Článek osvětluje postup zpracování odstínů barev v průmyslovém, manufakturním prostředí. Tónování odstínů probíhá kombinací bílé báze jednotlivého systému (vápenného či silikátového) a k tomu určených monochromatických pigmentů. Přitom u monochromatických tónů se jedná o nejsytější, nejsilnější barvu. Monochromatické pigmenty tedy mohou být použity i jako samostatná barva.
Příklady komobinací
VÁPENNÝ SYSTÉM
- Romanit – Romanit bílý + 9 monochrom. pigmentů R10–R90,
- Athenit – Athenit bílý + 9 monochrom. pigmentů A10–A90.
SILIKÁTOVÝ SYSTÉM
- Soldalit – Soldalit bílý + 12 monochrom. pigmentů Soldalit 9001S–9012S,
- Granital – Granital bílý + 10 monochrom. pigmentů Farbkonzentrat 9001–9010.
Základním předpokladem pro úspěšné tónování barev je barevná předloha požadovaného odstínu. Pokud je vznesen požadavek na odstíny zářivé, např. zelené, červené či oranžové, musíme tuto zakázku odmítnout, popř. se snažit požadavek pozměnit a vysvětlit praktické výhody anorganických pigmentů, tzn. především světlostálost – odolnost vůči UV záření.
Dalším podstatným kritériem je vhodná volba pojivové báze. V památkové péči se používají převážně minerální pojiva – vápno a silikát. U čistého vápenného nátěru, kde vápno splňuje jak funkci pojivovou, tak i roli plniva a pigmentu, je schopnost vázat barevný pigment omezená. Při volbě sytějších barevných odstínů je proto nutné dodat větší množství pomocných aditiv (akrylátu, kaseinu, celulózy atd.), která tento pigment udrží. Při zvýšení poměru nad 5 % organických látek (pomocných aditiv) je pak otázkou, zda se ještě jedná o barvu vápennou, či už o barvu akrylátovou s vápenným plnivem. U KEIMFARBEN je garantováno, že (nejen) vápenné systémy obsahují vždy max. 5 % organických látek a že vápno je minimálně tři roky odležené.
U nátěrů silikátových, které mají jako nátěry vápenné skvělé stavebněfyzikální vlastnosti, je vázací schopnost draselného vodního skla lepší. Je zde tedy možné spolehlivé použití sytějších odstínů minerálních pigmentů. Je důležité zmínit, že barvy na bázi draselného vodního skla – silikátu – jsou jako jediné přesně definované normou. Německá DIN 18 363 jako jediná norma na barvy přesně definuje čistě silikátové a disperzně-silikátové barvy, resp. maximální podíl organických složek v nich. Pokud je tedy barva vyrobena dle této normy, existuje garance, že neobsahuje více organických příměsí než 5 % hmotnostního podílu. Stává se, že tato hranice je výrazně překračována. Nejedná se pak o barvu silikátovou, kde draselné vodní sklo se pojí chemicky s podkladem, ale spíš o barvu akrylátovou.
Výroba a tónování odstínů
Pod pojmem výroba barev rozumíme manufakturně-průmyslovou výrobu práškových směsí, následně i tekutých standardizovaných bílých a monochromatických past. Proč manufakturně-průmyslová výroba? Slovem manufakturně máme na mysli, že díky používání výhradně anorganických pigmentů musí každý míchací krok být důkladně ověřen – zkontrolován člověkem. Na druhou stranu se používají velice moderní technologie – softwarová kontrola odstínů, automatizovaná výroba, plně počítačem řízené skladování, vývoj a vylepšování barev v nanooblasti aj. Pod pojmem tónování rozumíme výrobu barevných odstínů, při použití bílého základu a pastovitých pigmentů.
Výroba základních práškových směsí a past
Bílá základní báze a monochromatické pigmenty, se kterými pracujeme při tónování, se vyrábějí v hlavním výrobním závodě u německého Augsburgu, kde firma Keim sídlí již mnoho desítek let. Na začátku výrobního procesu je velice pečlivá a neustálá kontrola vstupních surovin. Firma je především známa a historicky proslavena přípravou směsí anorganických, minerálních pigmentů s dalšími komponenty, které mají za úkol sjednotit reakční rychlost s pojivem.
Právě tento postup byl roku 1878 zakladateli firmy Adolfu Wilhelmu Keimovi patentován. Na základě tekutého draselného vodního skla, minerálních plniv a anorganických pigmentů vyvinul systém pro omítky a nástěnné malby, které se s minerálním podkladem velice stabilně spojí. Zároveň byla tato povrchová úprava omyvatelná, odolná vůči povětrnostním vlivům a kyselinám a také stálobarevná. Přestože byly silikátové barvy všeobecně známé již od středověku, A. W. Keim tento systém zdokonalil a umožnil mu proniknutí na trh pro běžné použití. Lze jej nazvat vynálezcem moderní minerální barvy. Ještě dnes je především ve Švýcarsku celá řada prokazatelných referencí (historická fasáda na radnici městečka Schwyz nebo domy v centru města Steim am Rhein) z let 1885–1897, dokazujících odolnost tohoto systému.
Keim definoval speciální malířské techniky A-, B- a C-Technik, které se používají dodnes. Aplikaci práškového pigmentu s destilovanou vodou na minerální podklad s následným zafixováním draselným vodním sklem nazýváme A-Technik – Künstlerfarben – umělecké barvy. V případě B-Technik – Dekorfarben – dekorační barvy a C-Technik – Purkristalat se pigment dopředu smáčí v draselném vodním skle a následně aplikuje na minerální podklad. Všechny produkty pro tyto techniky jsou i dnes dostupné.
Vraťme se ale do přítomnosti, k výrobě práškových směsí pro výrobu základních monochromatických směsí či bílých základů a past. Aby bylo následné tónování z past vůbec možné, musí být už samotná výroba těchto past velice pečlivá a přesná. Proces je kontrolován zkušenými odborníky a receptura je navržena speciálním softwarem. Prášková směs je kombinací pigmentů a základní práškové hmoty (Grundmasse), skládající se z minerálních plniv a popř. i nejrozšířenějšího bílého pigmentu – oxidu titaničitého (titanové běloby). Prášková směs se může skládat maximálně z 50 % pigmentů a 50 % Grundmasse. Finální tekutá směs tedy při 50% sušině obsahuje max. 25 % pigmentů a 25 % Grundmasse.
Výroba menších šarží práškových směsí.
Pracovník ve výrobě má z počítačového systému vygenerovanou recepturu výroby monochromatického tónu. Smíchá uvedené množství pigmentu a základní práškové hmoty a následně malý vzorek odebere a předá do speciální části míchací laboratoře. Zde jej převezme odborník a posoudí, zda barevná směs odpovídá definované předloze (speciálnímu vzorníku Keim z r. 1993) a zda se může daná šarže dále vyrábět. Když je ve vzorku odchylka, navrhne korekci, která se ve výrobě musí provést. Finální práškový vzorek se umístí do sáčku, označí a uloží do archivu, kde se vzorky skladují 50 let.
Kontrola práškových pigmentových směsí.
Takto smíchaná prášková směs se následně promíchává již vyloženě průmyslovou technologií. Z velkých nerezových zásobníků se systémem trubek dodá kapalná složka, což je opět bílý základ s pojivem, nebo samostatné pojivo s aditivy. Dochází k důkladnému promíchání výsledné pasty. Zde se opět odebere vzorek, nanese na speciální papírovou kartičku a kvalitář výroby posoudí, zda je výsledný odstín v pořádku. Pokud ano, pasta se stáčí do kyblíků, IBC či TNT kontejnerů a rozesílá do světa.
Tónování odstínů
Tónování odstínů se provádí v jednotlivých pobočkách po celém světě stejně a ze stejných vstupních materiálů. Je vyvoláno poptávkou po daném typu a odstínu barvy. Při tónování barevných odstínů se zpravidla setkáváme se čtyřmi následujícími druhy možného postupu.
Tónování standardních odstínů (dle vlastního vzorníku) ve výrobě
V případě, že dojde k výběru standardního odstínu, který je definovaný vlastním vzorníkem, existuje v používaném počítačovém systému databáze receptur pro daný typ odstínu a pojiva. Tato databáze obsahuje v ČR více než 7000 barevných odstínů na bázi anorganických pigmentů. V mateřském závodě, který dodává celosvětově, přibývá až 6000 nestandardních odstínů ročně.
Důkladné promíchání barvy při tónování – jedna šarže 400 kg.
Do systému se zadá prvotní zakázka, uvede se požadované množství pro výrobu. Na základě množství a uložené standardní receptury systém propočítá množství bílého základu a jednotlivých pigmentů. Standardní pracovní postup, tedy navažování, míchání, kontrola, stáčení a archivace, je stejný jak pro výrobu jednoho kg, tak až pro množství 500 kg (v Německu až 4700 kg) barvy v jedné šarži. Postup se liší pouze ve velikosti míchacích nádob a samotných míchacích zařízení. Je tím dosaženo maximální jednotnosti odstínu v šarži.
Pracovník ve výrobě odváží bílou základní barvu, která zároveň slouží jako báze podle dané receptury. Do ní pak následně, v případě malé zakázky s přesností na setiny gramu, dodá uvedené množství pigmentové pasty. Receptury jsou koncipovány tak, že se používá vždy maximálně kombinace tří pigmentů a bílého základu. Tato směs se pak míchacím zařízením po dobu min. 5 minut důkladně promíchá. Pracovník ve výrobě odebere vzorek barvy a natře ji na speciální impregnovanou papírovou kartičku s jemnou strukturou.
Tato kartička se umístí na cca 5 minut do sušárny zahřáté na 60 °C. Po vyschnutí vzorku dochází k vizuální kontrole a porovnání odstínu vyrobené barvy se standardizovaným vzorníkem pod speciálními zářivkami s přirozeným denním světlem. V případě, že je v odstínech patrný rozdíl nebo chce pracovník změřit odchylku od předlohy, umístí tento štítek do snímače X-Rite – digitálního spektrometru. Ten během pár sekund vyhodnotí výši odchylky od původního odstínu a vypočítá množství pigmentu nutné k namíchání odpovídajícího odstínu. U prvních dodávek barev dle vzorníků Keim dochází k odchylkám minimálně. Po kontrole je barva určena k expedici. Kartička se zaschlým vzorkem barvy se společně s označením receptury uschová do šanonu, kde se archivuje po dobu deseti let. Slouží pak především jako předloha, nově definovaný vzor barevného odstínu, když je následně doobjednáván.
Nátěr na speciální impregnovanou kontrolní kartičku.
Tónování nestandardního odstínu dle předlohy ve výrobě
Pracovní postup tónování barevného odstínu, který není přesně definován dle vzorníku Keim, ale liší se i lehkou nuancí, je výrazně komplikovanější. Jako předloha může sloužit standardní vzorník konkurence, odebraný kus omítky, kus látky (např. kravata), tekutý vzorek konkurenčního výrobce, popř. tekutý vzorek, který byl namíchán přímo na stavbě dle stávající barevnosti nebo požadavku (viz dále). U fyzických vzorků omítek se starou barvou je potřebná velikost alespoň 3 x 3 cm. Barevný vzorek, například kus omítky, se upevní do snímače digitálního spektrometru. Ten provádí snímání povrchu barvy při různých vlnových délkách světla. Toto měření se provádí 5x po sobě, kdy se kus omítky po jednotlivém snímání vždy o něco ve snímači posune. Je tím zaručeno, že snímání z povrchu omítky bude dostatečně reprezentativní.
Snímaná data ze spektrometru se zpracovávají softwarem v počítači, který výpočtem navrhne několik kombinačních variant použití pigmentových past. Technik ve výrobě pak vybere nejlepší variantu. Na základě vybrané varianty (receptury) vyrobí vzorek nového barevného odstínu: do bílého základu naváží s přesností na desetinu gramu pigmenty a směs důkladně míchacím zařízením promíchá. V této fázi se vyrábí 0,5 kg barvy, a to jako referenční barva. Takto vyrobený barevný vzorek se štětcem aplikuje na papírovou kartičku. Ta se opět nechá vysušit v sušárně a po úplném zaschnutí se barevný odstín vizuálně porovná pod speciálními zářivkami s původní předlohou. Zaschlý vzorek barvy na papírové kartičce se vloží do spektrometru a počítač po několika měřeních vyhodnotí barevný odstín v porovnání s předlohou.
V případě, že počítač a technik vyhodnotí odchylku od předlohy dle přísných firemních standardů jako vyšší, tzn. Δ > 0,3, je nutno tuto barvu dále upravovat. Pro představu, odchylka Δ = 0,3–0,5 znamená pro necvičené oko prakticky nerozeznatelný rozdíl, Δ = 0,6–1,0 je rozdíl již patrný pro běžné vnímání a při Δ > 1,0 se jedná o jiný barevný odstín. Další úprava referenčního vzorku spočívá v dodání pigmentů, popř. bílého základu, již do připravené směsi. Tuto úpravu navrhuje při porovnávání předlohy a vzorku také počítač, opět ve více variantách. Je pochopitelné, že z již namíchané směsi není možné pigmenty ubírat, ale že se musí pouze dodávat. Směs se po doplnění pigmentů či bílého základu důkladně promíchá, barva se nanese na papírovou kartičku, která se nechá vysušit, a pak se opět kontroluje technikem i počítačovou spektrometrií. Ve většině případů stačí kýžený odstín dolaďovat takto pouze jedenkrát. Ve výjimečných případech se stane, že dolaďování pigmentů či bílého základu není ani po 3–4 měřeních dobré (Δ > 0,5), technik se musí vrátit úplně na začátek a zvolit jinou počáteční recepturu. Celý proces se opakuje.
Pokud odstín odpovídá, receptura se přepočítá na množství 1 kg, uloží do systému SAP a daný odstín se může vyrábět jako v případě standardizovaných odstínů dle vlastní vzorkovnice. Po výrobě celkového množství se barva kontroluje znovu. Porovnává se kartička zhotovená při laboratorním míchání s kartičkou s barvou vyrobenou ve větším množství. V případě, že vizuální kontrola i kontrola spektrometrem jsou v pořádku, barva se stáčí do připravených kyblíků a je připravena pro expedici.
Tónování nestandardního odstínu na stavbě technikem
K tónování nestandardního barevného odstínu na stavbě dochází v případě, kdy nelze odebrat fyzický vzorek nebo zadavatel požaduje namíchání odstínu a vysazení vzorku přímo na objektu. Při vnímání barevného odstínu hraje roli mnoho faktorů (např. zbarvení okolních objektů, okolní zeleň, přirozené osvětlení fasády…). Proto vždy doporučujeme vysadit barevný vzorek přímo na danou fasádu.
Technik použije k namíchání barevného odstínu bílý základ a pigmenty stejně jako při výrobě v závodě při tónování. Namíchání se provádí manuálně: technik na základě svých zkušeností přidává do bílého základu pigmenty tak dlouho, až docílí výsledného odstínu. Poté natře vzorek na fasádu a nechá ho dostatečně vysušit, a to buď přirozenou cestou, nebo za použití horkovzdušné pistole. Po dostatečném vyschnutí dojde k vizuálnímu vyhodnocení barevného odstínu. Pokud „není v pořádku“, dochází k opakování postupu. Přidávají se pigmenty nebo bílý základ, vysadí se na fasádu atd. Odsouhlasený tekutý barevný vzorek poté ve výrobní laboratoři slouží jako předloha pro vytvoření receptury nového nestandardního odstínu. Postup vzniku receptury je popsán v předchozí kapitole.
Tónování nestandardních odstínů na památce restaurátorem
Tónování restaurátorem na stavbě by vydalo na další článek. Zde se jedná o čistě subjektivní zpracování, kdy si restaurátor sám nastavuje ředění barev a přidávání pigmentů podle zkušeností a optického vnímání. Pigmenty jsou v lazurním systému nastaveny ještě jemněji. Kvalita materiálů je zde rozhodující.
Robert Plaskura, Keimfarben, s.r.o.
Literatura
- Wohl, Marion: Mineralfarben, Zürich 1993.
- Keim, Adolf Wilhelm: Über die Maltechnik, Leipzig 1903.
- Schmidt, Christian: Fünfzig Jahre KEIM’sche Mineralfarben, Zürich 1928.
- Norma ČSN EN 459-1.
- Norma ČSN EN 1062-1.
- Norma DIN 18 363.
Publikováno ve sborníku semináře STOP Identifikace barev v památkové praxi, 2015, a ve Zpravodaji STOP č. 2/2017 Práce s barvami v památkové péči. Autorsky upraveno.
