, безусловно, весьма важная характеристика, но фасад дома, гараж или забор при выцветании через 5-10 (максимум 20 - 25) лет могут быть перекрашены. Это нельзя сделать с картиной или фреской, которые должны простоять века. Для пигментов, как и для самих художественных красок, срок 100 лет является далеко не пределом необходимой стойкости. Выцветание пигментов происходит преимущественно в результате фотохимических реакций, и действие солнечного света существенно усиливается в присутствии кислорода, повышении температуры и влажности. Часто наблюдается, что цвет, изменившийся внутри помещения в темноте, восстанавливается на свету или наоборот. Это явление называется фототропией и объясняется поглощением фототропным веществом ультрафиолетовых или вообще коротковолновых лучей. Так, например, титановые белила после пребывания на свету теряют свою желтизну или литопон, потемневший на свету, в темноте опять приобретает свой исходный белый цвет. Кроме того, важна химическая природа пигмента и его кристаллическое строение, а также природа пленкообразователя краски. Например, светло-желтые сульфиды кадмия выцветают вследствие окисления серы кислородом воздуха и перехода сульфида кадмия в белую соль сернокислого кадмия. Стронциановая желтая и желтые хромовые пигменты зеленеют в результате восстановления соединений хрома органическими составляющими пленкообразователя краски, переводя их частично из шестивалентного в трехвалентный, т.е. в окись хрома. Особенно активно протекают процессы окисления и выцветания краплака красного, фиолетового и розового при совместном действии света, влаги и воздуха. Под влиянием света киноварь иногда видоизменяет форму и переходит из кристаллической в аморфную, сильно темнея при этом. 396
Берлинская лазурь также темнеет, но накраски, будучи помещенными в темноту, восстанавливают свой первоначальный оттенок, тогда как киноварь не восстанавливается. Следовательно, изменения цвета бывают обратимые и необратимые. Но, например, литопон или окись цинка, содержащая примеси соединений свинца, на солнечном свету сереют, тогда как при внесении в темноту постепенно приобретают первоначальный белый цвет (хотя и не полностью). Органические пигменты группы ализарина более светостойки, чем анилиновые. Есть, однако, случаи, когда даже незначительная разница химического строения обуславливает большое различие в действии света. Так, индиго весьма светостоек, а индигокармин быстро выцветает. Сейчас производится много синтетических органических пигментов, которые обладают высокой стойкостью к свету. При этом пищевые пигменты и красители, используемые для производства детских красок, зачастую имеют низкую светостойкость. Некоторые, особенно смесевые пигменты, могут изменить цветовой тон или полностью обесцветиться буквально за несколько часов. Наиболее сильное воздействие на пигменты из всего солнечного спектра оказывает ультрафиолетовое (УФ) излучение (10 - 400 нм) и, особенно его ближний диапазон 315 — 400 нм, т.к. коротковолновое излучение сильно поглощается атмосферой. Надо при этом иметь в виду, что действие солнечного света и УФ-лучей не тождественно, и на основании испытания краски облучением только кварцевой лампой нельзя судить о ее светостойкости. Хотя специальные УФ-лампы, излучающие волны 253,7 нм, используют для обеззараживания воды, используемой для изготовления водных красок. Под влиянием ультрафиолетовых лучей некоторые краски выгорают медленнее, чем на солнце, поэтому данные по испытанию, полученные одним способом, должны непременно сопоставляться с данными испытаний, полученными другим способом. Для повышения светостойкости пигментов проводят модифицирование их поверхности, например, оксидами и гидроксидами алюминия и цинка. Чтобы обеспечить прочность и долговечность живописных произведений, необходимо применять в живописи краски, обладающие высокой светостойкостью, чтобы картины сохранили первоначальный колорит в течение многих веков. Светоустойчивость см. Светостойкость. Связующее - вещество, которое соединяет частицы краски для получения однородной пленки. Иногда выступает в качестве пленкообразователя и стабилизатора. Синергизм - способность двух и более веществ усиливать действие друг друга. Смачиватели. Ускоряют увлажнение пигментных агломератов связующим. Смачивают поверхность, на которую наносится краска, облегчают разнесение краски по поверхности. Один и тот же продукт может быть многофункциональным - смачивающим и диспергирующим агентом. Смачивающие и диспергирующие добавки предназначены для облегчения введения пигментов и наполнителей в лакокрасочные материалы. Некоторые смачивающие добавки служат для облегчения введения гидрофильных компонентов в водную систему. Так, например, для введения в водную краску некоторых эфиров целлюлозы их рекомендуется предварительно смочить 2-3 основными спиртами. Снятое молоко - обрат, молоко, полученное после отделения сливок. Содержание жира не более 0,5%. Солюбилизаторы. Поверхностно-активные вещества, эмульгаторы, обеспечивающие стабильность разнородной эмульсионно-дисперсионной системы. В водных красках солюбилизаторы растворяют жиры, масла и другие гидрофобные жидкости. В качестве солюбилизаторов наиболее эффективны смеси веществ. Степень перетира - то же, что дисперсность. Суспензия - система, в которой мелкие твердые частицы распределены в жидкости во взвешенном состоянии. 397
Таблитчатые кристаллы - плоские кристаллы, имеющие две широкие грани. Таблитчатой структурой могут обладать многие пигментные минералы, например, кальцит, слюда, вульфенит, азурит, гематит и др. Твердость - определяет механическую нагрузку, которую может выдержать материал без образования на нем царапин. Общепринято для пигментов и наполнителей определение твердости по шкале Мооса. В шкале от 1 до 10 указаны по возрастающей твердости минералы от самого мягкого - талька (1), до самого твердого - алмаза (10). Любой минерал с более высоким значением твердости может поцарапать любой более мягкий. Текучесть - величина, обратная вязкости. Свойство жидкостей или гелей деформироваться при механическом воздействии. Термостойкость. Определяется температурой, до которой пигмент или наполнитель остается неизменным. До достижения температуры термостойкости пигменты не изменяют свой цвет и тон, не плавятся, не разлагаются и не изменяют других своих физико¬ химических характеристик. Тиксотропность - свойство жидкостей или гелей изменять свою вязкость при механическом воздействии. Ударная вязкость - способность материала противостоять (поглощать энергию) ударным нагрузкам. Удельная поверхность - суммарная поверхность единицы массы порошкообразного материала. Удельная поверхность пигментов колеблется в интервале от 1 до 100 м2/г. С уменьшением размера частиц увеличивается удельная поверхность. Для частиц плотных веществ удельная поверхность будет меньше, чем для пористых веществ той же дисперсности. Укрывястость или кроющая сила - это способность красок или пигментов при нанесении их тонким слоем закрывать и делать невидимым цвет грунта или нижнего красочного слоя. Для пигмента - это его количество, необходимое для создания пасты, которой можно закрасить до непрозрачности 1 м2 поверхности. Измеряется в г/м2. По кроющей силе художественные краски разделяются на укрывистые, полулессировочные и лессировочные. Кроющая способность красок зависит от разности показателей преломления связующего вещества и пигмента. Если коэффициент преломления пигмента равен или близок показателю преломления связующего вещества, то падающий на поверхность краски свет не отражается, а полностью проходит через нее и краска настолько сильно просвечивает, что кажется нам прозрачной лессировочной. Укрывистой краска становится в том случае, когда коэффициент преломления связующего меньше коэффициента преломления пигмента, ибо часть света при этом отражается от поверхности и она кажется непрозрачной - укрывистой. Один и тот же пигмент, перетертый со связующим, имеющим разные коэффициенты преломления, может давать и корпусную, и лессировочную краску, например, сиена, умбра, кобальт синий, краплак и другие с маслом дают лессировочную краску, а с клеевым связующим более или менее укрывистую. Пигменты аморфные, в отличие от кристаллических, обладают большей прозрачностью. Небольшое количество красок, применяемых в живописи, должно быть кроющими, для выражения тончайших цветовых нюансов и глубины тона живописцу наиболее необходимы прозрачные краски. Ультрафиолетовое излучение (УФ-излучение). Спектр излучения, лежащий в диапазоне ниже видимого фиолетового света, приблизительно от 10 до 400 нм. Наиболее пагубно влияет на сохранность картин, а также на свойства компонентов красок, в частности пигментов. Говоря о светостойкости пигментов, имеют в виду, в первую очередь, стойкость к УФ-излучению. 398
Флокуляция - один из видов коагуляции. Мелкие твердые частицы, взвешенные в жидкости, образуют крупные хлопьевидные скопления, что приводит к расслоению дисперсии. Фотохимическая активность пигмента - ускоренная деструкция или изменение цвета (оттенка) пигмента вследствие воздействия солнечного излучения. Может привести к разрушению пленкообразователя вблизи поверхности частиц пигмента. Фунгицид - один из видов биоцидов. Добавляется в краски для борьбы с грибковыми поражениями. Рекомендуемая доза 0,05 - 0,5%. Особенно важны при изготовлении фресковых красок и красок по деревянному основанию. Цвет - свойство пигмента, которое зависит от его химической природы, строения, формы частиц, дисперсности и условий отражения света. Определяется спектрофотометрическими методами. Цветостойкость - неизменность цвета краски или пигмента под действием внешних факторов со временем. Число омыления - определяется количеством мг гидроксида калия для омыления глицеридов и нейтрализации свободных жирных кислот, содержащихся в 1 г жира. Йодное число - определяет количество ненасыщенных жирных кислот, входящих в состав жиров или ароматических углеводородов. Выражается в г йода на 100 г органического вещества. Эластичность. Возможность покрытия сжиматься и растягиваться без повреждений при механическом или температурном воздействии. Измеряется в % по отношению к нормальному состоянию. Эмульгаторы. Лакокрасочные материалы зачастую состоят из нескольких несовместимых (т.е. не обладающих заметной взаимной растворимостью) или не полностью совместимых жидкостей. Для того чтобы получить устойчивую эмульсию на основе таких жидкостей, используют эмульгаторы. Эмульгаторы - это стабилизаторы эмульсий; вещества, облегчающие эмульгирование и придающие эмульсиям устойчивость. Действие эмульгаторов обусловлено их способностью скапливаться на границе двух жидких фаз, снижая межфазное натяжение, и создавать вокруг капель защитный слой, препятствующий коагуляции и коалесценции. Основные типы эмульгаторов: мыла и мылоподобные поверхностно-активные вещества, растворимые высокомолекулярные соединения, высокодисперсные твердые тела. При выборе различных веществ в качестве эмульгаторов руководствуются общим правилом: эмульгаторы всегда лучше растворяются в дисперсионной среде, чем в дисперсной фазе, а в случае твердых нерастворимых эмульгаторов - лучше смачиваются ею. Поэтому для получения эмульсий типа «масло в воде» пригодны, например, олеат натрия, поливиниловый спирт, гидрофильные глинистые минералы (например, бентониты, каолин), а для эмульсий типа «вода в масле» - металлические мыла, асфальто-смолистые вещества, сажа. Смеси веществ обычно более эффективны как эмульгаторы, чем индивидуальные вещества, и чаще последних используются в составе эмульсий различного назначения. 399
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Лавров. Первое российское собрание сведений о свойствах, приготовлении и видах красок. - СПб, 1869. 2. Гнедич П. П. История искусств с древнейших времен. - Спб.: Изд. А. Ф. Маркса, 1885. 3. Вибер Ж. Живопись и ее средства. - Академии художеств СССР, столица, 1961. - 160 с. 4. Киплик Д. И. Техника живописи. - М.: Сварог и К°, 1998. - 504 с. 5. Ченнино Ченнини. Книга об искусстве или Трактат о живописи. - М.: ОГИЗ-Изогиз, 1933. 6. Щавинский В. А. Очерки по истории техники живописи и технологии красок в Древней Руси. - Москва Ленинград: Соцэкгиз, 1935. - 158 с. 7. Шмидт Г. Техника античной фрески и энкаустики. - М.: Гос. Изд. Изобразительных искусств, 1936. 8. Художественные материалы. Краткая энциклопедия / Под ред. Rutherford J. Gettens and George L. Stout, Нью-Йорк, 1942. 9. Кудрявцев E. В. Техника реставрации картин. - М., 1948. 10. Пупарев А. А. Художественная эмаль. - М., 1948. 11. Шейнина Е. Г. Консервация и реставрация стенных росписей древнего Пянджикента // Труды Таджикской археологической экспедиции. -М., 1953. 12. Хвостенко В. В. Техника энкаустики. - М.: Искусство, 1956. - 36 с. 13. Виннер А. В. Материалы масляной живописи. - М.: Искусство, 1956. - 522 с. 14. Кирьянов А. В. Реставрация археологических предметов. - М., I960. - 96 с. 15. Тютюнник В. В. Материалы и техника живописи. - М.: Изд. Академии художеств, 1962. -216 с. 16. Пэйн Г. Ф. Технология органических покрытий, том 2 - Пигменты и пигментированные покрытия. - Л.: Государственное научно-техническое издательство химической литературы, 1963. 17. Толстихина К. И. Природные пигменты Советского Союза, их обогащение и применение. - М.: Госгеолтехиздат, 1963. - 364 с. 18. Манускрипт Теофила. Записка о разных искусствах. - Сообщения ВЦНИЛКР, т. 7, 1963 с. 66- 195. 19. Тиниус К. Пластификаторы. - М.: 1964. 20. Хувинк Р., Ставерман А. Химия и технология полимеров. - М.: Химия, 1965. 21. Розенфельд И. Л., Жигалова К. А. Ускоренные методы коррозионных: испытаний металлов. - М.: Металлургия, 1966. 22. «Клеевые краски»: Лакокрасочные покрытия, пер. с англ. / Под ред. X. В. Четфилда, М., 1968. 23. Шампетье Е., Рабате Е. Химия лаков, красок и пигментов. - М.: 1962. 24. Кирпичников П. А., Аверко-Антонович Л. А., Аверко-Антонович Ю. А. Химия и технология синтетического каучука. Л., 1970; 25. Штейнберг С. А., Грубман Ю. В., Черная В. В., Шепелев М. И. Пленкообразование из латексов. - М.: ЦНИИ ТЭИ нефтехим., 1970. 26. Филатов В. В., Иванова А. В. Друхтанова Н. С., Рузавин Ю. А. Обзор применения материалов при реставрации настенной живописи на основании исследования и практических работ ВЦНИЛКР и СНРПМ. - М.: Научно-методический совет МК СССР, б. г. - с. 12 27. Такахаси Г. Пленки из полимеров, пер. с японского. - Л.: изд-во Химия, 1971. 28. Товарные нефтепродукты, их свойства и применение. / Справочник, под ред. Н. Г. Пучкова, М., 1971. 29. Петерсон Д. Пигменты. - Л.: Химия, 1971 - 176 с. 30. Беляева К. П., Тодорова Т. В., Штанько Н. Г. Лакокрасочные материалы для отделки 400
изделий из дерева. - М.: 1971. 31. Быкова Г. 3., Иванова А. В. Об укреплении современной темперно-клеевой живописи полимерными материалами // Сообщения ВЦНИЛКР, М.: 1972, в.28 32. Иванова А. В. Применение синтетических полимеров для укрепления средневековых миниатюр на пергаменте // Сообщения ВЦНИЛКР, М.: 1972, в28 33. Беленький Е. Ф., Рискин И. В. Химия и технология пигментов. - Л.: Химия, 1974. 34. Павловский С. А. Материалы и техника монументально-декоративного искусства. - М.: 1975. 35. Казанкин О. Ф., Марковский Л. Я., Миронов И. А., Пекерман Ф. М., Петошина Л. И. Неорганические люминофоры. - М.: 1975. 36. Химия и технология крахмала / пер. с англ., М., 1975. 37. Полимерные пленочные материалы /Под ред. В.Е. Буля, М., Химия, 1976. 38. Седов Л. Н., Михайлова 3. В. Ненасыщенные полиэфиры. - М.: 1977. 39. Мокрецова И. П. Проблемы реставрации средневековых пергаментных рукописей. Обз. информация. Реставрация, исследования и хранение музейных художественных ценностей - М.: ЕБЛ. 1977. 40. Энциклопедия полимеров. М., 1977. 41. Джадд Д., Вышецки Е. Цвет в науке и технике. - М.: Мир, 1978 - 592 с. 42. Сырье и полупродукты для лакокрасочных материалов / Под ред. М. М. Гольдинберга, М.. 1978. 43. Карнаухов В. Н. Люминесцентный спектральный анализ клетки. 1978. 44. Паншин Ю. А., Малкевич С. Е., Дунаевская Ц. С. Фторопласты. - Л.: 1978. 45. Харитонов Н. П. и др. Органосиликатные материалы, их свойства и технология применения. -М.: Наука, 1979. 46. Толмачев И. А., Верхоланцев В. В. Новые воднодисперсионные краски. - Л.: Химия, 1979. 47. Волжанский А. В. и др. Минеральные вяжущие вещества. - М.: Стройиздат, 1979. 48. Бородкин В. Ф. Химия красителей. - М.: Химия, 1981. 49. Голиков В. П. Природные органические красители музейных текстильных изделий. - М.: 1981. 50. Гомогенный катализ переходными металлами. - М.: Мир, 1983. 51. Корякина М. И. и др. Лакокрасочные материалы. Справочник. - М.: Химия, 1984. 52. Красовицкий Б. М., Болотин Б. М. Органические люминофоры, 2 изд. - М.: 1984 . 53. Быков В. В. Материалы и техника художественно-оформительских работ. - М.: 1985. 54. Греков А. П., Яковенко А. Г. сборник: Физико-химия и модификация полимеров. - К.: Наукова думка, 1987. 55. Ермилова П. И., Индейкин Е. А., Толмачев И. А. Пигменты и пигментированные лакокрасочные материалы. - Л.: Химия, 1987 - 200 с. 56. Сухарева Л. А. Полиэфирные покрытия. Структура и свойства. - М.: 1987. 57. Вигдорович В. И. и др. Антикоррозионные консервационные материалы. - М.: Агропромиздат, 1987. 58. Кудрявцев Б. Б. и др. Управление цветом пигментированных материалов. - М.: Химия, 1987. 59. Агафонов Г. И., Безгузикова И. А., Ицко Э. Ф. Силикатные лакокрасочные материалы. - М.: НИИТЭхим, 1989. 60. Юдин А. М. Химия в нашем доме. - М.: Химия, 1990 - 272 с. 61. Быкова Г. 3. Средневековая живопись на пергаменте (техника, сохранность, реставрация). // Исследования, консервация, реставрация средневековых рукописных памятников. Экспресс-информация. - М., 1990, вып.2. 62. Корсунский Л. Ф., Калинская Т. В. Неорганические пигменты. Справочник. - Спб.: 401
Химия, 1992. 63. Бристон Дж. X.. Катане Л. Л. Полимерные пленки, пер. с английского. - М.: Химия. 1993. 64. Филатов В. В. Реставрация настенной масляной живописи. - М.: 1995. 65. Волков С. С. Сварка и склеивание полимерных материалов. - М.: Химия, 2001. 66. Марогулова Н., Стефанов С. Расходные материалы для офсетной печати. - М.: Русский университет, 2002. 67. Дринберг С. А., Ицко Э. Ф. Растворители для лакокрасочных материалов. Справочник. - СПб,: Химиздат, 1980. 68. Синтетический каучук / Под ред. И. В. Гармонова, 2 изд. - Л.: 1983. - с. 300 - 10. 193- 238; 69. Brydson J. A., Rubber chemistry, L, 1978; 70. Wood L. A. Rubber Chem. and Technol. - 1976. 71. Паттон T. К. Технология алкидных смол. Составление рецептур и расчеты, пер. с англ. -М.: 1970. 72. Соломон Д. Г. Химия органических пленкообразователей, пер. с англ. - М.: 1971 - с. 81 - 128. 73. Сорокин М. Ф., Шодэ Л. Г, Кочнова 3. А. Химия и технология пленкообразующих веществ. - М.: Химия, 1989. - 480 с. 74. Локшин В. Я. Технология эмалирования металлических изделий. - М.: ГИМП, 1951. 75. Технология эмали и эмалирования металлов, 2 изд., М., 1965. 76. Аппен А. А. Температуроустойчивые неорганические покрытия. - Л.: Химия, 1976. - 296 с. 77. Химическая технология стекла и ситаллов: Учебник для вузов / Под ред. Н. М. Павлушкина. - М.: Стройиздат, 1983. - 432 с. 78. Петцольд А. Эмаль, пер. с нем. - М.: 1958. - 512 с. 79. Ревякин П. П. Техника акварельной живописи. - М: Государственное издательство литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1959. 80. Разина Т. М. Русская эмаль и скань. - М.: Госместпромиздат, 1961. - 36 с. 81. Волков К. И., Загибалов П. Н., Мецик М. С. Свойства, добыча и переработка слюды. - Иркутск.: 1971. - 350 с. 82. Постникова-Лосева М. М. Русское ювелирное искусство. Его центры и мастера XVI- XIX вв. - М.: Наука. 1974. - 376 с. 83. Макарова Т. И. Перегородчатые эмали Древней Руси. - М.: Наука, 1975. - 136 с. 84. Солнаев С. С., Туманов А. Т. Защитные покрытия металлов при нагреве. - М.: Машиностроение, 1976. - 240 с. 85. ГОСТ 14760-69 Клеи. Метод определения прочности при отрыве. - М.: Издательство стандартов, 1986. 86. Романенков И. Г., Левитес Ф. А. Огнезащита строительных конструкций. - М.: Стройиздат, 1991. 320 с. 87. ГОСТ 30247.0-94 Строительные конструкции. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования. - М.: Издательство стандартов, 1996. - 12 с. 88. Лелекова О. В., Наумова М. М. К изучению материалов и техники средневековой живописи. Древнерусское искусство. - СПб.: 1997. 89. Дорофіенко I. и др. Консервация і реставрация памяток архитектури. Методичний посібник. - Китв/Львтв, 1996 - С. 555-556. 90. ТУ2313-00324505934-2000 Технические условия на огнезащитный состав по металлу «Металлакс ВМ». 2000. - 4 с. 91. Сулержицкий Л. Д., Петит П., Бадер Н. О., Радиоуглеродный возраст поселения и обнаруженных погребений // Homo sungirensis. Верхнепалеолитический человек: 402
экологические и эволюционные аспекты исследования. - М.: Научный мир, 2000. 92. Виннер А. В. Материалы масляной живописи. - М.: Искусство, 1950. - 522 с. 93. Алексеев-Алюрви Ю. В. Красочное сырьё и краски, используемые в живописи.(Анализ и описание природного минерального и органического сырья, рецепты приготовления красок). - М.: Издание автора, 2000. 94. Собурь С. В. Огнезащита строительных материалов и конструкций: Справочник. - М.: Спецтехника. 2001. 3-е изд. доп. (с изм.). - 112 с. 95. Кудрявцев Е. В. Техника реставрации картин. - М.: ООО «Издательство В. Шевчук», 2002.-252 с. 96. Симакова Ю. С. Минералогия и генезис волконскоита. - Екатеринбург. УрО РАН, 2002. 97. Хеннес Руиссинг. Полный курс масляной живописи. - М.: ACT. Внешсигма. 2003. - 125 с. 98. Алексеев-Алюрви Ю. В. Краски старых мастеров. - М.: 2004. - 142 с. 99. Авдонин В. Н., Поленов Ю. А. Очерки об уральских минералах. - Екатеринбург. ЮГЕА, 2004. 100. Зиганшина М. Р., Степин С. Н., Афанасьев О. Л. и др. Оценка противокоррозионных свойств марганцевой голубой // Лакокрасочные материалы и их применение. - 2007. №9. - с. 19-22. 101. Гренберг Ю. И., Писарева С. А. Масляные краски XX века и экспертиза произведений живописи. - М.: Зеркало мира, 2010. - 194 с. 102. http://www.catalogmineralov.ru 403
ОГЛАВЛЕНИЕ 1. ИСТОРИЯКРАСОК 3 2. ХУДОЖЕСТВЕННЫЕ КРАСКИ 18 2.1. КОМПОНЕНТЫ ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ 19 2.1.1. ПЛЕНКООБРАЗОВАТЕЛИ 19 2.1.2. ПИГМЕНТЫ 19 2.1.3. НАПОЛНИТЕЛИ 20 2.1.4. РАСТВОРИТЕЛИ И РАЗБАВИТЕЛИ 20 2.1.5. ЗАГУСТИТЕЛИ 20 2.1.6. ПЛАСТИФИКАТОРЫ 21 2.1.7. ЭМУЛЬГАТОРЫ 22 2.1.8. ДИСПЕРГАТОРЫ 22 2.1.9. СМАЧИВАЮЩИЕДОБАВКИ 23 2.1.10. ПЕНОГАСИТЕЛИ 23 2.1.11. БИОЦИДЫ 23 2.1.12. ОПТИЧЕСКИЕ ОТБЕЛИВАТЕЛИ 23 2.1.13. АНТИПЛЕНКООБРАЗОВАТЕЛИ 24 2.2. МАСЛЯНЫЕ КРАСКИ 24 2.2.1. КОМПОНЕНТЫ МАСЛЯНЫХ КРАСОК 26 2.2.2. ПЛЕНКООБРАЗОВАТЕЛИ 27 2.2.3. РАЗБАВИТЕЛИ МАСЛЯНЫХ КРАСОК 30 2.2.3.1. СКИПИДАР 32 2.2.3.2. ЛАКИ ДЛЯ РАЗБАВЛЕНИЯ 34 2.2.3.3. МАСЛА 34 2.2.3.4. НЕФТЯНЫЕ РАЗБАВИТЕЛИ 36 2.2.4. ЗАМЕДЛИТЕЛИ И УСКОРИТЕЛИ ОТВЕРЖДЕНИЯ МАСЛЯНЫХ КРАСОК 37 2.2.5. ГРУНТЫ ДЛЯ МАСЛЯНОЙ ЖИВОПИСИ 42 2.3. ВОСКОВАЯ ЖИВОПИСЬ 45 2.3.1. ВОСКИ 46 2.3.2. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ЭНКАУСТИКИ 48 2.3.3. ТЕХНИКАЭНКАУСТИКИ 49 2.3.4. МАСЛЯНО-ВОСКОВАЯ ЖИВОПИСЬ 51 2.4. АКВАРЕЛЬ 54 2.4.1. КОМПОНЕНТЫ АКВАРЕЛЬНЫХ КРАСОК 56 2.4.2. АКВАРЕЛЬНОЕ СВЯЗУЮЩЕЕ 66 404
2.4.3. ФИКСИРОВАНИЕ АКВАРЕЛИ 68 2.4.4. ТЕРМОФИКСИРУЕМАЯ АКВАРЕЛЬ 69 2.4.5. АКВАРЕЛЬ НАСАРКОКОЛЛЕ 70 2.4.6. ДЕКОРАТИВНАЯ АКВАРЕЛЬ 71 2.4.7. БУМАГА ДЛЯ АКВАРЕЛИ 71 2.5. ГУАШЬ 72 2.5.1. ГУАШЬ ТРАДИЦИОННАЯ 72 2.5.2. ГУАШЬ ПЛАКАТНАЯ 75 2.5.3. ГУАШЬ ПЕРЛАМУТРОВАЯ И «МЕТАЛЛИК 75 2.5.4. ГУАШЬ ФЛУОРЕСЦЕНТНАЯ 76 2.5.5. ГУАШЬ ЛЮМИНЕСЦЕНТНАЯ 76 2.5.6. ГУАШЕВЫЕ КРАСКИ НА ИСКУССТВЕННЫХ КЛЕЯХ 77 2.6. ПАСТЕЛЬ 78 2.6.1. ИСТОРИЯ ПАСТЕЛИ 81 2.6.2. ЗАКРЕПЛЕНИЕ ПАСТЕЛИ 82 2.6.3. ОСНОВАНИЯ ДЛЯ ПАСТЕЛИ 82 2.6.4. ГРУНТ ДЛЯ ПАСТЕЛИ 83 2.7. КЛЕЕВЫЕ КРАСКИ 83 2.7.1. КАЗЕИНОВЫЕ КРАСКИ 84 2.7.2. ИЗВЕСТКОВО-КАЗЕИНОВЫЕ КРАСКИ 88 2.7.3. ВОСКО-КАЗЕИНОВЫЕ КРАСКИ 88 2.7.4. КРАХМАЛЬНЫЕ КРАСКИ 89 2.7.5. КРАСКИ НА ЭФИРАХ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ 90 2.7.6. ГРУНТЫ ПОД КЛЕЕВУЮ ЖИВОПИСЬ 91 2.8. ТЕМПЕРА 92 2.8.1. ИСТОРИЯ ТЕМПЕРЫ 93 2.8.2. СТАРИННАЯ ТЕМПЕРА 94 2.8.3. ЯИЧНАЯ ТЕМПЕРА 95 2.8.4. КАЗЕИНОВАЯ ТЕМПЕРА 101 2.8.5. КЛЕЕВАЯ ТЕМПЕРА 102 2.8.6. КРАХМАЛЬНАЯ ТЕМПЕРА 103 2.8.7. ВОСКОВАЯ ТЕМПЕРА 103 2.8.8. ВОСКО-МАСЛЯНАЯ ТЕМПЕРА 103 2.8.9. ГУММИАРАБИКОВАЯ ТЕМПЕРА 104 2.8.10. ПОЛИВИНИЛАЦЕТАТНАЯ ТЕМПЕРА 105 2.8.11. АКРИЛОВАЯ ТЕМПЕРА 106 2.8.12. ГРУНТ ДЛЯ СОВРЕМЕННОЙ ТЕМПЕРЫ 107 2.8.13. ГРУНТ ДЛЯ ТРАДИЦИОННОЙ ТЕМПЕРЫ 107 2.8.14. КОНСЕРВИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА 109 2.8.15. ПОКРОВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ТЕМПЕРЫ 110 2.8.16. СТОЙКОСТЬ СМЕСЕЙ КОМПОНЕНТОВ ТЕМПЕРЫ 111 405
2.9. КАМЕДИ И СМОЛЫ 112 2.9.1. ВОДОРАСТВОРИМЫЕ КАМЕДИ И СМОЛЫ 113 2.9.2. ГУММИАРАБИК 114 2.9.3. ЯНТАРЬ 116 2.9.4. КОПАЛЫ 116 2.9.5. КАНИФОЛЬ 118 2.9.6. САНДАРАК 119 2.9.7. ДАММАРА 119 2.9.8. МАСТИКА 119 2.9.9. ВЕНЕЦИАНСКИЙ ТЕРПЕНТИН 120 2.9.10. КАТЕХУ ИЛИ КАШУ 120 2.9.11. КИНО 121 2.9.12. ЭЛЕМИ 121 2.9.13. КАМЕДЬ СИБИРСКОЙ ЛИСТВЕННИЦЫ 121 2.9.14. ШЕЛЛАК 122 2.9.15. КАМЕДЬ КЕДРОВОГО ДЕРЕВА 123 2.9.16. АБРИКОСОВАЯ КАМЕДЬ 123 2.9.17. ВИШНЕВАЯ КАМЕДЬ 124 2.9.18. РОЖКОВАЯ КАМЕДЬ 125 2.9.19. ГУАРОВАЯ КАМЕДЬ 125 2.9.20. КСАНТАНОВАЯ КАМЕДЬ 126 2.9.21. КАМЕДЬ ТАРА 127 2.9.22. ТРАГАНТОВАЯ КАМЕДЬ 127 2.9.23. ДРУГИЕ КАМЕДИ И СМОЛЫ ДЛЯ ЖИВОПИСНЫХ КРАСОК 127 2.10. ПАЛЬЧИКОВЫЕ КРАСКИ 130 2.10.1. ПИЩЕВЫЕ ПИГМЕНТЫ И КРАСИТЕЛИ 132 2.11. ИЗВЕСТКОВЫЕ ХУДОЖЕСТВЕННЫЕ КРАСКИ 140 2.12. СИЛИКАТНЫЕ ХУДОЖЕСТВЕННЫЕ КРАСКИ 142 2.13. АКРИЛОВЫЕ ХУДОЖЕСТВЕННЫЕ КРАСКИ 144 3. ПИГМЕНТЫ 146 3.1. БЕЛЫЕ ПИГМЕНТЫ 154 3.1.1. ТИТАНОВЫЕ БЕЛИЛА 154 3.1.2. ЦИНКОВЫЕ БЕЛИЛА 159 3.1.3. ЛИТОПОН 161 3.1.4. КРЕМНИЦКИЕ БЕЛИЛА 162 3.1.5. СВИНЦОВЫЕ КАРБОНАТНЫЕ БЕЛИЛА 163 3.1.6. СВИНЦОВЫЕ НЕКАРБОНАТНЫЕ БЕЛИЛА 166 3.1.7. СУРЬМЯНЫЕ БЕЛИЛА 166 3.1.8. ЦИРКОНИЕВЫЕ БЕЛИЛА 167 3.1.9. АЛЮМИНАТ ЦИНКА 167 3.1.10. БАРИТОВЫЕ БЕЛИЛА 167 3.1.11. ИЗВЕСТКОВЫЕ БЕЛИЛА 168 406
3.1.12. СУЛЬФОПОН 169 3.1.13. МАЛОИСПОЛЬЗУЕМЫЕ БЕЛЫЕ ПИГМЕНТЫ 169 3.2. ЖЕЛТЫЕ ПИГМЕНТЫ 17(1 3.2.1. МУССИВНОЕ ЗОЛОТО 171 3.2.2. ПРИРОДНЫЕ ЖЕЛЕЗООКИСНЫЕ ПИГМЕНТЫ 171 3.2.3. ГЁТИТ 172 3.2.4. ОХРЫ 172 3.2.5. СИЕНА 175 3.2.6. МАРС ЖЕЛТЫЙ 176 3.2.7. ЯРОЗИТ 177 3.2.8. МАССИКОТ 177 3.2.9. ХРОМОВЫЕ ПИГМЕНТЫ - КРОНА 178 3.2.10. ЦИНКОВАЯ ЖЕЛТЬ 181 3.2.11. ЖЕЛТЫЕ ТИТАНОВЫЕ ПИГМЕНТЫ 182 3.2.12. ЦИАНАМИД СВИНЦА 182 3.2.13. НЕАПОЛИТАНСКАЯ ЖЕЛТАЯ 183 3.2.14. АУРИПИГМЕНТ 184 3.2.15. КАДМИЕВАЯ ЖЕЛТЬ И КАДМОПОНЫ 185 3.2.16. АУРЕОЛИН 187 3.2.17. КАССЕЛЬСКАЯ ЖЕЛТАЯ 187 3.2.18. ЖЕЛТЫЕ БАКАНЫ 188 3.2.19. ЗОЛОТИСТО-ЖЕЛТАЯ «ЖХ» 189 3.2.20. РАХГИЛЬ 189 3.2.21. ШИПП ЕЛЬ 190 3.2.22. ГУММИГУТ 190 3.2.23. ВУЛЬФЕНИТ 190 3.2.24. МАЛОИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ЖЕЛТЫЕ ПИГМЕНТЫ 191 3.3. ОРАНЖЕВЫЕ ПИГМЕНТЫ 193 3.3.1. СВИНЦОВЫЙ ОРАНЖЕВЫЙ КРОН 193 3.3.2. СВИНЦОВО-МОЛИБДАТНЫЕ КРОНА 194 3.3.3. ОРАНЖЕВЫЕ ЖЕЛЕЗООКИСНЫЕ ПИГМЕНТЫ 194 3.3.4. МАРС ОРАНЖЕВЫЙ 195 3.3.5. СИЛИКОХРОМАТ СВИНЦА 195 3.3.6. ОРАНЖЕВЫЙ КАДМИЙ 195 3.3.7. СВИНЦОВЫЙ ОРАНЖЕВЫЙ ПИГМЕНТ 196 3.3.8. МАЛОИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ОРАНЖЕВЫЕ ПИГМЕНТЫ 196 3.4. КРАСНЫЕ ПИГМЕНТЫ 197 3.4.1. КРАСНЫЕ ЖЕЛЕЗООКИСНЫЕ ПИГМЕНТЫ 197 3.4.2. ОХРА КРАСНАЯ 199 3.4.3. МАРС КРАСНЫЙ 200 3.4.4. ЖЕЛЕЗНЫЙ СУРИК 200 3.4.5. ГЕМАТИТ 201 3.4.6. ГЁТИТ 202 3.4.7. КАПУТ-МОРТУУМ 203 3.4.8. БОЛЮС 203 3.4.9. ГЛЁТ 203 3.4.10. МУМИЯ МИНЕРАЛЬНАЯ 204 3.4.11. КАДМИЕВЫЕ ПИГМЕНТЫ 205 407
3.4.12. КИНОВАРЬ РТУТНАЯ 206 3.4.13. СУРЬМЯНАЯ КИНОВАРЬ 209 3.4.14. ЙОДНАЯ КИНОВАРЬ 210 3.4.15. РТУТНО-КАДМИЕВЫЕ ПИГМЕНТЫ 210 3.4.16. СВИНЦОВО-МОЛИБДАТНЫЕ КРОНА 210 3.4.17. ХРОМ КРАСНЫЙ 211 3.4.18. СУРИК СВИНЦОВЫЙ 212 3.4.19. ПЛЮМБАТ КАЛЬЦИЯ 213 3.4.20. РЕАЛЬГАР 214 3.4.21. КРАПЛАК 214 3.4.22. БАКАН 216 3.4.23. ФЕРНАМБУКОВЫЕ И ДРУГИЕ БАКАНЫ 216 3.4.24. МИНЕРАЛЬНЫЙ БАКАН 217 3.4.25. КАРМИН 217 3.4.26. ЧЕРЛЕНЬ 218 3.4.27. КРАСНАЯ ИЗВЕСТЬ 219 3.4.28. ЛЕМНОССКАЯ ЗЕМЛЯ 219 3.4.29. КАССИЕВ ПУРПУР 220 3.4.30. МАЛОИСПОЛЬЗУЕМЫЕ И РЕДКИЕ КРАСНЫЕ ПИГМЕНТЫ 220 3.5. РОЗОВЫЕ И МАЛИНОВЫЕ ПИГМЕНТЫ 221 3.5.1. РОЗОВЫЙ УЛЬТРАМАРИН 221 3.5.2. ПИРОФИЛЛИТОВЫЙ РОЗОВЫЙ 222 3.5.3. РОЗОВЫЙ КОБАЛЬТ 222 3.5.4. КРАПЛАК РОЗОВЫЙ 222 3.5.5. РОДОНИТ 222 3.5.6. МАЛИНОВЫЕ БАКАНЫ 223 3.6. ФИОЛЕТОВЫЕ И СИРЕНЕВЫЕ ПИГМЕНТЫ 223 3.6.1. ФИОЛЕТОВЫЙ УЛЬТРАМАРИН 223 3.6.2. ФИОЛЕТОВЫЙ КОБАЛЬТ 224 3.6.3. ФИОЛЕТОВЫЙ МАРС 224 3.6.4. ФИОЛЕТОВЫЙ КАПУТ-МОРТУУМ 225 3.6.5. ФИОЛЕТОВАЯ МИНЕРАЛЬНАЯ 225 3.6.6. МАРГАНЦОВАЯ ФИОЛЕТОВАЯ 225 3.6.7. ПУРПУРДРЕВНИХ 225 3.6.8. СИРЕНЕВЫЙ КАПУТ-МОРТУУМ 227 3.6.9. БАГОР 227 3.6.10. ЛИЛОВАЯ ТУФОВАЯ КРАСКА 227 3.6.11. СОЛЬФЕРИНО 227 3.6.12. СУРЬМА 227 3.7. КОРИЧНЕВЫЕ ПИГМЕНТЫ 227 3.7.1. УМБРА НАТУРАЛЬНАЯ 228 3.7.2. МАРС КОРИЧНЕВЫЙ 230 3.7.3. ОХРЫ КОРИЧНЕВЫЕ 230 3.7.4. МАРГАНЦОВАЯ КОРИЧНЕВАЯ 231 3.7.5. КАССЕЛЬСКАЯ ЗЕМЛЯ 231 408
3.7.6. СИЕНА 232 3.7.7. АРХАНГЕЛЬСКАЯ КОРИЧНЕВАЯ 233 3.7.8. МЕДНАЯ КОРИЧНЕВАЯ 233 3.7.9. СЕПИЯ 233 3.7.10. АСФАЛЬТ 234 3.7.11. МУМИЯ 235 3.7.12. БИСТР 235 3.7.13. МАЛОИСПОЛЬЗУЕМЫЕ КОРИЧНЕВЫЕ ПИГМЕНТЫ 235 3.8. ЗЕЛЕНЫЕ ПИГМЕНТЫ 237 3.8.1. ХРОМОВАЯ ЗЕЛЕНЬ 237 3.8.2. ИЗУМРУДНАЯ ЗЕЛЕНЬ 238 3.8.3. ЯРЬ-МЕДЯНКА 239 3.8.4. ЦЕРУЛЕИН 240 3.8.5. ЗЕЛЕНЬ ШЕЕЛЕ 241 3.8.6. ДИОПТАЗ 241 3.8.7. ФОСФАТХРОМА 241 3.8.8. ЗЕЛЕНЫЙКОБАЛЬТ 242 3.8.9. ЗЕЛЕНАЯ ЗЕМЛЯ 243 3.8.10. ГЛАУКОНИТ 243 3.8.11. МАЛАХИТ 244 3.8.12. ГОРНАЯ ЗЕЛЕНЬ 245 3.8.13. МАЛАХИТОВАЯ ЗЕЛЕНЬ 246 3.8.14. МАЛАХИТОВЫЙ ЗЕЛЕНЫЙ 246 3.8.15. БРАУНШВЕЙГСКАЯ ЗЕЛЕНЬ 246 3.8.16. СМЕШАННЫЕ ЗЕЛЕНЫЕ ПИГМЕНТЫ 246 3.8.17. ВОЛКОНСКОИТ 247 3.8.18. ПРАЗЕЛЕНЬ 249 3.8.19. ШВЕЙНФУРТСКАЯ ЗЕЛЕНЬ 249 3.8.20. ЗЕЛЕНЫЙ УЛЬТАМАРИН 250 3.8.21. МАЛОИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ЗЕЛЕНЫЕ ПИГМЕНТЫ 250 3.9. СИНИЕ ПИГМЕНТЫ 253 3.9.1. УЛЬТРАМАРИН 253 3.9.2. УЛЬТРАМАРИН ИСКУССТВЕННЫЙ 255 3.9.3. ЛАЗУРИТ 256 3.9.4. АЗУРИТ 258 3.9.5. СИНИЙКОБАЛЬТ 260 3.9.6. КОБАЛЬТ-СИЛИКАТНЫЕ ПИГМЕНТЫ 261 3.9.7. СМАЛЬТА 261 3.9.8. ЦЕРУЛЕУМ 262 3.9.9. МАРГАНЦОВАЯ ГОЛУБАЯ 262 3.9.10. БЕРЛИНСКАЯ ЛАЗУРЬ 263 3.9.11. АЛЕКСАНДРИЙСКАЯ ЛАЗУРЬ 264 3.9.12. ИНДИГО 265 3.9.13. ВИВИАНИТ 266 3.9.14. МАЛОИСПОЛЬЗУЕМЫЕ СИНИЕ ПИГМЕНТЫ 267 409
3.10. ЧЕРНЫЕ ПИГМЕНТЫ 269 3.10.1. ТЕХНИЧЕСКИЙ УГЛЕРОД 269 3.10.2. ГРАФИТ 270 3.10.3. САЖА 270 3.10.4. МАГНЕТИТ 272 3.10.5. ЖЖЕНАЯКОСТЬ 273 3.10.6. ЖЕЛЕЗНАЯ СЛЮДКА 273 3.10.7. КОБАЛЬТОВАЯ ЧЕРНЬ 274 3.10.8. ЧЕРНЬ 274 3.10.9. ЗВЕНИГОРОДСКАЯ ЧЕРНАЯ 275 3.10.10. ШУНГИТ 275 3.10.11. ЧЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ 276 3.10.12. ЧЕРНАЯ ЗЕМЛЯ 276 3.10.13. МИНЕРАЛЬНАЯ ЧЕРНАЯ 276 3.10.14. ЧЕРНЫЕ ТЕРМОСТОЙКИЕ ПИГМЕНТЫ 277 3.10.15. МАРГАНЦОВАЯЧЕРНАЯ 277 3.10.16. АСФАЛЬТ 277 3.10.17. МАЛОИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ЧЕРНЫЕ ПИГМЕНТЫ 278 3.10.18. СЕРЫЕ ПИГМЕНТЫ 279 3.11. ПЕРЛАМУТРОВЫЕ ПИГМЕНТЫ 280 3.12. ГЛИТТЕРЫ 284 3.13. ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ ПИГМЕНТЫ 285 3.14. ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЕ ПИГМЕНТЫ 289 3.15. МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПИГМЕНТЫ 290 3.15.1. ТВОРЕНОЕ ЗОЛОТО И СЕРЕБРО 290 3.15.2. ПОТАЛЬ 291 3.15.3. АЛЮМИНИЕВАЯ ПУДРА 292 3.15.4. ЦИНКОВАЯ ПУДРА 294 3.15.5. СВИНЦОВЫЙ ПОРОШОК 294 3.15.6. ПОРОШКИ МЕДИ И БРОНЗЫ 294 3.15.7. ПОРОШКИ ДРУГИХ МЕТАЛЛОВ 295 3.15.8. СЕРЕБРО 295 3.15.9. БЕЛЫЕ БРОНЗОВЫЕ ПИГМЕНТЫ 295 3.16. ОРГАНИЧЕСКИЕ ПИГМЕНТЫ И КРАСИТЕЛИ 296 3.16.1. ПРИРОДНЫЕКРАСИТЕЛИ 296 3.16.2. СИНТЕТИЧЕСКИЕ КРАСИТЕЛИ И ПИГМЕНТЫ 298 3.17. ПИГМЕНТЫ ДЛЯ ХУДОЖЕСТВЕННЫХ КРАСОК 304 410
3.17.1. ПИГМЕНТЫ СТАРЫХ МАСТЕРОВ 305 3.18. ПИГМЕНТНЫЕ ПАСТЫ 305 3.19. СВОЙСТВА ПИГМЕНТОВ ДЛЯ ХУДОЖЕСТВЕННЫХ КРАСОК 307 3.19.1. СВЕТОСТОЙКОСТЬ 307 3.19.2. УКРЫВИСТОСТЬ 308 3.19.3. ДИСПЕРСНОСТЬ 309 3.19.4. СТОЙКОСТЬ ПИГМЕНТОВ ПРИ СМЕШЕНИЯХ 309 3.19.5. ВЛИЯНИЕ ПИГМЕНТОВ НА СВЯЗУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА 311 3.20. ПРИНЦИП ВЫБОРА ПИГМЕНТОВ 312 3.20.1. СОВМЕСТИМОСТЬ ПИГМЕНТОВ С КОМПОНЕНТАМИ КРАСОК 313 4. НАПОЛНИТЕЛИ 314 4.1. КАРБОНАТЫ 314 4.2. СУ ЛЬФАТЫ 317 4.3. СИЛИКАТЫ II АЛЮМОСИЛИКАТЫ 318 4.4. ГИДРООКИСЛЫ 330 4.5. МИКРОСФЕРЫ ПОЛЫЕ 331 4.6. АРМИРУЮЩИЕ ВОЛОКНА 332 5. ПЛЕНКООБРАЗУГОШИЕ ВЕЩЕСТВА 333 6. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПИСЬМА ПЕРОМ И КИСТЬЮ 335 6.1. ТУШЬ 335 6.2. ЧЕРНИЛА 336 6.3. БИСТР 339 7. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ РИСУНКА 340 7.1. КАРАНДАШ 340 7.1.1. ГРАФИТОВЫЕ КАРАНДАШИ 340 7.1.2. КАРАНДАШИ ХИМИЧЕСКИЕ 342 7.1.3. ИТАЛЬЯНСКИЙ КАРАНДАШ 342 7.1.4. КАРАНДАШИ ЦВЕТНЫЕ 343 7.2. УГОЛЬ 343 7.3. ПАСТЕЛЬ 344 7.4. САНГИНА 345 7.5. СОУС 346 7.6. СЕПИЯ 347 7.7. БИСТР 347 7.8. БОЛЮС 347 7.9. ЧЕРНЫЙ МЕЛ 348 411
7.10. ЦВЕТНЫЕ МЕЛКИ 348 7.11. ВОСКОВЫЕ КАРАНДАШИ 348 7.12. КАРАНДАШ КОНТЕ 349 7.13. ФИКСАТИВЫ ДЛЯ РИСУНКОВ 350 8. ЛАКИ ДЛЯ ХУДОЖЕСТВЕННЫХ РАБОТ 352 8.1. СМОЛЯНЫЕ ЛАКИ 353 8.2. МАСЛЯНЫЕ ЛАКИ 354 8.3. МАСТИЧНЫЙ ЛАК 356 8.4. КОПАЛОВЫЙ ЛАК 357 8.5. ДАММАРНЫЙ ЛАК 358 8.6. ЯНТАРНЫЙ ЛАК 358 8.7. ШЕЛЛАЧНЫЙ ЛАК 359 8.8. КАНИФОЛЬНЫЙ ЛАК 360 8.9. АКРИЛОВЫЕ ЛАКИ 361 8.10. ЛАК «ЭЛЕМИ» 361 8.11. СПИРТОВЫЕ ЛАКИ 362 8.12. СКИПИДАРНЫЕ ЛАКИ 362 8.13. ЛАКИ ПОКРЫВНЫЕ 363 8.14. РЕТУШНЫЕ ЛАКИ 365 8.15. ЛАКИ-ФИКСАТИВЫ 366 8.16. ЛАКИ ДЛЯ РАЗБАВЛЕНИЯ КРАСОК 367 8.17. ПРОЧИЕ ЛАКИ И БАЛЬЗАМЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ЖИВОПИСИ 367 9. ОСНОВЫ ДЛЯЖИВОПИСИ 370 9.1. ХОЛСТ 370 9.2. ЛЬНЯНОЕ ПОЛОТНО 371 9.3. ХЛОПЧАТОЕ ПОЛОТНО 372 9.4. СИНТЕТИЧЕСКИЕ ТКАНИ 373 9.5. МЕШКОВИНА 373 9.6. ДЖУТОВОЕ ПОЛОТНО 373 9.7. ПЕНЬКОВЫЙ ХОЛСТ 374 9.8. ХЛОПЧАТОБУМАЖНЫЙ ХОЛСТ 374 9.9. КОМБИНИРОВАННЫЙ ХОЛСТ 374 9.10. БУМАГА 374 9.11. ПАПИРУС И ПЕРГАМЕНТ 376 9.12. КАРТОН ВЕТОШНЫЙ 376 9.13. КАРТОН ДРЕВЕСНЫЙ 377 9.14. ДЕРЕВЯННЫЕ ДОСКИ 377 9.15. ФАНЕРА 378 9.16. ОРГАЛИТ 379 9.17. МЕТАЛЛ 379 9.18. СТЕКЛО 380 10. РАСТВОРИТЕЛИ И РАЗБАВИТЕЛИ КРАСОК 381 11. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ 387 12. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 400 412