ورنيش

توجد أنواع عديدة من الزيوت المُجففة، منها زيت بذر الكتان ، وزيت التونغ ، وزيت الجوز . تحتوي هذه الزيوت على مستويات عالية من الأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة . تتصلب الزيوت المُجففة من خلال تفاعل طارد للحرارة بين الجزء غير المشبع من الزيت والأكسجين الموجود في الهواء. في الأصل، كان مصطلح "الورنيش" يُشير إلى التشطيبات المصنوعة بالكامل من الراتنج المذاب في مذيبات مناسبة، إما الإيثانول (الكحول) أو زيت التربنتين . تميزت التشطيبات في القرون الماضية بسرعة تصلب ورنيش الراتنج مقارنةً بالزيوت؛ ففي معظم الحالات، يتصلب عمليًا بمجرد تبخر المذيب بالكامل. على النقيض من ذلك، قد تستغرق الزيوت غير المعالجة أو "الخام" أسابيع أو شهورًا للتصلب، اعتمادًا على درجة الحرارة المحيطة وعوامل بيئية أخرى. أما في العصر الحديث، فإن الزيوت المُجففة المغليّة أو المُبلمرة جزئيًا مع إضافة مواد مُجففة ( محفزات كيميائية ) تتصلب في أقل من 24 ساعة. مع ذلك، تنبعث بعض النواتج الثانوية غير السامة لعملية المعالجة من طبقة الزيت حتى بعد جفافها تمامًا، وعلى مدى فترة زمنية طويلة. ولطالما جرت العادة على مزج زيوت التجفيف مع الراتنجات للاستفادة من خصائص كلتا المادتين.

يمكن استخدام أنواع عديدة من الراتنجات لصنع الورنيش. تشمل الراتنجات الطبيعية المستخدمة في الورنيش: الكهرمان ، وصمغ الكاوري ، والدمار ، والكوبال ، والراتنج ( الكولوفونيا أو راتنج الصنوبر)، والسندراك ، والبلسم ، والإليمي ، والمستكة ، والشيلاك . كما يمكن صنع الورنيش من راتنجات صناعية مثل الأكريليك ، والألكيد ، والبولي يوريثان . وقد لا تحتوي تركيبة الورنيش على أي راتنجات مضافة على الإطلاق، لأن الزيوت المجففة قادرة على إنتاج تأثير الورنيش بمفردها. ^{[ 8 ]}

في الأصل، كان يُستخدم زيت التربنتين أو الكحول لإذابة الراتنج وتخفيف زيوت التجفيف. وقد أدى اختراع مشتقات البترول إلى ظهور بدائل لزيت التربنتين مثل المذيبات النفطية ، ومخففات الطلاء ، والمذيبات المعدنية . ويمكن تركيب الورنيشات الاصطناعية الحديثة باستخدام الماء بدلاً من المذيبات الهيدروكربونية.

طلاء الكمان عملية متعددة المراحل تشمل بعض أو كل ما يلي: طبقة أساسية، طبقة مانعة للتسرب، طبقة أساس، طبقات لونية، وطبقة نهائية شفافة. تستخدم بعض الأنظمة طلاءً زيتيًا سريع الجفاف كما هو موضح أدناه، بينما تستخدم أنظمة أخرى طلاءً كحوليًا مصنوعًا من راتنجات مذابة في الكحول. أما عمليات الترميم أو الإصلاح فتُجرى فقط باستخدام طلاء أساسه المذيبات.

يمكن استخدام زيوت التجفيف، مثل زيت الجوز أو زيت بذر الكتان ، مع الكهرمان أو الكوبال أو الصمغ الراتنجي أو غيرها من الراتنجات . تقليديًا، يُحضّر الزيت بالطهي أو بتعريضه للهواء وأشعة الشمس، أما زيت التجفيف الحديث فيُحضّر بتسخين الزيت في درجة حرارة عالية دون أكسجين. يتوفر الراتنج المكرر أحيانًا على شكل مادة صلبة شفافة، ويُستخلص بالطهي أو إذابته في قدر على نار هادئة دون استخدام مذيبات. يُطهى الزيت المُكثّف والراتنج المُحضّر معًا ويُخففان بزيت التربنتين (بعيدًا عن اللهب المباشر) للحصول على محلول قابل للدهن . تتنوع مكونات وعمليات طلاء الكمان بشكل كبير، حيث تُظهر بعض النماذج القديمة القيّمة عيوبًا (مثل التشققات والتصدعات) ناتجة عن عدم توافق مكونات الطلاء.

تستخدم بعض أنظمة تشطيب الكمان طلاءً أبيض (بياض البيض والصمغ العربي) كطبقة أساسية أو مانعة للتسرب. وهناك أدلة أيضاً على استخدام معادن مطحونة ناعماً، ربما رماد بركاني، في بعض الطبقات الأساسية. استُخدم دم الثور في بعض الكمانات المصنوعة في أواخر القرن الثامن عشر لإضفاء لون أحمر داكن جداً. اليوم، تلاشى هذا الطلاء ليصبح لونه برتقالياً داكناً دافئاً. ^{[ 9 ]}

تتكون معظم أنواع الورنيش الراتنجي أو الصمغي من مادة طبيعية مشتقة من النباتات أو الحشرات، مذابة في مذيب، ويُسمى هذا المذيب ورنيشًا روحيًا أو ورنيشًا مذيبًا. ^{[ 10 ]} قد يكون المذيب كحوليًا أو زيت التربنتين أو مشتقًا من البترول . بعض أنواع الراتنج قابلة للذوبان في كل من الكحول وزيت التربنتين. عمومًا، يمكن استخدام مذيبات بترولية، مثل المذيبات المعدنية أو مخفف الطلاء ، كبديل لزيت التربنتين. تشمل أنواع الراتنج: الكهرمان ، والدمار ، والكوبال ، والصمغ الراتنجي ، والصندارك ، والإليمي ، والجاوي ، والمستكة ، والبلسم ، والشيلاك ، بالإضافة إلى العديد من أنواع اللك .

يمكن استخدام الراتنجات الاصطناعية مثل الراتنج الفينولي كمكون ثانوي في بعض أنواع الورنيش والدهانات.

على مرّ القرون، طُوّرت العديد من الوصفات التي تضمنت مزيجًا من الراتنجات والزيوت ومكونات أخرى كأنواع معينة من الشموع . كان يُعتقد أن هذه المكونات تُضفي خصائص صوتية مميزة على الآلات الموسيقية، ولذا كانت تُعتبر أحيانًا أسرارًا محفوظة بعناية. يصعب التنبؤ بتفاعل المكونات المختلفة أو محاكاته، ولذلك كان يُنظر إلى خبراء التشطيب على أنهم محترفون ذوو قيمة عالية.

الشيلاك هو ورنيش راتنجي أحادي المكون واسع الاستخدام، قابل للذوبان في الكحول. لا يُستخدم على الأسطح الخارجية أو في الأماكن التي تتعرض للماء بشكل متكرر، مثل محيط المغسلة أو حوض الاستحمام. مصدر راتنج الشيلاك هو إفراز هش أو متقشر من أنثى حشرة اللك ، كيريا لاكا ، الموجودة في غابات آسام وتايلاند ، والتي تُجمع من لحاء الأشجار حيث تضعه لتوفير طبقة لاصقة على الجذع. يُعد الشيلاك أساس التلميع الفرنسي ، الذي كان لقرون طويلة التشطيب المفضل للأثاث الفاخر. أما الشيلاك "المُزال منه الشمع"، فقد خضع لمعالجة خاصة لإزالة المواد الشمعية من الشيلاك الأصلي، ويمكن استخدامه كطبقة أساسية وطبقة مانعة للتسرب قبل استخدام تشطيبات أخرى مثل البولي يوريثان والألكيد والزيوت والأكريليك.

يتوفر الشيلاك المُجهز عادةً بنوعين: "شفاف" و"كهرماني" (أو "برتقالي")، ويُباع عادةً على شكل "مُخفف بوزن ثلاثة أرطال" أو ثلاثة أرطال من الشيلاك الجاف لكل جالون أمريكي واحد من الكحول. تتوفر درجات ألوان طبيعية أخرى، مثل الأحمر الياقوتي والأصفر، لدى متاجر بيع الأصباغ المتخصصة أو لوازم النجارة. يتوفر الشيلاك الجاف على شكل رقائق مُكررة، أو "لاك لاصق"، أو "لاك زرّي"، أو "لاك بذري". يتوفر طلاء أساس الشيلاك "المُصبغ باللون الأبيض" على نطاق واسع في متاجر البيع بالتجزئة، ويُسوّق له على أنه طلاء أساس داخلي سريع الجفاف "يحل المشاكل"، حيث يلتصق بمجموعة متنوعة من الأسطح ويمنع الروائح وبقع الدخان. يمكن تنظيف الشيلاك إما بالكحول النقي أو بمنظفات الأمونيا .

تستخدم الورنيشات الحديثة المنتجة تجاريًا نوعًا من الألكيد لتكوين طبقة واقية. تتميز الألكيدات بمقاومتها الجيدة للمذيبات والرطوبة والأشعة فوق البنفسجية. وهي عبارة عن زيوت نباتية مُعدّلة كيميائيًا، تعمل بكفاءة في ظروف متنوعة، ويمكن تعديلها لتسريع عملية التصلب. ويتم ذلك عادةً باستخدام مُجففات أملاح معدنية مثل أملاح الكوبالت . ^{[ 11 ] [ 12 ]} أما الورنيشات الخارجية الأفضل (والأكثر تكلفة) فتستخدم ألكيدات مصنوعة من زيوت عالية الأداء وتحتوي على مواد ماصة للأشعة فوق البنفسجية ؛ مما يُحسّن من ثبات اللمعان ويُطيل عمر الطلاء. كما يمكن دمج أنواع مختلفة من الراتنجات مع الألكيدات كجزء من تركيبة الورنيشات الزيتية التقليدية المتوفرة تجاريًا.

كان طلاء سبار (يُسمى أيضًا طلاء السفن أو طلاء اليخوت ) مُصممًا في الأصل للاستخدام على صواري السفن أو القوارب ، لحماية الخشب من تأثيرات البحر والطقس. تنحني الصواري تحت وطأة أشرعتها. وكانت المتطلبات الأساسية هي مقاومة الماء والمرونة، لضمان الالتصاق أثناء انثناء الصواري. كما كانت المرونة شرطًا أساسيًا للعزل المائي، لأن أي تشقق في الطلاء سيسمح بتسرب الماء، حتى لو كانت الطبقة المتبقية غير منفذة. أما المظهر واللمعان فكانا يُعتبران من الأولويات.وغالبًا ما يُستخدم زيت التونغ المُعدّل وراتنجات الفينول .

عند تطويرها لأول مرة، لم تكن أي من أنواع الورنيش تتمتع بمقاومة جيدة للأشعة فوق البنفسجية . وحتى بعد أن أصبحت الراتنجات الاصطناعية الحديثة أكثر مقاومة، حافظ ورنيش السبار الأصلي على مرونته فوق مزاياه الأخرى، حتى لو تطلب ذلك التضحية بمقاومته للأشعة فوق البنفسجية. لذا، فإن ورنيش السبار ليس بالضرورة الخيار الأمثل للأعمال الخشبية الخارجية التي لا تحتاج إلى الانحناء أثناء الاستخدام.

على الرغم من ذلك، أدى الاعتقاد السائد بأن "المنتجات البحرية" "متينة" إلى تسويق أنواع الورنيش الخارجية المحلية تحت اسم "ورنيش سبار" وبيعها استنادًا إلى مقاومتها للعوامل الجوية والأشعة فوق البنفسجية. وقد تكون هذه الادعاءات واقعية بدرجات متفاوتة، تبعًا لكل منتج على حدة. ولم تتوفر أنواع ورنيش سبار التي تجمع بين المرونة الفعالة ومقاومة الأشعة فوق البنفسجية إلا مؤخرًا.

الزيوت المجففة، مثل زيت بذر الكتان وزيت التونغ ، ليست ورنيشات حقيقية على الرغم من أنها غالباً ما تحقق نفس الغرض بالمصطلحات الحديثة.

تتميز ورنيشات البولي يوريثان بصلابتها ومقاومتها للتآكل ومتانتها. وهي شائعة الاستخدام في الأرضيات الخشبية الصلبة ، إلا أن بعض خبراء تشطيب الأخشاب يرونها صعبة أو غير مناسبة لتشطيب الأثاث أو القطع الخشبية الأخرى ذات التفاصيل الدقيقة. تتشابه صلابة البولي يوريثان مع بعض أنواع الألكيد، ولكنه يشكل طبقة أكثر صلابة بشكل عام. بالمقارنة مع الورنيشات الزيتية أو الشيلاكية البسيطة، يشكل ورنيش البولي يوريثان طبقة أكثر صلابة ومتانة ومقاومة للماء. مع ذلك، قد تنفصل طبقة سميكة من البولي يوريثان العادي عند تعرضها للحرارة أو الصدمات، مما يؤدي إلى تشققها وظهور بقع بيضاء. تزداد هذه الظاهرة مع التعرض الطويل لأشعة الشمس أو عند تطبيقها على الأخشاب اللينة كالصنوبر . ويعود ذلك جزئيًا إلى ضعف قدرة البولي يوريثان على اختراق الخشب. تُستخدم تقنيات تحضيرية متنوعة للتغلب على هذه المشكلة، بما في ذلك استخدام أنواع معينة من الورنيش الزيتي، أو الشيلاك "المُزال منه الشمع"، أو مانع التسرب الإيبوكسي الشفاف ، أو البولي يوريثان "المُعدّل بالزيت" والمصمم خصيصًا لهذا الغرض. قد يفتقر ورنيش البولي يوريثان إلى اللمعان "المُصقول يدويًا" الذي تتميز به الزيوت الجافة مثل زيت بذر الكتان أو زيت التونغ؛ ومع ذلك، فهو قادر على تكوين طبقة أسرع وأكثر سمكًا، حيث يُنجز بطبقتين ما قد يتطلب عدة طبقات من الزيت. يمكن أيضًا تطبيق البولي يوريثان فوق طبقة نهائية زيتية مباشرة، ولكن نظرًا لبطء وقت تصلب الزيوت نسبيًا، وانبعاث بعض المنتجات الكيميائية الثانوية، والحاجة إلى التعرض للأكسجين من الهواء، يجب الحرص على أن تكون الزيوت قد تصلبت بشكل كافٍ لقبول البولي يوريثان. من عيوب الورنيش القائم على البولي يوريثان ميله إلى الاصفرار مع مرور الوقت. وذلك لأن مجموعات الهيدروكسيل في الألكيد العادي تتفاعل مع ثنائي أيزوسيانات التولوين لإنتاج يوريثان-ألكيد. وهذا يُضفي درجة عالية من العطرية، وبالتالي ميلاً إلى الاصفرار. ^{[ 13 ]}

على عكس الزيوت والألكيدات المجففة التي تتصلب بعد تبخر المذيب وتفاعله مع أكسجين الهواء، فإن طلاءات البولي يوريثان الحقيقية تتصلب بعد تبخر المذيب، ثم إما عن طريق تفاعلات كيميائية متنوعة ضمن المزيج الأصلي، أو عن طريق تفاعلها مع رطوبة الهواء. بعض منتجات البولي يوريثان "هجينة" وتجمع بين خصائص مختلفة لمكوناتها الأصلية. تُعد أنواع البولي يوريثان "المعدلة بالزيت"، سواءً كانت مائية أو مذيبة، من أكثر أنواع تشطيبات الأرضيات الخشبية استخدامًا في الوقت الحالي.

قد يُشكل استخدام ورنيش البولي يوريثان في الأماكن الخارجية مشكلةً نظرًا لحساسيته العالية للتلف بفعل الأشعة فوق البنفسجية . جميع أنواع الورنيش الشفاف أو شبه الشفاف، بل وجميع طبقات البوليمر الرقيقة (مثل الدهانات، والصبغات ، والإيبوكسي، والبلاستيك الصناعي ، وغيرها) معرضة لهذا التلف بدرجات متفاوتة. تحمي الأصباغ الموجودة في الدهانات والصبغات من أضرار الأشعة فوق البنفسجية. تُضاف مواد ماصة للأشعة فوق البنفسجية إلى البولي يوريثان وأنواع الورنيش الأخرى (مثل ورنيش السفن) للحماية من أضرار الأشعة فوق البنفسجية، إلا أن فعاليتها تتضاءل تدريجيًا على مدار سنتين إلى أربع سنوات، وذلك تبعًا لكمية ونوعية المواد الماصة المضافة، بالإضافة إلى شدة ومدة التعرض لأشعة الشمس. يؤثر التعرض للماء والرطوبة ودرجات الحرارة القصوى وغيرها من العوامل البيئية على جميع أنواع التشطيبات. ^{[ 14 ]}

يشير مصطلح "اللك" إلى الورنيشات أو الدهانات سريعة الجفاف ذات الأساس المذيب. ورغم تشابه مشتقات أسمائها، فإن اللك يختلف عن الشيلاك ، ولا يُذاب في الكحول. يُذاب اللك في مخفف اللك، وهو مذيب شديد الاشتعال يحتوي عادةً على أسيتات البوتيل والزيلين أو التولوين . يُرش اللك عادةً داخل كابينة رش مزودة بنظام شفط للرذاذ الزائد ، مما يقلل من خطر الاحتراق.

القاعدة العامة هي أن طلاء الخشب الشفاف المصمم للرش يُعتبر ورنيشًا، أما إذا كان مصممًا للدهن فهو طلاء ورنيش. ولذلك، فإن معظم قطع الأثاث الخشبي مطلية بالورنيش.

قد يُعتبر اللك مختلفًا عن الورنيش لأنه يمكن إعادة إذابته لاحقًا بواسطة مذيب (مثل المذيب الذي أُذيب فيه عند وضعه) ولا يتحول كيميائيًا إلى مادة صلبة مثل أنواع الورنيش الأخرى. ^{[ 15 ]}

تُعدّ ورنيشات راتنج الأكريليك عادةً ورنيشات مائية ذات معامل انكسار منخفض للغاية ^{[ 16 ]} وشفافية عالية، كما أنها مقاومة للاصفرار. تتميز الأكريليك بسهولة تنظيفها بالماء وعدم انبعاث أبخرة المذيبات منها، إلا أنها لا تخترق الخشب بنفس كفاءة الزيوت. وقد تفتقر أحيانًا إلى سهولة الدهن بالفرشاة وخصائص التسوية الذاتية التي تتميز بها الورنيشات المذيبة. وبشكل عام، تتمتع بمقاومة جيدة للأشعة فوق البنفسجية.

في عالم الفن، توفر الورنيشات مقاومة للغبار وسطحًا أكثر صلابة من الطلاء الخام، كما أنها تتميز أحيانًا بمقاومة للأشعة فوق البنفسجية، مما يساعد على حماية الأعمال الفنية من البهتان عند تعرضها للضوء. يُنصح بتطبيق ورنيش الأكريليك باستخدام طبقة عازلة (حاجز دائم واقٍ بين اللوحة والورنيش، ويفضل أن يكون مادة هلامية ناعمة ولامعة) لتسهيل إزالة الورنيش والحفاظ على العمل الفني بشكل عام. عادةً ما تكون ورنيشات الأكريليك المستخدمة كطبقة حماية نهائية قابلة للإزالة مصنوعة من الأكريليك المعدني، وليس من الأكريليك المائي.

تم تطوير العديد من أنظمة راتنجات الإيبوكسي على شكل ورنيشات أو تشطيبات للأرضيات، حيث يتم خلط مكونين مباشرةً قبل الاستخدام. ^{[ 17 ]} في بعض الأحيان، يكون حجم المكونين متساوياً، ويُشار إلى ذلك بنسبة 1:1، ولكن ليس دائماً، إذ تتوفر تجارياً نسب خلط 2:1، 3:1، 4:1، وحتى 5:1. يُشار عادةً إلى كل مكون بالجزء أ والجزء ب. تتميز جميع أنواع الإيبوكسي ثنائية المكونات بفترة صلاحية أو مدة استخدام يمكن خلالها استخدام المادة المخلوطة. عادةً ما تكون فترة الصلاحية بضع ساعات أو أقل، ولكنها تعتمد بشكل كبير على درجة الحرارة. تُستخدم أنواع الإيبوكسي المائية والمذيبة. تميل أنواع الإيبوكسي إلى الاصفرار خلال فترة قصيرة نسبياً. ^{[ 18 ]}

يُستخدم هذا المنتج عندما يُراد الحصول على طبقة نهائية سريعة الجفاف، متينة، وصلبة، كما هو الحال في خزائن المطبخ وأثاث المكاتب. يتكون من جزأين: راتنج ومحفز حمضي. يتكون الراتنج من مزيج من راتنج أميني وألكيد. يُضاف المحفز الحمضي قبل الاستخدام مباشرةً بنسبة محددة من قِبل الشركة المصنعة. يُنتج معظمها اصفرارًا طفيفًا. مع ذلك، توجد عيبان لهذا النوع من الطلاء. أولهما أنه أثناء جفاف الطلاء، ينبعث منه الفورمالديهايد ، وهو مادة سامة ومسرطنة. وثانيهما أنه قد يتشقق أو يتصدع الطلاء إذا تم تطبيق طبقات كثيرة منه.