Лак

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

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

Лак помијешан с водом и терпентином, спреман за употребу.

Кинески шестеространи пладањ, црвени лак на дрву, из Династије Сунг, 12. – 13. стољеће, Метрополитан музеј умјетности.

Лак (њем. Лацк < франц. лаqуе < арап. лакк < перз. лāк < староиндијски лāксā, рāксā, према рајyати: бојити се, бити црвен) је отопина или дисперзија везива, а може садржавати и низ различитих додатака. Након сушења остаје на подлози као равномјеран (компактан) прозирни (транспарентан) филм. Употребљава се претежно за дрво, јер је често пожељно да се сачува његов лијепи изглед. У тежим увјетима кориштења долази до изражаја и заштитна улога лакова (паркети, кухињски намјештај, дрвене површине на бродовима и слично). За минералне подлоге лакови се примјењују при заштити фасадне опеке, цријепа, бетона и камена. За металне површине употребљавају се или изравно (на примјер алуминиј, унутрашње стијенки конзерви, жица) или као завршни горњи слој на пигментираном суставу, с намјером 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 намјештај, музичке инструменте и слично.

Хисторија

Ријеч лак потјече од санскртске ријечи лаксха, што значи број 100 000, то јест нешто бесконачно много, а односи се на једну врсту биљне уши која у великом мноштву живи на биљкама рода Фицус у неким тропским крајевима. У хиндуском језику ријечју лакх означује се смоласта твар настала из екскрета личинке те уши.

Почетком 20. стољећа откривене су на стијенама шпиља у различитим дијеловима свијета познате зидне сликарије из праповијесног доба. Сликарије су често урезиване каменом, а као алат шпиљски је човјек употребљавао шупље кости за пухање земљаних боја, те кистове од длаке или пера. Земљане боје (жељезни и манганови оксиди, креда, талк, каолин), затим дрвени и коштани угљен, самљевен у прах и помијешан с везивом (маст, мед, крв, млијеко, восак, смола, биљни сок), биле су прве боје које су људи познавали. Прије бојења палеолитски човјек је употребљавао већ и подлогу од смоле или масти помоћу које је везао боју за површину стијене пећине.

У простору између Средоземног мора и Перзијског заљева развијала се од најранијих времена јака ликовна култура. У тој културној средини превладавају црна, бијела, смеђа, црвена и плава боја. Древни Египћани употребљавају већ отопину смоле за импрегнирање приликом препарирања мумија. Познају дрвени и коштани угљен, окер, креду, цинобер и малахит. Од везива употребљавају кожно туткало, бјелањак, жутањак, восак и казеин. Из тог су доба и почеци сликања фрески (зидне слике на свјежој жбуци). Развитак ликовне умјетности био је особито јак у старој Грчкој. Пигменти су били бијеле, 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 смјесе пигмената и различитих љепљивих твари, понајвише жумањка, смоластих љепила и слично). Касније се развило сликарство на дрвеним и коштеним плочицама с воском као везивом за земљане боје, што је био напредак према сликању с темперама или сликању фресака.

За заштиту дрвених и металних површина већ су се у прошлости с већим или мањим успјехом употребљавале различите врсте природних смола и балзама, воскови, екстракти биљака, масноће, битуменске твари из Мртвог мора и слично. Обојења су се добивала утрљавањем земљаних боја у везиво или помоћу обојених твари из разноврсних биљака тропског и суптропског поднебља. У средњем вијеку као заштитна средства биле су већ познате неке врсте уљаних боја, асфалтних лакова, јантарских лакова, отопина гумиарабике и слично. Бродови су се импрегнирали и отопљеним смолама у несушиву уљу. Касније се под утјецајем источних земаља за импрегнацију дрва и бродова почело употребљавати и четинарско уље. Од Арапа је преузето терпентинско уље као отапало, а кинески утјецај потакнуо је, између осталога, и некоћ 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 умјетности и у заштити површина више или мање задржали кроз читав средњи и дио новог вијека. Тек се у 15. стољећу у Низоземској (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. стољеће), али није било употријебљено у ширем смислу.

Прва производња заштитних покривних средства почела је у 17. стољећу у Низоземској због добро развијене бродоградње. У 18. стољећу почело се у Француској производњом фирниса и сушивих уља. Међутим, прва организирана производња лакова и боја у Еуропи почела је тек у 19. стољећу. Паралелно се развијала и производња пигмената. Први аноргански пигмент приправљен је 1704. Било је то паришко модрило. Заредали су нови пигменти, и то међу најважнијима оловно бјелило (1759), цинобер (1785), кромове жуте и зелене боје (1809), швајнфуртско зеленило (1814), ултрамарин (1828), литопон (1850), цинково бјелило (1850), а након тога започело се синтезом органских пигмената.

У времену до Првог свјетског рата као везива у лаковима и бојама превладавала су природна сушива и полусушива уља, а од смола колофониј (из балзама дрвета четинара), копали (рецентне фосилне смоле), шелак (из смоластог екскрета личинке биљне уши), различите врсте битумена, те низ везива мање важности. Од тада се понуда сировина за производњу лакова и боја битно промијенио. У времену између два свјетска рата, а особито након Другог свјетског рата, у производњи лакова и боја прешло се од искуственог (емпиријског) начина рада на развојно истраживачке студије повезане с кемијском индустријом и производњом опреме. Уведена је нова технологија и нови уређаји, те постројења за поступке мијешања, диспергирања, филтрирања, пакирања и друго. Проширила се и примјена лакова и боја, па се битно промијенио начин њихова наношења на подлогу и сушења. Анорганском и органском синтезом приређени пигменти и пунила постојани су у одређеним увјетима (отпорност према свјетлу, вишим температурама, кемијским утјецајима), затим нови адитиви и нове врсте отапала, а надасве нове врсте везива, која су главни носиоци квалитете лакова и боја.

На побољшање својстава и повећање понуде лакова и боја особит утјецај 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 измијењене фенолне смоле типа Албертол (1917.) значиле су битан напредак у сировинској бази за лакове и боје (умјетни копали). То вриједи и за фенолне смоле пластифициране масним киселинама и за алкилфенолне смоле. Уз развој првих синтетских смола уведене су као везиво 1920. I отопине целулозних деривата (отопине целулозних естера и целулозних етера), те клорираних каучука (1930.). Те су сировине у своје вријеме означивале прави преокрет у брзини сушења нанесеног филма. Примјена тих деривата захтијевала је нове врсте органских отапала и омекшивача, те нову технологију наношења лакова и боја на подлогу. Веома успјешан 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 измијенити уградњом различитих кемијских група у њихову молекулу. 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 интерес побудили су синтетски производи за приправу такозваних реактивних лакова и боја. То су вишекомпонентна прекривна средства којима компоненте међусобно кемијски 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. Послије 1939. мноштво полимера, прије свега поливинилацетат и поливинилклорид, примијењено је у индустрији лакова и боја, дајући им посебна својства која су важна особито у градитељству. Развио се и низ високомолекуларних твари као везива за лакове и боје, на примјер полиакрилатни естери, накнадно клорирани поливинилклориди, дисперзије поливинилацетата, стиренбутадиени и тако даље. Напредак је био постигнут и синтезом силиконских смола (1950.), које се примјењују у специјалне сврхе или као као модификатори других врста смола повечавајући њихову отпорност према различитим штетним утјецајима.

Преокрет у развоју лакова и боја започео је синтезом водотопивих алкидних смола (1957.). Наиме, већина лакова и боја садржи и до 50% органских отапала, па је увођење нових синтетских смола, које омогућују употребу воде као отапала уз незнатан додатак органских отапала, велико побољшање из економских, еколошких и техничких разлога. Након примјене првих водотопивих алкидних смола развила се синтеза и осталих смола топљивих у води као што су меламинске, фенолне, полиестерске, полиакрилатне, епоксидне, епоксидно-естерске и друге смоле, којих развој може значити преокрет у производњи и примјени лакова и боја. Та су нова везива све више важна, посебно с гледишта заштите околиша 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 сухе твари (1973.), што смањује употребу отапала. Производња лакова и боја уско је, дакле, повезана с развојем органске и анорганске синтетске кемије, којих су многи производи основне сировине за лакове и боје.

Боје и лакови

Боје и лакови је скупни назив за текуће, до пастозне или прашкасте смјесе твари, које се у танком слоју наносе на површину метала, минералних подлога (бетон, жбука и слично), дрва, пластике и других материјала, гдје физикалним или кемијским промјенама (сушење) стварају танак филм (налич, 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 намјене имају графичке и сликарске боје, лакови за нокте и косу и слично.

Основни су састојци боја и лакова везива, отапала, пигменти, пунила и додатци. Лак је назив за смјесу без пигмената и пунила, па је његов филм прозиран и безбојан. Смјеса која садржи и бијеле, 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 видљивом, зове се лазура.

Везива, као најважнији састојци боја и лакова, творе филм који повезује све састојке међусобно и с подлогом. То су, уз изнимку водотопљивих силиката, органске твари, 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). Отапала служе за отапање везива и постизање прикладне вискозности за производњу и примјену боја и лакова. Како су то хлапљиве, запаљиве, по здравље и околиш опасне текућине, данас се њихова употреба настоји избјећи (употребом прашкастих боја за метале) или бар ограничити (употребом боја и лакова с великим удјелом сухе твари, забраном употребе најопаснијих врста). Најважнија је ипак замјена водом као отапалом за водотопљиве смоле, а поготово као средством у којем су диспергиране фине честице органских полимера, који имају улогу везива за дисперзијске боје.

Добро приањање и трајност заштите осигурава подлога очишћена од хрђе, масноће и других нечистоћа, а металне се подлоге често и предобрађују (фосфатирање, кромирање, елоксирање). Боје и лакови наносе се на подлогу личењем (кистом, ваљком), штрцањем (с помоћу стлаченог зрака, електростатички), урањањем (обичним или уз електрофорезу) или лијевањем. Из нанесеног танког слоја најприје испари отапало, што је за неке врсте боја и лакова (на примјер нитро лак) довољно за стварање сухог филма (физикално сушење). У осталим врстама настаје кемијско сушење, тијеком којега везиво кемијском реакцијом прелази у високомолекуларне просторно умрежене структуре – чврсти филм. Најчешће су реакције: полимеризација (обично кисиком из зрака или реакцијом двају врста везива) и поликондензација. Све се чешће умрежавање полимера знатно убрзава с помоћу ултраљубичастог или инфрацрвеног зрачења или бомбардирања електронским снопом.

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