Шеллак - Shellac

Для рок-группы см Shellac (группа) .

Некоторые из множества разных цветов шеллака
Шеллак в спирте

Шеллак ( / ʃ ə л æ к / ) представляет собой смолу , выделяемый женским лаковые ошибка на деревьях в лесах Индии и Таиланде. Его перерабатывают и продают в виде сухих хлопьев и растворяют в спирте для получения жидкого шеллака, который используется в качестве красителя, наносимого кистью, пищевой глазури и отделки древесины . Функции Shellac как жесткая природная грунтовка , шлифовальный герметик , танин блокатор, запах блокатора, пятно и высоким глянец лаком . Шеллак когда-то использовался в электротехнике, поскольку он обладает хорошими изоляционными качествами и задерживает влагу. Из него делали фонограф и граммофонные пластинки на 78 об / мин, пока их не заменили виниловые долгоиграющие пластинки с 1950-х годов.

С тех пор, как в 19 веке шеллак заменил масляную и восковую отделку, шеллак был одним из доминирующих отделочных материалов для дерева в западном мире, пока он не был в значительной степени заменен нитроцеллюлозным лаком в 1920-х и 1930-х годах.

Этимология

Shellac приходит из оболочки и лаковый , с кальки из Французской Laque ан écailles «лаковая в тонких кусках», позже Gomme-LAQUE , «камеди лаковых». Большинство европейских языков (кроме романских и греческого) заимствовали слово, обозначающее субстанцию, из английского или немецкого эквивалента Schellack .

Производство

Лаковые трубки, созданные Керрией Лаккой
Рисунок насекомого Kerria lacca и его трубок из шеллака, Гарольд Максвелл-Лефрой , 1909 г.
Также: Lac

Шеллак соскабливают с коры деревьев, где самка лакового клопа Kerria lacca (отряд Hemiptera, семейство Kerriidae , также известное как Laccifer lacca ) выделяет его, образуя туннельную трубку, пересекающую ветви дерева. Хотя эти туннели иногда называют « коконами », они не являются коконами в энтомологическом смысле. Это насекомое находится в том же надсемействе, что и насекомое, от которого получена кошениль . Насекомые почти постоянно высасывают сок дерева и выделяют « палочку ». Наименее окрашенный шеллак образуется, когда насекомые питаются деревом кусум ( Schleichera ).

Количество лаковых жуков, необходимое для производства 1 килограмма (2,2 фунта) шеллака, по разным оценкам составляет 50 000, 200 000 или 300 000. Корневое слово lakh - это единица в индийской системе счисления для 100 000 и, предположительно, относится к огромному количеству насекомых, которые роятся на деревьях-хозяевах, до 150 на квадратный дюйм (23 / см 2 ).

Сырой шеллак, который содержит стружку коры и лаковую стружку, удаленную во время соскабливания, помещают в брезентовые тюбики (похожие на длинные носки) и нагревают на огне. Это приводит к тому, что шеллак разжижается, и он просачивается из холста, оставляя после себя кору и насекомых. Затем толстый липкий шеллак сушат в плоский лист и разбивают на хлопья или сушат на «пуговицы» (шайбы / лепешки), затем упаковывают в пакеты и продают. Затем конечный пользователь измельчает его в мелкий порошок и смешивает с этиловым спиртом перед использованием, чтобы растворить хлопья и сделать жидкий шеллак.

Жидкий шеллак имеет ограниченный срок хранения (около 1 года), поэтому продается в сухом виде для растворения перед использованием. Жидкий шеллак, продаваемый в хозяйственных магазинах, часто имеет дату производства (смешивания), чтобы покупатель мог знать, хорош ли шеллак внутри. Некоторые производители (например, Zinsser) перестали маркировать шеллак датой производства, но дату производства можно отличить от кода производственной партии. В качестве альтернативы можно проверить старый шеллак, чтобы увидеть, можно ли его еще использовать: несколько капель на стекле должны высохнуть до твердой поверхности примерно за 15 минут. Шеллак, который долгое время остается липким, больше не используется. Срок хранения зависит от пиковой температуры, поэтому охлаждение продлевает срок хранения.

Толщина (концентрация) шеллака измеряется единицей «фунт нарезки», относящейся к количеству (в фунтах) хлопьев шеллака, растворенных в галлоне денатурированного спирта. Например: 1 фунт. нарезка шеллака - это крепость, получаемая при растворении одного фунта хлопьев шеллака в галлоне спирта (эквивалент 120 граммов на литр). Большинство предварительно смешанных коммерческих препаратов имеют вес 3 фунта. резать. Несколько тонких слоев шеллака дают значительно лучший конечный результат, чем несколько толстых слоев. Толстые слои шеллака плохо прилипают к основанию или друг к другу и поэтому могут сравнительно легко отслаиваться; кроме того, толстый шеллак скроет мелкие детали резного орнамента из дерева и других материалов.

Шеллак естественным образом высыхает и приобретает глянцевый блеск. Для применений, где желателен более плоский (менее блестящий) блеск, к растворенному шеллаку можно добавлять продукты, содержащие аморфный диоксид кремния, такие как «Shellac Flat».

Шеллак, естественно, содержит небольшое количество воска (3–5% по объему), который происходит от лакового клопа. В некоторых препаратах этот воск удаляется (полученный продукт называется «депарафинированный шеллак»). Это делается для применений, где шеллак будет покрыт чем-то другим (например, краской или лаком), чтобы верхний слой держался. Воскообразный (не депарафинизированный) шеллак в жидкой форме кажется молочным, но при высыхании становится прозрачным.

Цвета и доступность

Шеллак бывает многих теплых цветов, от очень светлого блонда («платина») до очень темно-коричневого («гранат»), с множеством оттенков коричневого, желтого, оранжевого и красного между ними. На цвет влияет сок дерева, на котором живет лаковый клоп, и время сбора урожая. Исторически наиболее продаваемый шеллак называется «апельсиновый шеллак», и в 20 веке он широко использовался в качестве комбинированного красителя и защитного средства для деревянных панелей и краснодеревщика .

Когда-то шеллак был очень распространен везде, где продавались краски или лаки (например, в хозяйственных магазинах). Однако более дешевые и более устойчивые к истиранию и химическим воздействиям покрытия, такие как полиуретан , почти полностью заменили его в декоративной деревянной отделке жилых домов, такой как паркетные полы, деревянные панели обшивки и кухонные шкафы. Однако эти альтернативные продукты необходимо наносить на морилку, если пользователь хочет, чтобы древесина была окрашена; Прозрачный или светлый шеллак можно наносить на пятно, не влияя на цвет готового изделия, в качестве защитного верхнего покрытия. «Воск поверх шеллака» (нанесение полированной пастой воска на несколько слоев шеллака) часто считается красивым, хотя и хрупким, отделкой для деревянных полов. Мастера по- прежнему используют шеллак для французской полировки тонких акустических струнных инструментов, но он был заменен синтетическими пластиковыми лаками и лаками во многих мастерских, особенно в условиях массового производства.

Растворенный в спирте шеллак, обычно более разбавленный, чем французско-польский, в настоящее время обычно продается несколькими компаниями как «шлифовальный герметик». Используется для герметизации деревянных поверхностей, часто как подготовка к окончательной более прочной отделке; он уменьшает количество необходимого окончательного покрытия за счет уменьшения его впитывания древесиной.

Характеристики

Декоративная медаль, изготовленная во Франции в начале 20-го века, вылепленная из соединения шеллака, того же самого, что использовалась для граммофонных пластинок того периода.

Шеллак - это природный биоадгезивный полимер, химически подобный синтетическим полимерам. Таким образом, его можно считать естественной формой пластика .

Имея температуру плавления 75 ° C (167 ° F), он может быть классифицирован как термопласт ; Используемая для связывания древесной муки , смесь можно формовать с помощью тепла и давления.

Шеллак легче царапается, чем большинство лаков и лаков, а его нанесение более трудоемко, поэтому во многих областях его заменили пластиком. Но поврежденный шеллак можно легко исправить другим слоем шеллака (в отличие от полиуретана, который химически отверждается до твердого состояния), потому что новый слой сливается с существующим слоем (ями) и сцепляется с ним. Шеллак намного мягче, чем , например, лак уруси , который намного превосходит как химическую, так и механическую стойкость.

Шеллак растворим в щелочных растворах , таких как аммиак , борат натрия , карбонат натрия и гидроксид натрия , а также в различных органических растворителях . При растворении в спирте (обычно денатурированном этаноле) для нанесения шеллак дает покрытие с хорошей прочностью и твердостью.

При мягком гидролизе шеллак дает сложную смесь алифатических и алициклических гидроксикислот и их полимеров, точный состав которой варьируется в зависимости от источника шеллака и сезона сбора. Основным компонентом алифатического компонента является алевритовая кислота , тогда как основным алициклическим компонентом является шеллоловая кислота .

Шеллак устойчив к ультрафиолетовому излучению и не темнеет с возрастом (хотя древесина под ним может темнеть, как в случае сосны).

История

Самые ранние письменные свидетельства существования шеллака датируются 3000 лет назад, но известно, что шеллак использовался и раньше. Согласно древнеиндийской эпической поэме « Махабхарата» , целый дворец был построен из высушенного шеллака.

Шеллак редко использовался в качестве красителя, пока велась торговля с Ост-Индией . Меррифилд ссылается на 1220 год, когда в Испании появился шеллак в качестве художественного пигмента. Лазурит , ультрамариновый пигмент из Афганистана, уже импортировали задолго до этого.

Использование общей краски или лака для украшения больших предметов мебели было сначала популяризировано в Венеции (а затем и во всей Италии). Есть ряд упоминаний 13-го века о окрашенном или лакированном кассоне , часто приданном кассоне, которые были намеренно впечатляющими как часть династических браков. Определение лака не всегда ясно, но, похоже, это был спиртовой лак на основе бенджамина или мастики , которые продавались в Средиземноморье. В свое время стал применяться и шеллак. В статье из Журнала Американского института охраны природы описывается использование инфракрасной спектроскопии для определения покрытия шеллаком на кассоне 16-го века. Это также тот период в истории, когда «лакировщик» был определен как отдельная профессия, отличная от плотника и художника.

Еще одно применение шеллака - сургуч . В книге Вудса « Природа и обработка воска и шеллака» обсуждаются различные составы и период, когда шеллак начал добавляться к предыдущим рецептам пчелиного воска.

«Период широкого распространения», по-видимому, приходится на период с 1550 по 1650 год, когда вещество перестало быть редкостью на богато украшенных предметах и ​​превратилось в описание в стандартных текстах того времени.

Использует

Исторический

В начале и середине двадцатого века оранжевый шеллак использовался в качестве однокомпонентной отделки (сочетание морилки и лакоподобного верхнего покрытия) на декоративных деревянных панелях, используемых на стенах и потолках в домах, особенно в США. В американском Юге , использование узловатых сосен дощечки обшивки покрыта оранжевым шеллак был когда -то, как общие , в новом строительстве , как гипсокартон сегодня. Он также часто использовался на кухонных шкафах и деревянных полах до появления полиуретана .

До появления винила большинство грампластинок изготавливали из соединений шеллака. С 1921 по 1928 год 18 000 тонн шеллака были использованы для создания 260 миллионов пластинок для Европы. В 1930-х годах было подсчитано, что половина всего шеллака использовалась для граммофонных пластинок. Использование шеллака для пластинок было обычным явлением до 1950-х годов и продолжалось до 1970-х годов в некоторых незападных странах.

До недавних достижений в области технологий шеллак (французский лак) был единственным клеем, который использовался при изготовлении пуантов для артистов балета , чтобы укрепить коробку (область пальцев ног), чтобы поддержать танцора на пуантах. Многие производители пуантов до сих пор используют традиционные техники, а многие танцоры используют шеллак, чтобы оживить смягчающую пару туфель.

Шеллак исторически использовался в качестве защитного покрытия на картинах.

Листы со шрифтом Брайля были покрыты шеллаком, чтобы защитить их от износа при чтении вручную.

Шеллак использовался с середины девятнадцатого века для производства небольших формованных изделий, таких как рамы для картин , коробки , туалетные принадлежности, ювелирные изделия , чернильницы и даже зубные протезы . Достижения в области пластмасс сделали шеллак устаревшим как формовочный состав.

Шеллак (оранжевый и белый) использовался как в полевых условиях, так и в лаборатории для склеивания и стабилизации костей динозавров примерно до середины 1960-х годов. Хотя в то время он был эффективным, долгосрочное негативное воздействие шеллака (являющегося органическим по своей природе) на кости динозавров и другие окаменелости обсуждается, и сегодня шеллак очень редко используется профессиональными консерваторами и препаратами окаменелостей.

Шеллак использовался для крепления обмоток индуктора , двигателя , генератора и трансформатора . Его наносили непосредственно на однослойные обмотки в спиртовом растворе. Для многослойных обмоток всю катушку погружали в раствор шеллака, затем сливали и помещали в теплое место, чтобы спирт испарился. Шеллак зафиксировал витки провода на месте, обеспечил дополнительную изоляцию, предотвратил движение и вибрацию, а также уменьшил гудение и гул. В двигателях и генераторах он также помогает передавать силу, создаваемую магнитным притяжением и отталкиванием, от обмоток к ротору или якорю . В последнее время шеллак был заменен в этих областях применения синтетическими смолами, такими как полиэфирная смола . В некоторых приложениях для электрического использования используют шеллак, смешанный с другими натуральными или синтетическими смолами, такими как сосновая смола или фенолформальдегидная смола, из которых бакелит является наиболее известным. В смеси с другими смолами, сульфатом бария , карбонатом кальция , сульфидом цинка , оксидом алюминия и / или карбонатом меди ( малахитом ) шеллак образует компонент термоотверждаемого цементного покрытия, используемого для крепления цоколей или цоколей к лампочкам электрических ламп.

Текущий

Это центральный элемент традиционного метода « французской полировки » отделки мебели, тонких струнных инструментов и фортепиано .

Пищевой шеллак используется в качестве глазирующего агента на таблетках (см. Вспомогательное вещество ) и конфетах в форме фармацевтической глазури (или «кондитерской глазури»). Из-за своих кислотных свойств (сопротивляемость желудочным кислотам) таблетки, покрытые шеллаком, можно использовать для замедленного высвобождения в кишечнике или толстой кишке. Шеллак используется в качестве «воскового» покрытия цитрусовых, чтобы продлить срок их хранения. Он также используется для замены натурального воска яблока , который удаляется в процессе очистки. Когда он используется для этой цели, он имеет пищевую добавку E номер E904.

Шеллак является блокатором запаха и пятен, поэтому его часто используют в качестве основы для праймеров, «решающих все проблемы». Хотя его стойкость к абразивам и многим обычным растворителям не очень высока, шеллак обеспечивает отличный барьер против проникновения водяного пара. Грунтовки на основе шеллака являются эффективным герметиком для борьбы с запахами, связанными с повреждениями, вызванными огнем.

Шеллак традиционно использовался в качестве красителя для хлопка и, особенно, шелковой ткани в Таиланде, особенно в северо-восточном регионе. Он дает диапазон теплых цветов от бледно-желтого до темно-оранжево-красного и темно-охристого. Естественно окрашенная шелковая ткань, в том числе с использованием шеллака, широко доступна в сельской местности на северо-востоке, особенно в районе Бан-Хвао , провинция Чайяпхум . Тайское название насекомого и вещества - «кхранг» (тайский: ครั่ง).

Отделка деревом

Отделка дерева - одно из самых традиционных и популярных применений шеллака, смешанного с растворителями или спиртом. Эта растворенная жидкость шеллака, нанесенная на кусок дерева, является отделкой испарением: спирт смеси шеллака испаряется, оставляя защитную пленку.

Шеллак в качестве отделки древесины натуральный и нетоксичный в чистом виде. Покрытие из шеллака устойчиво к ультрафиолетовому излучению. По водонепроницаемости и долговечности не уступает синтетическим отделочным изделиям.

Поскольку шеллак совместим с большинством других видов отделки, шеллак также используется в качестве барьера или грунтовочного слоя на древесине, чтобы предотвратить просачивание смолы или пигментов в окончательную отделку или предотвратить появление пятен на древесине .

Другой

Шеллак применяют:

  • при связывании искусственных мушек для форели и лосося, где шеллак использовался для запечатывания всех обрезков на голове мухи.
  • в сочетании с воском для сохранения и придания блеска цитрусовым фруктам , таким как лимоны .
  • в стоматологической технике , где он иногда используется при изготовлении оттискных ложек и (частичных) зубных протезов.
  • как связующее в туши Индии .
  • для велосипедов , как защитное и декоративное покрытие для ленты руля велосипеда , а также как трудно сохнущий клей для трубчатых шин , особенно для трековых гонок .
  • для повторного прикрепления чернильных мешочков при восстановлении старинных перьевых ручек , желательно оранжевого цвета.
  • для крепления пэдов к чашкам деревянных духовых инструментов.
  • для применений Luthier , чтобы связать древесные волокна и предотвратить разрыв мягкой еловой деки.
  • для придания жесткости и придания водостойкости к фетровым шляпам, для отделки древесины и в качестве составной части паутинки (или Госса для краткости), марлевой ткани , покрытой шеллак и аммиака раствора , используемого в оболочке традиционных шелковых верхних и шляп верхом.
  • для крепления насекомых, в виде гелевой клеевой смеси, состоящей из 75% этилового спирта.
  • в качестве связующего при изготовлении абразивных кругов , придавая им гибкость и гладкость, которых нет в кругах на керамической связке. «Эластичные» диски обычно содержат гипс , обеспечивающий более прочную связь при смешивании с шеллаком; смесь сухого гипсового порошка, абразива (например, корунд / оксид алюминия Al 2 O 3 ) и шеллака нагревают и смесь прессуют в форме.
  • в пиротехнических композициях фейерверков в качестве низкотемпературного топлива, где он позволяет создавать чистые «зеленые» и «голубые» цвета, которых трудно добиться с другими топливными смесями.
  • в часовом производстве из-за низкой температуры плавления (около 80–100 ° C (176–212 ° F)) шеллак используется в большинстве механических движений для регулировки и прикрепления камней поддона к вилке поддона и фиксации драгоценного камня ролика на ролике. таблица баланса . Также для крепления мелких деталей к «восковому патрону» (лицевой панели) на токарном станке часовщиков.
  • в начале двадцатого века он использовался для защиты некоторых прикладов военных винтовок.
  • в желейных бобах Jelly Belly в сочетании с пчелиным воском, чтобы придать им окончательный эффект и отполировать.
  • В современной традиционной стрельбе из лука шеллак - это один из термоплавких клеев / смол, используемых для прикрепления наконечников стрел к деревянным или бамбуковым древкам стрел .
  • Шлифовальный герметик - это раствор шеллака, растворенного в спирте, который широко продается для герметизации отшлифованных поверхностей, обычно деревянных поверхностей перед нанесением последнего слоя более прочной отделки. Похож на французский польский, но более разбавленный.
  • как верхнее покрытие в лаке для ногтей (хотя не весь лак для ногтей, продаваемый как «шеллак», содержит шеллак, а некоторые лаки для ногтей, не маркированные таким образом, содержат)
  • в скульптуре для герметизации гипса и в сочетании с воском или масляным мылом, чтобы действовать как барьер во время процессов изготовления форм
  • в качестве разбавленного раствора для уплотнения дек клавесина, защищая их от пыли и смягчая изменения влажности, сохраняя при этом внешний вид голой древесины.

Галерея

  • Светлые хлопья шеллака

  • Депарафинированные хлопья шеллака Bona (L) и Waxy # 1 Orange (R). Последний - оранжевый шеллак - традиционный шеллак, который десятилетиями использовался для отделки деревянных стеновых панелей, кухонных шкафов и ручек для инструментов.

  • Крупный план восковых хлопьев апельсина №1 (L) и депарафинированного шеллака Bona (R). Первый - оранжевый шеллак - это традиционный шеллак, который десятилетиями использовался для отделки деревянных стеновых панелей и кухонных шкафов.

  • «Быстрый и грязный» пример сосновой доски, покрытой 1-5 слоями Dewaxed Dark Shellac (более темная версия традиционного оранжевого шеллака)

использованная литература

внешние ссылки