シェラック
背景
ラックは、小さなラックカイガラムシの樹脂分泌物に付けられた名前です(ラックカイガラムシ) これは、アジア、特にインドとタイの特定の木に寄生します。この昆虫の分泌物は、シェラックとして知られる完成品の商業的価値のために栽培され、精製されています。シェラックという用語は、シェルラック(フレーク状の精製ラックを表す言葉)に由来しますが、乾燥しているか、アルコールベースの溶媒に懸濁しているかにかかわらず、すべての精製ラックを指すようになりました。
シェラックは、今日、主にウッドシーラーおよびフィニッシャーとして使用されています。環境に安全な溶媒であるエチルアルコールまたは変性アルコールに可溶であるという大きな利点があります。アルコール溶剤はまた、シェラックを速乾性にします。木材のシェラックコーティングは、乾燥に何時間もかかるオイル仕上げとは対照的に、通常、約45分で乾燥します。さらに、シェラックは日光の下で色あせたり、時間の経過とともに酸化したりしません。ただし、シェラックの貯蔵寿命は限られており、メーカーが推奨する貯蔵寿命を超えると適切に乾燥しない場合があります。この貯蔵寿命は、メーカーの添加剤に応じて、最短で6か月、最長で3年になる場合があります。
シェラックの産業用途には、床磨き、インク、砥石車、電気断熱材、皮革ドレッシングなどがあります。この天然の樹脂製シーラーは毒性がなく、キャンディー、医薬品、果物、赤ちゃんや子供用の家具のコーティングに使用することが連邦医薬品局(FDA)によって承認されています。
シェラックは、ほとんどのハードウェアまたはペイントストアで、クリアまたはホワイトのシェラックまたはオレンジのシェラックで入手できます。これにより、天然木にオレンジレッドの色合いが与えられます。他の色合いは、染料や漂白剤からではなく、ラックバグが付着している木のために色を導きます。樹液はバグ分泌物の色に影響を与え、洗練されたシェラックの色を変えます。シェラックは、木材、ワニス、塗料、ガラス、セラミック、さらには接着性の高いプラスチックにも適用できますが、ポリウレタンなどの合成シーラーの下では使用できません。
歴史
ラックは3世紀にわたって栽培されてきました。そのほとんどの時間、lacバグの分泌物は水に浸されて得られた赤紫の染料で評価されていました。この染料は、絹、皮革、化粧品の着色に使用され、1870年代まで主にこの目的で栽培されていました。その後、アニリンまたは化学染料がこれらおよび他の天然染料に取って代わり始めました。
早くも16世紀には、家具や高級楽器の装飾用ラッカーとしてのラックバグ分泌物の有用性について言及されていました。極東の先住民は、手作業でシェラックを手作業で栽培および処理し、ラックバグの分泌物で覆われた枝をこすり、分泌物をモスリンに押し込み、分泌物の長いモスリンバッグを火の上に置いて液化および精製しました。彼らはそれを手で巨大なシートに引っ張り、それから後で再び保湿するためにシートをフレークに砕きました。
手作業は19世紀半ばに部分的に置き換えられました。ラック由来の染料の人気が衰えようとしていたちょうどその時、産業プラントは、ウッドシーラーおよび仕上げとして使用するためにラック分泌物を処理し始めました。 1849年、ウィリアム・ジンサーはWmを設立しました。ニューヨークのZinsser&Company。ジンサーのシェラックはエチルアルコールに溶け、速乾性があり、丈夫で無色の最初のものでした。 は米国で利用可能に終了します。シェラックは19世紀後半から20世紀初頭にかけて特に人気があり、初期の区画で家が急いで建てられていました。シェラックは乾燥が非常に速く、数回の塗装が可能だったため、理想的な木材仕上げ業者でした。 1日。非常に暗いシェラックであるボタンラックとして知られるシェラックは、安価な木工品に非常に深いクルミ色を与え、人々はそれを非常に望ましいと感じました。
原材料
シェラックは通常、生のシードラックとエチルアルコールの2つの成分から作られています。実際、ほとんどの企業はシェラックを可能な限り完全に浄化したいと考えています。天然ワックスと同様に、虫や繭などの不純物を取り除きます。シェラックは通常、乾燥またはフレーク状で出荷され、アルコール溶剤、通常は変性アルコールで再保湿されます。一部の企業は、製品の貯蔵寿命を延ばすために成分を追加していますが、これらの独自の添加物を明らかにしません。漂白された(または透明なシェラックにされた)シェラックを炭酸ナトリウムに溶解し、遠心分離して不溶性物質を除去してから、次亜塩素酸ナトリウムで漂白します。
製造
プロセス
lacバグの役割
- 1シェラックは小さな赤い昆虫によって作られています。昆虫の群れは特定のものを食べます 主にインドとタイにある樹木で、非公式にはラックツリーとして知られています。ラックバグのライフサイクルはわずか6か月で、その間に、木から取り込んだ樹脂を食べ、繁殖させ、分泌してシェラックを生成します。
一年の特定の季節に、これらの昆虫は木の上に大量に群がり、枝に落ち着き、樹皮を貫通するために木の中に突起を突き出します。彼らは樹液を吸い上げ、それを吸収して死に至らしめます(先住民の間では死の饗宴と呼ばれます)。同時に、繁殖は続き、雌のlacバグはそれぞれ約1,000個の卵を産んで死にます。
樹液はラックバグの体内で化学的に変化し、木の枝に染み出します。空気と接触すると、排泄物は群れ全体を覆う硬い殻のような覆いを形成します。この覆いは、小枝や昆虫の上に地殻を形成します。メスのラックバグが摂取した樹液をしみ出させているので、彼女は死ぬ準備をしていて、保護の下で卵が成熟する液体を提供しています。男性の役割は女性を受精させることであり、女性のlac出力が大幅に増加するのは受精後です。成体のオスとメスは不活発になり、若者は地殻を突破して群がり始めます。
無愛想な樹脂の精製
- 2労働者は、ある種の製油所(手作業で精製されたものまたは機械的に精製されたもの)に輸送するために、sticklacと呼ばれる何百万もの覆われた枝を切りました。冬に枝から氷が砕けるのと同じように、木槌を使って無愛想なコーティングを剥がす労働者もいます(グレインラックと呼ばれます)。
- 3精製センターでは、小枝から分泌物を取り除くためにスティックラックをこすり落とします。 Sticklacとgrainlacは回転する石臼で粉砕されます。得られた粉砕物は非常に不純で、樹脂、虫の残骸、小枝、葉などが含まれています。混合物はスクリーンに押し込まれ、最大の不純物が除去されます。
- 4ふるいにかけた樹脂混合物を大きな瓶に入れ、作業員が踏みつけて顆粒を粉砕し、ラックシードから赤い染料を押し出します。そうすれば、昆虫の残骸が樹脂から解放されます。次に、染料水、スカム、およびその他の不純物が数回のすすぎで洗い流されます。混合物はコンクリートの床に広げて乾燥させ、種子に似ているためシードラックと呼ばれます。シードラックは、オレンジシェラックと漂白または透明シェラックの両方が製造される原料です。
シェラックは、シードラックから手作業または最新の機械設備で作ることができます。アメリカで使用されているシェラックのほぼすべてが、熱または溶剤ベースのプロセスを使用して、機械の助けを借りて精製されています。
加熱プロセス
- 5Seedlacを蒸気加熱グリッドに溶かします。溶融したラックは、布または細かいメッシュのいずれかのふるいまたはスクリーンを介して油圧によって強制されます。ろ過されたシェラックは集められ、蒸気加熱されたケトルに移され、そこで溶融液体がローラーに滴下されます。液体はローラーを通して絞り出され、大きくて薄いシェラックのシートに押し込まれます。乾燥すると、このシェラックシートはフレークに砕かれ、別の場所に運ばれ、そこでフレークが変性アルコールと組み合わされて消費者のシェラックが生成されます。
溶媒プロセス
- 6このプロセスでは、シードラックと溶媒(通常はエチルアルコール)を溶解タンクで混合し、約1時間還流した後、ろ過して不純物を除去します。ろ過された樹脂は、アルコール溶媒を除去する蒸発器に送られ、粘性のある液体になります。次に、この液体はローラーに滴下され、シートに押し込まれます。次に、シートを乾燥させ、フレーク状に剥がします。
漂白シェラック
精製プロセスでラックシードから赤い染料の多くが除去されたにもかかわらず、シェラックは処理が完了した後もオレンジ色の溶液のままです。一部の消費者は透明なシェラック仕上げを好むため、メーカーはシェラックの色を漂白する方法を開発しました。
- 7漂白は、アルカリ可溶性のシードラックを炭酸ナトリウムの水溶液に溶解することから始まります。次に、溶液を細かいスクリーンに通して、不溶性のラック、汚れ、小枝などを取り除きます。次に、次亜塩素酸ナトリウムの希薄溶液で樹脂を漂白して、目的の色にします。次に、希硫酸を加えることによりシェラックを溶液から沈殿させ、濾過し、水で洗浄する。それは真空乾燥機で乾燥され、フレークに液体を加えるプラントに出荷する準備ができている白い粉末に粉砕されます。
消費者向けのシェラックの混合
- 8つの大手シェラックメーカーが、ドライシェラックフレークを出荷しています。次に、変性エチルアルコールを加えることによってフレークを再保湿します。シェラックは、フレークの形で、または変性アルコールに懸濁して消費者に提供されます。消費者に最も人気のあるものよりも後者です。シェラックの製造業者は、1ガロンの変性アルコールに溶解したシェラックフレークのポンド数であるカットのポンドで、変性アルコールに対するシェラックフレークの濃度を参照しています。したがって、1ポンドのシェラックカットには、1ガロンのアルコールに溶解した1ポンドのシェラックフレークが含まれています。これは非常に希薄なシェラックです。事前に混合された消費者に提供されるメーカーの標準カットは、3ポンドカットと呼ばれます。一部の消費者は、必要に応じて変性アルコールでさらに希釈します。
プレミックスで販売されているシェラックの最も人気のある色合いはオレンジシェラックですが、クリアまたはホワイトシェラックもプレミックスで消費者に提供されています。メーカーは常にシェラックを缶に混ぜる日付を刻印しています。各メーカーには製品の推奨保管寿命があり、消費者はメーカーが提案した期間を過ぎても製品が使用されないことに注意する必要があります。推奨される期間を過ぎて使用した場合、シェラックが完全に乾くことはありません。
ガーネットシェラックまたはボタンラックの濃い色を好む木工職人の場合、これらのシェラックの乾燥フレークは製造業者から購入し、消費者が変性アルコールと混合することができます。
副産物/廃棄物
シェラックの製造工程で使用される変性エチルアルコールは、厳しく規制された副産物であり、揮発性有機化合物(VOC)として知られています。最も危険または危険な部分、おそらく最も汚染されている部分は、アルコールで飽和した小枝、繭、葉、虫の体などのスティックラックとグレインラックから精製された不溶性物質です。シェラック業界は、これらの不溶性物質からすべてのアルコールを吸い出す巨大な蒸発器の構築に取り組んでいるため、揮発性は問題になりません。シェラックフレークはすべて天然で無毒です。規制されているのはアルコール溶剤です。
品質管理
化学分析はシェラックの品質を決定するのに役立ちません。さらに重要なのは、ほとんどの顧客が大きな懸念事項として明確に示している、流動性や貯蔵寿命などの経験的テストです。さらに、スティックラック内にある天然不純物をできるだけ多く除去してシェラックの純度を注意深く調べることが最も重要です(不溶性化合物は、樹脂化合物を熱アルコールと混合したときに残る未溶解物質によって定義されます)。すべての精製プロセスは、これらの望ましくないものを除去する効果について監視されます。
製造プロセス