СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕКОРАТИВНО-ХУДОЖЕСТВЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ С ХОХЛОМСКИМ ОРНАМЕНТОМ Российский патент 2004 года по МПК B44D5/00 

Изобретение относится к изготовлению художественных изделий из древесины и недревесных материалов (металл, фарфор, стекло и пластмасса) и может быть использовано в сфере народных художественных промыслов и художественной промышленности, изготовляющих декоративно-художественные изделия с хохломским орнаментом.

Известны различные способы декорирования художественных изделий с имитацией золочения, например “Декоративно-защитное покрытие” /А.с. №420645, кл. С 09 D 5/28/ для получения художественно-защитного покрытия изделий под золото, включающее компоненты: полиметилсилазановый лак, этиловый спирт, краситель оранжевый, краситель желтый, краситель ацетонорастворимый желтый.

Недостаток данного рецептурного состава его токсичность, обусловленная применением толуола для разбавления лака, усложненность приготовления состава, отсутствие рекомендаций по нанесению декоративного покрытия на изделия из стекла, фарфора и пластмассы.

Известен “Состав для окраски изделий под цвет золота”/А.с. №927839, кл. С 09 D 5/28/, обеспечивающий повышение твердости и блеска покрытий изделий и включающий компоненты: краситель дисперсный оранжевый “Ж”, краситель дисперсный желтый “2К”, поверхностно-активное вещество и вода.

Недостатком этого способа декорирования изделий с имитацией золочения является многооперационность, необходимость различных устройств, отсутствие рецептуры для использования на изделиях из древесины, стекла, фарфора и пластмассы.

Описанные выше недостатки также соответствуют и известному уровню техники /Патент РФ 2055032, кл. В 44 С 1/00/, согласно которому на поверхность изделия с декоративно-художественной росписью масляными красками наносят многослойное лаковое покрытие с введенным в лак красителей и отвердителей с последующей многоразовой сушкой. В качестве лака используют мочевинные (карбамидные) лаки, включающие карбамидоформальдегидные смолы, а в качестве отвердителя - раствор соляной кислоты или толуолсульфокислоту. Санитарно-гигиеническая характеристика синтетических смол включает в себя показатели, отражающие содержание токсичных веществ (в данном случае формальдегид) в свободном состоянии, и главная причина выделения формальдегида обусловлена свойствами и особенностями строения карбамидоформальдегидных смол, выделяющих формальдегид практически за все время срока использования изделия. По этой причине мочевинные лаки находят ограниченное применение - только в изделиях, не контактирующих с пищевыми продуктами. Кроме того, использование в качестве отвердителя соляной кислоты снижает блеск лакового защитного слоя.

Известно техническое решение “Способ художественно-декоративной модификации поверхностей изделий с имитацией золочения” /Патент РФ 2111866, кл. В 44 С 1/00, 1998/, заключающееся в том, что лак подкрашивают 5-7%-ным спиртовым раствором органического оранжевого или оранжевого и желтого красителей для повышения качества изделий.

Известен “Способ декорирования художественных изделий с имитацией золочения” /Патент РФ №2140362, кл. В 44 С 1/00, 1999/, заключающийся в том, что декорирование выполняют красной и черной красками, содержащими дополнительно золу древесную, по лакированной цветным лаком поверхности изделия и сушкой при температуре 60-170°С.

Недостаток - изготовление изделий из древесины и недревесных материалов по различной рецептуре красок с использованием древесной золы.

Известен “Способ изготовления художественных изделий из древесины с хохломской росписью” /Патент РФ 1831446, кл. В 44 D 5/00, 1992/, включающий подготовку поверхностей изделий с использованием технологических операций: грунтование, шпатлевание, олифление, многократное лакирование, причем в смеси олифы используют олифу вареную с суриком свинцовым; лужение посредством втирания в поверхности изделия алюминиевой пудры до получения светлого (серебристого) фона поверхностей. Художественную роспись на поверхностях изделий выполняют одним из видов письма (фон, кудрина и травка) с последующей сушкой при Т=100-120°С. Сушку изделий в зависимости от размера производят в течение 3 недель.

По совокупности признаков наиболее близко заявляемому техническому решению соответствует патент РФ 1831446.

Недостатки ближайшего прототипа и сопоставительная оценка заявляемого технического решения приведены в табл.1.

Уралкидные лаки не окрашиваются. Цветное покрытие производится таким, как в прототипе, лаком МЧ-52 по известной рецептуре.

Состав раствора лака цветного (Рецептура А): МЧ-52, краситель желтый “З” и оранжевый “2,Ж”, растворитель №646.

Состав раствора лака бесцветного (рецептура Б), мас.ч:

Лак алкидно-уретановый

или уралкидный 80,0-90,0

Уайт-спирит или скипидар 10,0-20,0

или

Лак полиуретановый (рел-лак)

с отвердителем 1:1 80,0-90,0

Растворитель к полиуретановому

лаку 10,0-20,0

или

Полиуретановый-силер

с отвердителем 80,0-90,0

Разбавитель к полиурета-

новому-силеру 10,0-20,0

Олифельная смесь (Рецептура В) включает: масло конопляное или льяное (ГОСТ 5792-81), сурик свинцовый (ГОСТ 19151-73), лак УРФ (ТУ 6-21-11-03-110-91), сиккативы на основе карбоксилатов металлов.

Состав красной краски (Рецептура Г,а):

Киноварь ртутная ТУ 6-02-919-74 50,0-75,0

Пигментный лак красный ЖБ 5,0-10,0

Олифа натуральная ГОСТ 7931 10,0-25,0

Сурик свинцовый ГОСТ 19151 0,1-2,0

Скипидар ГОСТ 1571 или

ТУ 81-05-71-77 5,0-10,0

Состав черной краски (Рецептура Г,б):

Сажа газовая ТУ 6-10-1382-78 8,0-20,0

Сажа ламповая

(углерод технический для

производства резины)

ГОСТ 7885-86 15,0-30,0

Олифа вареная 40,0-65,0

Скипидар ГОСТ 1571

или ТУ 81-05-71-77 2,0-10,0

Сиккативы на основе

карбоксилатов металлов 0,5-6,0

Сурик свинцовый ГОСТ 19151 0,5-3,5

Последовательность использования краски масляной художественной ТУ 6-10-1382-78 (эскизных), красной и черной красок, приготовленных по рецептурам Г,а и Г,б зависит от вида росписи (фон, кудрина и травка).

Состав для олифления (Рецептура Д) перед лужением поверхности металла (без защитно-декоративного покрытия), фарфора, стекла и пластмассы включает, мас.ч:

Масло льяное 70,0-120,0

Сурик свинцовый 0,2-3,0

Лак уралкидный 70,0-120,0

Данная рецептура не используется на изделиях из металла с защитно-декоративным покрытием (хромированные, никелированные и т.д.) и стекла (прозрачного без золочения - хохломского).

Цель изобретения - расширение ассортимента хохломских изделий из древесины и других недревесных изделий (нанесение хохломского орнамента), преимущественно из керамики (фарфор, фаянс), металла, стекла, пластмассы и т.д., за счет выбора режимов сушки и оптимального состава, который, будучи нанесен на гладкую поверхность вышеперечисленных фабрикатов, обладал бы высоким улучшенным декоративным эффектом (яркость и насыщенность цветового оттенка) покрытий с хохломской живописью, высокой адгезией к гладкой обработанной поверхности, антикоррозийными свойствами, влагостойкостью лакокрасочного покрытия в условиях эксплуатации, с длительным сроком использования без снижения художественной ценности изделия.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в способе изготовления декоративно-художественных изделий с хохломским орнаментом, заключающемся в формировании изделий заданной формы, многократном нанесении на них олифельной смеси, лужении до формирования зеркальности, сушки, декорирование поверхности красками, из которых черная и красная разведены раствором олифы, многократным лакировании лаком цветным и бесцветным, при этом декорирование осуществляют по предварительно выполненному на поверхности лаковому покрытию, межоперационной сушке изделия и выдержке, олифлен не производят с использованием смеси, содержащей лак, олифу, сурик свинцовый и свинцово-марганцевые сиккативы, в соответствии с изобретением предложено первый слой лакового покрытия нанести до росписи лаком цветным с использованием в составе оранжевого или желтого красителя, а последние слои - лаком бесцветным алкидно-уретановым или полиуретановым и уралкидным, в качестве отвердителя в лаках использовать сиккативы на основе карбоксилатов металлов, причем их вводят в лак, так в олифу и краски.

В соответствии с изобретением предложено выполнить грунтовку поверхности изделий из древесины до олифления, сушку изделий в течение 0,15-1,5 ч равномерно по всему объему поэтапно в зависимости от ее первоначальной влажности при температуре 20-160°С до исходной влажности, равной 0-9%.

В соответствии с изобретением после формообразования изделий из древесины пропитку и обработку поверхностей выполнить лакокрасочными материалами (нитроцеллюлозными и эпоксидно-диановыми) при оптимальной продолжительности пропитки 0,1-1 ч.

В соответствии с изобретением предложено олифление производить смесью олифы с суриком свинцовым и сиккативами при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.:

Масло льяное 70,0-120,0

Сурик свинцовый 0,2-3,0

Лак уралкидный 70,0-120,0

В соответствии с изобретением рекомендовано грунтовку поверхности изделий из древесно-стружечных и древесно-волокнистых фабрикатов выполнить до олифления, сушку - при температуре 20-170°С.

В соответствии с изобретением предложено сушку изделий из металла, керамики и стекла выполнить при температурах 20-200°С, 20-210°С и 20-180°С соответственно.

В соответствии с изобретением предложено грунтовку поверхности изделий из пластмасс производить до олифления, сушку - при температуре 20-90°С.

В соответствии с изобретением предложено сушку изделий из полиэтиленовой пленки выполнить при температуре 20-80°С.

Отличие и преимущество заявляемого способа изготовления декоративно-художественных изделий с хохломским орнаментом состоит в следующем:

- ускорение процесса сушки фабриката с 3 недель до 10-90 мин путем применения прогрессивных методов, например сушки СВЧ-энергией;

- улучшение механических характеристик древесины (коробление, растрескивание) путем глубокой пропитки для изделия лаком (например, НЦ-218, НЦ-243 ГОСТ 4978-83, ЭД и др.);

- изменение состава олифельной смеси путем замены лака ПФ-283 на лак уралкидный или алкидно-уретановый (например, УРФ, АУ-271) с целью уменьшения времени высыхания пленки между слоями и достижения чистоты поверхности;

- применение добавок в олифельную смесь для улучшения смачивания поверхности (раствор соплимера диметилполисилоксана, модифицированного простым полиэфиром) с целью исключения возможных дефектов (кратеры, риски, проседания и т.д.);

- применение сиккативов на основе карбоксилатов металлов (кобальтовых, цинковых, кальциевых и других) для обеспечения твердости, сохранения цвета и гигиенической чистоты;

- лакирование полиуретановыми лаками для обеспечения, по сравнению с прототипами, более высокого блеска, твердости, водостойкости (до 7 суток вместо 8 ч), лучших органолептических и гигиенических показателей;

- применение в рецептуре киновари пигмента “лака красного ЖБ” с целью улучшения свойств краски и экономии лакокрасочных материалов, улучшающего эластичность и укрывистость при декорировании, а также обеспечивающего более насыщенную красную цветовую гамму;

- или полная замена киновари кроном оранжевым с ЖБ;

- выполнение декорирования по цветному лаку;

- исключение при имитационной отделке бледности и зеленоватости золотого оттенка покрытия, что объясняется, в частности, низкой вязкостью лака подкрашенного, что ухудшает укрывистость поверхностей и снижает толщину лаковой пленки, а также большим процентным содержанием красителя “З“ в составе лака подкрашенного, что придает имитации золочения зеленоватость.

Приведенная совокупность технологических операций, режимов по их осуществлению, используемые материалы взаимоувязаны между собой и в целом способствуют изготовлению декоративно-художественных изделий из древесины и недревесных материалов с хохломским орнаментом с повышенной яркостью, насыщенностью цветового фона.

Приведенный научно-технический анализ известного уровня техники показал, что заявляемое техническое решение не следует явным образом из последнего, существенно отличается от него, при этом оно соответствует критериям изобретения - новизна, изобретательский уровень, промышленная применимость, что и подтверждается нижеприведенном описанием.

Технологический процесс изготовления декоративно-художественных изделий с хохломским орнаментом выполняется следующим образом.

Фабрикаты проходят последовательные операции по обработке их поверхностей, а именно: точение, сушку, пропитку для стабилизации свойств древесины, грунтование (древесина, пластмасса), шпатлевание с выравниванием поверхности путем шлифования, олифление (Рецептура Д), лужение-металлизация (покрытие алюминиевым порошком втиранием с целью получения зеркально-серебристых поверхностей фабриката), сушку термическую (60-120°С целью закрепления металлизированного слоя и исключения дефектов в лакокрасочном покрытии), лакирование цветным лаком (Рецептура А).

На поверхность изделий наносят декор художественными красками в традиции хохломского письма - "травка, фон и кудрина" с использованием компонентов (Рецептура Г,а и б) и художественных красок масляных ТУ 6-10-1382-78. Черную краску (сажа) и красную киноварь разводят раствором олифы натуральной, сваренной с суриком свинцовым. Температура варки до 260°С до приобретения раствором прозрачности и темно-коричневого цвета. Цвет раствора не изменяет цветовых оттенков красок. Вязкость раствора при Т=20±5°С не менее 32 с, плотность не менее 0,95 г/см³.

Применение при разведении красок олифы вареной с суриком свинцовым увеличивает вязкость и плотность художественных красок, не меняет их цветовой гаммы, снижает их растекаемость, что улучшает условия нанесения красок и их укрывистость.

Пример 1. Технологический процесс подготовки изделия из древесины и нанесение орнамента подробно изложены выше.

Многостадийную сушку фабриката, например трехстадийную сушку изделия (без крышек), производят в микроволновой печи “Волжанка-М” в зависимости от его влажности (табл.2). Время сушки дано в минутах.

Составы олифельной смеси, красной и черной красок, лака цветного и бесцветного приведены в рецептурах В, А и Б соответственно.

Температура сушки изделия колеблется в пределах Т=20-160°С.

Пример 2. Изделия из древесно-стружечных и древесно-волокнистых фабрикатов существенно не отличаются от технологии отделки изделий из древесины (Пример 1).

Пример 3. Керамические изделия, преимущественно твердый и мягкий фарфор, костяной фарфор, фаянс. Керамическое изделие, например фарфровое, обезжиривают уайт-спиритом и насухо протирают, производят в два слоя олифление (с использованием рецептуры "Д"), сушку фабриката в течение 1-2 ч, а сушку после второго покрытия - 16 ч. Затем производят металлизацию пигментной пудрой с технологической выдержкой (Т=20±2°С в течение не менее t≥2 ч; влажность W=65±5%) с последующим нанесением цветного лака (см. рецептуру "А") или импортного лака "Melacid" с технологической выдержкой (Т=20±2°С; W=65±5; t≥1,5 ч), сушкой при Т=20-210°С при t=2-2,5 ч и технологической выдержкой (Т=20±2°С; W=65±1,5 ч). Орнамент наносят на изделие художественными красками, используя в том числе рецептурные составы “Г,а и Г,б” и краски художественные по ТУ 6-10-1382-78 с последующими технологической выдержкой (Т=20±2°С; t=10-12 ч), отводкой кромок (подкраской донышка) и сушкой в электропечи при Т=20-210°С, t≥2 ч и более; последующая технологическая выдержка соответствует Т=20±2°С; W=65±5%; t≥1 ч. Очередная операция - отделка лаком (см. рецептуру “В”) (обтирание и нанесение слоя из пистолета) с технологической выдержкой (Т=20+2°С; t=1-1, 5 ч) с сушкой при Т=20-210°С, t≥2 ч и покрытие второго слоя лака бесцветного и последующие технологические выдержки и сушка.

Пример 4. Металлическое изделие - подносы, самовары, чайники, декоратиные элементы кухонной бытовой утвари - очищаются от пыли, обрабатываются уайт-спиритом, подготавливая его к очередному этапу - олифлению с использованием рецептуры "Д".

Технология декорирования зависит от первоначального состояния фабриката: фабрикат без защитно-подстилающего покрытия поверхности и металлические изделия штампованные (а); металлические изделия с защитно-декоративными покрытиями (никелированные, хромированные и т.д.) (б).

а). Декорирование металлического подноса-фабриката. 1. Устранение дефектов фабриката. 2. Устранение коррозии шлифованием; 3. Обезжирование уайт-спиритом, растворителем. 4. Выравнивание поверхности шлифованием и грунтование. 5. Покрытие олифельной смесью (рецептура “Д”). Применяют олифу натуральную, которую варят с суриком свинцовым при Т до 200°С до прозрачного раствора золотисто-коричневого оттенка. Вводят в олифу натуральное льяное масло с суриком свинцовым. Данное соотношение рецептуры “Д” и рекомендованный интервал температур варки олифы удовлетворяет требуемой вязкости полученного раствора и его температуры высыхания. Вязкость олифы вареной при Т=18-25°С должна быть не более 21 с, плотность не ниже 0,9 г/ см³, время высыхания не менее 21 ч. Для проверки вязкости применяют вискозиметр и часы. 6. Втирание алюминиевого порошка (металлизация), затем сушка. 7. Отделка подноса лаком цветным (см. рецептуру “А”) (нанесение слоя лака из пистолета) с технологической выдержкой и сушкой. 8. Художественная роспись: наносят на изделие художественными красками и красками, используя рецептуры “Г,а и Г,б” и краски художественные с последующей технологической выдержкой (Т=20±2°С; t=10-12 ч), отводкой кромок (подкраской донышка) и сушкой в электропечи при Т=100-170°С, t≥2 ч и более; последующая технологическая выдержка соответствует Т=20±2°С; W=65±5%; t≥1 ч. 9. Очередная операция - отделка лаком (рецептура “Б”) (обтирание и нанесение слоя из пистолета) с технологической выдержкой (Т=20±2°С; t=1-1, 5 ч) с сушкой при Т=20-200°С, t≥2 ч. 10. Покрытие второго слоя лака - бесцветного и последующие технологические выдержки и сушка.

б). Декорирование изделий с защитно-декоративным покрытием (хромированных, никелированных): изделие, например поднос, очищается от пыли; обрабатывается уайт-спиритом с последующей выдержкой на воздухе с влажностью W=65±5%; t=2 ч Повторение операций №№7-10 по методике примера 4,а.

в). Декорирование передних панелей дверок холодильников многоцветными изобразительными элементами (сюжетным, архитектурным пейзажем, хохломским орнаментом - кудрина, травка, фон и т.д.) по методике примера 4,а.

Пример 5. Изделие из стекла декорируют с использованием методики примера 4,а и Т=20-180°С.

5,а). При непрозрачном декорировании изделий из стекла (с подложкой в виде непрозрачного "хохломского золота") используют методику примера 4,а (п.п.1-10).

Хорошее качество декора достигается при нанесении хохломского письма на художественных изделиях из кости и кожи с незначительным изменением Методики примера 4,а.

Пример 6. Изделия из пластмассы, полиэтиленовой пленки и подобные им материалы декорируют с использованием методики примеров 1 и 4,а, предварительно нанеся грунтовочный слой, например, полиуретановым лаком УР-231 или эмалью перхлорвиниловой эмалью ХВ-518 или ЭП-51 для улучшения адгезии с сушкой при Т=20-90°С (t=2-6 ч).

Описанные технологические режимы устанавливают оптимальный диапазон температуры сушки (закалки) изделий из фарфора, фаянса, стекла и металла и т.д. Важным при декорировании изделия из пластмасс и полиэтиленовой пленки является температурный порог сушки, выше которого снижается адгезионная прочность и эластичность декора и наблюдается его термическое разложение, что приводит к браку.

Заявленное техническое решение позволяет расширить ассортимент выпускаемой продукции за счет незначительного изменения известной технологии по производству декоративно-художественных изделий с хохломским орнаментом.

Способ изготовления декоративно-художественных изделий с хохломским орнаментом для повышения качества изделий заключается в том, что первый слой лакового покрытия до росписи осуществляют цветным лаком с использованием в составе оранжевого или желтого красителя. 11 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Способ изготовления декоративно-художественных изделий с хохломским орнаментом, заключающийся в формировании изделий заданной формы, многократном нанесении на них олифельной смеси, лужении до формирования зеркальности, сушки, декорировании поверхности красками, из которых черная и красная разведены раствором олифы, многократным лакировании лаком цветным и бесцветным, при этом декорирование осуществляют по предварительно выполненному на поверхности лаковому покрытию, межоперационной сушке изделия и выдержке, олифление производят с использованием смеси, содержащей лак, олифу, сурик свинцовый и свинцово-марганцевые сиккативы, отличающийся тем, что первый слой лакового покрытия до росписи осуществляют лаком цветным с использованием в составе оранжевого или желтого красителя, а последние слои - лаком бесцветным алкидно-уретановым или полиуретановым и уралкидным, в качестве отвердителя в лаках используют сиккативы на основе карбоксилатов металлов, причем их вводят как в лак, так в олифу и краски.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что грунтовку поверхности изделий из древесины производят до олифления, сушку изделий выполняют в течение 0,15-1,5 ч равномерно по всему объему поэтапно в зависимости от ее первоначальной влажности при температуре 20-160°С до исходной влажности 0-9%.3. Способ по п.2, отличающийся тем, что после формообразования изделий из древесины выполняют их пропитку и обработку поверхностей лакокрасочными материалами (нитроцеллюлозными и эпоксидно-диановыми) при оптимальной продолжительности пропитки 0,1-1 ч.4. Способ по п.2, отличающийся тем, что олифление производят смесью олифы с суриком свинцовым и сиккативами при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.:

Масло льяное 70,0-120,0

Сурик свинцовый 0,2-3,0

Лак уралкидный 70,0-120,0