清漆
清漆（又名光油、凡立水，为英文varnish的音译）是一种透明、坚硬的保护性涂层或薄膜，不可与木材染色剂混淆。由于制造过程和所用材料的关系，清漆通常带有淡黄色调，但也可根据需求添加颜料。市面上销售的清漆有多种色调可供选择。
清漆主要用作木材饰面[1]，无论木材是否染色，清漆都能突显木材独特的色调与纹理。清漆饰面天然具有光泽，但也有半光、哑光等不同光泽度可选。[2][3]
历史
[编辑]早期清漆是将树脂（如松脂）与溶剂混合后用刷子涂抹，以达到类似现代清漆的金黄色硬化效果。古埃及已掌握这项技术。东亚和南亚历史中也有清漆使用的记载，古印度、中国与古日本很早就发展出漆器工艺（一种清漆应用）。唐朝曾通过中世纪化学实验制作用于衣物和武器的清漆，包括潜水员丝质衣物的防水涂层、青铜镜抛光剂等复杂配方。[4]
清漆的英文“varnish”一词源自中世纪拉丁语“vernix”，意为芳香树脂，可能源于中古希腊语“berōnikón”或“beroníkē”，指琥珀或琥珀色玻璃。[5] 一种错误的词源学将该词追溯至古希腊“贝勒尼基”（Berenice），即今利比亚班加西的古称，据称地中海地区最早使用的清漆和已消失森林的树脂交易皆源于此。
安全注意
[编辑]由于易燃性，许多清漆和干性油的产品容器会标注储存与处置的安全警示。这些材料不仅易燃，涂抹工具也可能自燃。多数清漆含有植物性油（如亚麻籽油）、合成油（如聚氨酯）或树脂作为黏合剂，并与有机溶剂混合，液态时具易燃性。所有干性油、部分醇酸树脂（包括油漆）及许多聚氨酯在固化过程中会产生放热反应。因此，沾油的抹布或纸张若未妥善处理，可能闷烧甚至数小时后起火。制造商通常会标注涂抹工具的处理方式，例如置于装水容器中弃置。[6][7]
清漆成分
[编辑]传统清漆由干性油、树脂、稀释剂或溶剂加上金属催干剂组成。但不同类型的清漆成分各异。涂抹后，清漆中的成膜物质会随溶剂完全挥发直接硬化，或通过固化过程（主要是油与空气中氧气的自氧化反应及成分间的化学反应）逐步硬化。
树脂清漆通过溶剂挥发快速干燥硬化；亚克力和水性清漆虽因水分蒸发而干燥，但需更长时间让乳胶粒子吸收的有机溶剂挥发并完成化学固化。油性、聚氨酯和环氧树脂清漆即使溶剂挥发后仍保持液态，但会迅速经历从液态/黏稠、黏腻、干黏到触感干燥直至硬化的过程。
环境因素如温湿度对清漆干燥和固化时间影响很大。传统清漆的固化速度取决于油的种类及油树脂比例。所有清漆的干燥时间均可透过阳光、紫外线或加热等能源加速。
干性油
[编辑]常见干性油包括亚麻籽油、桐油和核桃油，富含多元不饱和脂肪酸，通过与空气中氧气的放热反应固化。最初“清漆”仅指完全由树脂溶解于乙醇或松节油制成的饰面，其固化速度远快于油性饰面（溶剂挥发即基本固化）。未处理的“生油”可能需要数周至数月才能固化，而现代煮沸或部分聚合的干性油添加催干剂后可在24小时内固化。但固化过程的某些无毒副产物会在油膜干燥后持续释放较长时间。传统上常将干性油与树脂混合以结合两者优点。
树脂
[编辑]清漆可使用多种天然或合成树脂。天然树脂包括琥珀、考里树脂、达玛树脂、柯巴树脂、松香、山达脂、香脂、榄香脂、乳香和虫胶；合成树脂则有亚克力、醇酸树脂或聚氨酯。某些清漆配方甚至不含树脂，仅靠干性油即可达到效果。[8]
溶剂
[编辑]最初使用松节油或乙醇溶解树脂并稀释干性油。石油蒸馏物发明后，出现松节油替代品如矿物油精、油漆稀释剂等。现代合成清漆可能改用水作为溶剂。
类型
[编辑]小提琴用
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小提琴上漆是多步骤过程，可能包括：底漆、封闭剂、底层、色漆和透明面漆。有些系统使用下述干性油清漆，其他则使用酒精溶解树脂制成的“挥发性清漆”。修复时仅使用溶剂型清漆。
干性油（如核桃油或亚麻籽油）可与琥珀、柯巴树脂、松香等混合。传统油需烹煮或曝晒处理，现代聚合油则透过隔氧加热制成。精制树脂有时以半透明固体形式存在，需加热“熔解”。将稠化油与树脂共煮后，远离火源以松节油稀释成可涂刷的溶液。小提琴清漆配方多样，某些备受推崇的古法配方会因成分不相容出现裂纹等缺陷。
部分上漆系统使用蛋清阿拉伯胶混合剂（vernice bianca）作为封闭剂或底层。证据显示某些底层掺入细矿物粉（可能为火山灰）。18世纪晚期的小提琴曾用牛血创造深红色泽，如今这类清漆会褪色为暖调深橙。[9]
树脂清漆
[编辑]多数树脂清漆由天然植物/昆虫分泌物溶解于溶剂制成，称为“挥发性清漆”。溶剂可以是乙醇、松节油或石油溶剂。某些树脂可同时溶于酒精和松节油，石油溶剂通常可替代松节油。所用树脂包括琥珀、达玛树脂、柯巴树脂、松香、山达脂、榄香脂、安息香、乳香、香脂、虫胶及各类生漆。
数世纪来，许多配方结合树脂、油和蜡等材料，据信能为乐器赋予特殊音质，因此成为严守的秘方。不同成分的交互作用难以预测或复制，故专业上漆师傅极为珍贵。
虫胶清漆
[编辑]虫胶是广泛使用的单组分酒精溶性树脂清漆，不适用于户外或常接触水（如水槽周围）的表面。虫胶源自雌性胶蚧昆虫（紫胶虫）分泌的脆性物质，产于阿萨姆和泰国森林，采集自树干上的沉积物。虫胶是法国抛光剂的基础，几个世纪来被视为高级家具的理想饰面。指定“脱蜡”虫胶经处理去除蜡质后，可作为底漆和打磨封闭剂，用于聚氨酯、醇酸树脂、油性和亚克力饰面。
市售虫胶通常分“透明”与“琥珀”（或“橙”）两类，多为“三磅切”（三磅干虫胶溶于一加仑酒精）。专业颜料或木工供应商也提供红宝石色、黄色等天然色调。干虫胶以精制片状、块状或颗粒状出售。“白色颜料”虫胶底漆作为快干内墙“问题解决剂”广泛零售，能附着多种表面并封闭异味与烟渍。虫胶清理可使用纯酒精或氨类清洁剂。
醇酸树脂清漆
[编辑]现代商业清漆多采用某种醇酸树脂形成保护膜，具有良好耐溶剂性、防潮性和抗紫外线能力。醇酸树脂是化学改性植物油，适应性广，可通过调整配方加速固化。[10] 通常添加钴盐等金属催干剂。[11][12] 高端外用清漆使用高性能油制醇酸树脂并添加UV吸收剂，提升保光性与耐久性。各类树脂常与醇酸树脂混合制成商用“油性”清漆。
船用清漆
[编辑]船用清漆（又称“船舶清漆”或“游艇清漆”）最初用于船舶桅杆，保护木材免受海水与气候侵蚀。桅杆受帆力会弯曲，故需高度防水与弹性以维持附着力。光泽与外观反属次要。改良桐油与酚醛树脂是常见原料。
早期清漆皆缺乏良好UV抗性。即使现代合成树脂具抗紫外线能力，正宗船用清漆仍以弹性为首要考量，甚至不惜牺牲抗紫外线性能。因此船用清漆未必是无需弯曲的户外木制品最佳选择。
尽管如此，“船舶级”的“强韧”形象使户用清漆也冠以“船用”之名销售，强调耐候与抗紫外线性能。此宣称依产品差异或实或虚。直至近年才出现兼具弹性与抗紫外线的船用清漆。
干性油饰面
[编辑]亚麻与桐油等干性油虽非严格意义的清漆，现代应用中常达到相似效果。
聚氨酯清漆
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聚氨酯清漆通常形成坚硬、耐磨且持久的涂层，是硬木地板热门选择，但部分木工认为不适合家具等精细制品。其硬度与某些醇酸树脂相当，但膜层更韧。相较单纯油性或虫胶清漆，聚氨酯涂层更硬、更耐冲击且防水。然而普通聚氨酯厚膜遇热或冲击可能剥离，产生白斑。此现象在长期日晒或用于松木等软木时更明显，部分归因于聚氨酯渗透性较差。可采用特定油性清漆、“脱蜡”虫胶、透明渗透环氧树脂封闭剂或专用“油改性”聚氨酯作为底漆改善。聚氨酯也缺乏亚麻或桐油的手工打磨光泽，但膜层堆叠速度更快，两层即可达到油性饰面多次涂抹的效果。聚氨酯亦可涂覆于干性油饰面，但因油类固化慢、会释放化学副产物且需接触氧气，必须确保油层充分固化后再施工。聚氨酯清漆的缺点是随时间易黄变，因其羟基与TDI反应生成聚氨酯醇酸树脂，引入高芳香性导致黄化。[13]
不同于干性油和醇酸树脂透过溶剂挥发与氧化反应固化，真正聚氨酯涂层在溶剂挥发后，需依靠原混合物的化学反应或与空气中水分反应固化。某些聚氨酯产品为“混合型”，结合不同母成分特性。“油改性”聚氨酯（无论水性或溶剂型）是当前最广泛使用的木地板饰面。
聚氨酯清漆外用可能因紫外线敏感性而劣化。所有透明或半透明清漆及薄膜聚合物涂层（如油漆、染色剂、环氧树脂、合成塑料等）均不同程度受此影响。油漆中的颜料可防护紫外线伤害。聚氨酯和其他清漆（如船用清漆）虽添加UV吸收剂，但随2–4年日照强度与时长逐渐失效。水分、湿度、极端温度等环境因素也会影响所有饰面。[14]
生漆
[编辑]生漆（lacquer）指快干的溶剂型清漆或涂料，虽词源相近，不同于虫胶（shellac），且不溶于酒精。生漆溶于高度易燃的“生漆稀释剂”（通常含乙酸丁酯和二甲苯或甲苯），需在抽风的喷漆房内喷涂以降低燃烧风险。简易判别法是：配方适合喷涂的透明木材饰面为生漆，适合刷涂则为清漆。因此绝大多数木制家具使用生漆[来源请求]。生漆不同于其他清漆之处在于可被原溶剂重新溶解，且不会如其他清漆化学固化为固体。[15]
亚克力清漆
[编辑]亚克力树脂清漆通常是水性饰面，折射率最低[16]且透明度高，抗黄变。亚克力具备水溶性清洁与无溶剂挥发的优点，但渗透性通常不如油性产品，刷涂流平性也可能不及溶剂型清漆。一般具有良好抗紫外线能力。
艺术领域中，清漆能防尘并提供比裸色更硬的表面，有时含抗紫外线剂以保护作品免于褪色。亚克力清漆应涂覆于隔离层（画作与清漆间的永久保护屏障，建议使用柔软光泽凝胶介质）上，便于后续去除与维护。此类最终可移除的艺术保护层通常使用矿物油基亚克力清漆，而非水性产品。
双组分环氧树脂清漆
[编辑]各类环氧树脂系统被配制为清漆或地板饰面，使用前需混合两种组分。[17] 混合比例可能是等体积（1:1），也有2:1、3:1、4:1甚至5:1的商业产品。各组分通常标为A部分和B部分。所有双组分环氧树脂皆有可使用时间限制（常为数小时），且高度依赖温度。水性与溶剂型环氧树脂皆有应用，但均易在短期内黄变。[18]
转化型清漆
[编辑]适用需快速固化、坚硬饰面的场合（如厨柜、办公家具）。分两部分：树脂与酸性催化剂。树脂为氨基树脂与醇酸树脂混合物，酸性催化剂按制造商比例于使用前添加。多数产品极少黄变。但此饰面有两项缺点：一是固化时释放有毒且致癌的甲醛；二是涂层过厚可能开裂或龟裂。
参见
[编辑]参考文献
[编辑]- ^ Söğütlü, Cevdet; Nzokou, Pascal; Koc, Ismail; Tutgun, Rahmi; Döngel, Nihat. The effects of surface roughness on varnish adhesion strength of wood materials. Journal of Coatings Technology and Research. 2016-09-01, 13 (5): 863–870. ISSN 1935-3804. S2CID 138416281. doi:10.1007/s11998-016-9805-5 （英语）.
- ^ The Many Faces of Varnish. Popular Woodworking Magazine. 2007-05-04 [2021-05-14]. （原始内容存档于2024-11-07） （美国英语）.
- ^ Sherwin Williams varnish Technical Data Sheet (PDF). 2005 [2025-04-19]. （原始内容存档 (PDF)于2024-08-20）.
- ^ Joseph Needham, Science and Civilization in China: Volume 5, Chemistry and Chemical Technology, Part 4, Spagyrical Discovery and Invention: Apparatus, Theories and Gifts (Taipei: Caves Books Ltd., 1986), pp. 452.
- ^ Merriam-Webster dictionary entry.. [2025-04-19]. （原始内容存档于2023-07-07）.
- ^ Paints and Varnishes, Marine Fire Prevention, Firefighting and Fire Safety, DIANE: 91, 1994, ISBN 9780788104787
- ^ Spontaneous combustion of linseed oil, Black Museum (East Sussex Fire & Rescue Service)
- ^ Make Your Own Oil/Varnish Blend. 8 May 2007 [2025-04-19]. （原始内容存档于2025-02-10）.
- ^ [1793 johann baptist havelka]
- ^ Alkyd - an overview | ScienceDirect Topics. www.sciencedirect.com. [2022-04-12]. （原始内容存档于2024-05-29）.
- ^ Driers for Alkyd Coatings - an Overview. www.pcimag.com. [2022-04-12]. （原始内容存档于2024-12-01） （英语）.
- ^ Cobalt Drier for Paints | Cobalt Cem-All®. Borchers. [2021-05-15]. （原始内容存档于2023-07-09） （美国英语）.
- ^ Development of Low-Color Alkyd Resins with High Content of Biobased Succinic Acid. www.pcimag.com. [2022-04-12]. （原始内容存档于2024-10-05） （英语）.
- ^ Pereira, Fabíola Manhas Verbi; Bueno, Maria Izabel Maretti Silveira. Evaluation of varnish and paint films using digital image processing, energy dispersive X-ray fluorescence spectrometry, and chemometric tools. Journal of Coatings Technology and Research. 2009-12-01, 6 (4): 445–455 [2023-03-14]. ISSN 1935-3804. S2CID 136875063. doi:10.1007/s11998-009-9165-5. （原始内容存档于2023-03-14） （英语）.
- ^ Finishing Solid Pine. www.johnsankey.ca. [2025-04-19]. （原始内容存档于2025-01-20）.
- ^ de la Rie, E. René. The Influence of Varnishes on the Appearance of Paintings. Studies in Conservation. 1987, 32 (1): 1–13 [2025-04-19]. ISSN 0039-3630. JSTOR 1506186. doi:10.2307/1506186. （原始内容存档于2024-05-30）.
- ^ Blue & Green Tomorrow. Understanding the Pros and Cons of Epoxy Floors. Blue and Green Tomorrow. 2016-03-04 [2021-05-14] （美国英语）.
- ^ Krauklis, Andrey E.; Echtermeyer, Andreas T. Mechanism of Yellowing: Carbonyl Formation during Hygrothermal Aging in a Common Amine Epoxy. Polymers. September 2018, 10 (9): 1017. ISSN 2073-4360. PMC 6403735
. PMID 30960942. doi:10.3390/polym10091017 （英语）.
- Bob Flexner (1993). 理解木材饰面：如何选择与施作正确的饰面. Rodale Press: Emmaus, PA.
外部链接
[编辑]
- 桐油与亚麻籽油 by Steven D. Russel
- 乐器用清漆
- 小提琴等乐器用清漆 (archive.org)
- 仅用五种材料制作声学验证清漆的指导 by Keith Hill
