> Техника, страница 3 > Производство минеральных красок

Производство минеральных красок

Минеральные краски в громадных количествах применяются в малярном деле для окраски крыш, наружной и внутренней отделки зданий, для окраски мебели, вагонов и прочие. В незначительных количествах минеральные краски применяются в керамических производствах для воспроизведения рисунков на фарфоре и фаянсе, в стекольном деле для окраски стекла и наконец в живописи.

Существует громадное количество разнообразнейших минеральных красок. Очень многие из них изготовляются более или менее сложными методами, и большинство находит лишь ограниченное применение. Другие же краски, как, например, свинцовые белила, мумия, ярь-медянка, ультрамарин, находят широкое применение, а поэтому и изготовляются в громадных количествах.

В настоящей главе мы опишем производства лишь тех минеральных красок, которые находят широкое применение в малярном деле.

Обычно краски получают в сухом виде в форме порошка. Краску смешивают с маслом (олифой) или с клеем.

Краска, смешанная с олифой, носит название „масляной краски“, с клеем, который предварительно растворяется в воде, — „клеевой краски“. Масляные краски прочнее клеевых и ценятся значительно дороже их. Смешение краски с олифой производят на заводах, изготовляющих краску, иногда же это делают маляры перед употреблением краски. О том, что такое олифа и как она приготовляется, сказано ниже, в главе „Жиры и масла“. Здесь мы лишь скажем, что олифа представляет собою льняное вареное масло, к которому прибавляют некоторые вещества, так называемые „сиккативы“, или „сушки“, которые способствуют более быстрому высыханию краски.

Железные крыши зданий обычно окрашивают масляной краской, ибо клеевая плохо держится, смывается дождем и плохо предохраняет крышу от ржавления. Для крыш применяют железные красные краски — сурик или мумию — или зеленую краску, так называемую „ярь-медянку“. Двери и подоконники обычно красят белой масляной краской — свинцовыми белилами или литопоном. Фасады зданий красят разнообразными масляными красками, что, однако, очень дорого; чаще применяют клеевые краски — охру, умбрию, мел и прочие.

Перед окраской поверхности, подлежащие окраске, соответствующим образом подготавливают. При окраске масляной краской производят шпаклевку, то есть поверхность окрашиваемого предмета покрывают замазкой, представляющей тесную смесь измельченного мела с олифой. Эту замазку (шпаклевку) наносят на поверхность окрашиваемого предмета и закрывают ею все неровности. После такой шпаклевки производят самую окраску. При окраске железных крыш шпаклевку не производят, ибо листы железа более или менее гладки.

При окраске клеевой краской предварительно производят грунтовку, то есть окрашивают поверхность слабым раствором какой-либо краски, смывая ею отчасти грязь. Иногда производят загрунтовку несколько раз, что зависит от характера окраски.

К краскам, имеющим большое значение в малярном деле, относятся: свинцовые белила, литопон и толченый мел (белые краски); ярь-медянка (зеленая краска); охры (желтая краска); мумия, железный и свинцовый сурик (красные краски); ультрамарин (синяя краска).

Белые краски

Свинцовые белила

Из белых красок имеют наибольшее распространение свинцовые белила, название которых указывает, что при изготовлении их исходят из свинца. Существует довольно много разнообразных способов получения свинцовых белил (способы голландский, немецкий, английский, и французский). По немецкому способу свинцовые листы помещают в большие комнаты (камеры) и впускают туда пары уксусной кислоты и углекислоту. Пары уксусной кислоты получают нагреванием уксусной кислоты в специальных сосудах до кипения, а углекислоту — сжиганием в особой печи кокса.

Этот процесс продолжается 5—6 недель, в течение которых на поверхности свинцовых листов образуются свинцовые белила. Листы снимают, помещают их в чан с водой, в котором свинец оседает на дно, а белила во взвешенном состоянии находятся в воде. После отделения свинца от раствора последний отстаивают, и белила оседают на дно. Их извлекают и сушат.

На заводах СССР применяют английский способ. Свинцовый глет (окисленный воздухом свинец) смешивают с раствором свинцового сахара¹) и полученную крупную кашу помещают на рамках в камеру, куда вводится углекислота, для чего в особой печи сжигают кокс. Затем смесь снова извлекают, перемешивают и снова подвергают действию углекислоты. Повторяя эту оперецию несколько раз, получают белила, которые отмучивают (то есть размешивают в воде и отделяют от грубых частиц).

Производство свинцовых белил очень вредно. Пыль свинца отравляет организм рабочих, почему очень часто возникали предложения о прекращении этого способа. В настоящее время вместо свинцовых белил очень часто применяют другие минеральные краски, в частности литопон.

Литопон

Литопон представляет собою белую прочную краску и состоит из смеси сернокислого бария и сернистого цинка. Краску эту получают действием сернистого бария на сернокислый цинк. Сернистый барий получается накаливанием смеси сернокислого бария²) с углем, а сернокислый цинк — растворением цинка в серной кислоте.

Полученный таким способом осадок промывают, прессуют, сушат, затем накаливают, снова смешивают с водой, фильтруют, подсушивают и измельчают. Ни литопон, ни свинцовые белила не растворимы в воде. Ту и другую краску смешивают с олифой и применяют для окраски дверей, мебели, подоконников и прочие. Кроме литопона применяются также цинковые белила.

Мел

Природный мел после измельчения также применяется как краска.

1) Свинцовый сахар представляет собою уксуснокислый свинец и изготовляется действием уксусной кислоты на свивец. Полученный раствор уваривают и получают свинцовый сахар, который нередко носит название сахара-сатурна.

2) Сернокислый барий в виде минерала тяжелого шпата встречается в природе.

Мел применяют как клеевую краску; масляная меловая краска непригодна, ибо она дает желтовато-красную окраску. Мел идет для приготовления шпаклевок (смотрите выше), для чего мел смешивают с олифой, а иногда и с клеевой водой.

Зеленые краски

Ярь-медянка

Из зеленых красок наибольшим распространением пользуется ярь-медянка, которая готовится действием уксусной кислоты на медь. Листочки меди помещают в деревянные корыта и обливают уксусной кислотой. Поверхность меди переходит в зеленую краску, которая тонким слоем покрывает медные листочки. Их помещают в особые мешалки с водою, где ярь-медянка отделяется от поверхности медных листочков. Воду с медянкой (находящейся в воде в взвешенном состоянии) отделяют от медных листов, которые снова идут в дело, а раствор фильтруют. Отфильтрованную ярь-медянку сушат и смешивают с олифой, получая прочную зеленую краску. Ярь-медянка в больших количествах применяется для окраски железных крыш.

Из других зеленых красок некоторое применение имеют „брауншвейгская зелень“, „швейнфурт-ская зелень“, ярь-венецианская, хромовая зелень и другие. Хромовая зелень применяется для окраски стекла, фарфора и фаянса.

Желтые краски

Охры

Охры представляют собою желтые земляные краски, состоящие из глины, окрашенной окислами железа. Лучшие сорта охры добываются во Франции, затем в Германии и Италии. В СССР месторождения охр встречаются на Урале и на Юге.

Добытую из земли охру для получения разнообразных тонов иногда прокаливают. Перед прокалкой охры отмучивают, то есть смешивают их с водой; при этом наиболее тяжелые части (примеси) оседают на дно; их удаляют, и из воды осаждаются мелкие частицы охры. После измельчения охры поступают в продажу и в большинстве случаев применяются как клеевые краски.

Из других желтых красок применяются хромовые желтые, кроны, сиенская желтая и прочие. Все они находят сравнительно ограниченное применение в малярном деле.

Красные краски

Сурик и мумия

Железный сурик и мумия как масляные краски в громадных количествах применяются для окраски железных крыш, железнодорожных товарных вагонов и прочие малярных работ.

Сурик и мумия готовятся из колчеданных огарков, которые получаются при сжигании серного колчедана в производстве серной кислоты (смотрите выше). Для получения сурика колчеданные огарки измельчают, иногда смешивают их с небольшим количеством мела, алебастра, белой глины и прокаливают в печи. Полученный сурик темнокрасного цвета измельчают на жерновах, какие употребляются в мукомольном производстве, и смешивают с олифой на краскотерочных машинах.

Мумия также получается из колчеданных огарков и обычно бывает ярче сурика. Ее получают обработкой мелкого колчеданного огарка серной кислотой и прокаливанием полученной так называемой мастики в сантиметрахеси с мелом, огарком или алебастром в печах. После прокаливания краску измельчают на жерновах и смешивают с олифой.

Сурик и мумия значительно дешевле, чем ярь-медянка, и сильно уступают ей в прочности. Железные крыши, покрытые ярь-медянкой, не требуют окраски в течение 10—12 лет, в то время как крыши, окрашенные железным суриком или мумией, требуют покраски через 4—6 лет.

Из других красных красок известны киноварь (минерал), капут мортум, свинцовый сурик и прочие. Свинцовый сурик получается нагреванием свинцового глета в печах. Свинцовый глет получается продолжительным размешиванием расплавленного свинца в присутствии воздуха.

Синие краски

Ультрамарин

Ультрамарин находит широкое применение в малярном деле, в ситцепечатании, для подсинивания белья (синька) бумаги, крахмала и сахара-рафинада, в производстве цветной бумаги и обоев, в живописи и прочие.

Ультрамарин готовится двумя способами — содовым и сульфатным.

По содовому способу смесь соды, серы, каолина (минерал), угля и кремнекислоты (последняя применяется в форме песка) медленно прокаливается в муфельных печах при температуре около 800° Ц. После медленного охлаждения образуется синяя краска — ультрамарин. Краску измельчают, обрабатывают с целью удаления растворимых веществ водой, снова тщательно измельчают, отмучивают, высушивают и размалывают на жерновах.

При сульфатном способе применяют смесь каолина, сульфата и угля. В дальнейшем производят те же операции, как и в содовом способе.

Из синего ультрамарина получают красный и фиолетовый ультрамарин, которые находят сравнительно ограниченное применение.

Из других синих красок применяются берлинская лазурь, тенарова синь, парижская синь и прочие.

В малярном деле применяются также черные, коричневые и фиолетовые краски различных оттенков. Все эти краски в большинстве случаев минерального происхождения. Органические. краски естественные (то есть изготовленные из растений) или искусственные (изготовленные из каменноугольного дегтя) в малярном деле почти не применяются. Эти органические краски применяются главным образом в крашении хлопчатобумажных, льняных, шерстяных и прочих тканей, для печатания обоев и для окраски кож.

Минеральные краски очень часто фальсифицируют, то есть подбавляют к ним разнообразные дешевые вещества, ухудшающие качество краски. В качестве таких фальсифицирующих веществ применяют мел, гипс, сернокислый барий и другие вещества.

Как мы уже сообщили выше, минеральные краски очень часто смешивают с олифой.

Рисунок 133. Краскотерка.

Такое смешение производят на так называемых краскотерочных машинах, состоящих из горизонтальных каменных вальцов, между которыми несколько раз пропускают краску и тем самым достигают тесного и однородного смешения ее с олифой. Такая краскотерка изображена на рисунке 133 и состоит из пяти вальцов: двух — сверху и трех — снизу. Вальцы эти вращаются, и между ними пропускают краску, чем достигается ее полная однородность.

В заключение настоящей главы мы скажем еще несколько слов о так называемых типографских и литографских красках (смотрите „Полиграфическое искусство“).

Типографские краски состоят из льняного масла с примесью минеральных масел и сажи. Сажа, применяемая для изготовления типографской краски, получается сжиганием смолистого дерева (лучше всего камфарного) при малом доступе воздуха. Сажа осаждается в дымоходах и периодически извлекается из них.

Для получения хороших сортов сажи сжигают американскую сосновую смолу, китовое сало и дешевые жирные масла (например ворвань, прогорклое масло и прочие). Типографские краски должны быть хорошо смешаны с маслом (однородны), определенной густоты, скоро сохнущие, не выцветающие.

Литографские краски имеют тот же состав, что и типографские, но отличаются большей густотой. Для хромолитографии (смотрите „Полиграфическое искусство“) применяют ультрамарин, хромовую желтую и другие краски.

Производство минеральных красок в 1912 году достигало у нас 38 000 тонн (сюда входят и так называемые „земляные“ краски, к которым относится охра, природная мумия и прочие).

Производство свинцовых белил в 1912 году достигало 11 000 тонн (при ввозе в 1 000 тонн), ультрамарина— 4 500 тонн, сурика железного — 5 500 тонн, охры — около 1 000 тонн (ввоз 5 600 тонн), ярь-медянки — около 250 тонн (ввоз 900 тонн) и так далее.

В 1923/24 году в СССР произведено сухих красок 6 529 тонн, тертых—3 696 тонн и типографских—310 тонн