Linoljefärgens komponenter


Linoljefärgsmåleriet fördes antagligen till Norden genom kyrkokonsten under medeltiden. Åtminstone är våra äldsta bevarade oljemålerier kyrkliga och dateras till cirka 1100-tal. Från 1100-talet finns också ett nedskrivet recept på oljefärg. Det är benediktinermunken Theophilus Presbyter som nedtecknat tekniken att pressa linolja och blanda denna med mönja för att måla dörrar röda.

Trots oljefärgens långa historia är det dock först under 1700-talets andra halva som oljemåleriet blir mer allmänt utbrett i den svenska bebyggelsen och inte längre inskränker sig enbart till konstmåleri och övreståndsarkitektur. En ökad ackumulerad rikedom bland Sveriges borgerskap vid mitten av 1700-talet samt en bättre tillgång på linolja och pigment förklarar bland annat oljemåleriets spridning vid denna tid. Till detta kan läggas uppfinningen av den finbladiga sågen under 1730-talet och den panelarkitektur som följer med denna.

Under 1800-talet kommer oljemåleriet även att spridas till landsbygdens allmogebebyggelse. Kerstin Karlsdotter Lyckman menar i sin avhandling ”Historiska oljefärger i arkitektur och restaurering” (2005), att man skulle kunnat förvänta sig att denna spridning av oljefärgerna också innebar att materialkunskapen blev mer allmän. Så tycks emellertid inte ha varit fallet utan färgernas recept och framställningsmetoder verkar istället blivit allt mer differentierade och ibland motsägelsefulla.

Den industriella revolutionen och det byggande som följde i spåren av denna kom att öka behovet av volymproduktion av färg. Den industriellt producerade färgen kom därvid under 1800-talets andra halva och 1900-talets första, gradvis att ersätta den lokalt och hantverksmässigt framställda färgen med först halvfabrikat och senare flera färdiga helfabrikatlösningar. När vi nedan kommer titta på linoljefärgernas ingående komponenter är ambitionen alltså inte att beskriva några exakta recept eller förhållanden mellan färgernas olika komponenter, utan ge en grund till vilka komponenter som kan ingå i en linoljefärg och vad dessa komponenters främsta funktioner är. Jag vill också påpeka att syftet inte är att ge en fullständig teknisk översikt över linoljefärgens kemi. Det har jag varken kompetens eller utrymme att göra i en sådan här artikel utan hänvisar till arbetena under rubriken ”Vidare läsning”. Jag har därför också utelämnat information om olika tillverkningsprocesser i denna framställning, fullt medveten om att färgens egenskaper inte enbart beror på vad som ingår i färgen till vilka proportioner, utan även hur denna blandning framställs, samt på växtförhållandena för linfröet i sig.

Enligt Arja Källbom som i sin doktorsavhandling ”Painting treatments of weather-exposed ferrous heritage : exploration of oil varnish paints and painting skills” (2021), beskriver linoljefärgens uppbyggnad, kan linoljefärg förstås som en blandning av huvudingrediensgrupperna pigment och ett medium som binder pigmentet. Pigmenten kan vidare delas in i transparanta och icke-genomskinliga pigment där den sistnämnda gruppens funktion är att ge kulör och den förstnämnda är att tillföra färgen andra funktioner bortom kulörgivande egenskaper. Färgmediet kan också delas in i två huvuddelar: en flyktig och en icke-flyktig grupp. Den flyktiga gruppen innehåller lösning- och spädningsmedel och den icke-flyktiga gruppen består av bindemedel, hartser, torkmedel och medel för att åstadkomma rätt viskositet.

Linolja och andra oljor

Linoljefärgens huvudbeståndsdel är linolja. Idag är det ett etablerat kriterium att det också skall vara den enda oljan i färgen för att färgen inom byggnadsmåleriet skall betitlas som just linoljefärg. I äldre recept på oljefärger förekommer däremot tämligen vanligt en inblandning av andra vegetabiliska bindemedel än linolja och själva benämningen linoljefärg är alltså ganska ung. Bindemedlets uppgift är att binda färgens pigment till en sammanhängande färgfilm. Bindemedlet är också den komponent som skapar vidhäftning till underlaget och är avgörande för vilka påfrestningar och belastningar färgfilmen klarar av. Högre proportion olja i förhållande till pigment och fyllnadsmedel gör färgen mer elastisk och ger mindre tendens att spricka när underlaget rör sig. A.H Sabin menar dock i ”Theory and Practice of Painting on Metal” från 1905 att detta stämmer till en viss punkt men att färgen efter denna punkt minskar i elasticitet. Arja Källbom konstaterar i sin avhandling att var denna punkt infinner sig dock är omöjligt att veta.

Linoljans kvalitet och egenskaper avgörs främst av vilka förbehandlingar denna genomgått. Oljan kan antingen pressas varm eller kall. Kallpressning ger en renare olja men ett mindre utbyte, medan varmpressning gör att en högre procentsats olja kan tas ur linfröet. Vidare kan oljan renas genom en mängd olika metoder som exempelvis vinterisering, upphettning, blekning, rening med vatten eller andra rent industriella metoder. Sist kan oljan genomgå olika processer för att öka torkningshastigheten och viskositeten. Traditionellt har detta inneburit kokning av oljan i temperaturer kring 250 grader i öppna kärl för att skapa en förpolymerisering av oljan, det vill säga att en del av oljemolekylerna reagerar och binder ihop i grupper av två, tre eller fyra molekyler, så kallade dimerer, trimerer och tetramerer. Efter 1920-talet har kokningen istället ofta inneburit slutna kärl och temperaturer kring 120–130 grader. Enligt Arja Källbom är dagens linoljor till skillnad från traditionella oljor förpolymeriserade till mycket låg grad. Istället värms dagens oljor vanligen till lägre temperaturer mellan 130 och 150 grader och är inte sällan luftblåsta, vilket skapar en föroxidering snarare än för polymerisering. Föroxideringen gör förvisso oljan mer viskös och kortar torktiden men ger oljan polära egenskaper vilket leder till högre fuktkänslighet. De polära egenskaperna innebär också att oljan får en ökad tendens att ”krypa” och vid påstrykning forma områden med tunnare och tjockare lager på underlaget, även områden utan tillsynes någon färg alls. Detta är en egenskap som högtemperaturbehandlade förpolymeriserade oljor inte uppvisar på samma sätt.

Vid kokningen av linoljan bör även mineraliska torkmedel som bildar metalltvålar och skapar vädertåliga filmer som genomhärdar färgskikten tillsättas. Utan sådan tillsats riskerar den kokta oljan bli skör och få en tendens att krackellera. Listan på historiska torkmedel är lång men innehåller bland annat blyglete (blyoxid), brunsten (mangandioxid), zinkoxid och manganborat. I moderna linoljor tillsätts idag ofta flytande torkmedel ibland med koboltinnehåll som gör att färgfilmerna åldras fortare än de traditionella färgerna där torrmedel kokades in i oljan. Idag förekommer linoljefärger enbart bestående av kokt linolja samt färger med en blandning av kokt olja och standolja eller baserade på rå linolja med tillsatser av kokt olja och eller standolja.

Standolja är en speciell form av linolja som polymeriserats i temperaturer kring 275–300 grader, vilket ger oljan en högre viskositet än vanlig linolja. Tillsats av standolja ger färgen ökad glans och bättre utflytning och färgen liknar mer en lackfärg. Standolja förbättrar även färgens beständighet mot väder och vind och kan tillsättas i linoljefärg oavsett om färgen baseras på kokt eller rå linolja. En variant av standolja är den så kallade glansoljan vilket är en med terpentin förtunnad linstandolja som traditionellt ibland tillsattes i slutstrykningsfärg för att ge högre glans. Detta förfarande minskade dock under 1900-talet då lackfärgerna gjorde entré på marknaden.

Nötolja, hampolja och vallmoolja kunde i historiska oljefärger ibland ersätta linolja men har sämre torkegenskaper och var generellt dyrare. Vid varubrist förekom även ersättning med tran, olivolja, rovolja och tungolja eller oticiaolja. Vid 1900-talets början kom tungoljan, även kallad kinesisk träolja, vilken utvinns från det kinesiska tungnötträdet, allt oftare att ingå i västerländska oljelacker. Kokt tungolja torkar snabbare än linolja och ger högre hårdhet samt god vattenbeständighet. Arja Källbom visar i sin avhandling att tungoljan även kan användas för att undvika krypningseffekt hos blåsta linoljor genom att tillsätta 10-20% tungolja. Ren kokt tungolja gör dock filmen spröd när den utsätts för väder. I oljelacker avvägdes därför delen tungolja i förhållande till linolja som ger en mer elastisk yta för att åstadkomma önskad elasticitet. Tungoljor används fortfarande för färg med höga tekniska krav, som exempelvis rostskyddsfärger då tillsats av tungolja ökar både funktion och åldersbeständighet. Rå tungolja torkar även snabbare än rå linolja och skapar en elastisk film med så kallat isblomsmönster med en matt, rynkig yta. Tungoljan har mycket goda inträngande egenskaper, men den korta torktiden i kombination med överflödig påföring av olja vid grundning kan göra att del av oljan riskerar torka på ytan.

Harts

Harts är ett samlingsnamn för olika sekret från växter och tillsätts i linoljefärg för att ge ytan högre glans och hårdhet. Hartserna kan delas in i fossila, semifossila och recenta hartser där de recenta hartserna, som utvinns av levande växter, är de mjukaste och de semifosila och fossila hartserna som utgår från lämningar är hårdare. Genom historien har det använts en mängd olika hartser i oljefärg och fernissa och jag har ingen ambition att här försöka göra listan komplett. Nedan exempel på hartser får snarare ses som ett smakprov på några av de under historien vanligare använda hartserna.

Kopal har använts som harts inom oljemåleriet åtminstone sedan 1700-talet och en god bit in i 1900-talet. Kopal är ett samlingsnamn på kådhartser, både recenta och fossila, från tropiska och subtropiska områden. Kopalerna upphettades till ca 300-350 grader i en utsmältningsprocess eller i senare tid genom uppvärmning mellan varma valsar, så kallad misticering, för att kunna blandas homogent med olja.

Sandarak förekommer under 17- och 1800-talen och utvinns från den nordafrikanska sandarakcypressen. Sandarak ger oljelacker en hård men lite sträv yta.

Bärnsten har använts som fossil harts i mörkt färgade lacker där mycket hög hårdhet önskades. Bärnstensharts förekommer under hela 17- och 1800-talen.

Dammar är ett recent harts som utvinns ur olika typer av träd i regionen kring Borneo och Sumatra och har använts i svenska oljelacker under 1800-talet. Användningen av dammar under 1900-talet har troligen varit mindre.

Mastix som utvinns ur mastixbusken i den grekiska övärlden var känd redan under antiken. I svenska recept omnämns mastix från 1700-talet.

Shellack får rimligen också betraktas som tillhörande hartserna, även om shellacken rent tekniskt inte utvinns ur någon växt utan ur ett litet djur kallat lacksköldlus som i sin tur lever av sav från ett antal olika träd och växter i sydöstra Asien. Mer om Shellack kan du läsa om i artikeln Schellack – Historik och Praktik.

Listan över hartsämnen kan göras betydligt längre och innehålla hartser som exempelvis kolofonium, venetiansk terpentin, kopaviabalsam och många fler. Under rubriken hartser tycker jag också det är intressant att nämna att trätjära, beck och beckolja, men även stenkolstjära och stenkolsolja, trots att de sistnämnda inte är växthartser, har använts som tillsatser i oljefärg för att skapa hårda och täta färgfilmer, inte minst för målning av järnplåt och smidesdetaljer. 

Lösningsmedel

Med lösningsmedel skall man i detta sammanhang förstå alla spädningsmedel som använts historiskt för att förtunna oljefärgens bindemedel, oavsett om spädningsmedlet är reaktivt och införlivas i det torra färgskiktet eller inte.

Terpentin, eller balsamterpentin har använts i Europa sedan tidigt 1500-tal. Terpentin är ett destillat av barrträ som i Sverige framförallt produceras av tall. Terpentin kan dock tillverkas av många olika träslag, bland annat silvergran som används för att tillverka det så kallade Strassbourg- terpentinet eller det franska terpentinet, och lärk som används i venetianskt terpentin. Kerstin Karlsdotter Lyckman menar i ”Historiska oljefärger i arkitektur och restaurering” att trots att terpentin använts för att förtunna tjock färg eller för att ge ytan en matt finish så har terpentin historiskt enbart använts vid målning inomhus då terpentinet ger färgen kortare livslängd. Till skillnad från lacknafta och andra mättade organiska kolväten innehåller terpentin nämligen omättade kolväten som reagerar med linoljan. Den här reaktionen är inte reversibel utan ger upphov till nya kemiska föreningar och därmed även nya egenskaper hos färgfilmen, bland annat kortare livslängd. Mer om terpentin kan du läsa om i artikeln Terpentin – Fördelar och nackdelar.

Lacknafta har använts för spädning av linoljefärg för målning utomhus sedan 1940-talet. Lacknafta är till skillnad från balsamterpentin en petroleumprodukt och regerar inte med linoljan på det sätt som balsamterpentin gör. Däremot är lacknaftans aromatiska kolväten mycket skadliga för det mänskliga nervsystemet.

Pigment

Pigmentets funktion i en färg är förstås att ge kulör. Pigmenten bidrar dock även med en mängd andra egenskaper vilket gör att pigmentblandningen för en viss kulör sätts samman inte enbart för att uppnå rätt nyans, utan även för att få färgen att fungera som avsett ur andra perspektiv. Egenskaper hos färgen som pigmenten kan påverka vid sidan av kulör är bland annat torktid, täckförmåga, beständighet och motstånd mot påväxt.

Pigmenten har olika partikelstorlekar, strukturer och vikter som gör att pigmenten beter sig olika vid blandning med olja. Man brukar bland annat prata om pigmentens oljetal som ett viktigt begrepp inom färgtillverkningen. Oljetalet avspeglar den mängd olja som krävs för att blanda en viss vikt pigment till en pastabas för färgtillverkning. Processen att finfördela pigmenten och blanda till den här pastan brukar refereras till som att ”riva pigment”. Oljetalet påverkas av oljans viskositet, pigmentets vikt, men även formen och storleken på pigmentpartiklarna i sig. Ju mindre och ju mer homogena pigmentpartiklarna är, desto mer olja kommer krävas för att pigmentet skall vilja bilda pasta. Oljetalet blir därmed högre. Beroende på färgrecept kan oljetalet i sin tur påverka beständigheten i den slutliga färgen då färgen procentuellt kommer innehålla mer eller mindre olja per volymenhet. Färger med pigment med lågt oljetal tenderar torka snabbare än färger innehållande pigment med högt oljetal.

Pigment kan delas in i organiska, oorganiska och syntetiska pigment. Syntetiska pigment kan vidare vara både organiska eller oorganiska. Organiska pigment utvinns ur djur och växter medan oorganiska pigment består av bergarter och mineraler. Syntetiska pigment framställs genom kemiska reaktioner som åstadkoms genom att till exempel blanda, värma eller oxidera olika ämnen.

Rent organiska färgämnen har generellt dålig ljusäkthet och bleks ofta snabbt varför naturliga organiska pigment inte haft någon större utbredning inom oljemåleriet. De organiska pigment som använts har alltså framförallt varit syntetiskt framställda. Oorganiska pigment har bättre ljusäkthet än organiska och till dessa hör bland andra Ockra, Umbra, Terra, Ultramarin, Cinnober och Grönjord. De flesta syntetiska pigment börjar framställas under 1700-talets andra halva i samband med det i tiden ökade naturvetenskapliga intresset, den protoindustriella tillväxten och faktorierna. Ljusäktheten bland de syntetiska pigmenten varierar stort beroende på pigmentens sammansättning. Bland de organiska syntetiska pigmenten kan nämnas Karminrött, Indigo och kimrök. Till de oorganiska syntetiska pigmenten hör bland andra järnoxidrött, järnoxidgult och järnoxidbrunt, kromoxidgrönt, kromgult, pariserblått och titanvitt.

I Colour Index (C.I) som publicerades första gången 1924 finns idag över 34000 pigment listade varför det inte är fruktbart att här försöka ge någon form av överblick över dessa. Nedan vill jag dock nämna ett några pigment som beskrivs av Kerstin Karlsdotter Lyckman i ”Historiska oljefärger i arkitektur och restaurering”. Det här är pigment som är eller har varit vanliga i oljefärg och pigmentblandningar och som också bidrar med andra viktiga egenskaper än kulör.

Blyvitt var länge det enda vita pigment som existerade inom måleriet och man vet att pigmentet använts åtminstone sedan 1100-talet. Blyvitt har under historien framställts med flera olika metoder. Gemensamt har de dock att blyplåtar utsatts för värme, fukt och kolsyra varpå blykarbonat bildas. Pigmentet bidrog till färgens torktid samt hjälpte till att bilda en hård färgfilm. Sedan 1929 är blyvitt förbjudet på grund av dess hälsofara. Istället har zinkvitt och titanvitt ersatt som vitt pigment.

Zinkvitt var det pigment som först kom att börja ersätta blyvitt I Sverige från 1850-talet. Pigmentet som sådant är dock känt sedan antiken och har använts inom det franska måleriet sedan slutet av 1700-talet. Zinkvitt är mer färgäkta än blyvitt som hade en stor tendens till gulning. Zinkvitt svärtas inte heller när det utsätts för svavelväte. Pigmentet skapar dock inte samma styrka i färgfilmen som blyvitt gör och förkortar inte heller färgens torktid på samma sätt, även om zinkoxid också kan användas som torkmedel. Zinkvitt har däremot en god effekt på mögelsvampar vilket gör att tillsats av zinkvitt motverkar påväxt av mögel. Zinkoxider har i dagens linoljefärger en fundamentalt viktig funktion, nämligen att förtvåla fettsyrorna i linoljan och bilda täta, starka och elastiska metalltvålar. Metalltvålar är alltså alkaliska sammansättningar av metaller och karboxylsyror som förlänger färgskiktens livslängd och bildas vid upphettning av linoljan till över 250 grader. Hur det här rent kemiskt fungerar vågar jag inte drista mig till att förklara grundligare, varför jag väljer att hänvisa den som önskar fördjupa sig vidare i ämnet till Arja Källbloms avhandling ”Painting treatments of weather-exposed ferrous heritage : exploration of oil varnish paints and painting skills” från Göteborgs Universitet, 2021.

Titandioxid började produceras industriellt i Norge 1918 och fick sitt stora genomslag inom byggnadsmåleriet under 1930 och 1940-talen. Titanvitt är ett pigment med hög täckkraft och tillsätts ofta för att göra färgen mer täckande. Sedan pigmentet introducerades har en mängd olika varianter av titandioxid med olika egenskaper och kristallformer existerat på marknaden. Nämnas kan dock att den ursprungliga kristallformen ”anastas” hade en hög tendens att krita, vilket dock kunde användas som en självrenande effekt.

Blymönja erhålles genom upphettning av metalliskt bly eller pigmentet blyvitt varvid pigmentet färgas orange. Enligt Vitruvius upptäcktes blymönja redan under antiken av misstag i samband med en brand. Pigmentet är svagt basiskt vilket ger en rostskyddande effekt då nedbrytande korrosionsprodukter neutraliseras. Blysåpor som bildas av blyoxiden och linoljan i blandning gör färgfilmen seg och vattentålig. Det skapar även tvålar av azealinsyra som ger en inhibitoreffekt, dvs hämmar kemiska reaktioner. I Sverige har pigmentet använts kulörgivande sedan medeltiden och korrosionsförebyggande sedan 1860-talet.

Järnoxid har använts i en enorm mängd variationer för att skapa röda, bruna och gula kulörer under historien och ingår exempelvis i Umbra, Ockra och Terra. Järnmönja, som framställs av vissa särskilda järnmalmer har en mycket god täckförmåga och är kemiskt neutralt vilket skapar ett gott rostskydd.

Kimrök består av sot från tjäror, oljor och kådrikt virke eller framställs genom att slamma pulveriserat björkkol eller helt enkelt mala träkol till pulver. Kimrök förlänger linoljans torktid på samma sätt som ljusa lerhaltiga pigment som exempelvis guldockra och piplera.

Fyllnadsmedel

Fyllnadsmedel tillsätts färgen för att linoljefärgen skall få rätt packning och viskositet samt för att förhindra att pigmentet faller ut ur oljan vid lagring. Ett vanligt fyllnadsmedel är krita av exempelvis snäckskal. Ett annat är bentonitlera som bildas av vulkanisk aska.

Torkmedel

Torkmedlen eller de så kallade sickativens roll är att påskynda torkningen av färgfilmen. Sickativ består av metallsalter av exempelvis bly, mangan, kobolt, zirkonium med flera och är egentligen samma beståndsdelar som tillsätts vid linoljans kokning. Även terpentin och kinesisk träolja har använts som sickativ. Torkmedlen har ursprungligen varit torrpulver som tillsatts vid rivningen av färgen. Under 1900-talet gick torkmedlen i allt större grad över till flytande sickativ baserat på linoljefettsyror, hartssyror eller naftensyror som tillsattes av målaren innan målning.

Sickativen har sålts under många olika kommersiella namn genom historien. Ett vanligt sickativ i historiska linoljefärger har varit pigmentet blyglete även kallat silverglitt. Ett annat är Xerotin som tycks ha haft olika innehåll beroende på tid. Vid mitten av 1900-talet skall Xerotin innehållit en blandning av bly och mangan löst i lacknafta. Tidigare verkar det dock som innehållet baserats på linoljefettsyror eller hartssyror. Xerotin introducerades på 1870-talet och under 1930-talet omtalas torkmedlet som ett av de allra vanligaste i linoljefärg.

Idag tillsätts vanligen sickativ i form av Kobolt-, Mangan- och Zirkoniumsalter i flytande form i färgen av tillverkaren. Koboltsickativ, ingår i en grupp av sickativ som kallas ”primära sickativ” (där även Mangansickativ ingår) och leder förvisso till ökade torkningshastigheter. Koboltjonernas cykliska mönster av oxidation och reduktion påskyndar dock nedbrytningen av färgfilmen. Man bör därför vara försiktig med oljor och färg som innehåller stora mängder koboltsickativ. Blysalterna som användes i de traditionella färgerna tillhör gruppen ”sekundära sickativ” och har helt andra reaktionsmönster. Blysalterna reagerade till blysåpor och medverkade även till att skapa elasticitet, god vidhäftning och väderbeständighet. De flytande sickativ som används i modern linoljefärgstillverkning har en större benägenhet att göra färgfilmen spröd.

Biocider och fungicider

Zinkoxid har en bevisad effekt mot mögel och har fungerat som fungicid i historiska linoljefärger sedan mitten av 1800-talet. I moderna linoljefärger ingår dock sällan lika höga halter av zinkoxid som i de traditionella färgerna varför tillsats av andra biocider ibland också görs. Ett sådan ämne är bland annat Tolylfluanid.

Skinnhindrande medel

För att göra färger lagringsbeständiga tillsätts ibland medel som hindrar skinnbildning i burken.


Vidare läsning

Karlsdotter Lyckman, K. (2005). Historiska oljefärger i arkitektur och restaurering. Färgarkeologens förlag. Kungliga tekniska högskolan.

Källbom, A. (2021). Painting treatments of weather-exposed ferrous heritage : exploration of oil varnish paints and painting skills. University of Gothenburg.

Sabin A.H (1905) Theory and Practice of Painting on Metal. New York

Kommentarer

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *