Как делают акриловые краски: от сырья до тюбика на полке
Акриловые краски делают из трёх основных компонентов: пигмента, акриловой полимерной дисперсии и вспомогательных добавок. Пигмент даёт цвет, полимер после высыхания связывает частицы пигмента и удерживает их на поверхности, а добавки регулируют консистенцию, срок хранения и скорость высыхания. Всё это смешивается в строго рассчитанных пропорциях на специальном оборудовании.
Сырьё: пигменты и связующее
Пигменты для акриловых красок бывают органическими и неорганическими. Неорганические пигменты дают стойкие земляные и нейтральные тона: оксиды железа обеспечивают охры и сиены, диоксид титана даёт белый цвет, углеродная сажа — чёрный. Органические пигменты ярче и чище: фталоцианиновые соединения дают насыщенные синие и зелёные оттенки, хинакридоны — малиновые и фиолетовые. Пигменты поставляются в виде сухих порошков или паст с размером частиц от долей микрона до нескольких микрон.
Акриловая дисперсия производится отдельно на химических предприятиях. Это взвесь мельчайших полимерных сфер диаметром 0,1-0,5 микрона в воде. При высыхании краски вода испаряется, сферы сближаются и сплавляются в плотную прозрачную плёнку, которая удерживает пигмент. Именно это сплавление называют коалесценцией, и оно происходит при температуре выше минимальной температуры плёнкообразования, которая у художественных акриловых красок составляет обычно от 0 до 15 градусов Цельсия.
Производственный процесс: диспергирование и смешение
Первый и важнейший этап производства акриловых красок называется диспергированием пигмента. Сухой пигмент смешивают с водой и небольшим количеством диспергатора в высокоскоростном смесителе-диссольвере. Диссольвер представляет собой ёмкость с быстро вращающимся зубчатым диском: он разбивает агломераты пигментных частиц и обволакивает каждую частицу молекулами диспергатора, не давая им слипнуться снова. Частота вращения диска достигает 3000-5000 оборотов в минуту.
После предварительного смешения пигментную пасту подают на бисерную мельницу. Внутри цилиндрического корпуса вращается ротор, взбалтывающий стеклянные или керамические шарики диаметром 0,5-2 миллиметра. Проходя через массу шариков, пигментные частицы дополнительно истираются и разделяются. Степень измельчения контролируют гранулометром: для качественных художественных красок размер частиц не должен превышать 10-15 микрон.
На следующем этапе тонко измельчённую пигментную пасту вводят в акриловую дисперсию. Смешение проводят в планетарных или якорных смесителях при малых оборотах, чтобы не вспенить дисперсию. Одновременно добавляют загустители на основе целлюлозы или синтетических полимеров: они придают краске нужную вязкость и тиксотропность. Тиксотропная краска густая в покое, но легко растекается при нажатии кистью или шпателем.
Стабилизация и фасовка
Готовую массу краски дополнительно проверяют по нескольким параметрам: вязкость измеряют на вискозиметре, цвет сравнивают с эталонным образцом на специальном колориметре, укрывистость определяют нанесением краски на чёрно-белую подложку. Для предотвращения роста плесени и бактерий добавляют консерванты в концентрации около 0,1 процента. Пеногасители не дают пузырькам оставаться в готовой краске.
Художественные акриловые краски фасуют в тюбики из алюминия или мягкого пластика объёмом 12, 20, 60 и 120 миллилитров, а также в банки разных объёмов для декоративного использования. Тюбики наполняют на автоматических линиях: краску подают под давлением, тюбик запаивают и маркируют. На этикетке указывают код пигмента по международной системе, светостойкость по шкале от 1 до 8 звёзд и рекомендации по применению. Срок хранения нераспечатанной акриловой краски составляет от двух до пяти лет при температуре выше нуля градусов.
