stringtranslate.com

Краска

Ассорти из темперных (вверху) и гуашевых (внизу) красок

Краска — это материал или смесь, которая при нанесении на твердый материал и высыхании добавляет пленкообразный слой. В искусстве это используется для создания изображения или изображений, известных как живопись . Краска может быть изготовлена ​​во многих цветах и ​​типах. Большинство красок либо на масляной, либо на водной основе, и каждая из них имеет свои отличительные характеристики.

Примитивные формы краски использовались десятки тысяч лет назад в пещерных рисунках . [1] [2]

Растворители для очистки также различаются для красок на водной основе и масляных красок. [3] Краски на водной и масляной основе будут отверждаться по-разному в зависимости от внешней температуры окружающей среды окрашиваемого объекта (например, дома). Обычно окрашиваемый объект должен быть выше 10 °C (50 °F), хотя некоторые производители наружных красок/грунтовок утверждают, что их можно наносить при температуре всего 2 °C (35 °F). [4]

История

Рисунок Мегалоцероса, выполненный углем и охрой в пещере Ласко , Франция.

Краска использовалась в некоторых из самых ранних известных произведений искусства человека. Некоторые наскальные рисунки, нарисованные красной или желтой охрой , гематитом , оксидом марганца и древесным углем , могли быть сделаны ранними Homo sapiens еще 40 000 лет назад. [5] Краска может быть еще старше. В 2003 и 2004 годах южноафриканские археологи сообщили о находках в пещере Бломбос 100 000-летней смеси на основе охры , созданной человеком , которая могла использоваться как краска. [6] [7] Дальнейшие раскопки в той же пещере привели к отчету 2011 года о полном наборе инструментов для измельчения пигментов и изготовления примитивного вещества, похожего на краску. [7] [8]

Внутренние стены 5000-летнего мыса Бродгар были украшены отдельными камнями, окрашенными в желтый, красный и оранжевый цвета с использованием охристого пигмента, полученного из гематита, смешанного с животным жиром, молоком или яйцами. [9] [10]

Древние цветные стены в Дендере , Египет , которые годами подвергались воздействию стихий, все еще сохраняют свой яркий цвет, такой же яркий, как и тогда, когда они были окрашены около 2000 лет назад. Египтяне смешивали свои цвета с липким веществом и наносили их отдельно друг от друга без какого-либо смешивания или смешивания. Похоже, они использовали шесть цветов: белый, черный, синий, красный, желтый и зеленый. Сначала они полностью покрыли область белым, затем обвели рисунок черным, оставив свет основного цвета. Они использовали сурик для красного цвета, как правило, темного оттенка. [11]

Древнейшие известные масляные картины — это буддийские фрески, созданные около  650 г. н. э . Работы расположены в пещероподобных помещениях, высеченных в скалах афганской долины Бамиан , «с использованием масел грецкого ореха и мака». [12] Плиний упоминает о некоторых расписных потолках в его время в городе Ардея , которые были сделаны до основания Рима . По прошествии стольких столетий он выразил большое удивление и восхищение их свежестью.

В XIII веке масло использовалось для детализации темперной живописи. В XIV веке Ченнино Ченнини описал технику живописи, использующую темперную живопись, покрытую тонкими слоями масла. Медленносохнущие свойства органических масел были широко известны ранним европейским художникам. Однако сложность в приобретении и обработке материалов означала, что они редко использовались (и действительно, медленное высыхание считалось недостатком [13] ). Краска изготавливалась из яичного желтка , и поэтому вещество затвердевало и прилипало к поверхности, на которую оно наносилось. Пигмент изготавливался из растений, песка и различных почв. Большинство красок используют либо масло, либо воду в качестве основы ( разбавителя , растворителя или носителя для пигмента).

Фламандский художник Антонелло да Мессина , получивший образование или находившийся под его влиянием, которому Вазари ошибочно приписал введение масляной краски в Италию, [14] , похоже, улучшил формулу, добавив глет , или оксид свинца (II). До сих пор сохранившимся примером масляной живописи в доме XVII века является Ham House в графстве Суррей , Англия , где использовалась грунтовка вместе с несколькими подложками и сложным декоративным верхним слоем; смесь пигмента и масла измельчалась в пасту с помощью ступки и пестика. Художники выполняли этот процесс вручную, что подвергало их отравлению свинцом из-за свинцовых белил.

В 1718 году Маршалл Смит изобрел в Англии «Машину или двигатель для измельчения красок». Неизвестно, как именно она работала, но это было устройство, которое значительно увеличило эффективность измельчения пигментов. Вскоре компания Emerton and Manby рекламировала исключительно дешевые краски, измельченные с помощью трудосберегающей технологии:

Краска, используемая каждый день: Белая краска на стене в Суздале, Россия.

Один фунт краски, измельченной на конной мельнице, способен покрасить двенадцать ярдов работы, тогда как краска, измельченная любым другим способом, не сможет покрыть и половины этого количества.

К началу промышленной революции , в середине XVIII века, краску измельчали ​​на паровых мельницах, а альтернатива свинцовым пигментам была найдена в виде белого производного оксида цинка. Внутренняя покраска домов все больше становилась нормой по мере развития XIX века, как по декоративным причинам, так и потому, что краска эффективно предотвращала гниение стен от сырости. Льняное масло также все чаще использовалось в качестве недорогого связующего вещества.

В 1866 году в США компания Sherwin-Williams открыла крупное предприятие по производству красок и изобрела краску, которую можно было использовать прямо из банки без подготовки.

Только когда стимул Второй мировой войны создал дефицит льняного масла на рынке поставок, были изобретены искусственные смолы, или алкиды. Дешево и легко изготавливаемые, они хорошо сохраняли цвет и сохраняли его в течение длительного времени. [15]

Типы

Пигментированный

В течение XX века в красках использовались пигменты , обычно взвешенные в жидкости.

Структурный

В 21 веке были созданы «краски», которые использовали структурный цвет. Алюминиевые чешуйки, усеянные более мелкими алюминиевыми наночастицами, можно было настроить для получения произвольных цветов, регулируя размеры наночастиц, а не подбирая/смешивая минералы для этого. Эти краски весили ничтожную часть веса обычных красок, что является особым преимуществом для воздушных и дорожных транспортных средств. Они отражают тепло от солнечного света и не разрушаются на открытом воздухе. Предварительные эксперименты показывают, что они могут снижать температуру на 20–30 градусов по Фаренгейту по сравнению с обычной краской. Их компоненты также менее токсичны. [16]

Изготовление краски начинается с тонкого двухстороннего зеркала. Исследователи наносили металлические наночастицы на обе стороны листа. Большие листы измельчали, чтобы получить мелкие хлопья. [16]

Компоненты

Транспортное средство

Средство состоит из связующего; если необходимо разбавить его разбавителем, таким как растворитель или вода, это комбинация связующего и разбавителя. [17] [18] В этом случае, как только краска высохла или затвердела, почти весь разбавитель испарился, и на покрытой поверхности осталось только связующее. Таким образом, важной величиной в формуле покрытия является «твердое вещество средства», иногда называемое «твердым веществом смолы» формулы. Это доля веса влажного покрытия, которая приходится на связующее, т. е. полимерную основу пленки, которая останется после завершения высыхания или отверждения. Объем краски после того, как она высохла, то есть остались только твердые вещества, выражается как объем твердого вещества .

Связующее или пленкообразователь

Связующее вещество является пленкообразующим компонентом краски. [19] Это единственный компонент, который всегда присутствует среди всех различных типов формул. Многие связующие должны быть достаточно густыми, чтобы их можно было наносить и разбавлять. Тип разбавителя, если он присутствует, зависит от связующего вещества.

Связующее придает такие свойства, как блеск, долговечность, гибкость и прочность. [20]

Связующие вещества включают синтетические или натуральные смолы, такие как алкиды , акрилы , винилакрилы, винилацетат/этилен (ВАЭ), полиуретаны , полиэфиры , меламиновые смолы , эпоксидные смолы , силаны или силоксаны или масла .

Связующие можно классифицировать по механизмам формирования пленки. Термопластичные механизмы включают сушку и коалесценцию. Сушка относится к простому испарению растворителя или разбавителя, чтобы оставить после себя связную пленку. Коалесценция относится к механизму, который включает сушку, за которой следует фактическое взаимопроникновение и слияние ранее дискретных частиц. Механизмы формирования термопластичной пленки иногда описываются как «термопластичное отверждение», но это неправильное название, поскольку для связывания пленки не требуется никаких химических реакций отверждения. С другой стороны, термореактивные механизмы являются истинными механизмами отверждения, включающими химическую реакцию(и) между полимерами, составляющими связующее. [21]

Термопластичные механизмы

Некоторые пленки образуются просто путем охлаждения связующего вещества. Например, энкаустические или восковые краски жидкие в тепле и затвердевают при охлаждении. Во многих случаях они снова размягчаются или становятся жидкими при повторном нагревании.

Краски, которые высыхают при испарении растворителя и содержат твердое связующее вещество, растворенное в растворителе, называются лаками . Твердая пленка образуется при испарении растворителя. Поскольку химическое сшивание не происходит, пленка может повторно растворяться в растворителе; лаки не подходят для применений, где важна химическая стойкость. Классические нитроцеллюлозные лаки попадают в эту категорию, как и не поднимающие зерна морилки, состоящие из красителей, растворенных в растворителе. Эксплуатационные характеристики зависят от рецептуры, но лаки, как правило, имеют лучшую устойчивость к УФ-излучению и более низкую коррозионную стойкость, чем сопоставимые системы, которые отверждаются путем полимеризации или коалесценции.

Тип краски, известный как эмульсия в Великобритании и латекс в Соединенных Штатах, представляет собой водную дисперсию субмикрометровых полимерных частиц. Эти термины в своих странах охватывают все краски, которые используют синтетические полимеры, такие как акрил, винилакрил ( ПВА ), стиролакрил и т. д. в качестве связующих веществ. [22] Термин «латекс» в контексте краски в Соединенных Штатах просто означает водную дисперсию; латексный каучук из каучукового дерева не является ингредиентом. Эти дисперсии готовятся путем эмульсионной полимеризации . Такие краски отверждаются с помощью процесса, называемого коалесценцией, когда сначала вода, а затем след, или коалесцирующий, растворитель испаряются и стягивают и размягчают частицы связующего и соединяют их вместе в необратимо связанные сетчатые структуры, так что краска не может повторно раствориться в растворителе/воде, которые изначально ее содержали. Остаточные поверхностно-активные вещества в краске , а также гидролитические эффекты с некоторыми полимерами приводят к тому, что краска остается восприимчивой к размягчению и, со временем, к деградации под воздействием воды. В Соединенных Штатах обычно используется общий термин «латексная краска», в то время как в Великобритании для тех же продуктов используется термин «эмульсионная краска», а термин «латексная краска» вообще не используется.

Термореактивные механизмы

Краски, которые отверждаются полимеризацией, обычно представляют собой одно- или двухкомпонентные покрытия, которые полимеризуются посредством химической реакции и отверждаются в сшитую пленку. В зависимости от состава, им может потребоваться сначала высохнуть путем испарения растворителя. Классические двухкомпонентные эпоксидные смолы или полиуретаны [23] попадают в эту категорию. [24]

«Осушающие масла», как это ни странно, отверждаются посредством реакции сшивания, даже если они не подвергаются циклу в печи и, по-видимому, высыхают на воздухе. Механизм образования пленки в простейших примерах включает в себя первое испарение растворителей, за которым следует реакция с кислородом из окружающей среды в течение нескольких дней, недель и даже месяцев для создания сшитой сети. [17] Классические алкидные эмали попадают в эту категорию. Покрытия с окислительным отверждением катализируются металлокомплексными сиккативами, такими как нафтенат кобальта, хотя октоат кобальта более распространен.

Недавние экологические требования ограничивают использование летучих органических соединений (ЛОС), и были разработаны альтернативные способы отверждения, как правило, для промышленных целей. Например, УФ-отверждаемые краски позволяют создавать составы с очень малым количеством растворителя или даже без него. Этого можно достичь, поскольку мономеры и олигомеры, используемые в покрытии, имеют относительно очень низкую молекулярную массу и, следовательно, достаточно низкую вязкость, чтобы обеспечить хорошую текучесть жидкости без необходимости в дополнительном разбавителе. Если растворитель присутствует в значительных количествах, как правило, он в основном сначала испаряется, а затем сшивание инициируется ультрафиолетовым светом. Аналогично, порошковые покрытия не содержат растворителя. Текучесть и отверждение производятся путем нагревания подложки после электростатического нанесения сухого порошка. [25]

Комбинированные механизмы

Так называемые «катализированные» лаки или покрытия на основе «сшитого латекса» предназначены для формирования пленок с помощью комбинации методов: классическая сушка плюс реакция отверждения, в которой используется катализатор. Существуют краски, называемые пластизолями/органозолями, которые изготавливаются путем смешивания гранул ПВХ с пластификатором. Их обжигают, и смесь коалесцирует.

Разбавитель или растворитель или разбавитель

Основное назначение разбавителя — растворение полимера и регулировка вязкости краски. Он летуч и не становится частью пленки краски. Он также контролирует текучесть и свойства нанесения, а в некоторых случаях может влиять на стабильность краски в жидком состоянии. Его основная функция — быть носителем для нелетучих компонентов. Для распределения более тяжелых масел (например, льняного), как в масляной краске для внутренних работ, требуется более жидкое масло. Эти летучие вещества временно передают свои свойства — как только растворитель испарится, оставшаяся краска фиксируется на поверхности.

Этот компонент необязателен: некоторые краски не содержат разбавителя .

Вода является основным разбавителем для водоразбавляемых красок, даже для красок на основе сорастворителей.

Краски на основе растворителя, также называемые масляными, могут иметь различные комбинации органических растворителей в качестве разбавителя, включая алифатические , ароматические , спирты , кетоны и уайт-спирит . Конкретными примерами являются органические растворители, такие как нефтяной дистиллят , сложные эфиры , гликолевые эфиры и тому подобное. Иногда летучие низкомолекулярные синтетические смолы также служат разбавителями.

Пигмент, краситель и наполнитель

Пигменты — это твердые частицы или хлопья, включенные в краску, обычно для придания цвета пленке краски. Пигменты придают цвет путем избирательного поглощения определенных длин волн света и/или путем рассеивания или отражения света. Размер частиц пигмента имеет решающее значение для механизма рассеивания света. Размер таких частиц можно измерить с помощью датчика Хегмана . Красители, с другой стороны, растворяются в краске и придают цвет только посредством избирательного механизма поглощения. [26] Краски могут быть составлены только из пигментов, только из красителей, и из того, и из другого или ни из них.

Пигменты также могут использоваться для придания краске особых физических или оптических свойств, в отличие от придания цвета, в этом случае они называются функциональными пигментами. [27] Наполнители или разбавители являются важным классом функциональных пигментов. Они обычно используются для создания толщины пленки и/или снижения стоимости краски, или они могут придавать пленке прочность и текстуру. [28] Наполнители обычно представляют собой дешевые и инертные материалы, такие как диатомовая земля , тальк , известь , бариты , глина и т. д. Краски для пола, которые должны быть устойчивы к истиранию, могут содержать в качестве наполнителя мелкий кварцевый песок.

Иногда один пигмент может служить как декоративным, так и функциональным целям. Например, некоторые декоративные пигменты защищают подложку от вредного воздействия ультрафиолетового света, делая краску непрозрачной для этих длин волн, т. е. избирательно поглощая их. К таким скрывающим пигментам относятся диоксид титана , фтало-синий , красный оксид железа и многие другие.

Некоторые пигменты токсичны, например, свинцовые пигменты, которые используются в свинцовой краске . Производители красок начали заменять свинцовые белила титановыми белилами (диоксидом титана) до того, как в 1978 году Комиссия по безопасности потребительских товаров США запретила использование свинца в красках для бытового использования. Диоксид титана, используемый в большинстве красок сегодня, часто покрывается кремнием/глиноземом/цирконием по разным причинам, таким как лучшая внешняя прочность или лучшая укрывистость (непрозрачность), достигаемая за счет более оптимального расстояния внутри пленки краски. [29]

Слюдяной оксид железа (MIO) является еще одной альтернативой свинцу для защиты стали, обеспечивая большую защиту от воды и света, чем большинство красок. Когда пигменты MIO измельчаются до мелких частиц, большинство из них расщепляются на блестящие слои, которые отражают свет, тем самым минимизируя деградацию под воздействием УФ-излучения и защищая связующее вещество смолы . Большинство пигментов, используемых в краске, имеют тенденцию быть сферическими, но пластинчатые пигменты, такие как стеклянные чешуйки и MIO, имеют перекрывающиеся пластины, которые препятствуют движению молекул воды. [30] Для оптимальной производительности MIO должен иметь высокое содержание тонких чешуйчатых частиц, напоминающих слюду . ISO 10601 устанавливает два уровня содержания MIO. [31] MIO часто получают из формы гематита .

Пигменты можно классифицировать как натуральные или синтетические. Натуральные пигменты берутся из земли или растительных источников и включают красители, такие как оксиды металлов или сажа, или различные глины , карбонат кальция , слюда , кремнеземы и тальки . Синтетика включает множество красителей, созданных в лаборатории, а также сконструированные молекулы, прокаленные глины, блан-фикс , осажденный карбонат кальция и синтетические пирогенные кремнеземы. Пигменты и красители, которые используются в качестве красителей, классифицируются по химическому типу с использованием системы индекса цвета, которая имеет коммерческое значение. [32]

Добавки

Помимо трех основных категорий ингредиентов (связующее, разбавитель, пигмент), краска может иметь широкий спектр различных добавок, которые обычно добавляются в небольших количествах, но при этом оказывают значительное влияние на продукт. Некоторые примеры включают добавки для изменения поверхностного натяжения , улучшения свойств текучести, улучшения готового внешнего вида, увеличения мокрого края, улучшения стабильности пигмента, придания антифризных свойств, контроля пенообразования, контроля образования корки, создания ячеек акриловой заливки и т. д. Другие типы добавок включают катализаторы , загустители, стабилизаторы, эмульгаторы , текстуризаторы, промоторы адгезии, УФ-стабилизаторы, выравниватели (агенты для удаления блеска), биоциды для борьбы с ростом бактерий и тому подобное.

Добавки обычно не оказывают существенного влияния на процентное содержание отдельных компонентов в составе. [33]

Изменение цвета

Существуют различные технологии для создания красок, которые меняют цвет. Термохромные чернила и покрытия содержат материалы, которые меняют конформацию при подаче или удалении тепла, и поэтому они меняют цвет. Жидкие кристаллы использовались в таких красках, например, в полосках и лентах термометров, используемых в аквариумах, а также в новых/рекламных термокружках и соломинках.

Фотохромные материалы используются для изготовления очков и других изделий. Подобно термохромным молекулам, фотохромные молекулы изменяют конформацию при подаче или удалении световой энергии, и поэтому они меняют цвет.

Краски, меняющие цвет, также могут быть получены путем добавления галохромных соединений или других органических пигментов. В одном патенте [34] упоминается использование этих индикаторов для нанесения на стены светлых красок. Когда краска влажная, она розового цвета, но после высыхания она восстанавливает свой первоначальный белый цвет. Как указано в патенте, это свойство краски позволяет правильно и равномерно наносить два или более слоев на стену. Предыдущие слои после высыхания будут белыми, тогда как новый влажный слой будет отчетливо розовым. Ashland Inc. представила литейные огнеупорные покрытия с аналогичным принципом в 2005 году [35] [36] для использования в литейных цехах.

Электрохромные краски меняют цвет в ответ на приложенный электрический ток. Сообщается, что производитель автомобилей Nissan работает над электрохромной краской на основе частиц парамагнитного оксида железа . При воздействии электромагнитного поля парамагнитные частицы меняют свое расположение, изменяя свой цвет и отражательные свойства. Электромагнитное поле будет формироваться с использованием проводящего металла кузова автомобиля. [37] Электрохромные краски также можно наносить на пластиковые подложки, используя другую химию покрытия. Технология включает использование специальных красителей, которые меняют конформацию, когда электрический ток подается через саму пленку. Эта новая технология использовалась для достижения защиты от бликов одним нажатием кнопки в окнах пассажирских самолетов.

Цвет также может меняться в зависимости от угла обзора, например, с помощью переливчатости в ChromaFlair .

Искусство

Акварель , нанесенная кистью

Со времен Ренессанса сиккативные ( высыхающие) масляные краски, в первую очередь льняное масло , были наиболее часто используемым видом красок в изобразительном искусстве; масляная краска все еще распространена сегодня. Однако в 20 веке новые краски на водной основе, такие как акриловые краски , вышли на рынок с развитием акриловых и других латексных красок. Молочные краски (также называемые казеиновыми ), где среда получена из натуральной эмульсии, которой является молоко , были распространены в 19 веке и используются до сих пор. Использовавшаяся первыми западными художниками яичная темпера (где среда представляет собой эмульсию сырого яичного желтка, смешанного с маслом) также остается в использовании, как и энкаустические краски на основе воска . Гуашь - это непрозрачный вариант акварели , которая основана на различных уровнях прозрачности; обе краски используют гуммиарабик в качестве связующего вещества и воду в качестве разбавителя. Гуашь также известна как «дизайнерская краска» или «краска для тела».

Плакатная краска — это клеевая краска, которая в основном использовалась для создания студенческих работ или детьми. Существуют различные марки плакатной краски, и в зависимости от марки качество будет отличаться. Более недорогие марки часто трескаются или выцветают со временем, если их оставлять на плакате на длительное время.

« Мидия художника », европейская пресноводная мидия. Отдельные половинки раковин использовались художниками как небольшие мидии для краски.

Приложение

Краска может наноситься в твердом виде, в виде газа, газообразной суспензии ( аэрозоля ) или жидкости. Методы различаются в зависимости от желаемых практических или художественных результатов.

В твердом виде (обычно используется в промышленных и автомобильных приложениях) краска наносится в виде очень тонкого порошка, затем запекается при высокой температуре. Это расплавляет порошок и заставляет его прилипать к поверхности. Причины этого включают в себя химический состав краски, саму поверхность и, возможно, даже химию подложки (окрашиваемого объекта). Это называется « порошковым покрытием » объекта.

При нанесении в газовой фазе состав покрытия вводится (если он газообразный), испаряется (если он жидкий) или сублимируется (если он твердый), а затем наносится на удаленную подложку, часто в вакууме. Эти применения в целом классифицируются на физические методы осаждения из паровой фазы, такие как распыление или вакуумное осаждение, при которых твердые или жидкие исходные материалы производят пар, который конденсируется на подложке; или методы химического осаждения из паровой фазы, при которых газообразные исходные материалы химически реагируют с подложкой, образуя покрытие. Эти методы особенно важны в электронной и оптической промышленности. [38]

Как газообразная суспензия , жидкая краска распыляется силой сжатого воздуха или действием высокого давления сжатия самой краски, и краска превращается в мелкие капли, которые перемещаются к окрашиваемому изделию. Альтернативные методы - безвоздушное распыление, горячее распыление, горячее безвоздушное распыление и любой из них с включенным электростатическим распылением. Существует множество электростатических методов. Причины для этого включают:

При нанесении жидких красок краску можно наносить непосредственно с помощью кистей , валиков , лезвий , скребков, других инструментов или частей тела, таких как пальцы.

Валики обычно имеют ручку, которая позволяет прикреплять стержни разной длины, что позволяет красить на разной высоте. Обычно для нанесения валиком требуется два слоя для равномерного цвета. Валик с более толстым ворсом используется для нанесения краски на неровные поверхности. Края часто обрабатываются угловой кистью.

После нанесения жидкой краски есть интервал, в течение которого ее можно смешивать с дополнительными окрашенными областями (на «мокром крае»), называемый «открытым временем». Открытое время масляной или алкидной эмульсионной краски можно увеличить, добавив уайт-спирит , аналогичные гликоли, такие как Dowanol (пропиленгликолевый эфир) или пролонгаторы открытого времени. Это также может облегчить смешивание различных слоев влажной краски для эстетического эффекта. Латексные и акриловые эмульсии требуют использования замедлителей высыхания, подходящих для покрытий на водной основе. В зависимости от качества и типа используемой жидкой краски открытое время будет варьироваться. Например, масляные краски славятся своим открытым временем, поскольку масляные краски позволяют художникам смешивать цвета в течение длительного времени без необходимости добавления каких-либо расширяющих агентов.

Раньше погружение было нормой для таких объектов, как картотечные шкафы, но теперь его заменили высокоскоростные воздушные турбинные колокола с электростатическим распылением. Кузова автомобилей грунтуются с использованием катодной элефоретической грунтовки, которая наносится путем зарядки кузова, нанося слой грунтовки. Неизмененный остаток смывается, а грунтовка обжигается.

Многие краски имеют тенденцию разделяться при хранении, более тяжелые компоненты оседают на дне, и требуют смешивания перед использованием. В некоторых магазинах красок есть машины для смешивания краски путем энергичного встряхивания баллончика в течение нескольких минут.

Непрозрачность и толщину слоя краски можно измерить с помощью титровой карты .

Краски на водной основе, как правило, легче всего очищать после использования; кисти и валики можно мыть мылом и водой.

Правильная утилизация остатков краски — это сложная задача. Иногда ее можно переработать: старую краску можно использовать для грунтовки или промежуточного слоя, а краски со схожим химическим составом можно смешивать для получения большего количества однородного цвета.

Для утилизации краски ее можно высушить и утилизировать в бытовых отходах, при условии, что она не содержит запрещенных веществ (см. контейнер). Утилизация жидкой краски обычно требует специального обращения и должна рассматриваться как опасные отходы и утилизироваться в соответствии с местными правилами. [40] [41]

Варианты продукта

Коллекция банок с краской и их разновидностей
Огромная коллекция различных видов баллончиков, маркеров, красок и чернил в подпольном граффити-магазине. Россия , Тверь , 2011.
Мазки синей краски
  • Жертвенные покрытия — это прозрачные покрытия, которые позволяют удалять граффити, обычно путем промывки поверхности водой под высоким давлением, которая удаляет граффити вместе с покрытием (отсюда и термин «жертвенный»). После удаления граффити жертвенное покрытие необходимо нанести повторно для постоянной защиты. Такие жертвенные защитные покрытия чаще всего используются на натурально выглядящих поверхностях каменной кладки, таких как стены из скульптур и мрамора, а также на более грубых поверхностях, которые трудно чистить.
  • Несвязывающиеся покрытия — это прозрачные, высокоэффективные покрытия, обычно катализированные полиуретаны , которые не сильно связываются с красками, используемыми для граффити. Граффити на такой поверхности можно удалить с помощью промывки растворителем, не повреждая ни подстилающую поверхность, ни защитное несвязывающееся покрытие. Эти покрытия лучше всего работают на гладких поверхностях и особенно полезны на декоративных поверхностях, таких как мозаика или расписанные фрески, которые, как ожидается, могут пострадать от распыления под высоким давлением.

Типы отделки

Отказ

Основными причинами разрушения краски после нанесения на поверхность являются аппликатор и неправильная обработка поверхности.

Дефекты или ухудшение качества могут быть вызваны:

Разбавление
Обычно это происходит, когда разбавление краски не производится в соответствии с рекомендациями производителя. Может иметь место как чрезмерное, так и недостаточное разбавление, а также разбавление неправильным разбавителем.
Загрязнение
Посторонние примеси могут стать причиной различных дефектов пленки.
Шелушение/образование пузырей
Чаще всего это происходит из-за неправильной обработки поверхности перед нанесением и наличия в субстрате собственной влаги/сырости. Степень образования пузырей можно оценить в соответствии с ISO 4628 Часть 2 или ASTM Метод D714 (Стандартный метод испытаний для оценки степени образования пузырей на красках).
Мелование
Меление — это прогрессирующее порошкообразное осыпание пленки краски на окрашенной поверхности. Основной причиной проблемы является деградация полимера матрицы краски из-за воздействия УФ-излучения на солнце и конденсации росы. Степень меления варьируется, поскольку эпоксидные смолы реагируют быстро, в то время как акрилы и полиуретаны могут оставаться неизменными в течение длительного времени. [49] Степень меления можно оценить в соответствии с международным стандартом ISO 4628, часть 6 или 7, или методом Американского общества по испытаниям и материалам (ASTM) D4214 (Стандартные методы испытаний для оценки степени меления пленок наружных красок).
Трещины
Растрескивание лакокрасочной пленки происходит из-за неравномерного расширения или сжатия слоев краски. Обычно это происходит, когда слоям краски не дают полностью затвердеть/высохнуть перед нанесением следующего слоя. Степень растрескивания можно оценить в соответствии с международным стандартом ISO 4628, часть 4, или методом ASTM D661 (стандартный метод испытаний для оценки степени растрескивания наружных красок). Растрескивание также может произойти, когда краска наносится на несовместимую или нестабильную поверхность. Например, глина, которая не высохла полностью при покраске, приведет к растрескиванию краски из-за остаточной влаги в глине.
Эрозия
Эрозия — это очень быстрое меление. Оно происходит из-за внешних факторов, таких как воздух, вода и т. д. Его можно оценить с помощью метода ASTM D662 (Стандартный метод испытаний для оценки степени эрозии наружных красок). Образование кислоты грибковыми видами может быть существенным компонентом эрозии окрашенных поверхностей. [50] Грибок  Aureobasidium pullulans  известен тем, что повреждает настенные краски. [51]

Опасности

Летучие органические соединения (ЛОС) в краске считаются вредными для окружающей среды и особенно для людей, которые работают с ними на регулярной основе. Воздействие ЛОС было связано с синдромом органических растворителей , хотя эта связь была несколько спорной. [52] Спорный растворитель 2-бутоксиэтанол также используется в производстве красок. [53] Такие юрисдикции, как Канада , Китай , ЕС , Индия , США и Южная Корея, имеют определения ЛОС, а также правила, ограничивающие использование ЛОС в потребительских товарах, таких как краска. [54] [55]

В США экологические нормы, потребительский спрос и достижения в области технологий привели к разработке красок и покрытий с низким и нулевым содержанием ЛОС. Эти новые краски широко доступны и соответствуют или превосходят старые продукты с высоким содержанием ЛОС по производительности и экономической эффективности, при этом оказывая значительно меньшее воздействие на здоровье человека и окружающую среду. [56]

Во всем мире наиболее широко принятым стандартом допустимых уровней содержания ЛОС в краске является стандарт GS-11 компании Green Seal из США, который определяет различные уровни содержания ЛОС, приемлемые для разных типов красок, в зависимости от варианта использования и требований к эксплуатационным характеристикам.

Полихлорированный бифенил (ПХБ) был обнаружен (опубликован в 2009 году) в пробах воздуха, собранных в Чикаго, Филадельфии, Арктике и нескольких местах вокруг Великих озер. ПХБ является глобальным загрязнителем и был измерен в сточных водах от производства красок. Широкое распространение ПХБ предполагает улетучивание этого соединения с поверхностей, крыш и т. д. ПХБ присутствует в потребительских товарах, включая газеты, журналы и картонные коробки, которые обычно содержат цветные пигменты. Поэтому существует гипотеза, что конгенеры ПХБ присутствуют в качестве побочного продукта в некоторых современных коммерческих пигментах. [57]

Продолжаются исследования по полному удалению тяжелых металлов из составов красок. [58]

Воздействие пластика в красках на окружающую среду

Продолжающееся изучение воздействия пластика на окружающую среду при производстве красок напоминает предыдущие исследования использования свинца в красках. Эта оценка основана на накоплении доказательств, которые подчеркивают роль краски как существенного фактора загрязнения микропластиком . В 2019 году из 44,4 миллионов тонн краски, произведенной в мире, 95 процентов были на основе пластика. Кроме того, исследование Environmental Action 2022 года показало, что примерно 58 процентов микропластика, обнаруженного в океанах и водных путях, можно отследить до краски.

Усилия по смягчению этой экологической проблемы стимулировали разработку и исследование альтернатив краскам на основе пластика, например, полученных из льна , грецкого ореха , молока и известкового налета . Однако их стоимость является существенным сдерживающим фактором для широкого внедрения этих экологически чистых альтернатив. По состоянию на 2023 год галлон краски на основе пластика может стоить около 20–30 долларов, однако цена на специализированную краску, такую ​​как графеновая и известь, колеблется от 34 до 114 долларов за галлон, что подчеркивает финансовые проблемы, связанные с переходом с красок на основе пластика. [59]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Таггарт, Эмма (14.12.2022). «Раскройте красочную историю краски: от натуральных пигментов до синтетических оттенков». My Modern Met . Получено 23.09.2023 .
  2. ^ Марчант, Джо (январь 2016 г.). «Путешествие к древнейшим наскальным рисункам в мире». Smithsonian Magazine .
  3. ^ «Живопись 101: масло или латекс?». HGTV .
  4. ^ «Каков идеальный диапазон температур наружного воздуха для использования наружной краски?». 29 апреля 2022 г.
  5. ^ Craughwell, Thomas J. (2012). 30 000 лет изобретений . Нью-Йорк: Tess Press. ISBN 9781603763240. OCLC  801100207.
  6. ^ Хиллари Мэйелл (31 марта 2004 г.). «Найден ли бисер, доказательство того, что современная мысль началась в Африке?». National Geographic News . стр. 2. Архивировано из оригинала 16 марта 2006 г. Получено 20 мая 2016 г. В работе, опубликованной в 2001 г., описывались 28 костяных орудий и тысячи кусков охры — минерала, используемого для создания краски для украшения тела и пещерной живописи — возрастом примерно 70 000 лет, найденные в пещере Бломбос в Южной Африке. Два куска охры, по-видимому, отмечены абстрактными линиями, которые можно рассматривать как художественное выражение.
  7. ^ ab "Наборы для рисования каменного века найдены в пещере". The Guardian . 13 октября 2011 г. Получено 20 мая 2016 г.
  8. ^ Стефани Паппа (13 октября 2011 г.). «В пещере обнаружена старейшая человеческая студия по изготовлению красок». Live Science . Получено 14 октября 2011 г.
  9. ^ "Расписные стены на Оркнейских островах возрастом 5000 лет". BBC News . 26 июля 2010 г. Получено 10 марта 2021 г.
  10. ^ "Расписные стены". Раскопки Несса Бродгара . 2011-08-05 . Получено 2021-03-10 .
  11. ^ Кристиансен, Томас; Котте, Марин; де Нолф, Ваут; Рейес-Эррера, Хуан; де Мейер, Стивен; Ванмеерт, Фредерик; Сальвадо, Нати; Гонсалес, Виктор; Линделоф, Пол Эрик; Мортенсен, Келл; Рихолт, Ким; Янссенс, Коэн; Ларсен, Сине (26 октября 2020 г.). Фабер, Кэтрин (ред.). «Понимание состава древнеегипетских красных и черных чернил на папирусах, полученное с помощью микроанализа на основе синхротрона». PNAS . doi :10.1073/pnas.2004534117. hdl : 2117/335402 . Получено 10 июля 2024 г.
  12. ^ «Самые старые картины маслом, найденные в Афганистане». Архивировано 3 июня 2011 г., Wayback Machine , Розелла Лоренци, Discovery News. 19 февраля 2008 г.
  13. ^ Феофил Пресвитер Книга I гл. 25
  14. ^ Барбера, Джоккино (2005). Антонелло да Мессина, мастер сицилийского Возрождения (каталог выставки). Нью-Йорк: Метрополитен-музей, издательство Йельского университета. ISBN  0-300-11648-9 (онлайн), стр. 14
  15. ^ Ploeger, Rebecca (2013). «Проблемы характеристики и стабильности алкидных красок художников» (PDF) . Новые взгляды на очистку картин: Труды Международной конференции по очистке 2010 года, Политехнический университет Валенсии и Институт консервации музеев . 3 : 89–91.
  16. ^ ab Levy, Max G. «Это самая легкая краска в мире». Wired . ISSN  1059-1028 . Получено 24.03.2023 .
  17. ^ ab Wicks, Zeno W. Jr.; Jones, Frank N.; Pappas, S. Peter; Wicks, Doublas A. (2004). Органические покрытия: наука и технология (3-е изд.). Хобокен, Нью-Джерси, США: John Wiley & Sons, Inc. стр. 5. ISBN 978-0-471-69806-7.
  18. ^ Ламбурн, Р.; Стривенс, ТА (1999). Краски и поверхностные покрытия: теория и практика (2-е изд.). Абингтон, Кембридж, Англия: Woodhead Publishing Limited. стр. 6. ISBN 1-85573-348-X.
  19. ^ «Палитра Вермеера: Анатомия пигмента и связующего». www.essentialvermeer.com . Получено 21 октября 2015 г.
  20. ^ Бэрд, Колин; Канн, Майкл (2005). Электронная книга CourseSmart International по химии окружающей среды. WH Freeman. ISBN 9780716748779.
  21. ^ Багдачи, Дж. "Полимерные системы и механизмы формирования пленок в системах с высоким содержанием твердых частиц, порошковых и УФ-отверждаемых" (PDF) . Общество науки и технологии древесины . Получено 13.01.2016 .
  22. ^ "Алхимия на водной основе". Архивировано из оригинала 29 августа 2012 г. Получено 11 августа 2012 г.
  23. ^ Гите, В.В. и др. «Полиуретановые покрытия с использованием тримера изофорондиизоцианата». (2004).
  24. ^ Берендсен, AM, и Берендсен, AM (1989). Руководство по морской живописи . Лондон: Грэм и Тротман. ISBN 1-85333-286-0 стр. 114. 
  25. ^ "Порошковое покрытие 101" . Получено 26 апреля 2024 г.
  26. ^ «Определения красителя и пигмента». 26 апреля 2024 г.
  27. ^ «Четыре важных функциональных пигмента». 26 апреля 2024 г.
  28. ^ Гюрсес, Ахмет; Ачикылдыз, Метин; Гюнеш, Кубра; Гюрсес, М. Сади (4 мая 2016 г.). Красители и пигменты. Спрингер. ISBN 9783319338927.
  29. ^ "Архивы". Los Angeles Times . 14 октября 2011 г.
  30. ^ "Покрытия MIO – что это?" (PDF) . Dulux Protective Coatings . 2009.
  31. ^ "ISO 10601:2007". Пигменты железооксидные слюдяные . Международная организация по стандартизации.
  32. ^ «Группы и подгруппы CICN». 26 апреля 2024 г.
  33. ^ frpdesigns.com Архивировано 11.02.2010 в Wayback Machine , «Формулировки, основы, манипуляции, вычисления и управление данными», стр. 61.
  34. ^ Брэмли, Кристофер Синджин. «Краска, меняющая цвет» (PDF) . Европейская патентная заявка EP1400574 . Европейское патентное ведомство.
  35. ^ "Dramatic color change featured". New Materials International . Архивировано из оригинала 2012-04-25 . Получено 2011-11-03 .
  36. ^ Хорват, Ли. «Покрытия выходят за рамки внешнего вида, обеспечивая контроль качества». Литейные технологии . Управление и технологии литейного производства.
  37. ^ "DailyTech - Nissan разрабатывает краску для автомобилей, меняющую цвет". Архивировано из оригинала 2011-07-08 . Получено 2008-03-19 .
  38. ^ "PVD против CVD: различия в методах осаждения тонких пленок" . Получено 26 апреля 2024 г.
  39. ^ "Выбор правильного валика для краски". Aubuchon Hardware. Архивировано из оригинала 2012-04-20 . Получено 06.05.2012 .
  40. ^ ""Безопасное использование, хранение и утилизация краски"". Архивировано из оригинала 2007-02-24 . Получено 2006-11-01 .
  41. ^ ""Хранение и утилизация красок"". Архивировано из оригинала 18 ноября 2007 г.
  42. ^ Хагглер, Джастин (2015-03-04). «Гамбург борется с мочеиспусканием на улицах со стенами, которые «писают обратно»». The Telegraph . ISSN  0307-1235 . Получено 2020-04-02 .
  43. ^ Джонсон, Лиззи (2015-07-31). «Новые устойчивые к моче стены Сан-Франциско, похоже, сохраняют вещи сухими». SFGate . Получено 2020-04-02 .
  44. ^ «Стены «анти-пи» будут обрызгивать нарушителей». BBC News . 2015-12-17 . Получено 2020-04-02 .
  45. ^ "краска для дорожной разметки". Архивировано из оригинала 2015-02-15 . Получено 2014-09-15 .
  46. ^ «Что такое сатиновая отделка? Потрясающие возможности использования в вашем доме». 27 мая 2022 г.
  47. ^ «Информация о финишном покрытии и блеске краски; информация о сатиновых, матовых, матовых и других финишных покрытиях краски». Профессиональный подрядчик по покраске. Профессиональные маляры, 2011. Веб-сайт. 7 апреля 2012 г. <http://www.painter-pros.com/finishes.php Архивировано 06.09.2012 на archive.today >.
  48. ^ Мендельсон, Хэдли (2019-03-13). «Дизайнеры сходят с ума по этой суперглянцевой краске». House Beautiful . Получено 2019-04-11 .
  49. ^ Бейлисс, DA; Дикон, DH (2002). Контроль коррозии стальных конструкций (2-е изд.). Лондон: Spon. стр. 13.6.6 Мелование. ISBN 978-0-415-26101-2.
  50. ^ Сяохуэй Ван; Лин Ван (2006). «Меры и методы испытаний на устойчивость авиационных материалов и оборудования к грибкам» (PDF) .
  51. ^ Джон В. Тейлор; Джои Спатафора; Мэри Берби (1996). «Ascomycota».
  52. ^ СПУРДЖОН А (2006). «Наблюдение за высыханием краски : синдром органических растворителей в Британии конца двадцатого века». История медицины . 50 (2): 167–188. doi :10.1017/s002572730000973x. PMC 1472097. PMID  16711296. 
  53. ^ "Этиленгликоль моно-N-бутиловый эфир". Национальная медицинская библиотека HSDB . Получено 14.03.2014 .
  54. ^ "Южная Корея расширяет контроль ЛОС и ужесточает ограничения в красках". chemicalwatch.com . Получено 27.03.2021 .
  55. ^ «Летучие органические соединения (ЛОС) и правила потребительских товаров». www.chemsafetypro.com . Получено 27.03.2021 .
  56. ^ Чанг, Джон CS; Фортманн, Рой; Роуч, Нэнси; Лао, Хуэй-Чен (1999). «Оценка латексных красок с низким содержанием летучих органических соединений». Indoor Air . 9 (4): 253–258. Bibcode : 1999InAir...9..253C. doi : 10.1111/j.1600-0668.1999.00004.x . ISSN  0905-6947. PMID  10649858.
  57. ^ Ху, Д.; Хорнбаккл, К.С. (2010). «Непреднамеренные полихлорированные бифенилы в коммерческих пигментах красок». Environ Sci Technol . 44 (8): 2822–7. Bibcode : 2010EnST...44.2822H. doi : 10.1021/es902413k. PMC 2853905. PMID  19957996 . 
  58. ^ Путран, Даянанд; Патил, Дилип (2023-01-01). «Использование соединений, не содержащих тяжелых металлов, в поверхностных покрытиях». Журнал технологий и исследований покрытий . 20 (1): 87–112. doi :10.1007/s11998-022-00648-4. ISSN  1935-3804. S2CID  251771272.
  59. ^ Рудгард, Оливия (2023-07-19). «Ваши основные краски для дома имеют экологическую пластиковую проблему». Bloomberg News . Получено 2023-07-20 .

Дальнейшее чтение