Лаки в лицах. Часть первая.
Отлично помню, что начал интересоваться историей лаковых покрытий - ровно с возмущения словами патриарха Рамиреса III. Он написал, что шеллак - архаичное и устаревшее покрытие, не отвечающее современным требованиям. Быть такого не может! - так я решил и стал читать.
Только под самый конец ликбеза понял, что же имел в виду великий лютье.
Давайте разбираться в тонкостях, чтобы не плакать об упущенных возможностях.
Изображая филолога
«Мильоны - вас! Нас - тьмы и тьмы.
Попробуйте, сразитесь с нами!
Да, скифы - мы! Да, азиаты - мы,
С раскосыми и жадными очами!»
Так писал Александр Александрович Блок.
Тьмы и тьмы - это русский вариант славянского числительного. Другое его название - легион. Тма - это десять тысяч. Тма, помноженная на тму (тма тем), - это и есть русское «тьмы и тьмы».
А древние индусы сказали бы: «шеллак», т.е. «многие тысячи».
Шеллаком называли вещество, пригодное для изоляции и полировки, которое выделяли особые жучки. Жучки были малы, вещества требовалось много, потому достаточное количество можно было добыть из тысяч и тысяч жучков, из тмы тем. Из шеллака.
Европейцы подсократили непонятное слово шеллак до «лака» - и сейчас мы употребляем этот термин, безо всякой оглядки на далекую Индию.
Русские, конечно, и тут отметились. Из старых статей мы помним, что наши специфические словечки, навроде «клеца» или «обечаек» - больше нигде не встречаются. Англоязычные особо не напрягаются и говорят очень просто - головной брус, хвостовой брус, стороны и т.д.
Разве могли русские обойтись без поэзии для обозначения лакировки? Нет конечно.
«Наряд» и «ряжение» - так называли у нас процесс покрытия лаком. Музыкальный инструмент одевали и наряжали. Так больше не говорят нигде. Бессмысленная «лакировка» - у нас превратилась в торжественный процесс ряжения.
«И так славно рядить победу,
Словно девушку - в жемчуга».
Это гумилевские строки. Он еще помнил, что такое ряжение.
Император Юстиниан, профессоры и спирт
Историю всякого открытия можно начать словом «однажды». И у каждого «однажды» - было «однажды до».
Благочестивы мусульмане. Скажем им спасибо за проникновение современных лаков в Европу.
Однажды, в середине шестого века византийскому императору Юстиниану показалось, что христиане стали умны чрезвычайно, а главное - излишне. Для исправления такового недостатка - император приказал закрыть Афинскую академию, а профессорам разрешил уйти на все четыре стороны. Формально, они были язычниками, потому в христианской империи их мало где ждали, и ушли они к арабам. Европа забыла об учености. Там вскоре настали Темные века, Брунгильда пошла убивать Фредегонду, зато арабы обогатились философскими школами.
А в седьмом веке к ним пришел пророк, да будет с ним милость Аллаха, великий Он, Милосердный. Пришел не с пустыми руками - принес священную книгу, по толкованиям на которую - арабы стали жить иначе.
В частности, арабы обнаружили, что больше не могут иметь никаких дел с винным спиртом, который они открыли в шестом веке - по странному обстоятельству - одновременно с нашествием профессорско-преподавательской корпорации из Афин.
Века шли, Темные века сменились каролингским, а затем оттоновским возрождением - тем, что мы называем классическими Средними веками. По Европе от викингов забегали народы в своем великом переселении. Основывались новые государства и навсегда исчезали старые.
Первый растворитель.
В XII веке, в небольшом итальянском монастыре жил монах Феофан. Италия не была единой страной. На севере располагалась независимая коммуна Флоренция, на юге - королевский Неаполь, между ними, в Риме - сидел папа римский. Ещё севернее Флоренции - стояли древние города, среди которых влиятельнейшим был Милан - старинный Медиолан, кафедра великого Амвросия. Дальше Италии уже не было - дальше текли реки Рона и Сона. Там было купеческое перепутье и стоял загадочный «вороний город» Лунгдун, современный французский Лион.
Где жил тот Феофан - история молчит. Было много маленьких италий.
XII век - время замечательное. Тогда формировались великие философские школы, по территории нынешней Европы с войском ходил Фридрих Барбаросса, ученость вернулась от мусульман обратно в Европу, а вместе с ученостью - вернулись Платон, Аристотель и спирт.
Неизвестно в чем состоял монашеский искус Феофана, но однажды он опрокинул флягу чистейшего винного спирта - в другую флягу, где хранилась копаловая смола. Копаловая смола, как справедливо догадался читатель, это смола, которую выкопали. Или, чуть обновим термины, ископаемая смола. Янтарь - это тоже копаловая смола, но с нею таких ужасных вещей не приключалось, т.к. янтарь всегда был дорог и вряд ли лежал в открытых флягах по монашеским затворам.
Шеллак и даммар
А дальше произошло «однажды». Предполагаем, что Феофану здорово влетело, т.к., когда попытались отмыть смолу от спирта - отмывать было нечего. Смола растворилась в спирте, а значит несчастный Феофан испортил не один, а два продукта.
Но худа без добра не бывает. Внезапно, случайно и вдруг - выяснилось, что копаловые смолы - отлично растворяются в спирте, образуя то, что сейчас мы называем политурой - быстроиспаряющуюся жидкость, которой можно лакировать дерево.
Можно копать, а можно не копать
До того, как лак развился в полноценный продукт, прошло не так много времени. Почти сразу после греха Феофана - начались эксперименты. В винном спирте стали растворять все, что в нем растворялось. Догадались, что можно растворять не только ископаемые смолы, но и простые, обычные, получаемые из хвойных деревьев. Из копаловых и обычных смол были получены самые разные политуры, самыми ценными из которых были шеллачные, а при попытке соединить с растворителями уваренные масла - получились масляные пленкообразователи. Сейчас мы знаем их модифицированными - под видом масляных лаков и масляных красок. Спирт больше не используется в качестве растворителя, но сам принцип остался почти без изменения.
Шеллачное покрытие - самое древнее, самое архаичное, но, как ни странно, самое уважаемое из всех известных музыкальных лаков.
Мы еще поговорим о его достоинствах.
И о недостатках - поговорим.
А еще поговорим о том, почему шеллак - невольный папаша фанерных гитар.
Внимательным образом подумаем о картошке-фри
Ближе к нашему времени обратили внимание на то, что пленку могут образовывать не только смолы, но и масла. Под действием воздуха - они окислялись, высыхали и защищали поверхность дерева еще более надежно, чем политурные лаки.
Для получения масла, пригодного для лакировки - его проваривали, т.е. получали олифу. Ту олифу, в которую превращается любое растительное масло в любом Макдоналдсе под конец любого дня.
Каким образом узнали, что процесс можно ускорить малой кровью - темна вода во облацех. Вероятно, виной всему был то же случай. Чистота химических процессов, ставшая сейчас обязательной, не слишком заботила старых ученых. Реторты промывались плохо, на колбах экономили. Как-то раз масло, приготовленное для лакирования, поместили в сосуд, в котором раньше находились соли металлов.
Масло сварили и, к удивлению, выяснили, что высыхать оно стало гораздо быстрее. Проанализировав причины, пришли к выводу, что сушка ускорилась из-за помянутой химической грязи. Эту грязь стали добавлять намеренно - и назвали такую присадку siccativus, сиккативом - «высушивателем».
Самыми распространенными сиккативами были смеси солей кобальта и марганца или смеси солей кобальта и свинца. Малые дозы сиккатива ускоряли высыхание, а излишние - хотя и ускоряли, но не только высыхание, но и старение. Покрытие быстро трескалось и приходило в негодность. Опыт за опытом - мастера добивались получения оптимальных смесей - и добились.
В самом конце горбачевской перестройки на экраны вышел фильм по роману братьев Вайнеров «Визит к Минотавру».
Нас мучили перипетиями семейных отношений Страдивари, склочным характером его бестолкового сына, вопросами преемства по крови и по таланту, но главное - душу изводили зловещей тайной - секретом звука знаменитых скрипок, который, по утверждениям Вайнеров, таился в совершенном лаке.
Сейчас гитаристы могут оценить - и гитары Страдивари, и гитары его современников. Они дошли до нас. Звучание этих инструментов - очень приятное, но выдающееся ли? Точно ли так, что только он знал состав волшебного лака, потому - остался в не досягаемости? Видимо, нет. Гитары его современников - звучат по крайней мере не хуже. А гитары более молодых мастеров, живших в XIX веке - звучат и вовсе на голову выше.
В чем же дело?
В XIX веке были открыты два новых процесса - поликонденсации и полимеризации.
Скажем точнее - были открыты последствия этих процессов, т.к. сами процессы долгое время оставались загадочными.
Трансфигурация, - как говорят у нас в Хогвартсе
И снова пора употребить слово, с которого мы начали статью.
Однажды и одновременно - петербуржец Густав Кирхгоф и парижанин Анри Браконно - получили глюкозу. Трудно сказать, что сподвигло их на такой подвиг, но оба ученых стали вываривать разные вещества, пока не получили этот простейший сахар. Густав варил крахмал, а Анри - варил опилки. В конце опыта - оба предположили, что и целлюлоза, из которой состоят опилки, и крахмал - по всей видимости являются сложными веществами, которые состоят из одного и того же простого вещества - глюкозы. А разница между ними в том, что атомы глюкозы - соединяются в разных комбинациях.
Простое вещество было названо мономером, сложное полимером, а процесс соединения - поликонденсацией. Обратный процесс разложения, деструкции в воде - назвали гликолизом.
Чуть позже - француз Гюстав Бушарда решил повторить опыт Браконно, чтобы разложить сложное вещество - гуттаперчу - до вещества простого.
Бушарда варил и варил, варил и варил, но получал - только упаренную гуттаперчу. Разлагаться она категорически отказывалась. Гликолиз не работал.
Бушарда не отчаялся. Он предположил, что при поликонденсации - атомы соединяются из-за того, что отбрасывается молекула воды, а разъединяются - как правильно догадался читатель, - добавлением молекул воды при варке. Второе его предположение было таким: некоторые простые молекулы соединяются не посредством поликонденсации (удаления воды), а из-за какого-то другого процесса, который и нужно повернуть в обратную сторону. Он стал аккуратно разогревать гуттаперчу - и попал в цель. Она разложилась до простого изопрена, а процесс высокотемпературной деструкции без участия воды назвали пиролизом.
Когда научились соединять простые молекулы изопрена в сложные цепочки - получили искусственный каучук, и это стало спасением для автомобилистов, а позже, когда латекс стал недоступен из-за войны с Японией, - изопрен удачно заменили бутадиеном - мономером этилового спирта.
Соединение простых молекул в сложные цепочки без отсоединения воды было названо полимеризацией, а искусственно созданные из мономеров вещества - полимерами. Предположения были истинными или ложными, но процесс от предположений не изменялся. Что такое полимеризация - было видно давным-давно - на примере все тех же лаков.
Так что же, натуральный шеллак - это полимер?
Высыхание масел и смол под действием тепла, света и атмосферного воздуха и образование прочных пленок - это тоже полимеризация. Как каучук вулканизируют, укрепляют (химики говорят - сшивают) серой, чтобы получилась резина, так и масла - укрепляли и стабилизировали - сиккативами.
Лаковые покрытия, т.о., это тоже полимеры.
И как все полимеры, лаки могут быть обратимыми и необратимыми.
Применительно к лаку:
1. образующими пленку, которую впоследствии можно растворить,
и 2. образующими твердую и нерастворимую пленку.
Такое свойство лаков зависит от простоты/сложности молекулы мономера, а еще оттого - как соединяются эти молекулы при полимеризации. Если простые молекулы соединяются в линейную цепочку, получаются достаточно стабильные пленки, которые хорошо смываются растворителями. Важный пример для гитариста - шеллачная политура. А еще отличный пример - нитролак для ногтей.
Другое дело, если при полимеризации получаются объёмные трехмерные структуры - так называемые сшитые полимеры. Такие лаки чрезвычайно устойчивы. Если их и возможно растворить, то только бронебойными смывками, навроде царской водки, из которых получить первоначальное вещество обратно - почти невозможно. Гитаристы отлично знакомы с полиэфирными лаками, которым беззаветно преданы наши китайские партнеры. Этот стеклоподобный и твердокаменный лак - необратим. И структура его - сшитая.
Как Шёнбейн обидел жену.
Для общего развития - поговорим о самом знаменитом в мире лаке.
Не о гитарном, нет. О лаке для ногтей.
В тридцатых годах XIX века швейцарский химик Кристиан Фридрих Шёнбейн колдовал над своими ретортами и колбами, добиваясь строгих закономерностей в химических реакциях.
Ему не терпелось поругаться с коллегой - Берцелиусом, который в это время открывал потрясающие воображение изомеры, объяснял которые он, правда, совсем неправильно. По традиции того времени, Шёнбейн обращался с реактивами кое-как и однажды опрокинул колбу азотной кислоты на столешницу. Столешницей он дорожил, а жена его была крикливая и некрасивая, потому Кристиан решил спасти дерево, пожертвовав жениным фартуком. Он стер им кислоту и повесил сушиться у огня.
А дальше был почти анекдот. Когда супруга возвратилась с рынка и попыталась снять фартук, тот оглушительно взорвался. Жена попала в больницу в шоковом состоянии, а Шёнбейн задумался, как бы монетизировать результат семейной драмы.
Он понял, что к гидроксильной группе (целлюлозы) присоединилась нитратная (азотной кислоты); провел несколько экспериментов с чистыми веществами и получил в итоге нитроцеллюлозу. Она великолепно взрывалась, но, к сожалению, взрывалась сама по себе. Долгое время никто не понимал, каким способом ее можно стабилизировать. Придумали много позже. Опытно соединили не все гидроксильные группы с азотными - и получили стабильное вещество - тринитроцеллюлозу, которая отлично воспламенялась.
Вещество назвали пироксилином, а позже за него стали драться правительство Британии и великий Нобель. Собственно, ни правительство Британии, ни Нобель не имели на патент никакого права, т.к. пироксилин, судя по записям, получил еще Браконно, который, похоже, предвосхитил почти все изобретения XIX века. Беда француза была в том, что он был чистым ученым, а Нобель и правительство Британии - чистыми убийцами, а кто кого поборет в данном случае - сомнений не возникает.
И тут мы вплотную подходим к первому пластику, полученному из целлюлозы. В 1847 году американский студент-медик Мейнард растворил нитроцеллюлозу, полученную Шёнбейном, в смеси спирта и эфира, а после - выпарил. Получилось интересное вещество, которое обладало свойством заживлять раны и порезы. Вещество назвали коллодием («вязким»), а спустя десять лет - англичанин Александр Паркенс догадался добавлять в смесь спирта и эфира камфару. Камфара делала коллодий очень пластичным.
Его назвали «пластической массой», пластмассой, а камфара положила начало целой группе веществ, которые сейчас называют пластификаторами. Самовлюбленное название Паркенса - паркелит - не прижилось и вскоре забылось. Пластичная масса - это все, конечно, потрясающе, но «потрясающе» в карман не положишь. На изобретение полюбовались - и приготовили положить его на полку. Никому оно не было нужно. Пластмасса не взрывалась. А если нет, то какой в ней прок? Прок обнаружился в 1860 году.
Великобритания творила великие дела в Индии. Сипаи били англичан, англичане били сипаев, Ост-Индская компания задыхалась в долгах и доживала последние годы, королева Виктория кусала локти генералов, а мир неожиданно столкнулся с проблемой нехватки слоновой кости.
Натуральная кость - отличный материал, но не вечный - раз, и дорогой - два. И если скульптуры и безделушки еще как-то можно было изготавливать из дерева, из металла, из камня, то с бильярдными шарами стало совсем туго. Дерево на замену не подходило, т.к. поглощало удар кия, металл был тяжел, закрывать бильярдные клубы казалось странным выходом - и тогда решили объявить конкурс на замену слоновой кости.
За дело взялся американец Джон Хайет.
За основу он взял паркелит, который на замену годился слабо, т.к. был плох качеством. Хайет решил не добавлять пластификатор, а модифицировать растворенный пироксилин при высокой температуре и под давлением. Получился целлулоид, вполне подходящий на замену слоновой кости.
При чем же здесь лак для ногтей? Не морочит ли нам голову автор?
Нет, не морочит.
Лак для ногтей - это нитрат целлюлозы с растворителями и присадками: сиккативами и пластификаторами. То есть то, что получилось у Шёнбейна при попытке взорвать свою вторую половину. Лак для ногтей - это внук целлулоида по прямой линии.
Когда гитарист берет в руки целлулоидный медиатор - в мире плачет одна модница, которой не хватило лака ровно на один ноготь. Подумайте об этом.
И еще - ни в коем случае не говорите женщинам, что их великолепный и дорогущий лак в изящном флакончике - это то же самое, что дешевый лак НЦ в страшной и ржавой жестянке. Нитроцеллюлозный лак.
А его дороговизна - только маркетинговый ход.
О близнецах - румынской стенке и глицериновом мыле.
Весной 1786 года в скромной лаборатории шведского города Чёпинг - нашли тело молодого человека - Карла Вильгельма Шееле.
Его предупреждали, что тянуть в рот всякое - дурная и детская привычка, но какой ученый слушает благоразумные наставления?
Карл Вильгельм влюблялся дважды - и вторая его любовь уступала первой. Сначала он полюбил науку, много позже - девушку, а ровно за день до венчания - изобрел новый способ получения синильной кислоты, которую сразу же и потянул в рот. Ведь она так чудесно пахла миндалем.
Наука не простила Шееле измены.
Семью годами раньше - Шееле возился с процессом омыления. Что жир омыляется щелочами - было известно давно. Способов было множество, все они были затратными и антисанитарными. Шееле искал, как упростить процесс омыления и, соединяя жиры с окислами свинца, получил глицерин. Без всякого сомнения - Шееле сразу потянул глицерин в рот. Он был сладким и из-за сладости получил свое название (от греческого «гликоз» - сладкий; элементарный сахар - глюкозу - называют также по этому греческому корню).
Этот простейший трехатомный спирт можно подвергать самым разным модификациям, получая эмульгаторы, флюсы, лекарства и взрывчатку. Но нам интересно другое. Если взять ангидрид фталевой кислоты (впервые ее получили из вонючего нафталина) и подвергнуть его и глицерин поликонденсации, получится очень интересная глифталевая смола - основа алкидного лака.
Близки к алкидным лакам - лаки полиэфирные. Даже скажем иначе - алкидные лаки и есть подтип полиэфирных лаков, но их выделили в отдельную строку из-за особенностей производства. Полиэфирные лаки многокомпонентны, чаще всего имеют растворителем стирол и т.д.
Зачем такие сложности? - спросит читатель, а писатель нахмурит лоб.
Политуры, масляные лаки и нитролаки - великолепные покрытия. И блестят, и кристаллизуются. Чего же боле? Увы, к моей несчастной доле, перечисленные лаки имеют в составе - очень простые растворители, а само их высыхание происходит за счет испарения этих растворителей.
Из политуры испаряется спирт, а на поверхности остается шеллачная пленка, которую полируют, затем наносят новый слой политуры, ждут испарения спирта - и так много раз по кругу.
Такие лаки дают очень заметную усадку. Они как бы ложатся по рельефу поверхности, повторяя все ее изгибы - текстуру и пороки.
В полиэфирных лаках растворителем является, как правило, стирол. Он не испаряется, не высыхает. Отвердевание происходит из-за полимеризации молекул. Под действием атмосферного кислорода - простые молекулы сшиваются друг с другом. Образуется очень твердая трехмерная конструкция. Стеклоподобная и необратимая.
Что это значит для практического результата? Если говорить совсем просто - объем нанесенного лака не меняется - сколько нанесли первоначально, столько осталось после кристаллизации. Такой лак НЕ садится, не дает усадки.
Если вы застали оголтелое нашествие румынской мебели на беззащитный Союз Советских Социалистических Республик, то, конечно, помните, что представляет собой полированная мебель, чуть больше чем целиком залитая толстенным лаковым слоем. Такая мебель была долгое время на самом пике моды. Она выгодно смотрелась, за ней было просто ухаживать. И все это великолепие достигалось применением полиэфирного лака.
Как шеллак открыл эру пластиков.
В самом конце позапрошлого века в Америке жил неугомонный выдумщик - Лео Бакеланд.
Лео Бакеланд изобрел промышленный способ производства фотобумаги для компании Codak. Строго говоря, фотобумагу изобрел еще Уильям Генри Фокс Тальбот - вместе с методом переноса негативного изображения в позитивное, но Бакеланд догадался, как поставить эту бумагу на поток.
Бакеланд был классическим циклотимиком. Он жил периодами ярких вспышек, когда изобретения изобретались пачками, патентное бюро едва успевало дышать на штампики, а затем эти периоды сменялись глубоким угнетением, после которого он терял всякий интерес к прошлым открытиям - и смело брался за новые.
После одного такого спада, Бакеланд потерял интерес к фотобумаге и заинтересовался шеллаком. Да, господа, именно шеллаком - так любимым гитаристами финишным покрытием. Но шеллак интересовал его не в качестве отделочного материала, а в качестве электрического изолятора. Шеллак был дорог, производство технологичного оборудования росло - и требовалась срочная замена. Ученый смешивал фенол с формальдегидом, пытал полученную смесь в разных дьявольских алхимических ретортах - и добился желаемого.
Был изобретен первый полностью синтетический пластик, названный в честь Бакеланда - бакелитом. Бакелит уникален тем, что в обычном своем состоянии он пластичен, но если его нагреть под давлением, то он превращается в нерастворимую твердую массу - такую стабильную, что лишь горячая серная кислота способна нанести ему ущерб. Производство бакелита оказалось столь экономически выгодным, что из него начали лить вообще все. Настольные лампы, пуговицы, бижутерию, автомобильные внутренности и, конечно, корпуса телефонов.
Именно бакелит используется в производстве самой дорогой разновидности фанеры - фанеры акустической.
Бакелит-фанера и способ ее определениея в гитаре: в резонаторном отверстии видна горизонтальная слоистая структура
Обиходных названий у такой фанеры много - фанера авиационная, фанера резонансная, фанера финская, фанера акустическая - и все они не являются стандартизированными, а, скорее, указывают на сферу применения. В ГОСТе она имеет обозначение, как и все фанеры - с указанием клеевой основы, толщины, сорта и финишной отделки.
Отборный шпон склеивают под нагревом и давлением - бакелитом и пропитывают формальдегидом. По сути - это не склеенное дерево, а композит из дерева и пластика.
Причудливым образом переплетаются судьбы элитарного покрытия для мастеровых гитар - и ординарного материала для гитар бюджетных, почти презираемых.
окончание