Aröds ind.väg 17-19
422 43 H.Backa
tel 031-238260
mail: info@wibofarg.se

PIGMENT

Från allra första början var pigmentet den viktigaste ingrediensen i färg eftersom man ville ändra det målade föremålets utseende. Bindemedlet var egentligen av underordnad betydelse och bara ett sätt för att hålla kvar pigmenten på plats efter målning.

Med tiden har begreppet färg kommit att innefatta betydligt fler dimensioner än den ursprungliga, och idag är det inte bara en fråga om färgsättning utan även andra krav som livslängd, skyddsförmåga, ommålningsbarhet, miljöpåverkan, ekonomi etc. som vägs in när man skall tillverka en färg.

Förutom att ge färgen en kulör påverkar de olika pigmenten mer eller mindre färgens egenskaper vilket är mycket viktigt att känna till, speciellt om man arbetar med linoljebaserade färger, eftersom t.ex. linoljans torkegenskaper kan förändras drastiskt genom olika pigments kemiska påverkan.

BASPIGMENT

TITANDIOXID

Titandioxid är ett av de nyaste "naturliga" pigmentet på marknaden om man ser det i ett historiskt perspektiv.

Eftersom zinkvitt till skillnad från blyvitt hade en mycket dålig täckförmåga, och då tjocka lager zinkvittfärg gärna krakelerade utomhus, kunde man inte enbart använda sig av det när man skulle göra vita färger utan var tvungen att hitta ett kompletterande pigment. Redan 1870 gjordes försök att använda titan som täckande vitt pigment, men försöken misslyckades p.g.a. undermåliga reningsmetoder. Titandioxiden tillverkas av olika titan-kristalina modifikationer: anatas, rutil och brookit. Kristallerna förekommer rikligt i håligheter i eruptiva och metamorfa bergarter och kan variera från rött till brunt eller metalliskt blåsvart. Samtliga former är vanligt förekommande i bergsmassiv över hela jorden som t.ex. alperna.

Den förste som omnämner titanmalm är engelsmannen William Gregor 1791, men namnet titanium döptes det till av den tyske kemisten Klaproth 1795.

De första som lyckades var två norrmän, P. Farup och G. Jebsen, som 1908 genom att kemiskt bearbeta den på Norges västkust vanligt förekommande bergarten ilmenit (titanjärnoxid), som är en förening av titan/järn, lyckades experimentera fram användbar titandioxid. Nästan samtidigt lyckades två amerikanska forskare, Rossi och Barton, utveckla en nästan identisk process utan att man haft något medvetet samarbete.

Genom att bearbeta ilmeniten med svavelsyra, kokning och glödgning får man fram ett vitt pulver som ligger till grund för de olika titandioxidsorterna.

Eftersom titandioxid inte påverkar oljans torkegenskaper, såldes från början titandioxiden endast som färdigblandad 25%-ig pasta, där övriga beståndsdelar (förutom olja) bestod av zinkvitt och bariumsulfat (tungspat). Denna pasta började säljas efter första världskrigets slut 1918 och gick under namnet Titanvitt-pasta. Den första formen av titandioxid som man tog fram var anatas. Den hade den för-/nackdelen att den påskyndade nedbrytningen av oljefärgsfilmer utomhus vid UV-bestrålning, och färgytan kritade därför snabbt ned vilket gjorde att det behövde målas om snabbare.

Fördelen med detta var att man fick "renare" fasader, men samtidigt kunde det "rinna" vitt pigment ned över t.ex. stengrunden, vilket inte var acceptabelt. Vid kulörblandningar där titanvitten ingick, påverkade den även färgsättningen så att kulören "blektes ut" snabbare. Från 1938 har man använt en rutil form och genom att upphetta titanen till 1.000°C och låta den passera genom en luftström i en kollergång, vilket gör att syremolekyler fäster på pigmentet (TiO2) och gör det reaktivt. Detta innebär att man får ett vitt pigment som inte kritar, utan binder med andra pigment. Förutom bindningsförmågan ger de olika vita toner. Den anatasa formen ger en vit kulör som går i blåstick, medan den rutila formen ger en varmgul ton.

Den rutila formen säljs nästan helt ren i pulverform, men finns i många olika kvalitéer beroende på tillverkningsmetod, ändamål och tillverkare.

När man arbetar med linoljebaserade färger måste man komma ihåg att titandioxiden inte påverkar oljans torkegenskaper, och därför alltid räkna med att en viss minimimängd zinkvitt även måste ingå. På senare år har nedsmutsning av jorden blivit ett stort problem i allmänhet och av ytterfasader i synnerhet.

I samband med detta har vi gjort prov med olika titandioxider i färdigfärg, och kunnat konstatera att man får en avsevärd skillnad i nedsmutsningsgrad beroende på vilken titandioxid man använder. I samtliga prov har använts rutil titandioxid.

Nedsmutsningsgraden har varit från nästan helt smutssvart till obetydligt smutsad. Ett referensprov med zinkvittfärg var helt osmutsat. I inget av fallen var det svårt att avlägsna smutsskiktet med konventionella fasadtvättmedel.

I skrivande stund har vi ingen förklaring till skillnaderna, men misstänker att pigmenten kan ha olika laddning som gör att färgen smutsas olika. Vi hoppas att vi här skall kunna bidra med framtida forskning i ämnet. Titandioxid är idag det mest använda pigmentet i världen, och har den utan konkurrens största volymen av alla pigment. Det sägs att 1/8 av alla pigment som används är titandioxid.

Förutom som täckande pigment i olika målarfärger och lacker, används det även till färgning av papper, plast, tyger, emalj, kosmetika, tandkräm, chocklad, konfektyr samt även till kondensatorer, konstgjorda ädelstenar och som hölje på

ZINKVITT

Zinkvitt är det pigment som ersatt blyvitt - först vid invändigt måleri i mitten på 1800-talet, men sedan också vid utomhusmålning under 1900-talet.

Zinkvitt är känt långt tillbaka i tiden. Under medeltiden använde alkemisterna det som läkemedel och det gick då under namnet lana philosophica, nihilum album eller nix alba. Dock inte som färgpigment eftersom man vanligen rev det i vallmoolja och denna kan knappast fås att torka utan tillsatser av siccativ.

Det var först vid 1780-talet som den franske kemisten Courtois i Dijon försökte starta en fabrik för tillverkning av zinkvitt som ersättare för blyvitt. Men på grund av det höga priset var det inte konkurrenskraftigt och slog därför inte igenom. Det var inte förrän vid mitten av 1800-talet, när en känd målarmästare i Paris - Ledaire, började riva zinkvitt i torkande oljor i större mängd för att minska blyförgiftningen bland sina målare, som det fick sitt definitiva genombrott.

Från 1930-talet har zinkvitt funnits som halvfabrikat i form av färdigriven pasta, och hade då i princip (tillsammans med Titandioxid) helt ersatt blyvitt som vitt standardpigment. Utvinningsprocessen går till så att man hettar upp zinkmetall så den förgasas i en vit rök, för att sedan låta en varm luftström passera och ta med sig ångorna in i ett system med kamrar. Zinken avsätter sig på väggarna i kamrarna, och ju längre bort desto renare zinkoxid. Även renheten på den förgasade zinkmetallen påverkar kvalitén. Man kan även få fram zinkvitt genom att få zinkmalm att "rosta", men den kvalité man då får fram lämpar sig inte för färgtillverkning. Zinkvitt tillverkas och säljs i generellt 3 kvalitéer: Grönt -, Rött - och Vitt Sigill, där den finaste och vitaste kvalitén utgörs av det Vita Sigillet. Denna kvalité används nästan enbart i konstnärssammanhang.

Den lämpligaste kvalitén för tillverkning av linoljefärg har man i det Röda Sigillet eftersom det innehåller en liten andel bly, vilket hjälper till att förtvåla linoljan och ge en motståndskraftig färgfilm. Zinkvitt pigment skall förvaras torrt eftersom det annars lätt tar upp fukt och bildar zinkkarbonat. Dessa klumpar går inte att riva sönder och pigmentet blir obrukbart till färgtillverkning.

Utomhus bör man undvika rena zinkvittfärger på skyddade ytor där man inte får en "naturlig" nedbrytning av färgfilmen genom UV-strålning eller slitage, ett sådant ställe är t.ex. undersidan av takfoten.

När zinkvittfärg åldras utomhus, utan ovanstående påverkan, blir den hård och spröd, samt spjälkar och "fjällar" av som små fiskfjäll eller mjäll.

"Zinkvitt har i princip ingen täckkraft utan blir laserande i linolja. Zinkvitt tillsätts inte heller för att ge färgen en vit kulör utan för att den kemiskt skall påverka linoljan så att den bildar en stark färgfilm - det bildas zinktvålar.

Normalt tillsätts mellan 15-25 vikt-% zinkvitt till färgen beroende på användningsområde och linoljekvalité.

De färger som fick problem under t.ex. takfoten som beskrivs ovan var byggda enbart med zinkvitt pigment vilket innebar att färgen innehöll runt 40-45 vikt-% zinkvitt för att den skulle bli något så när täckande. Trots det blev den något laserande vilket gjorde att man fick stryka fler lager för att uppnå full täckning. Det är inte omöjligt att detta kan ha bidragit till flagningen.

Den laserande effekten användes i bl.a. putsade trappuppgångar som målades med linoljefärg och där man dekorerade med linjer eller schabloner. Man målade helt enkelt en eller två gånger med en ren zinkvitt färg som botten och utförde sedan dekorationerna ovanpå den. Effekten blev en viss djupverkan som gav liv åt väggarna."

Fram till 1940-talet användes en zinkvittkvalité med huvudsakligen runda pigmentkorn (nodulär), men denna har ersatts av en kvalité med mer nålformiga partiklar (acikulär) för att minska risken för sprickbildning och krackelering.

LITHOPHONE

Ett pigment som är förhållandevis nytt, och som ersatte blyvitt vid invändigt måleri, är Lithopone.

Lithopone är ett vitt pigment som framställs genom en fällningsprocess med bariumsulfat (tungspat) och zinksulfid. Som pigment dök det första gången upp i en tysk patentansökan inlämnad av kemisten Douhet 1853 som "Metallvitt".

I belgien kom den första patentansökningen 1870 på namnet "Lithopone", och 1874 ansökte den tyske kemisten J. B. Orr om att få registrera namnet Zinkolith för det pigment han fick fram genom en förbättrad fällningsprocess. Lithopone har därför även sålts under namnet "Orrs zinkvitt". Orr´s metod förbättrades ytterligare 1877 av Th. Griffith. Lithopone kommer av grekiskans "lithos" = sten, och "ponos" = arbetad, framtagen, producerad.

Andra namn som använts är täckvitt, svavelzinkvitt, Galmeivitt eller Sulfopane.

Lithopone har mycket god täckförmåga i förhållande till zinkvitt. Men täckförmågan är relaterad till mängden ingående zinksulfid.

Pigmentet har förekommit på marknaden i 5 olika kvalitéer (Sigill):

Gult- 15% zinksulfid

Rött- 30% -"- -"-

Grönt- 40% -"- -"-

Brons- 50% -"- -"-

Silver- 60% -"- -"-

Även helt ren zinksulfid finns att köpa under olika betäckningar i handeln.

Den vanligaste vid färgtillverkning är det Röda Sigillet.

Zanichelli anger i sin yrkeshandbok att det gröna sigillet var högsta kvalité med bara 33% zinksulfid innehåll, samt att de 5 sigillen -förutom rött och gult, bestod av vitt sigill med 26%-, och blått sigill med 22% zinksulfid. Däremot nämner han inte alls brons eller silver sigillet.

Han konstaterar dock att, p g a den stora variationen i tillverkning mellan olika fabrikanter, varierar även kvalitén mycket, och detta kan ju vara en förklaring till att man anger olika kvalitétsnormer. Dessutom verkade Zanichelli i södra Sverige vilket i sig kan innebära en lokal skillnad mot resten av landet.

Lithoponen hade från början en stor nackdel i det att den grånade kraftigt i starkt solljus, för att åter bli vit i mörker. Även om det gråa blektes bort med tiden var det ett stort problem, framförallt vid utomhusmålning, varför Lithopone aldrig använts som vitt täckande pigment i utomhus färdigfärg, utan enbart till grund- och mellanfärger.

Man lyckades lösa problemet genom en inblandning av koboltsalter och senare även med mangan. Lithopone tål inte pigment innehållande bly eller koppar, och bör inte heller blandas med oljor eller fernissor innehållande blysickativ eftersom den då svartnar. Zinksulfiden bildar inte, till skillnad från vanligt zinkvitt, några zinktvålar när den blandas i olja, varför Lithoponefärger måste sickativeras extra för att man skall få en vettig torktid vid målning. Använd kalcium, strontium eller sirkonium som sickativ, men undvik färdiga sickativblandningar som t.ex. Xeroti