Лак

Лакирана кутија из кинеске Династије Минг (16. век).

Лак се употребљава претежно за дрво, јер је често пожељно да се сачува његов леп изглед.

Лак помешан с водом и терпентином, спреман за употребу.

Кинески шестеространи послужавник, с црвеним лаком на дрвету, из династије Сунг, 12—13. век, Метрополитан музеј умјетности.

Лак је раствор или дисперзија везива, а може садржавати и низ различитих додатака. Након сушења остаје на подлози као равномеран (компактан) прозирни (транспарентан) филм. Употребљава се претежно за дрво, јер је често пожељно да се сачува његов лепи изглед. У тежим условима кориштења долази до изражаја и заштитна улога лакова (паркети, кухињски намјештај, дрвене површине на бродовима и слично). За минералне подлоге лакови се примењују при заштити фасадне цигле, црепа, бетона и камена. За металне површине употребљавају се или директно (на пример алуминијум, унутрашњи зидови конзерви, жица) или као завршни горњи слој на пигментираном саставу, с намером да се добије пуноћа и сјај (метализирани ауто лакови) или боља заштита (винилни лак на винилно-алкидној лак боји). Уз додатак топљивих пигмената добију се прозирни обојени лакови за намештај, музичке инструменте и слично.

Историја

Реч лак потиче од санскртске речи лаксха, што значи број 100 000, то јест нешто бесконачно много, а односи се на једну врсту биљне ваши која у великом мноштву живи на биљкама рода Фицус у неким тропским крајевима. У хиндуском језику речју лакх означује се смоласта материја настала из екскрета ларве те ваши.

Почетком 20. века откривене су на зивовима пећина у различитим деловима света познате зидне слике из преисторијског доба. Слике су често урезиване каменом, а као алат пећински је човек употребљавао шупље кости за дување земљаних боја, те четкице од длаке или пера. Земљане боје (оксиди гвожђа и мангана, креда, талк, каолин), затим дрвени и коштани угаљ, самлевен у прах и помешан с везивом (маст, мед, крв, млеко, восак, смола, биљни сок), биле су прве боје које су људи познавали. Пре бојења палеолитски човек је употребљавао већ и подлогу од смоле или масти помоћу које је везао боју за површину стене пећине.

У простору између Средоземног мора и Персијског залива развијала се од најранијих времена јака ликовна култура. У тој културној средини превладавају црна, бела, смеђа, црвена и плава боја. Древни Египћани употребљавају већ раствор смоле за импрегнирање приликом препарирања мумија. Познају дрвени и коштани угаљ, окер, креду, цинобер и малахит. Од везива употребљавају кожно туткало, беланце, жуманце, восак и казеин. Из тог су доба датирају и почеци сликања фрески (зидне слике на свежем малтеру). Развитак ликовне уметности био је изразито јак у старој Грчкој. Пигменти су били беле, црне, црвене и жуте земљане боје, а везиво восак, конопљино и маково уље, туткало и мед. Начин сликања био је фреско и темпера (техника сликања бојама од смесе пигмената и различитих лепљивих материја, понајвише жуманцета, смоластих лепила и слично). Касније се развило сликарство на дрвеним и коштеним плочицама с воском као везивом за земљане боје, што је био напредак у односу на сликање с темперама или сликању фресака.

За заштиту дрвених и металних површина већ су се у прошлости с већим или мањим успехом употребљавале различите врсте природних смола и балзама, воскови, екстракти биљака, масноће, битуменске материје из Мртвог мора и слично. Обојења су се добијала утрљавањем земљаних боја у везиво или помоћу обојених материја из разноврсних биљака тропског и суптропског поднебља. У средњем веку као заштитна средства биле су већ познате неке врсте уљаних боја, асфалтних лакова, јантарских лакова, раствора гумиарабике и слично. Бродови су се импрегнирали и раствореним смолама у несушивом уљу. Касније се под утицајем источних земаља за импрегнацију дрва и бродова почело употребљавати и четинарско уље. Од Арапа је преузето терпентинско уље као растварач, а кинески утицај подстакнуо је, између осталог, и некад врло раширену употребу такозваног руј лака, који се приправљао непознатим поступком од сокова биљке руј или сумак (лат. Тоxицодендрон верницифлуум). Методе и поступци обично су се држали у тајности и прелазили су с оца на сина, па су многи начини заштите остали загубљени. Сви су ти начини у ликовној уметности и у заштити површина више или мање задржали кроз читав средњи и део новог века. Тек се у 15. веку у Холандији (браћа Еyцк) по први пут почело употребљавати сушиво уље као везиво у које су се утрљали пигменти. Сушиво уље било је и раније познато (10. век), али није било употријебљено у ширем смислу.

Прва производња заштитних покривних средства почела је у 17. веку у Холандији због добро развијене бродоградње. У 18. веку почело се у Француској с производњом фирниса и сушивих уља. Међутим, прва организирана производња лакова и боја у Еуропи почела је тек у 19. веку. Паралелно се развијала и производња пигмената. Први неоргански пигмент приправљен је 1704. Било је то париско модрило. Следили су нови пигменти, међу којима су најважнији оловно белило (1759), цинобер (1785), хромове жуте и зелене боје (1809), швајнфуртско зеленило (1814), ултрамарин (1828), литопон (1850), цинково белило (1850), а након тога започело се синтезом органских пигмената.

У времену до Првог светског рата као везива у лаковима и бојама превладавала су природна сушива и полусушива уља, а од смола колофонијум (из балзама дрвета четинара), копали (рецентне фосилне смоле), шелак (из смоластог екскрета ларве биљне уши), различите врсте битумена, те низ везива мање важности. Од тада се понуда сировина за производњу лакова и боја битно промијенила. У времену између два светска рата, а посебно након Другог светског рата, у производњи лакова и боја прешло се од искуственог (емпиријског) начина рада на развојно истраживачке студије повезане с хемијском индустријом и производњом опреме. Уведена је нова технологија и нови уређаји, те постројења за поступке мешања, дисперговања, филтрирања, паковања и друго. Проширила се и примена лакова и боја, па се битно променио начин њихова наношења на подлогу и сушења. Неорганском и органском синтезом припремани су пигменти и пунила који су постојани у одређеним условима (отпорност према светлу, вишим температурама, хемијским утицајима), затим нови адитиви и нове врсте растварача, а надасве нове врсте везива, која су главни носиоци квалитета лакова и боја.

На побољшање својстава и повећање понуде лакова и боја посебан утицај имала је синтеза нових врста везива као главних носилаца њихових квалитета. Први важнији корак био је оплемењивање природних смола, што је постало могуће када су се појавиле прве фенолне смоле (1909). Чисте фенолне смоле, типа Новолак или типа Ресол, нису биле много важне. Међутим, природним смолама измењене фенолне смоле типа Албертол (1917) значиле су битан напредак у сировинској бази за лакове и боје (вештачки копали). То важи и за фенолне смоле пластифициране масним киселинама и за алкилфенолне смоле. Уз развој првих синтетичких смола уведене су као везиво 1920. I раствори целулозних деривата (раствори целулозних естара и целулозних етара), те хлорираних каучука (1930). Те су сировине у своје време означивале прави преокрет у брзини сушења нанесеног филма. Примена тих деривата захтевала је нове врсте органских растварача и омекшивача, те нову технологију наношења лакова и боја на подлогу. Веома успешан развој започео је 1931. синтезом алкидних смола, а затим и њиховим модификацијама с уљима, масним киселинама, изоцијанатима, стиренима, силиконима и тако даље. Алкидне смоле остале су до данас главна сировинска база за везива лакова и боја. На тржиште долазе стално нове врсте тих смола, јер се алкидне смоле (чисте, глипталне) могу лако изменити уградњом различитих хемијских група у њихове молекуле. Полиакрилатне смоле (1935) и њихове дисперзије у води и данас су врло важне сировине у палети лакова и боја. Касније су се развиле и меламинске смоле (1937), што је омогућило стварање алкидно-меламинских комбинација за печене лакове и боје.

Нарочити интерест побудили су синтетски производи за припрему такозваних реактивних лакова и боја. То су вишекомпонентна прекривна средства којима компоненте међусобно хемијски реагирају тек на површини на коју су нанесена. Због поликондензацијских и полиадицијских реакција у току сушења настане чврст филм врло добрих заштитних својстава. У ту се групу убрајају лакови и боје на основи полиуретанских (1937), полиестерских и епоксидних (1948) смола и њихових деривата. После 1939. мноштво полимера, пре свега поливинил ацетат и поливинилхлорид, примењено је у индустрији лакова и боја, дајући им посебна својства која су важна посебно у грађевинарству. Развио се и низ високомолекуларних материја као везива за лакове и боје, на пример полиакрилатни естри, накнадно хлорирани поливинилхлориди, дисперзије поливинилацетата, стиренбутадиени и тако даље. Напредак је постигнут и синтезом силиконских смола (1950), које се примењују у специјалне сврхе или као модификатори других врста смола повечавајући њихову отпорност према различитим штетним утицајима.

Преокрет у развоју лакова и боја започео је синтезом водорастворних алкидних смола (1957). Наиме, већина лакова и боја садржи и до 50% органских растварача, па је увођење нових синтетских смола, које омогућују употребу воде као растварача уз незнатан додатак органских растварача, велико побољшање из економских, еколошких и техничких разлога. Након примене првих водорастворних алкидних смола развила се синтеза и осталих смола растворних у води као што су меламинске, фенолне, полиестерске, полиакрилатне, епоксидне, епоксидно-естерске и друге смоле, чији развој може значити преокрет у производњи и примени лакова и боја. Та су нова везива све више важна, посебно с гледишта заштите животне средине и сигурности од пожара. Треба истакнути и развој прешкастих смола, понајвише епоксидних, за производњу боја у праху које се наносе електростатски (1965), те везива с високим садржајем суве материје (1973), што смањује употребу растварача. Производња лакова и боја уско је повезана с развојем органске и неорганске синтетске хемије, пошто мноштво синтетичких производа сачињава основне сировине за лакове и боје.

Боје и лакови

Боје и лакови је заједнички назив за текуће, пастозне или прашкасте смесе, које се у танком слоју наносе на површину метала, минералних подлога (бетон, малтер и слично), дрва, пластике и других материјала, где се физичким или хемијским променама (сушење) ствара танак филм (покривач, премаз). Основна им је намјена заштита подлоге од штетних утјецаја околине, а такођер својим изгледом и бојом уљепшавају предмете или пак служе за њихово означивање. Посебне намене имају графичке и сликарске боје, лакови за нокте и косу и слично.

Основни су састојци боја и лакова |везива, растварачи, пигменти, пунила и додатци. Лак је назив за смесу без пигмената и пунила, па је његов филм прозиран и безбојан. Смеса која садржи и беле, црне или обојене пигменте, што пак филму дају непрозирност и обојеност, а често садржи и пунила, назива се бојом, а сјајна завршна боја лак-бојом. Полупрозирна боја с мало пигмената, који дрвеној подлози дају обојеност, али њезина структура остаје видљива, зове се лазура.

Везивна средства, као најважнији састојци боја и лакова, формирају филм који повезује све састојке међусобно и с подлогом. То су, уз изузетак водотопљивих силиката, органске материје, углавном полимери (природне и синтетске смоле), затим сушива уља (фирнис), воскови, битумени, асфалти, деривати целулозе. Најважнија су везива полиестерске (углавном алкидне), винилне, акрилне, епоксидне, полиуретанске, силиконске и друге синтетске смоле (полимерни материјали). Растварачи служе за растварање везива и постизање прикладне вискозности за производњу и примену боја и лакова. Како су то испарљива, запаљиве, по здравље и околину опасне течности, данас се њихова употреба настоји избјећи (употребом прашкастих боја за метале) или бар ограничити (употребом боја и лакова с великим уделом суве материје, забраном употребе за најопасније врсте растварача). Најважнија је ипак замена водом као растварачем за водотопљиве смоле, а поготово као средством у којем су диспергиране фине честице органских полимера, који имају улогу везива за дисперзијске боје.

Добро пријањање и трајност заштите осигурава подлога очишћена од рђе, масноће и других нечистоћа, а металне се подлоге често и предобрађују (фосфатирање, хромирање, елоксирање). Боје и лакови наносе се на подлогу помоћу четки, ваљака, прскањем (уз помоћ компримованог ваздуха, електростатички), урањањем (обичним или уз електрофорезу) или лијевањем. Из нанесеног танког слоја најприје испари отапало, што је за неке врсте боја и лакова (на пример нитро лак) довољно за стварање сухог филма (физичко сушење). У осталим врстама настаје хемијско сушење, током којега везиво хемијском реакцијом прелази у високомолекуларне просторно умрежене структуре – чврсти филм. Најчешће су реакције: полимеризација (обично кисеоником из ваздуха или реакцијом двеју врста везива) и поликондензација. Све се чешће умрежавање полимера знатно убрзава помоћу ултраљубичастог или инфрацрвеног зрачења или бомбардирања електронским снопом.

Боје и лакови разликују се према врсти и уделу везива, према прозирности, обојености, сјају (сјајни, полусјајни и без сјаја – загасити), према посебним учинцима (метализирани, флуоресцентни), према улози и редоследу наношења у саставу заштите (темељни, међуслојни, покривни), према заштитним својствима, подлози на коју се наносе и тако даље.

Литература

• Кимес, Беверлy Р. (1996). Тхе Стандард Цаталог оф Америцан Царс 1805–1945. Краус Публицатионс. стр. 1050. ИСБН 978-0-87341-428-9. 
• Нанетти, Паоло (2006). Цоатингс фром А то З. Винцентз Верлаг, Ханновер. ИСБН 978-3-87870-173-6.  - А цонцисе цомпилатион оф тецхницал термс. Аттацхед ис а регистер оф алл Герман термс wитх тхеир цорреспондинг Енглисх термс анд вице верса, ин ордер то фацилитате итс усе ас а меанс фор тецхницал транслатион фром оне лангуаге то тхе отхер.
• Wебб, Марианне (2000). Лацqуер: Тецхнологy анд Цонсерватион. Буттерwортх Хеинеманн. ИСБН 978-0-7506-4412-9.  — А Цомпрехенсиве Гуиде то тхе Тецхнологy анд Цонсерватион оф Асиан анд Еуропеан Лацqуер
• Мицхико, Суганума. "Јапанесе лацqуер".