Színezőanyag pácok

Számos jó tulajdonsága ellenére a kémiai pácokat az iparban, ma már egyáltalán nem, vagy csak elvétve használják. Ennek oka a fokozott környezetvédelmi előírásokban, és a modern vegyiparnak köszönhető egyre jobb minőségű felületkezelő anyagok megjelenésében keresendő. Napjainkban csak a színezőanyag pácok bírnak gyakorlati jelentőséggel.

            A színezőanyag pácoknál az iparilag előállított természetes, vagy mesterséges alapú színezőanyagokat (pigmenteket, vagy színezékeket, esetleg ezek keverékeit) különféle hordozóanyagokkal juttatunk a felületre. Ilyen pl.: a víz, az olaj, vagy a szerves oldószerek, de oldószerként híg lakkok, és viaszok is alkalmazhatók…

A gyorsan száradó oldószeres pácok egalizáló hatásúak, a lassabban száradóak, mint a vizes pácok pedig leginkább rusztikus felületek kialakítására alkalmasak.

A különböző oldószerek, és színezőanyagok variálásával a vegyipar változatos hatású és tulajdonságú felületkezelő anyagok széles skáláját állítja elő, melyekkel csaknem minden igényt képes kielégíteni.

(A színezőanyag pácok speciális fajtáit jelentik az úgynevezett szubsztrát pácok, melyekkel (a bennük található elszíneződésre képes mikroszkopikus méretű adalékoknak köszönhetően) nagypórusú, illetve pórusaiban nehezen festhető fák is színezhetők. )

A pác festékanyagai, eredetük szerint lehetnek:

− Anilinfestékek

− Növényi festékek

− Földfestékek

Színezőanyagok

Hatásmechanizmusuk szerint csoportosítva a színezőanyagok lehetnek színezékek, vagy pigmentek.

A színezékek különféle színes vegyületek, melyek vízben, vagy más oldószerekben oldva kerültek felhasználásra. Az oldatban felvitt színezék beivódik a faanyag rostjai közé, és úgy festi meg a faanyag rostjait, hogy annak jellegzetes erezete továbbra is látható marad. Mivel a faanyag lágyabb szöveteibe jobban beszívódnak, leginkább negatív páckép kialakítására alkalmasak. Fényállóságuk kevésbé kielégítő.

A pigmentek oldószerben oldhatatlan színes, vagy színtelen szilárd anyagok. Áttetszőek, így nem takarják el a fa rajzolatát. Lehetnek természetes vagy mesterséges eredetűek, kémiai szempontból szervesek, vagy szervetlenek. A rostok felszínén kötődnek meg, de a faanyag erezetét nem fedik el. A velük készített páclevek a hordozóanyagon túl gyakran egyéb tapadást elősegítő anyagokat is tartalmaznak (olaj, akril, enyv…). A felületet nem élénkítik, jól elfedik a faanyag hibáit. Bár igen jó fényállósággal rendelkeznek, a világosabb színeknél UV sugárzást elnyelő adalékanyagokat is kell hozzájuk keverni. Ezek a pigmentek ugyanis átengedik az UV-sugarakat, aminek hatására az alatta lévő faanyag színe besötétedne.)

Mesterséges színezékek / Kátrányfestékek (Anilinfestékek)

Az anilinfestékeket vagy más néven kátrányfestékeket először a kőszénkátrány desztillációs termékeiből állították elő. (A kőszénkátrány a kőszén magas hőmérsékleten, 1000-1200C°-on végzett lepárlásakor keletkezik. A kokszgyártás melléktermékeként egészen a 20. század közepéig a szerves vegyipar egyik legfontosabb nyersanyaga volt.

Anilinfestékeknek lényegében az anilinből mesterséges úton előállított színezőanyagok csoportját nevezzük. (A gyakorlatban elterjedt anilinfestékek elnevezés így az ebben a témakörben tárgyalt festékanyagokra nem teljesen helyénvaló, hiszen mára a kátrányfestékeknek csak egy része vezethető vissza az anilinre.)

A kátrányfestékek használata gazdaságos. Mivel szintetikus termékek, majd minden színben előállíthatók. A festéket meleg vízben kell oldani, bár a legtöbb esetben felhasználásra kész állapotba kerülnek forgalomba. A kész pácok festék tartalma 2-5%. Önmagukban, vagy kémiai pácokkal egyaránt használhatók.

Bár nem hatolnak mélyen a felületbe. A behatolás mélységét literenként 50-100ml ammóniumhidroxid hozzáadásával megnövelhetjük. (Cseresznyefa pácolásánál azonban az oldat lúgosítása nem célravezető!)

Két alapvető fajtáját különböztethetjük meg:

1.: Alkoholban oldódó bázikus színezékek: Vízállóak, de a velük kezelt felületek tompább fényűek, eloszlásuk a gyors oldószerpárolgás következtében kevésbé egyenletes.

A faanyag lazább szerkezetű részein a páclé sokkal gyorsabban beszívódik, így ezek az oldatok negatív pácképet adnak.

2.: Vízben oldódó savas színezékek: A savas anilinfestékek nem vízállóak, de az oldatok vízállósága literenként 50g bórax, és 30g sellak hozzáadásával némileg javítható. A bázikus színezékeknél jóval egyenletesebben oszlanak el. A velük kezelt felületek élénk, tüzes színűek, fényállóak. Pozitív páckép kialakítására alkalmasak.

A savas és a bázikus színezékek egymással közvetlenül nem keverhetők!

A színezék savas, vagy bázikus jellege tanninreakcióval dönthető el.

Az ecetsavas nátrium és csersav vizes oldata bázikus anilinfestéknél csapadékot képez.

Legismertebb ilyen felületkezelő anyag az alizarin-pác.

Leírása, Pál Armand 1958-ban megjelent Bútorasztalos című könyve alapján:

Alizarin-pácok

Az alizarin oldására használt oldószertől függően megkülönböztetünk:

1. a) ammónium-hidroxidos alizarin-oldatot,
2. b) kálium-karbonátos alizarin-oldatot és
3. c) szeszes alizarin-oldatot.

A különböző oldatok azonos színeket, de különböző árnyalatokat adnak. Legkevésbé élénk a kálium-karbonátos oldat, sorrendben ezután az ammóniumhidroxidos, majd a szeszes oldat következik.

Alizarin-oldatok készítése

1. a) 1%-os ammóniás alizarin-oldat készítése:

1 liter meleg, de nem forró vízhez 200 ml ammóniumhidroxidot adunk, majd 10 g alizarint oldunk fel benne. Az alizarin lila színűre festi az oldatot, melyet felhasználás előtt meg kell szűrni.

                    2%-os ammóniás alizarin-oldat készítése:

1 liter meleg, de nem forró vízhez 50 ml ammóniumhidroxidot adunk, majd 20 g alizarint oldunk fel benne. Az alizarin lila színűre festi az oldatot, melyet felhasználás előtt meg kell szűrni.

1. b) Kálium-karbonátos alizarin-oldat: A kálium-karbonátot szódával (nátrium-karbonáttal) is helyettesíthetjük. 1%-os oldat készítése: 1 liter meleg, de nem forró vízben 20 g kálium-karbonátot oldunk, majd az oldatban 10 g alizarint oldunk fel. Az oldat lila színű; felhasználás előtt meg kell szűrni. 2%-os oldat készítése: 1 liter meleg, de nem forró vízben 40 g kálium-karbonátot oldunk, majd az oldatban 20 g alizarint oldunk fel. Az oldat lila színű, felhasználás előtt meg kell szűrni.
2. c) 1%-os szeszes alizarin-oldat készítése:

200 ml denaturált szeszben vízfürdőn való melegítés közben 10 g alizarint oldunk, majd oldódás után 800 ml vizet adunk hozzá. Az élénk lila színű oldatot felhasználás előtt megszűrjük.

2%-os szeszes alizarin-oldat készítése: 500 ml denaturált szeszben vízfürdőn való melegítés közben 20 g alizarint oldunk, majd oldódás után 500 ml vizet adunk hozzá. Az élénk lila színű
oldatot megszűrjük. Az alizarin-pácoknál célszerű fémsó-oldatokka1 előpácolni a felületeket majd alizarin-oldattal rácsávázni. A fémsók ugyanis könnyebben szívódnak be a száraz fába, mint az alizarin.

84. Bármely alizarin-alapoldat egymagában is felhasználható, mert a levegőn átalakul. A jegenyefenyőt világosbarnára, a tölgyfát sötétbarnára, a juharfát dióbarnára színezi.

Alizarin oldatok használata kémiai pácoknál:

85. Bepácoljuk a fát 2%-os vasszulfát-oldattal, száradás után rácsávázunk 1—2%-os ammóniumhidroxidos alizarin-páccal. A pác a fenyő- és szilfán lilásszürke lesz.
86. 86.mBepácoljuk a fát 2%-os vasklorid-oldattal, és száradás után rácsávázunk 1—2%-os ammóniumhidroxidos alizarin-páccal. Fenyőfán, szilfán lilásszürke szín keletkezik.
87. Bepácoljuk a fát 1%-os báriumklorid-oldattal, és száradás után rácsávázunk 1—2%-os ammóniumhidroxidos alizarin-oldattal. A pác fenyő-, szil- és juharfán piszkos-barna színű lesz.
88. Bepácoljuk a fát 2%-os magnéziumszulfát-oldattal, száradás után rácsávázunk 1—2%-os ammóniumhidroxidos alizarin-oldattal. A pác fenyő- és tölgyfán sötét meleg-barna színű lesz.
89. Bepácoljuk a fát 2,5%-os kobaltszulfát-oldattal, száradás után rácsávázunk 1—2%-os ammóniumhidroxidos alizarin-oldattal. A pác színe fenyő- és juharfán lilásbarna, szilfán dióbarna.
90. Bepácoljuk a fát 2,5%-os nikkelszulfát-oldattal, száradás után rácsávázunk 1—2 %-os ammóniumhidroxidos alizarin-oldattal. A pác fenyő- és szilfán lila színű.
91. Bepácoljuk a fát 2%-os mangánklorid-oldattal, száradás után rácsávázunk 1—2%-os ammóniumhidroxidos alizarin-oldattal. A pác fenyő- és tölgyfán lilásbarna színű lesz.
92. Bepácoljuk a fát 2,5%-os mangánszulfát-oldattal, száradás után rácsávázunk 1—2%-os ammóniumhidroxidos alizarin-oldattal. A pác fenyő- és szilfán lilásbarna színű lesz.
93. Bepácoljuk a fát 1—2%-os kalciumklorid-oldattal, száradás után rácsávázunk 1—2%-os ammóniumhidroxidos alizarin-oldattal .A pác fenyő- és bükkfán szilnnabarna színű.
94. Bepácoljuk a fát 3%-os krómtimsó-oldattal, száradás után rácsávázunk 1—2%-os ammóniumhidroxidos alizarin-oldattal.
95. Bepácoljuk a fát égetett timsó 3%-os oldatával, száradás után rácsávázunk 1—2%-os ammóniumhidroxidos alizarin-oldattal. A pác fenyő- és juharfán piros színű lesz.
96. Bepácoljuk a fát 2%-os alumíniumtriklorid-oldattal, száradás után rácsávázunk 1—2%-os ammóniumhidroxidos alizarin-oldattal. A pác fenyő- és juharfán piros lesz.
97. Bepácoljuk a fát 2%-os alumíniumszulfát-oldattal, száradás után rácsávázunk 1—2%-os ammóniumhidroxidos alizarin-oldattal. A pác fenyő-, juhar- és szilfán piros színű lesz.