2024 Materiaalkunde 1061FOWCOR: Verf - Deel 1 Pigmenten PDF

Materiaalkunde 1061FOWCOR: Verf Geert Van der Snickt Verf: Introductie 1. Wat is verf? 2. Courantste verschijningsvormen van verf in erfgoedzorg Verf - Deel 1: Courantste pigmenten Deze les 1. Indeling pigmenten 2. Nomenclatuu...

Materiaalkunde 1061FOWCOR: Verf Geert Van der Snickt Verf: Introductie 1. Wat is verf? 2. Courantste verschijningsvormen van verf in erfgoedzorg Verf - Deel 1: Courantste pigmenten Deze les 1. Indeling pigmenten 2. Nomenclatuur van pigmenten 3. Courantste pigmenten: samenstelling en eigenschappen 4. Referentiewerken Verf - Deel 2: Courantste bindmiddelen (een) volgende les Vakjargon is belangrijk! Gebruik de juiste termen zoals in de cursus vermeld = dit moet je studeren/kennen Youtube films zijn ter info, inhoud is niet te kennen, maar helpt om de leerstof te begrijpen  Holi festival in India: festival (eerst vermeldingen 3- Verf 5de E) waarbij de Hindu gemeenschap de komst van de lente en einde van de winter viert door met pigmenten (Gulal poeder) naar elkaar te gooien. Pigmenten en verf worden in verband gebracht met het vroegste ontstaan van een menselijke culturele identiteit… Paleolithische kunstenaars gebruikten pigmenten die men in de omgeving vond Vooral rode en gele oker, houtskool, mangaanzwart en krijt Minerale Minerale Minerale Vuur afzettingen afzettingen afzettingen Banksy - Graffiti removal Volgens Clottes et al. (doi : https://doi.org/10.3406/bspf.1990.10434) werden deze pigmenten ook voor tatoeages gebruikt Paleolithische rotstekening in Altamira: 26 000-17 000 v. Chr.  Afzettingen met oker (aardepgimenten) vind je ook vandaag op veel plaatsen, vooral in Zuid-Europa, hier rode oker in Albufeira, Algarve (P) What are pigments after all? Colored dirt… Philip Guston (1913-1980) American painter Kustkliffen in Albufeira, Algarve (P)  Dulux (Akzo Nobel) verffabriek in Ashington (UK) gebouwd in 2017 - kostprijs 100 miljoen euro Inmiddels is de productie van verf uitgegroeid tot een grootschalige en hoogtechnologische industrie Het Nederlandse Akzo Nobel is uitgegroeid tot de grootste verfproducent ter wereld (o.a. Levis, Sikkens, Trimetal, Polyfilla etc.) met een 46 000 werknemers in 80 landen en een omzet van 42 miljard euro in 2016  Ook kunstenaarsverf wordt momenteel op (semi-) industriële manier gemaakt, maar doorgaans kleinschaliger, (nog) niet in handen van internationale concerns Productie van kunstenaarsverf bij Royal Talens (NL) https://youtu.be/MsQQprns-t4 Bekende serienamen zijn Rembrandt, Van Gogh Productie van kunstenaarsverf bij Old Holland (NL) https://youtu.be/wL2kOzI6jgM https://youtu.be/E69VSZc5pWE https://youtu.be/povzsNkwDf0 Productie van kunstenaarsverf bij Schmincke (D) Productie van kunstenaarsverf bij Blockx (B) Het handvol ‘paleo’ pigmenten is opgelopen tot >10.000 kleurende bestanddelen (geregistreerd in de colour index) Onmogelijk om op een paar uren te behandelen, we beperken ons hier tot de meest courante pigmenten en Tussen de vroegste rotstekeningen en de huidige verfindustrie zit >10 millenia aan evolutie bindmiddelen in erfgoed. De technische evolutie van schilderkunst, tevens sterk gelinkt aan kunsthistorische en (socio-)economische evolutie, is een apart onderwerp/cursus Maar wat is verf? Aan welke voorwaarden moet een stof voldoen om te kunnen spreken van verf? Maar wat is verf? 1. een pigment-houdende vloeistof, 4 voorwaarden om aan te voldoen 2. aangebracht op voorwerpen (een drager/substraat) in een (dunne) laag, = definitie van verf 3. dat uithardt tot een vaste film (coating), 4. met als doel om deze voorwerpen ofwel: a. te versieren, (bv. muren schilderen) b. te beschermen, (bv. tegen corrosie) c. de aandacht erop te vestigen (bv. wegmarkeringen) of af te leiden (bv. camouflage) d. textuur te geven, (bv. grip verbeteren) e. en/of tot een kunstwerk te maken (bv. schilderijen) Combinaties mogelijk Waaruit bestaat verf? bestanddelen van verf (definitie) Waaruit bestaat verf? 1. Pigment ? Verf bestaat uit minstens twee hoofdbestanddelen, het derde is optioneel 2. Bindmiddel 3. Additieven (optioneel) Waaruit bestaat verf? 1. Pigment Een poeder dat andere stoffen kleurt na toevoeging, doordat het bepaalde golflengtes van het licht absorbeert en/of reflecteert Pigmenten blijven als korrels gedispergeerd in een Verf bestaat uit minstens bindmiddel. Pigmenten lossen dus niet op in het bindmiddel twee hoofdbestanddelen, anders zijn het kleurstoffen (zie les daarover) het derde is optioneel Dispersie: fijne verdeling van een stof in een andere, zonder dat deze oplost Kleurstof en pigment kun je beiden als poeder verkrijgen, maar kleurstoffen lossen op in een vloeistof a = pigment b=kleurstof https://youtu.be/0zxC99tFRZ0 Waaruit bestaat verf? 2. Bindmiddel? Waaruit bestaat verf? 2. Bindmiddel Een vloeistof die na een chemische verandering, samen de pigmenten en additieven, overgaat in een vaste massa (het vormt een film). Een bindmiddel heeft vijf functies: Waaruit bestaat verf? 2. Bindmiddel Een vloeistof die na een chemische verandering, samen de pigmenten en additieven, overgaat in een vaste massa (het vormt een film). Een bindmiddel heeft vijf functies: 1. Cohesie: bindt de pigmenten en additieven samen. 2. Adhesie: Hechting met de drager 3. Transportmiddel: om het pigment naar de drager te brengen, om pigment te kunnen manipuleren 4. Protectie: omhult de korrels met een beschermend laagje = niet aan atmosfeer blootgesteld 5. Uitzicht : het soort bindmiddel beïnvloedt het visuele uitzicht: saturatie, glans, transparantie, kleur, etc. Waaruit bestaat verf? Additieven zijn vaak (quasi) kleurloos in het bindmiddel, vaak semi-transparant zodat ze de kleur al te sterk beïnvloeden 3. Additieven (optioneel) Een erg diverse groep van hulpstoffen die de eigenschappen van de verf wijzigt: droging, viscositeit, dekkracht, glans, bewaring, prijs, textuur, flexibiliteit, hardheid, duurzaamheid, etc. Zonder de kleur (of niet al te veel) te beïnvloeden: kleurloos en/of (semi-)transparant na vermenging met het bindmiddel  Waaruit bestaat verf? 1. Pigment Een poeder dat andere stoffen kleurt na toevoeging, doordat het bepaalde golflengtes van het licht absorbeert en/of reflecteert Bij verf zijn pigmenten als korrels gedispergeerd in een Verf bestaat uit minstens bindmiddel. Pigmenten lossen dus niet op in het bindmiddel twee hoofdbestanddelen, anders zijn het kleurstoffen/inkten (zie les daarover) het derde is optioneel 2. Bindmiddel Een vloeistof die na een chemische verandering, samen de pigmenten en additieven, overgaat in een vaste massa (het vormt een film). Een bindmiddel heeft vijf functies: 1. Cohesie: bindt de pigmenten en additieven samen. 2. Adhesie: Hechting met de drager 3. Transportmiddel: om het pigment naar de drager te brengen 4. Protectie: omhult de korrels met een beschermend laagje = niet aan atmosfeer blootgesteld 5. Uitzicht : het soort bindmiddel beïnvloedt het visuele uitzicht: saturatie, glans, transparantie, kleur, etc. 3. Additieven (optioneel) Een erg diverse groep van hulpstoffen die de eigenschappen van de verf wijzigt: droging, viscositeit, dekkracht, glans, bewaring, prijs, textuur, flexibiliteit, hardheid, duurzaamheid, etc. Dispersie: fijne verdeling van een stof in een andere, zonder dat deze oplost Hoe werd verf gemaakt voor de industrialisatie? Voor de industrialisatie werd verf vaak door leerlingen / ateliermedewerkers gemaakt, en dit door pigmenten en bindmiddel gedurende lange tijd samen fijn te wrijven = Broyeren, van het Franse woord voor fijnmalen broyer Tot de uitvinding van de verftube in de 19de E kon men verf niet bewaren, men bereidde enkel de Leerling maakt een hoeveelheid verf die men die dag nodig had pallet met verf klaar voor de meester De bereide verf werd verzameld in schelpen Burijngravure De ontdekking van de olieverf (COLOR OLIVI), ca. 1590-1605, Musea Brugge, 0000.GRO4132.III, ontwerp door Jan Van der Straet (Johannes Stradanus) gegraveerd door Jan Collaert II, uitgegeven door Théodore Galle. De gravure toont het schildersatelier van Jan van Eyck in werking, maar werd pas 150 jaar na de dood van Van Eyck gemaakt, maakt deel uit van de prentenreeks Nova Reperta, die de belangrijkste technische ontwikkelingen van die tijd toont. Wrijfsteen, vaak iets zachtere steensoort dan voor de tafelsteen, zodat de grote tafelsteen niet slijt Tafelsteen = vlakke harde steen (porfier, marmer, etc) bindmiddel ? Additief ? Broyeren/wrijven heeft 2 functies: 1. Pigmentkorrels fijnwrijven zodat de verf een gladde textuur pigmentpoeder krijgt 2. Alle korrels omhullen met bindmiddel = bescherming & droging (reactie met bindmiddel) verf (Pallet)mes om de verf samen te schrapen  Gravures, schilderijen of illuminaties zoals deze tonen hoe verf werd gemaakt, ze geven ook een inkijk in de werking van een atelier in die tijd. Typerend voorbeelden zijn afbeeldingen van St-Lucas die de Maagd Maria schildert Illuminatie uit de Franse vertaling (Des Cleres et Nobles Femmes) van het 15de E werk van Giovanni Boccaccio, De Mulieribus Claris [Of Famous Women]  David Ryckaert III, Painter's Studio, c. 1638, Louvre, Parijs. Ook bv. in de 17de eeuw… Talloze werken tonen ons hoe het er in een schilderatelier aan toe ging, Welke gereedschappen werden gebruikt etc. David Ryckaert III, Paint Making in a Painter's Studio, c. 1635-38 Stadtgeschichtliches Museum 'Schabbelhaus', Wismar Later manueel of machinaal aangedreven verfwalsen, de verf wordt tussen rollen gewreven. https://youtu.be/WuECDtDYdt4 Later manueel of machinaal aangedreven verfwalsen, de verf wordt tussen rollen gewreven. https://youtu.be/WuECDtDYdt4 Museum Rotterdam, verfwals uit voormalige verffabriek Sissingh te Rotterdam met drie walsen in porfier In ons Surface Coatings Lab hebben een ‘Pigment Muller’ die toelaat om verf op een reproduceerbare wijze te wrijven tussen twee glazen platen. De duur van het wrijven en de uitgeoefende druk is instelbaar en dus telkens exact hetzelfde Dit is nodig om tests van bv. droogtijd onderling te kunnen vergelijken. De korrelgrootte heeft bv een invloed op de droogtijd PRACTICUM Draag handschoenen en (Pallet)mes om schort/labojas de verf samen te schrapen bindmiddel Glazen loper Glazen lopers zijn Dikke glasplaat verkrijgbaar in verschillende maten (>5mm), randen afgevijld Als we vandaag zelf historische verfrecepten uitproberen dan gebruiken we meestal een glazen loper (ook vijzel genoemd) op een glasplaat. Glas is prima alternatief want (a) hard (zie les over glas) en (b) quasi perfect vlak (toch modern floatglas) en (c) inert (geen chemische interactie met verf, op korte termijn) We hoeven ook niet uren lang te broyeren omdat 1 functie van het broyeren wegvalt: hedendaagse synthetische pigmentpoeders zijn al erg fijn (typisch korrels van een paar micron groot). De korrels hoeven dus niet fijngemalen worden, maar moeten wel nog met het bindmiddel omhuld worden. Als het snel moet gaan, kan je enkel palletmes gebruiken. Het broyeren van verf op de oude manier: https://youtu.be/KJ8oj8usgE8 Van Gogh verf maken – van het RCE Verfmolen De Kat op de Zaanse schans, nabij Amsterdam https://youtu.be/GSJNKJHjBJc Verfdemonstratie in het Rembrandthuis, Amsterdam https://youtu.be/SA83FCQCmhc https://youtu.be/Yu70lO1oqXw  Materiaalkunde 1061FOWCOR: Verf Geert Van der Snickt Verf: Introductie 1. Wat is verf? 2. Courantste verschijningsvormen van verf in erfgoedzorg Verf - Deel 1: Courantste pigmenten 1. Indeling pigmenten 2. Nomenclatuur van pigmenten 3. Courantste pigmenten: samenstelling en eigenschappen 4. Referentiewerken Verf - Deel 2: Courantste bindmiddelen  1. Courantste verschijningsvormen in erfgoedzorg Schilderijen… Groeningemuseum te Brugge Geïllumineerde manuscripten en andere werken op perkament of papier (bv. Aquarel, gouaches…)  Polychromie Retabel in het Museum Mayer Van den Bergh, Mechelse werkplaats, ca 1500, MMB.0404 Polychromie: veelkleurige beschildering van beeldhouwwerken (in hout, steen, etc.)  Polychromie -L.-Vrouw met kind, 18de eeuws gepolychromeerd terracotta straatbeeld, Keistraat 14 ntwerpen, Behandeld door Opleiding C-R, >150 loodwitlagen  Secco Muurschilderingen Muurschilderingen Secco = verf aangebracht op droge pleister Fresco = pigmenten in water aangebracht in natte pleister Het Laatste Oordeel, eind 15de E, Sint-Martinuskerk te Aalst Plafondschildering (op doek) De Goden op de Olympusberg in de Den Wolsack, Antwerpen, 1772 Historische interieurs  Historische interieurs efter van het Instituut van de Ursulinen in Sint-Katelijne-Waver – eind 19de E Buitengevels  Toegepaste kunsten + een zeer divers gamma aan functionele objecten Verf komen we in de erfgoedzorg dus vooral tegen als: 1. Schilderijen 2. Illuminaties en andere werken op perkament/papier 3. Polychromie 4. Muurschilderingen 5. Historische interieurs 6. Architecturale gevelafwerking Andreas Ruckers-klavecimbel (ca.1605). 7. Toegepaste kunsten MAS – collectie Vleeshuis  Materiaalkunde 1061FOWCOR: Verf Geert Van der Snickt Verf: Introductie 1. Wat is verf? 2. Courantste verschijningsvormen van verf in erfgoedzorg Verf - Deel 1: Courantste pigmenten 1. Indeling pigmenten 2. Nomenclatuur van pigmenten 3. Courantste pigmenten: samenstelling en eigenschappen 4. Referentiewerken Verf - Deel 2: Courantste bindmiddelen Indeling van pigmenten op basis van hun chemische samenstelling Wat is het verschil? Indeling van pigmenten op basis van hun chemische samenstelling ZONDER koolstof-waterstofbindingen in hun structuur (maar kunnen wel C of H bevatten) zoals mineralen, zouten, metalen, Kleurstof is opgebouwd uit koolstof-waterstofbindingen Kleurstof Alizarine C14H8O4 – gewonnen uit de meekrapwortel Indeling van pigmenten op basis van hun chemische samenstelling De kleur komt van een kleurstof (zie les daarover) Kleurstof is opgebouwd uit koolstof-waterstofbindingen, Indeling van pigmenten op basis van hun chemische samenstelling Organisch pigment? De kleur komt van een in begin van de les: verf zijn pigmenten als korrels gedispergeerd in een kleurstof (zie les daarover) bindmiddel. Pigmenten lossen niet op in het bindmiddel, Kleurstof is opgebouwd uit koolstof-waterstofbindingen, Om een poeder te krijgen dat niet oplost in het bindmiddel, wordt de kleurstof in oplossing neergeslagen op een anorganisch substraat (aluin, krijt, gips, etc. De kleurstof bindt zich dus aan een (bij voorkeur quasi kleurloos) poeder. Het substraat mag de kleur immers niet of nauwelijks beïnvloeden.  Indeling van pigmenten op basis van hun chemische samenstelling Voorbeeld van een organisch pigment: Kraplak Kleurstof Alizarine C14H8O4 – gewonnen uit de meekrapwortel Precipitatie op aluin KAl(SO4)2.12H2O Resulteert in rood pigment-poeder Meekrap uit Zeeland Precipitatie: (een vaste stof) uit een vloeistof laten bezinken door toevoeging van een reagens Slurry: dikke, brijachtige massa van poedervormige stoffen Voor pigmenten vertrok men soms van gerecupeerd rood Filterpapier met slurry van het https://youtu.be/IwcHanpRXrE textiel (ipv de wortel) waaruit de kleurstof werd geëxtraheerd neergeslagen pigment Indeling van pigmenten op basis van hun chemische samenstelling Natuurlijk = komt in de natuur voor. Voorbeeld van een natuurlijk organisch pigment: Kraplak gewonnen uit de meekrapwortel Resulteert in rood pigment-poeder Synthetisch: wordt door de mens geproduceerd. Voorbeelden: alizarine en purpurine, synthetisch geproduceerde equivalenten van de kleurstoffen in kraplak. Uitgevonden in de 19de eeuw. Technisch gezien is ‘Alizarine’ de triviale benaming voor de chemische verbinding 1,2-dihydroxy-9,10-anthracenedione, waaraan de meekrapwortel rijk is. De wortel bevat echter nog andere antraquinone verbindingen. Indeling van pigmenten op basis van hun chemische samenstelling indigo Kraplak, indigo, wede etc. Cochinelle luizen Kermes luizen Indeling van pigmenten op basis van hun chemische samenstelling Bv. purpurine en alizarine = synthetisch equivalent van de natuurlijke kleurstoffen in de meekrap plant De kleurstof komt in de natuur voor, maar de mens maakt die na Uitgevonden door de mens Indeling van pigmenten op basis van hun chemische samenstelling Diverse groep, maar dus de pigmenten ZONDER koolstof-waterstofbindingen in hun structuur (maar kunnen wel C of H bevatten) zoals mineralen, zouten, metalen, Kleurstof is opgebouwd uit koolstof-waterstofbindingen Indeling van pigmenten op basis van hun chemische samenstelling Bv: koperkarbonaten, zoals de mineralen malachiet (groen) en azuriet (blauw), vormen zich in de ‘natuur’ door oxidatie van koperafzettingen, bv in de schachten van kopermijnen en worden gewonnen als halfedelstenen Voorbeel van synthetisch: Mineralen kunnen ook ‘gemaakt’ worden, bijvoorbeeld door metallisch koper bloot te stellen aan azijndampen ontstaat verdigris, een blauwgroen koperacetaat. Soms ook bedoeld als versierende patina op een metalen object Indeling van pigmenten op basis van hun chemische samenstelling Kleurende mineralen die je in de natuur vindt, bv. Azuriet, een blauw gehydrateerd kopercarbonaat Cu3(CO3)2(OH)2. Chemisch gezien dezelfde mineralen maar door de mens geproduceerd, bv. blauwe verditer = azuriet Kleurende verbindingen die niet (of nauwelijks) in de natuur voorkomen en door de mens bedacht zijn. Bv. Pruissisch blauw, een hexacyanoferraat(II), toevallig uitgevonden rond 1704-’10 door Diesbach en Dippel in Berlijn. Indeling van pigmenten op basis van hun chemische samenstelling + voorbeeld van elke soort (zie verder 3. courantste pigmenten)  Materiaalkunde 1061FOWCOR: Verf Geert Van der Snickt Verf: Introductie 1. Wat is verf? 2. Courantste verschijningsvormen van verf in erfgoedzorg Verf - Deel 1: Courantste pigmenten 1. Indeling pigmenten 2. Nomenclatuur van pigmenten 3. Courantste pigmenten: samenstelling en eigenschappen 4. Referentiewerken Verf - Deel 2: Courantste bindmiddelen De Nomenclatuur van pigmenten ….is verrassend complex Pigmenten hebben vaak vele namen: Triviale naam / volksnaam: spontaan bedachte namen, wisselde geografisch en door de tijd, soms stond dezelfde pigmentnaam voor een compleet andere substantie in een ander land. De vele alternatieve namen gaven aanleiding tot verwarring. Merknaam: naam bedacht door verfproducenten. Vanaf 19de eeuw klaargemaakte verf in tubes door fabrieken, bedachten vaak een eigen naam voor een verf met een specifieke samenstelling waarin één of meerdere pigmenten, bindmiddelen en/of hulpstoffen vermengd waren. Dit was een vroege vorm van marketing want het gaf de consument het idee van een uniek, hoogwaardig product, maar het werd voor de kunstenaar onduidelijk waarmee hij schilderde. Voorbeeld is ‘Lamorinière groen’ van Blockx, genaamd naar de in die tijd erg gekende Antwerpse landschapsschilder Jean Pierre François Lamorinière (1828- 1911), bevat het destijds goed gekende chroom oxide groen. Tegenwoordig slaat de naam op een verftube meestal op een bepaalde kleur en niet meer op de samenstelling. Bijvoorbeeld: Vermiljoen olieverf van Rembrandt/Talens heeft de kleur van het historische pigment vermiljoen (HgS), een synthetisch anorganisch pigment, maar bevat niet de toxische kwiksulfide verbinding. Zoals aangegeven op de tube (zie hieronder) bevat het in plaats daarvan de organisch synthetische verbinding Diketo-pyrrolo-pyrrol ook PO73 (Pigment Orange 73) genaamd of C.I. 561170 (zie verder). Bv: wat is het verschil tussen een triviale naam en de IUPAC naam De Nomenclatuur van pigmenten ….is verrassend complex Hedendaagse benamingen: Chemische formule: de chemische formule geeft de exacte chemische verbinding/samenstelling weer van een pigment. Bijvoorbeeld voor vermiljoen is dat HgS, voor alizarine is dat C14H8O4. Minerale naam / kristalnaam: kristallijne pigmenten kunnen ook exact aangeduid worden met hun kristalnaam. Het is immers zo dat de atomen van dezelfde chemische verbinding in een andere kristalstructuur geordend zitten, hetgeen verschillende eigenschappen geeft. Voorbeeld: vermiljoen (triviale naam) heeft de chemisch formule HgS en de kristalnaam ‘cinnaber’. IUPAC naam (International Union of Pure and Applied Chemistry): organisatie die bezighoudt met standaardisatie binnen de Chemie wetenschap in het algemeen en in het bijzonder een internationale, gestandaardiseerde nomenclatuur voor de naamgeving van context organische chemische verbindingen. Voorbeeld: IUPAC naam voor vermiljoen is kwiksulfide. Voor organische pigmenten is deze echter vaak ongebruiksvriendelijk complex, bv Alizarine is 1,2-dihydroxy-9,10-anthracenedione. Daarom blijft de term alizarine in gebruik. CAS nummer: Een Amerikaans systeem (staat voor Chemical Abstracts Service, een divisie van de American Chemical Society) dat een uniek nummer toekent aan chemische verbindingen (50 miljoenste nummer werd in 2009 toegekend). Deze code wordt vaak gebruikt door leveranciers van chemische producten en tevens vaak gebruikt voor veiligheidsfiches en voor stockagesystemen van producten (ook in onze opleiding). Voorbeeld: CAS nummer van vermiljoen is 1344-48-5. Colour Index International: is een nomenclatuur die door de industrie gebruikt wordt, opgezet door de Society of Dyers and Colourists and the American Association of Textile Chemists and Colorists. Alle kleurende bestanddelen hebben een uniek nummer. Er zijn twee systemen: bij het eerste worden twee letters voorafgegaan door een cijfer. De eerste letter staat voor het gebruik (P als het als pigment gebruikt wordt), de tweede voor de kleur. Bijvoorbeeld vermiljoen is PR106 (pigment red 106). Dit wordt meestal door verfproducenten gebruikt. Daarnaast is er een tweede systeem met enkel een CI (voor Colour index) en een nummer. Bijvoorbeeld vermiljoen is CI 77766. ontwikkeld omdat het eerste systeem ontoereikend bleek voor de grote hoeveelheid nieuwe kleurende bestanddelen. Kunnen uitleggen wat de soort benaming betekent  Materiaalkunde 1061FOWCOR: Verf Geert Van der Snickt Verf: Introductie 1. Wat is verf? 2. Courantste verschijningsvormen van verf in erfgoedzorg Verf - Deel 1: Courantste pigmenten 1. Indeling pigmenten 2. Nomenclatuur van pigmenten 3. Courantste pigmenten: samenstelling en eigenschappen 4. Referentiewerken Verf - Deel 2: Courantste bindmiddelen Pigmenten evolueren doorheen de tijd Redenen (waarom pigmenten vervangen worden): Beschikbaarheid: bepaalde pigmenten werden pas laat ontdekt, maar ook de aanvoer van grondstoffen of het pigment zelf kan de beschikbaarheid verminderen (bv. mijnen uitgeput/ontdekt of de handel verstoord door oorlog) Kleur en uitzicht: geeft het pigment de gewenste kleur? Schildertechnische eigenschappen: heeft het pigment in bindmiddel nuttige eigenschappen? Dekkracht, droging etc. Stabiliteit: een pigment dat onstabiel blijkt, zal men trachten te vervangen door een alternatief Toxiciteit: pigmenten die toxisch zijn bij gebruik of productie werden gradueel vanaf de 19de E bij wet verboden. De kostprijs, synthetische productie is vaak minder arbeidsintensief en op grotere schaal Opportiniteit voor datering/toeschrijving: pallet anachronisme: bevat het schilderij pigmenten die beschikbaar waren in de tijd waarin de kunstenaar werkte? Opletten met retouches en latere overschilderingen Opmerking: afhankelijk van de geraadpleegde textuele bron kan er variatie bestaan voor de vroegste datum en/of eindtijd van een pigment Redenen: Je kan bv. datum van uitvinding hanteren of datum waarop het pigment voor het eerst op grote schaal geproduceerd werd, Het is niet altijd duidelijk wie het pigment het eerste uitvond of gebruikte, anders gezegd: onze kennis is daarover nog niet volledig en evolueert nog steeds Er is vaak een geografisch verschil: sommige pigmenten werden in bepaalde streken vroeger gebruikt (bv omdat de grondstof volop beschikbaar was) of zelfs helemaal niets Zeker voor de oudste pigmenten zijn er weinig bronnen om ons op te baseren  Triviale namen Koolstofzwarten is een groepsnaam voor pigmenten gemaakt Zwarte pigmenten door verbranding van een organisch materiaal. Afhankelijk van het materiaal zijn er sub-namen: Ivoorzwart (ivoor of gewei) Beenderzwart (beenderen) Lampenzwart (olie, bv van olielamp) Houtskoolzwart (hout) Wijngaardwart (hout van wijnstokken) Chemische Amorfe koolstof naam Beender- en ivoorzwart zijn wat anders: calciumfosfaat+calciumcarbonaat+koolstof Formule C Beender- en ivoorzwart: Ca3(PO4)2 + CaCO3 +C Type Organisch synthetisch Kristalstructuur Beender en ivoorzwart: hydroxyapatiet Andere zijn amorf Periode Sinds Prehistorie Tot heden Zwarte pigmenten zijn meestal koolstofzwarten, roetachtig materiaal afkomstig van verbranding Kleur zwart van verschillende soorten organisch material. Al naargelang het soort organisch materiaal, krijgt het pigment een sub-naam (beenderzwart, Eigenschappen Zeer stabiel Compatibel met alle andere pigmenten houtskoolzwart, etc.). De eigenschappen kunnen onderling licht verschillen, Hoge kleurkracht Chemisch zijn deze zwarten gelijkend (amorf koolstof) enkel beender- en ivoorzwart bevat ook Medium dekkend significante componenten uit het been (i.e. calciumfosfaat en –carbonaten) Niet toxisch Gebruik In alle bindmiddelen Alle periodes tot nu Hieronymus Bosch, detail van de grisailleschildering op de achterzijde van een zijluik van het Opmerking Laaste Oordeel, ca. 1505, Akademie Wenen  Witte pigmenten & blanc fixe Gips en kalk zijn kunstenaarsmaterialen, maar zelden als pigment Eerder als grondlaag, hulpstof (viscositeit) of bv substraat voor organisch pigment Worden transparant in de veel bindmiddelen  Loodwit Hooglichten Triviale namen Loodwit Cremser white, Kremnitz white, Flake white, cerusse, blanc d’argent, silver white Chemische Basisch lood(II)carbonaat hydroxide (IUPAC) naam Formule 2PbCO3.Pb(OH)2 Type Anorganisch synthetisch pigment. Het is één van de oudste synthetische pigmenten. Komt ook als natuurlijk mineraal voor maar te zeldzaam voor gebruik in erfgoed. Samenstelling ‘Loodwit’ kan verscheidene loodcarbonaten bevatten. Het pigment kan bestaan uit: PbCO 3 (kristalnaam cerussiet), Pb3(CO3)2(OH)2 (hydrocerussiet) en/of Pb₅(CO₃)₃O(OH)₂ (plumbonacriet). Periode Sinds de Oudheid Vanaf tweede helft 19de eeuw gradueel vervangen door zinkwit en vanaf interbellum door titaanwit vanwege toxiciteit. Toch tot na WOII als kunstenaarsverf gebruikt wegens superieure eigenschappen. Pas sinds ca 2007 door Europees REACH systeem een verbod op productie en handel. Kleur neutraal wit Eigenschappen Vormt een visceuze, bijna boetseerbare pasta met olie = ideal voor pasteus werken (bv. Rembrandt en Rubes) = ‘aangenaam om mee te schilderen’ Goede droger wegens chemische verbinding met het polymeriserende bindmiddel Vormt in olie een harde, flexibele, resistente film (= stabiel en duurzaam) Compatibel met alle bindmiddelen, maar niet voor fresco (wordt zwart, zie lessen degradatie) Opaak/hoog dekvermogen wegens hoge brekingsindex in alle bindmiddelen Lage olieabsorptie (ca 10 ml olie op 100 gram loodwit geeft werkbare pasta) Toxisch Kristallijn Gebruik Meest gebruikte pigment in de Westerse kunsten door de eeuwen heen Voor Westerse schilderkunst: enige witte pigment tot 19de eeuw. Ook vaak met andere pigmenten vermengd om (a) de tint te variëren en (b) als hulpstof, vanwege zijn uitstekende eigenschappen (drogen, dekken) childerkunst: in bijna alle opake lagen: preparatie, imprimatura en onderschildering, picturale laag: voor witte partijen en hooglichten + gemengd. Schilderijen zijn daardoor vaak erg rijk in loodwit. Olie, tempera, gommen, lijmen, was, soms ook fresco maar wordt zwart Productie Tot 19de eeuw de ‘Dutch Metallisch lood in afgesloten omgeving, met azijn en paardemest (of stack method’ andere fermenterende substantie) Tint: lichtere of donkerder nuances van een hoofdkleur van het spectrum MA-XPRD scans door AXES in 2019 https://www.uantwerpen.be/en/research-groups/axes/chair-for-the-arts/research-activities/girl-with-a-pearl-earring/ https://vrtnws.be/p.0nEK70P0x Hydrocerussiet Cerussiet Palmieriet Conclusie onderzoek: Vermeer gebruikte 4 soorten loodwit al naargelang de laag / gewenste optisch effect  AXIS labo metallisch bladlood Azijn (zuur) Paardenmest: CO2 + warmte Reactie collega’s  AXIS labo metallisch bladlood Na 3 maanden Azijn (zuur) Paardenmest: CO2 + warmte Historische manier: in aardewerk potten, in een afgesloten kamer, vele lagen boven elkaar gestapeld (Dutch stack method) Opgelet: het witte loodwitpoeder is toxisch! Zinkwit Triviale namen Zinkwit Chinese white IUPAC naam Zink(II)oxide Formule ZnO Type Anorganisch synthetisch pigment Samenstelling Zink oxide in kristalvorm zinkiet P. Mondriaan, Periode Als aquarel vanaf 1834, in olie na 1845 Tot vandaag in kunstenaarsverf, hoewel titanium wit het Composition C, standaardpigment is geworden MoMa, New York Kleur wit Eigenschappen Droogt langzaam Niet dekkend Het pigment is vrij stabiel en lichtecht (zie lessen degradatie) vormt een eerder broze film, barstvorming als zuiver gebruikt, daarom vaak toch vermengd met andere kleuren of loodwit. Witte delen van de compositie werden daarom nog lang met loodwit uitgevoerd. Absorbeert veel olie: ca 20 ml op 100 gr (dubbel van loodwit) Niet-toxisch Fluoresceert sterk onder UV Gebruik Vanaf 1850 graduele toename in schilderijen, maar loodwit blijft lang dominant, intensiever en vroeger gebruik in huishoud- en industriële verven (door wetgeving). Vaak als hulpstof in verftubes om lichtere tint te krijgen. Schilders gebruikten het dus soms zonder er zich van bewust te zijn. Absorbeert UV, daardoor tot heden ook als hulpstof om degradatie van lichtgevoelige pigmenten tegen te gaan, ook in zonneolie en dermatologische zalven. Eind 19de eeuw: vaak in grondlagen (bv. Van Gogh) Vaak vermengd met loodwit of later titanium wit om een witte verf te krijgen die de goede eigenschappen van de pigmenten te combineert en slechte opheft. Productie De Franse methode Metallisch zink wordt gesmolten, de hete zinkdampen of 'indirect proces' oxideren met zuurstof in de lucht en vallen neer als = meest gebruikt poeder. Belangrijke productie in België van 1889 tot heden door Verdeling van het zinksmelterij ‘Vieille Montagne’ (nu Nyrstar) in Balen element zink De Amerikaanse methode of ‘direct proces’ Start direct van zinkerts dat wordt verhit en gereduceerd met koolstof. De geoxideerde dampen worden opgevangen. = onzuiver product  Lithopoon kan in De Schreeuw van Munch gelinkt worden met specifieke verfstreken Correlatieplot van Blanc fixe (en Lithopoon) Zn, Ba en Pb geeft nog meer info Triviale namen Blanc fixe IUPAC naam Bariumsulfaat Lithopoon Formule BaSO4 met lood(wit) Type Anorganisch synthetisch pigment Enkel Samenstelling Kristalstructuur bariet, komt als natuurlijk mineraal voor, vaak als verontreiniging in andere natuurlijke mineralen Lood(wit) Periode Vanaf vroege 19de Tot op heden intensief gebruikt, ook in industriële en eeuw huishoudverven Kleur wit Eigenschappen Zwaar pigment, hoge densiteit Wit tot kleurloos en transparant in olie, heeft dus weinig effect op de kleur van het hoofdpigment in mengsels Enkel Verhoogt de viscositeit van de verf zinkwit Niet-toxisch, maar wegens transparantie ongeschikt als vervanger voor loodwit Goedkoop te produceren Gebruik Zelden als wit pigment an sich, wel zeer frequent als vulstof in verf gebruikt Vulstof = hulpstof dat het volume en gewicht van verf doet toenemen (pigmenten en vaak ook verf werd per kg verkocht) Ook als substraat voor organische pigmenten In contrastvloeistof bij CT-scans (hoge densiteit attenueert X-stralen) Verfproducenten voegden het vaak toe aan hun tubes, kunstenaars wisten dus niet altijd dat ze het gebruikten. Ook vaak in preparatielagen Opmerking Lithopoon is een mengsel van Zinksulfide met Bariumsulfaat, dat wordt gemaakt door beide stoffen te laten neerslaan uit een oplossing. Gelijkaardig gebruik als blanc fixe Formule ZnS.BaSO4 Ook het gele cadmopone (CdS + BaSO4) en witte blancopoon werd op die manier gemaakt (BaSO4 + CaCO3) MA-XRF verdeling toont dat Ba en Zn grotendeels in dezelfde Verfstreken zitten Ba Zn Titaniumwit Triviale Titaanwit namen IUPAC naam Titanium(IV)oxide Formule TiO2 Type Anorganisch synthetisch pigment Samenstellin Werd in twee kristalstructuren geproduceerd: Anataas (in het interbellum) en g Rutiel (na WOII) Periode 20ste eeuw. Productie vanaf de jaren Eerst als Anataas (interbellum) dan 1920 tot heden pas als Rutiel (vanaf WOII) Kleur wit Jackson Pollock, nr.1A, 1948 Eigenschapp Medium droogtijd en Stabiel pigment in normale omstandigheden (zie lessen degradatie) MoMa, New York Absorbeert veel olie Opaak pigment met hoge dekkracht (dubbel van loodwit) Fluoresceert onder UV Niet toxisch Zuiver gebruikt, vormt het een sponsachtige film, daarom in verf gecombineerd met zinkwit (of ander pigment). Gebruik Productie vanaf 1921 Vandaag het meest gebruikte witte pigment, alomtegenwoordig in verven en kunststoffen tot zelfs tandpasta Na WOII, veel gebruikt als retoucheerpigment Verdeling van het element titanium Productie Er zijn verscheiden processen, niet kennen Gele pigmenten There are painters who transform the sun into a yellow spot, but there are others who, with the help of their art and their intelligence, transform a yellow spot into the sun. Pablo Picasso (1881 - 1973) Gele oker (en ongebrande sienna) Triviale namen Gele oker Gele aarde, vaak toevoeging van geografische herkomst: bv Ocre de Bourgogne, Ocre de Puisaye Chemische ijzeroxide hydroxide (IUPAC) naam Formule FeOOH Type Anorganisch natuurlijk pigment, wordt wereldwijd gevonden in grote hoeveelheden Samenstelling Kristalstructuur is goethiet, bevat door zijn minerale oorsprong vaak verscheidene verontreinigingen zoals klei en kwarts (Ca, Si, Al, Ba, Ti, Ca…), varieert al naargelang zijn geografische oorsprong Periode Sinds prehistorie, één van de Tot heden eerste pigmenten Kleur Bruinig geel (oker) Eigenschappen Goedkoop pigment door eenvoudige productie en groot aanbod Heel stabiel, lichtecht pigment Compatibel met alle bindmiddelen Kan door verhitting worden omgezet naar rood hematiet (zie verder) Enige nadeel van dit quasi perfecte pigment is de doffe gele kleur daarom feller alternatief in loodtingeel, orpiment en later chroom- en cadmiumgeel Gebruik Intensief gebruikt in alle periodes, voor alle kunstvormen, in alle bindmiddelen Ook voor grote oppervlakken zoals gevels (want goedkoop en lokaal voorradig) Het pigment wordt veel gevonden in de bodem van Zuid-Europa => veel lokaal gebruikt bv historische huizen in Portugal, Spanje en Italië zijn vaak in oker geverfd Productie Tot op vandaag wordt het mineraal in dagbouw gewonnen (bv. in de Franse Ardennen en de Vaucluse), gewassen om zand te verwijderen (decantheren) en verhit om de organische fractie te verwijderen. de modder wordt ten slotte gedroogd en gezeefd. Het wordt echter ook op grote schaal zuiver gesynthetiseerd voor de verfindustrie oker sienna Opmerking Rauwe of ongebrande sienna heeft dezelfde samenstelling, maar door kleine aanwezigheid van mangaanoxide (