漆(lacquer)的歷史非常悠久,考古學(xué)家在河姆渡遺址發(fā)現(xiàn)的一只髹(音xiu,指為器物涂漆)漆木碗,距今已有7000多年。
“漆”的起源
漆(lacquer)的歷史非常悠久,考古學(xué)家在河姆渡遺址發(fā)現(xiàn)的一只髹(音xiu,指為器物涂漆)漆木碗,距今已有7000多年。根據(jù)史料推測,在新石器時期,古人就已經(jīng)認(rèn)識到漆的性能并用以制器。“漆”字的構(gòu)成也可佐證:漆來源于漆樹(sumach,lacque tree),所有樹木名稱的漢字都從木旁,例如:松、柏、櫸、楊等等,唯獨“漆”字從水。
因為這種樹的樹干處會流出汁液,稱之為“桼”:上部從木,中間從人,下部從水,形象地表明漆樹、人、漆液的關(guān)聯(lián)。《莊子?人世間》中有語:“漆可用,故割之”,是中國最早關(guān)于采割生漆的記載。
大漆和漆樹
高質(zhì)量發(fā)展
大漆(Chinese lacquer;japan;Japanlac),又名天然漆、生漆、土漆、國漆。以前的人們并不知道制作大漆所依據(jù)的化學(xué)原理,而是通過不斷的觀察和實踐掌握了大漆的奧秘。從漆樹中自然分泌出來的漆液,經(jīng)日曬后會形成黑色發(fā)亮的漆膜,這引起了古人的注意,并尋思怎么利用。慢慢的,人們學(xué)會了從漆樹中收集更多漆液,把它刷在器物上,就成了原始的漆器。
漆樹的人工栽培應(yīng)運而生,《詩經(jīng)》記載:“定之方中,作于楚宮,揆之以曰,作于楚室,樹之榛、栗、桐、梓、漆”,表明在先秦時期,漆樹就已經(jīng)成為一種經(jīng)濟樹種。
漆樹是落葉喬木,樹高可達(dá)20米。樹葉呈橢圓形,初夏開黃綠色的花朵,秋季結(jié)果成扁球形。漆樹在中國分布很廣,環(huán)繞四川盆地的幾個省份是其分布中心,因為這些地區(qū)氣候溫潤,非常適于漆樹的生長。
八年以上的漆樹可以產(chǎn)漆,漆農(nóng)用蚌殼割開樹皮,將蚌殼或竹片插在刀口下方,采集的漆液匯入木桶后,用油紙密封保存。從漆樹上割取的天然漆液,叫生漆,而熟漆是指經(jīng)過日照、攪拌,摻入桐油氧化后的生漆。
漆液的主要成份是漆酚,其他還有樹膠質(zhì)、氮、水分及微量的揮發(fā)酸等,剛割取的漆液呈乳白色粘稠狀,接觸空氣后氧化顏色慢慢變深,最后成為栗殼色。生漆很難調(diào)成鮮艷的色漆,因為生漆本身色澤深沉,顏料加入其中,很容易被生漆原色征服,所以古代漆器大多是黑、朱二色。
“朱門酒肉臭,路有凍死骨”,杜甫詩中的朱漆大門在封建時期是官府專用,普通百姓為了避嫌大多選擇黑漆。俗語說“凡漆不言色者皆黑”,現(xiàn)在人們還用“漆黑一片”來形容夜色的黑。至于讓生漆變黑,可以將鐵銹水調(diào)入漆中,氧化鐵和漆酚發(fā)生呈色反應(yīng),攪拌均勻后,刷在物件上,黝黑如墨。這種黑漆也叫烏漆、玄漆。
雖然大漆屬于天然植物漆,但是有些人接觸未干的大漆會皮膚過敏,甚至聞到大漆的味道也能起疹子。遇到這種情況,老師傅們會說是被大漆“咬了”,其實,這是大漆過敏癥。一般來說,無需特別治療,七天左右就會自愈。
大漆涂裝應(yīng)用源源流長,古今中外聞名,其對環(huán)境影響小,具有防水、防蟲、殺菌、防腐的功效外,漆料對酸性、鹽分、潮濕的耐力強。其功能不僅能美化,更能保護(hù)器物,一直被視為理想涂料的首選,漆業(yè)因此非常昌盛,經(jīng)久不衰。漆器和瓷器被視為東方文明的象征,后傳至日本,因為日本人在生活中仰賴漆器的程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越其他民族,西方人因此把漆器稱為“Japan”,而把瓷器稱為“China”。
大漆在20世紀(jì)遭遇了的真正挑戰(zhàn)。由于大漆本身存在品種單一、勞動生產(chǎn)率低、批量化程度低、成本高等局限,隨著現(xiàn)代化學(xué)涂料的出現(xiàn),大漆的應(yīng)用范圍越來越窄。由于化學(xué)涂料原料廉價、批量生產(chǎn)容易、成本低、功能多、應(yīng)用廣泛,幾乎取代了這種應(yīng)用千年的傳統(tǒng)涂料。
桐油
因為大漆的產(chǎn)量有限,古人又找到了桐油(tung oil),桐油比大漆更容易獲得,成本更低,因此古人常常在漆中摻入桐油,油和漆混合,取長補短,物盡其用,可謂創(chuàng)舉,油漆(paint)一詞就是這么產(chǎn)生的。
桐油是將采摘的桐樹種子經(jīng)機械壓榨,加工提煉制成的工業(yè)用植物油。油桐種子含油率一般在35%以上,其中種仁含油率60%左右。生桐油也叫胚油,外觀淡黃,干燥速度較慢,而且漆膜的透明性和粘性較差,不能直接用作涂裝。生桐油經(jīng)過高溫熬制,并添加松香(rosin)作為干燥劑,經(jīng)精密過濾后成為熟桐油,穩(wěn)定性和涂裝效果大為改進(jìn),油膜質(zhì)感明顯,既具有一定的硬度,又具有很好的延展性和彈性,但抗老化性能不及大漆。
熟桐油熬制工藝比較復(fù)雜,對油溫敏感度高,市面上的桐油產(chǎn)品沒有統(tǒng)一的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),可以用于涂裝,但無法保證可預(yù)期的效果。一些質(zhì)量不佳的熟桐油的油膜會出現(xiàn)霜花、網(wǎng)紋、絲紋等現(xiàn)象。桐油用途極為廣泛,它是制造油漆、油墨的主要原料,并可制作油布、油紙、肥皂、農(nóng)藥和醫(yī)藥用嘔吐劑、殺蟲劑等。歷史上,桐油最常見的用處是古代木建筑的防腐,不僅成本低廉,而且效果頗佳。
桐油內(nèi)含的桐酸對黏膜有刺激性,吸收后會損害肝和腎,生桐油揮發(fā)的桐酸氣味比熟桐油大很多。特別需要注意的是,桐油的外觀與食用油類似,但不能吃,如果誤食會導(dǎo)致劇烈嘔吐。如果食用油中混入少量桐油,則更危險,長期食用可能引發(fā)亞急性中毒。
傳統(tǒng)的油紙傘表面涂的就是桐油
蜂蠟
我國傳統(tǒng)家具涂裝有“南漆北蠟”的說法。即南方天氣潮濕,為了保護(hù)木料,流行用大漆進(jìn)行涂裝,而北方氣候干燥,家具多用蜂蠟(beeswax)處理。但是“南漆北蠟”并不絕對,上漆和涂蠟的做法南北方都可以見到,目的都是為了防止大氣中的濕度溫度變化對木材產(chǎn)生影響。
蜂蠟又名黃蠟,古稱“黃占”、“蜜蠟”,由負(fù)責(zé)哺育幼蜂的工蜂分泌,是建造蜂巢的原料。蜂蠟的主要成分是酯,剛分泌出來的蜂蠟是白色透明的,即wax scale,經(jīng)工蜂咀嚼后,變成不透明狀,被建成蜂巢后,長期受蜂膠和花粉油的混合,才變?yōu)榇蠹沂煜さ狞S色。工蜂需要攝入8份蜂蜜,才能夠從腹部的蠟腺中,分泌出1份蜂蠟。統(tǒng)計下來,為生產(chǎn)1kg蜂蠟,一只蜜蜂需要飛行530000公里。全球每年僅生產(chǎn)10000噸蜂蠟。
純蜂蠟的價格相對較高(大約相當(dāng)于4倍蜂蜜的價格),所以用于家具涂裝的大多是混合蠟,在蜂蠟中添加了石蠟(paraffin wax)、松香等物質(zhì)。石蠟是一種用途廣泛(如蠟紙、蠟筆、蠟燭、復(fù)寫紙)又極具爭議的物質(zhì),石蠟一般從石油中直接提取,通常情況下,石蠟被認(rèn)為是無毒的,但在工業(yè)提取過程往往會摻雜一些重金屬殘留物。
由于蜂蠟是一種惰性物質(zhì),與木材本身的樹脂和水分是不相溶的,可在木頭表面形成保護(hù)層,隔絕水份并增進(jìn)表面的光澤質(zhì)感,延長使用年限;同時蠟不會完全密封木頭原有氣孔,不會影響天然香味的散發(fā)和熱漲冷縮的呼吸作用。上蠟一般使用燙蠟的工藝,這樣可以使液體狀的蠟浸入木材纖維。
打蠟后的家具經(jīng)過一段時間使用,表面會產(chǎn)生“包漿”,能夠更好地保護(hù)和滋潤木材。雖然蜂蠟無法掩飾木材本身的色差,保護(hù)效力也不如漆的完全隔離,卻是更能維持木頭本身美感的方式。蜂蠟的兩個限制因素是:一,價格昂貴。二。燙蠟工藝復(fù)雜,不適合現(xiàn)代化生產(chǎn)操作。
核桃油
核桃油(walnut oil)擦拭過的家具非常光亮,這種用法在民間也很流行,但它從根本上并不適合作為木材的涂裝材料。
核桃油和桐油雖然都是植物油,但區(qū)別在于核桃油是一種活性油,不飽和脂肪酸含量超過80%,滲入木材后會分解木質(zhì)纖維,降低木材的強度,從而影響家具的使用壽命。核桃油用作食用油才是正道,因為不飽和脂肪酸含量高,它對軟化血管、降低人體膽固醇含量、防止動脈硬化和血栓形成有積極作用。另外和蜂蠟相比,核桃油擦拭過的家具更容易吸灰,由于富含營養(yǎng),還容易成為螨蟲和細(xì)菌的滋生地。
涂料和油漆
“油漆”一詞來源于桐油+大漆這對黃金組合,不過現(xiàn)在 “涂料(coatings)”一詞的用處更為廣泛,它是20世紀(jì)高分子理論科學(xué)的成果之一。上世紀(jì)30年代,化學(xué)工業(yè)界發(fā)明了醇酸,它雖是合成樹脂,但總算還沒有離開植物油原料,稱之為合成樹脂漆還能心安理得,再后來,又出現(xiàn)了環(huán)氧樹脂等一大堆純合成的東西,再稱之為油漆,總覺得不太對勁。于是,我們開始使用涂料這個詞。
現(xiàn)代涂料業(yè)發(fā)展過于迅猛,直接導(dǎo)致涂料和油漆這兩個名稱的用法混亂。按照現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)定義,涂料是指涂于物體表面形成具有保護(hù)、裝飾或特殊性能(如絕緣、防腐等)的固態(tài)涂膜的一類液體或固體材料的總稱。涂料產(chǎn)品琳瑯滿目,如何分類成為新的難題。
油漆這個名稱顯然已經(jīng)無法涵蓋行業(yè)現(xiàn)有的各類產(chǎn)品,比如粉末涂料。即使在液體涂料的范疇內(nèi),水性漆和油性漆也應(yīng)該單獨分類,因為兩者的化學(xué)特性有著很大差異。標(biāo)準(zhǔn)意義上的涂料需要形成涂膜起到保護(hù)的作用,而木蠟油是沒有漆膜的全開放涂裝,它的作用原理與其他產(chǎn)品有著本質(zhì)不同,如果將木蠟油歸入涂料中的一類,似乎有必要修改涂料的定義。
水性漆和油性漆
詳細(xì)介紹現(xiàn)代化學(xué)涂料是件吃力不討好的事情,因為涉及的化學(xué)知識會讓文章變得很枯燥。不過,為了環(huán)保和健康,耗費點精力了解水性漆(water-based paint)和油性漆(Oil-based paint)的區(qū)別仍然是必要的。
水性漆和油性漆比較科學(xué)的稱謂應(yīng)該是水性涂料和溶劑型涂料。涂料一般由四部分組成:成膜物質(zhì)、顏料、分散介質(zhì)(solvent)和助劑。分散介質(zhì)也叫溶劑,作用是將涂料中的成膜物質(zhì)溶解或分散成均勻的液態(tài),以便于施工成膜,分散介質(zhì)在施工后會揮發(fā)到空氣中。
水性涂料和溶劑型涂料的區(qū)別就在于分散介質(zhì)不同。以水作為分散介質(zhì)的涂料稱為水性涂料。水性涂料是以可溶于水的樹脂作為成膜物,以聚乙烯醇及其各種改性物為代表,除此之外還有水溶醇酸樹脂、水溶環(huán)氧樹脂及無機高分子水性樹脂等。以有機溶劑為分散介質(zhì)的涂料稱為溶劑型涂料(油性漆/油漆)。
有機溶劑主是烴類,其余是酮、醇、乙二醇、醚、酯、硝基支鏈烷烴等等,這類極易揮發(fā)的有機化合物是油漆危害環(huán)境和健康的主要原因。我們常用的VOC數(shù)據(jù)全稱是Volatile Organic Compounds,就是指揮發(fā)性有機化合物的含量。VOC對人體的危害程度不一,輕微的癥狀可能包括:呼吸道刺激、眼睛刺激、頭疼、頭昏、皮膚過敏、疲倦等等,嚴(yán)重的可能會導(dǎo)致肝腎損傷或者致癌。另外,VOC還是光化學(xué)煙霧(photochemical smog)的主要誘因。
現(xiàn)代化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期,幾乎所有的涂料都是溶劑型涂料,后來才出現(xiàn)了水性涂料、粉末涂料、光固化涂料等,主要推動力就是為了減少VOC的排放。美國首先制定了限制使用溶劑的著名66法規(guī)(規(guī)定了涂料中溶劑含量不超過17%)及CAA(Clean Air Act空氣潔凈法)法規(guī),要求涂料向水性體系過渡。
我國在2008年出臺了一部《涂料行業(yè)科技中長期發(fā)展規(guī)劃》,計劃在未來10年,將大幅削減傳統(tǒng)溶劑涂料的比例,使其所占份額由目前的50%銳減至5%。用10~15年時間,對傳統(tǒng)涂料產(chǎn)業(yè)實行新技術(shù)改造,最終將傳統(tǒng)溶劑涂料市場份額縮減至1%以下。
愿望是美好的,現(xiàn)實是殘酷的,要實現(xiàn)規(guī)劃的目標(biāo)并不容易。水性涂料以水作分散介質(zhì),和溶劑型涂料相比能夠節(jié)省大量資源,消除了施工時火災(zāi)危險性,大大降低了污染程度,同時,水性涂料僅含少量低毒性醇醚類有機溶劑,改善了施工人員的作業(yè)環(huán)境,利于健康。
水性涂料好處很多,但溶劑型涂料在某些方面仍占優(yōu)勢。從漆膜的性能上看,水性涂料的耐腐蝕性、耐候性和豐滿度比不上溶劑型涂料,水性涂料對施工環(huán)境的溫度、濕度要求更為苛刻,應(yīng)用場合因此受限。
我國的涂料市場非常不規(guī)范,消費者如果要選擇涂料產(chǎn)品,不能迷信環(huán)保標(biāo)志,因為調(diào)查顯示大部分環(huán)保標(biāo)志都是仿制或者自制的。在這種情況下,最簡單的辦法是選用優(yōu)質(zhì)品牌的水性涂料產(chǎn)品,這是相對來說更穩(wěn)妥的選擇。
木器漆
木器漆是指所有用在木制品上的涂料,我們建議分為水性漆、油性漆和木蠟油三大類。木蠟油的作用原理與前兩類有很大不同。
木蠟油的主要成分是亞麻籽油、薊油、向日葵油、豆油和巴西棕櫚蠟,作用的原理相當(dāng)于對桐油+蜂蠟傳統(tǒng)組合的改進(jìn)。其中油的成分能夠滲透到木材內(nèi)部,對木材進(jìn)行滋潤保養(yǎng),體現(xiàn)出木材的天然質(zhì)感與紋理;其中的蠟成分與木材纖維牢固結(jié)合,阻止液態(tài)水滲入木材里,并增加了木材表面的硬度與光滑度。木蠟油的主體構(gòu)成是植物油,調(diào)色則用氧化鐵等顏料,從原料上杜絕了苯類、甲醛等有毒有害的揮發(fā)物,其環(huán)保性能因此超過了水性漆,而且無論從制造還是從使用的角度,木蠟油消耗的環(huán)境資源更少,對生態(tài)和健康更有好處。
來源:木智工坊
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