쉘락

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배경

Lac는 작은 lac 곤충 (Laccifer lacca) 의 수지 분비물에 붙여진 이름입니다. 아시아, 특히 인도와 태국의 특정 나무에 기생합니다. 이 곤충 분비물은 셸락으로 알려진 완제품의 상업적 가치 때문에 재배되고 정제됩니다. 셸락이라는 용어는 shell-lac(플레이크 형태의 정제된 락을 의미하는 단어)에서 파생되었지만 건조 상태 또는 알코올 기반 용매에 현탁된 모든 정제된 락을 지칭하게 되었습니다.

셸락은 오늘날 주로 목재 실러 및 마감재로 사용됩니다. 환경적으로 안전한 용매인 에틸이나 변성알코올에 잘 녹는 장점이 있습니다. 알코올 용제는 또한 셸락을 빠르게 건조시킵니다. 목재의 셸락 코팅은 건조하는 데 많은 시간이 걸리는 오일 마감재와 달리 일반적으로 약 45분 만에 건조됩니다. 또한 셸락은 햇빛에 퇴색하거나 시간이 지남에 따라 산화되지 않습니다. 하지만 셸락은 유통기한이 제한되어 있어 제조사에서 권장하는 유통기한을 초과하면 제대로 건조되지 않을 수 있습니다. 이 유통 기한은 제조업체의 첨가제에 따라 짧게는 6개월 또는 길게는 3년일 수 있습니다.

셸락의 산업용 용도에는 바닥 광택제, 잉크, 연삭 휠, 전기 절연체 및 가죽 드레싱이 있습니다. 이 천연 수지 실러는 무독성이며 사탕, 의약품, 과일, 유아 및 어린이 가구 코팅에 사용하도록 FDA(연방 의약청) 승인을 받았습니다.

셸락은 대부분의 철물점이나 페인트 가게에서 투명하거나 흰색 셸락이나 오렌지 셸락으로 구할 수 있으며 천연 나무에 주황색-적색 색조를 부여합니다. 다른 색조는 염료나 표백제로 색을 내는 것이 아니라 락버그가 붙어 있는 나무 때문입니다. 수액은 벌레 분비물의 색에 영향을 미치므로 정제된 셸락의 색을 변경합니다. 셸락은 목재, 바니시, 페인트, 유리, 도자기, 심지어 접착력이 뛰어난 플라스틱에도 적용할 수 있지만 폴리우레탄과 같은 합성 실러에는 사용할 수 없습니다.

연혁

락은 3세기 동안 재배되었습니다. 대부분의 시간 동안 유충의 분비물은 물에 담가서 파생된 자주색-적색 염료로 평가되었습니다. 이 염료는 비단, 가죽 및 화장품을 착색하는 데 사용되었으며 1870년대까지 주로 이러한 목적으로 재배되었습니다. 그런 다음 아닐린 또는 화학 염료가 이들 및 기타 천연 염료를 대체하기 시작했습니다.

일찍이 16세기에 가구와 고급 악기를 위한 장식용 옻칠로서 옻나무 분비물의 유용성에 대한 언급이 있었습니다. 극동의 원주민들은 손으로 셸락을 힘들게 재배하고 가공하여 락버그 분비물이 덮인 가지를 긁어 모슬린 분비물을 강제로 모슬린으로 만들고 분비물을 긴 모슬린 주머니를 불 위에 올려 액화하고 정화했습니다. 그들은 그것을 손으로 잡아 당겨 거대한 시트로 만든 다음 나중에 다시 보습하기 위해 시트를 조각으로 나눴습니다.

수작업 공정은 19세기 중반까지 부분적으로 대체되었습니다. 락트 유래 염료의 인기가 떨어지자 산업 공장에서는 우드 실러 및 마감재로 사용하기 위해 락스 분비물을 처리하기 시작했습니다. 1849년 William Zinsser는 Wm. 뉴욕의 Zinsser &Company. Zinsser의 셸락은 에틸 알코올에 용해되었으며 최초의 속건성, 질긴, 무색 마감재는 미국에서 사용 가능합니다. 셸락은 특히 19세기 말과 20세기 초에 주택이 빠른 속도로 빠르게 건축되고 있던 20세기 초에 인기를 얻었습니다. 단 하루. 매우 어두운 셸락인 버튼락(Buttonlac)으로 알려진 셸락은 값싼 목공품에 매우 깊은 호두색을 부여하여 당시 사람들이 매우 바람직하다고 여겼습니다.

원자재

셸락은 일반적으로 원시 종자 락과 에틸 알코올의 두 가지 성분으로 만들어집니다. 사실, 대부분의 회사는 셸락을 가능한 한 완전히 정제하기를 원합니다. 즉, 천연 왁스와 마찬가지로 벌레, 고치 등의 불순물을 제거합니다. 셸락은 일반적으로 건조 또는 박편 형태로 배송되며 일반적으로 변성 알코올인 알코올 용매로 다시 수분을 공급합니다. 일부 회사는 제품의 유통 기한을 연장하기 위해 성분을 추가하지만 이러한 독점 첨가제는 공개하지 않습니다. 표백(또는 맑은 셸락으로 만든)한 셸락을 탄산나트륨에 녹인 후 원심분리하여 불용물을 제거한 후 차아염소산나트륨으로 표백한다.

제조
프로세스

락 버그의 역할

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1 셸락은 작은 붉은 곤충이 생산합니다. 곤충 떼는 특정 음식을 먹습니다. 주로 인도와 태국의 나무로, 비공식적으로는 락 나무로 알려져 있습니다. 락 버그의 수명 주기는 6개월이며, 이 기간 동안 셸락을 생산하기 위해 나무에서 가져온 수지를 먹고 번식하고 분비합니다.

일년 중 특정 계절에 이 곤충은 나무에 엄청나게 떼를 지어 가지에 정착하고 나무 껍질을 관통하기 위해 나무에 돌출부를 내보냅니다. 그들은 수액을 빨아 먹고 죽을 때까지 흡수합니다(토착민들 사이에서는 죽음의 축제라고 함). 동시에 번식은 계속되며 암컷 락 벌레는 죽기 전에 약 1,000개의 알을 낳습니다.

수액은 락버그의 몸에서 화학적으로 변형된 다음 나뭇가지에 스며듭니다. 공기와 접촉하면 배설물은 떼 전체를 덮는 단단한 껍질 모양을 형성합니다. 이 덮개는 나뭇가지와 곤충 위에 껍질을 형성합니다. 암컷 락 벌레가 삼킨 수액을 내뿜을 때 그녀는 죽을 준비를 하고 있으며 보호 하에 알이 성숙할 수 있는 액체를 제공하고 있습니다. 수컷의 역할은 암컷을 수정시키는 것이며 수정 후에 암컷의 젖 생산량이 크게 증가합니다. 성체 수컷과 암컷은 비활동적이 되고, 새끼는 껍질을 깨고 떼를 지어 나오기 시작합니다.

딱딱한 수지 정제

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2 작업자들은 어떤 종류의 정제소(수제 정제 또는 기계 정제)로 운송하기 위해 스틱락이라고 하는 껍질이 벗겨진 수백만 개의 가지를 잘라냅니다. 일부 작업자는 망치를 사용하여 겨울에 나뭇가지에서 얼음이 부서지는 것과 같이 딱딱한 코팅을 벗깁니다(그레인락이라고 함).

3 정제소에서 스틱락을 긁어 잔가지의 분비물을 제거한다. 스틱락과 그레인락은 회전하는 맷돌로 갈아줍니다. 생성된 분쇄 물질은 수지, 곤충의 잔해, 잔가지, 잎 등을 포함하는 매우 불순합니다. 혼합물은 스크린을 통해 강제로 통과되어 가장 큰 불순물을 제거합니다.

4 체로 쳐진 수지 혼합물을 큰 병에 넣고 작업자가 두드려 과립을 부수고 락 씨앗에서 붉은 염료를 강제로 제거하면 곤충의 잔해가 수지에서 제거됩니다. 염료 물, 찌꺼기 및 기타 불순물은 여러 번의 헹굼으로 씻어냅니다. 이 혼합물을 콘크리트 바닥에 펼쳐서 말리는데, 씨앗과 비슷하다고 하여 씨드락(seedlac)이라고 합니다. 씨드락은 오렌지 셸락과 표백되거나 투명한 셸락이 모두 생산되는 원료입니다.

셸락은 손으로 또는 현대적인 기계 장비로 씨드락으로 만들 수 있습니다. 미국에서 사용되는 거의 모든 셸락은 열 또는 용매 기반 공정을 사용하여 기계의 도움으로 정제됩니다.

열처리

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5 Seedlac을 증기 가열 그리드에 녹입니다. 용융된 락은 수압에 의해 천이나 가는 망으로 된 체나 스크린을 통해 강제로 유입됩니다. 여과된 셸락은 수집되어 증기로 가열된 케틀로 옮겨져 용융된 액체를 롤러에 떨어뜨립니다. 액체는 롤러를 통해 짜내고 크고 얇은 셸락 시트로 밀어 넣습니다. 건조되면 이 셸락 시트는 조각으로 부서지고 플레이크가 변성 알코올과 결합되어 소비자의 셸락을 생산하는 다른 영역으로 운반됩니다.

용매 공정

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6 이 과정에서 시드락과 용매(보통 에틸알코올)를 용해조에서 혼합하고 약 1시간 동안 환류시킨 후 여과하여 불순물을 제거한다. 여과된 수지는 알코올 용매를 제거하는 증발기를 통해 보내져 점성 액체가 됩니다. 그런 다음 이 액체를 롤러에 떨어뜨리면 시트가 됩니다. 그런 다음 시트를 건조하고 박편으로 만듭니다.

표백 셸락

정제 과정에서 락 종자에서 붉은 염료가 많이 제거되었음에도 불구하고 셸락은 가공이 완료된 후에도 주황색 용액으로 남아 있습니다. 일부 소비자는 투명한 셸락 마감을 선호하므로 제조업체는 셸락에서 색상을 표백하는 방법을 개발했습니다.

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7 표백은 알칼리 가용성인 시드락을 탄산나트륨 수용액에 녹이는 것으로 시작됩니다. 그런 다음 용액을 미세 스크린에 통과시켜 불용성 락, 먼지, 잔가지 등을 제거합니다. 그런 다음 수지를 묽은 차아염소산나트륨 용액으로 원하는 색상으로 표백합니다. 그런 다음 묽은 황산을 첨가하여 용액에서 셸락을 침전시키고 여과하고 물로 세척합니다. 그것은 진공 건조기에서 건조되고 플레이크에 액체를 추가할 공장으로 선적할 준비가 된 흰색 분말로 분쇄됩니다.

소비자를 위한 믹싱 셸락

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8 대형 셸락 제조업체는 건조 셸락 플레이크를 선적합니다. 그런 다음 변성 에틸 알코올을 추가하여 플레이크에 수분을 공급합니다. 셸락은 플레이크 형태로 소비자에게 제공되거나 변성 알코올에 현탁됩니다. 소비자들에게 가장 인기 있는 것은 후자이다. 셸락 제조업체는 1갤런의 변성 알코올에 용해된 셸락 플레이크의 파운드 수인 컷 파운드(lbs of cuts) 측면에서 변성 알코올에 대한 셸락 플레이크의 농도를 나타냅니다. 따라서 1파운드의 셸락에는 1갤런의 알코올에 용해된 1파운드의 셸락 플레이크가 포함되어 있습니다. 이는 매우 묽은 셸락입니다. 미리 혼합된 소비자에게 제공되는 제조업체의 표준 컷을 3파운드 컷이라고 합니다. 일부 소비자는 원하는 경우 변성 알코올로 더 희석합니다.

미리 혼합되어 판매되는 가장 인기 있는 셸락 색조는 주황색 셸락이지만 투명하거나 흰색 셸락도 미리 혼합되어 소비자에게 제공됩니다. 제조업체는 항상 셸락을 캔에 섞은 날짜를 찍습니다. 제조사마다 권장하는 유통기한이 있으므로 소비자는 제조사에서 제시한 기간이 지나면 사용하지 않도록 주의해야 합니다. 권장 시간 이후에 사용하면 셸락이 완전히 건조되지 않을 수 있습니다.

가넷 쉘락 또는 버튼락의 깊고 풍부한 색상을 선호하는 목공의 경우 이러한 쉘락의 건조 플레이크를 제조업체에서 구입하여 소비자가 변성 알코올과 혼합할 수 있습니다.

부산물/폐기물

셸락 제조 과정에서 사용되는 변성 에틸 알코올은 엄격하게 규제되는 부산물로 휘발성 유기 물질(VOC)로 알려져 있습니다. 가장 위험하거나 가장 오염을 일으키는 부분은 알코올로 포화된 잔가지, 고치, 잎, 벌레 몸체 등과 같은 스틱락과 그레인락에서 정제된 불용성 물질입니다. 셸락 산업은 거대한 증발기를 만들기 위해 노력하고 있습니다. 이 증발기는 이러한 불용성 물질에서 모든 알코올을 빨아들여 휘발성이 문제가 되지 않을 것입니다. 셸락 플레이크는 모두 천연이며 독성이 없습니다. 규제되는 것은 알코올 용제입니다.

품질 관리

화학 분석은 셸락의 품질을 결정하는 데 도움이 되지 않습니다. 더 중요한 것은 대부분의 고객이 크게 우려하는 흐름 및 저장 수명과 같은 경험적 테스트입니다. 또한, 스틱락에서 발견되는 천연 불순물을 최대한 제거하여 셸락의 순도를 신중하게 검사하는 것이 가장 중요합니다(불용물은 수지성 화합물이 뜨거운 알코올과 혼합될 때 남아있는 용해되지 않은 물질로 정의됩니다). 모든 정제 공정은 이러한 바람직하지 않은 물질을 제거하는 효과에 대해 모니터링됩니다.