QoR - NOWOCZESNE AKWARELE!

Otwieram tubkę farby, pod odpowiednim naciskiem tworzywo wypływa z niej i po prostu zaczynam pracować. Ta banalna, ale jakże istotna powtarzalność użycia produktu pozwala twórcy skupić się na kwestiach z jego punku widzenia o wiele bardziej istotnych – co namalować i w jaki sposób osiągnąć zamierzony cel artystyczny. Jako  malarz , a jednocześnie osoba zajmująca się komponowaniem farb, za każdym razem kiedy otwieram tubkę i nakładam farbę jestem pod wrażeniem materiału, z którym przychodzi mi pracować. Daję się jednocześnie ponieść myślom nad jej konsystencją i funkcją, co prowadzi mnie z kolei do zastanowienia się w jaki sposób można by ją udoskonalić. Zanim zacząłem wnikliwiej studiować właściwości farb i sposób ich komponowania, postrzegałem je jako materię tajemniczą. Przyglądając się temu tworzywu od strony technologii, dochodzę do wniosku, że jest to proces jeszcze bardziej zadziwiający i fascynujący. Od dziesięciu lat zajmuję się badaniami nad tworzywami malarskimi w firmie Golden Artist Colors i muszę przyznać, że możliwości jakie dają farby wydają się być nieograniczone.

Tego rodzaju uczucia towarzyszyły mi przy pracy nad opracowywaniem farb akwarelowych QoR, które z jednej strony dają twórcom ogromne możliwości artystycznej kreacji, a z drugiej są niezwykle ciekawym polem badawczym dla firmy GOLDEN. Wkraczając na nowe terytoria technologii farb, okazywało się, że jest to teren, na którym stale stykamy się z wyzwaniami dotyczącymi niuansów kompozycji farb. To ten rodzaj wyzwań, który sprawia, że przekopujesz się przez sterty literatury technicznej, chodzisz z nieprzytomnym wzrokiem pochłonięty myślami, a w nocy wpatrujesz się w sufit, zastanawiając się jaki kolejny etap badań trzeba będzie przeprowadzić w najbliższym czasie. Jednak dla osób zajmujących się komponowaniem farb to chleb powszedni – stałe rozwiązywanie problemów i udoskonalanie materii. Dla takich chwil jednak warto żyć! 

Akwarele QoR – Początek

Szczęśliwym zbiegiem okoliczności, Mark Golden zainteresował się badaniami z dziedziny konserwacji sztuki, dotyczącymi nowego polimeru - Aquazolu® i zwrócił się do Laboratorium Działu Badań i Rozwoju firmy GOLDEN z prośbą o jego przebadanie. Na etapie wstępnych analiz ostateczne zastosowanie Aquazolu® nie zostało jeszcze do końca zdefiniowane. Ponieważ produkt końcowy miał być dopiero określony, znalezienie dla niego zastosowania mogło pójść w różnych kierunkach. Pracowaliśmy początkowo nad czterema pomysłami produktowymi,   ostatecznie decydując się na najbardziej obiecujący. Pozostałe miały być wykorzystane w późniejszym terminie.

Pierwszym krokiem w zrozumieniu jakiegokolwiek materiału jest znalezienie informacji na jego temat w literaturze specjalistycznej. Zdarza się często, że dostępne informacje ograniczają się do karty danych technicznych oraz karty charakterystyki substancji wystawionej przez producenta surowca. Powiedzieć, że karty danych technicznych oferują znikomą ilość informacji to i tak delikatnie ująć temat. Zwykle technolog opracowujący skład farby musi swoimi sposobami „wyciągać” dodatkowe informacje od producenta, zdając się na długą listę pytań i ciągnącą się tygodniami wymianę e-maili. Tego rodzaju praktyka może być zniechęcająca, biorąc pod uwagę fakt, że jest kilka tysięcy surowców oferowanych na potrzeby produkcji farb. Na szczęście, jeśli chodzi o Aquazol sytuacja przedstawiała się o niebo lepiej, ponieważ konserwatorzy stworzyli wiele opracowań opisujących szczegółowo jego działanie oraz charakterystykę starzenia się tej substancji w czasie. Fakt, iż specjaliści z dziedziny konserwatorstwa znaleźli szerokie zastosowanie dla tego materiału w swojej pracy znacznie ułatwił nam zadanie. Na podstawie swoich dotychczasowych doświadczeń stwierdzili oni bowiem, że nie będą zachodziły w nim oddziaływania międzycząsteczkowe, w związku z czym nie będzie on ulegać zniszczeniu w czasie. Nabraliśmy przekonania, że Aquazol jest w stanie sprostać rygorom prowadzonych przez nas wewnętrznych testów substancji. Niektóre zastosowania Aquazolu związane były z pełnioną przez niego funkcją materiału wypełniającego w rzeźbach oraz w przypadku prac olejnych. Konserwatorzy chętnie wykorzystują Aquazol, ponieważ pozwala on z jednej strony na nadbudowanie powierzchni pracy przed zamalowaniem, a z drugiej w przypadku wystąpienia błędu lub konieczności późniejszej interwencji konserwatorskiej, wypełnienie Aquazolem może zostać usunięte przy użyciu wody lub szerokiej gamy dostępnych polarnych rozpuszczalników organicznych. W oparciu o wcześniejsze obszary badań zyskaliśmy pewność, że warto podjąć próby zabarwienia materiału pigmentem, aby zobaczyć w jaki sposób będzie on oddziaływał z innymi rozpuszczalnymi żywicami.

Producenci Aquazolu oferują produkt o różnej masie cząsteczkowej, z których każdy charakteryzuje się odmiennymi cechami i oferuje inne korzyści. Aby określić najbardziej odpowiednią dla farb mieszankę, rozpuściliśmy najpierw próbkę każdego z nich w wodzie, chcąc stworzyć przezroczystą bazę. Później z tą przezroczystą bazą zmieszaliśmy pigmenty różnych klas chemicznych na kilku różnych poziomach ich koncentracji, co dało możliwość określenia charakterystycznych cech surowca. Jednocześnie, dodaliśmy inne żywice rozpuszczalne, które miały pełnić rolę regulatorów. Wyniki były niezwykle ekscytujące i pokazywały, że system żywiczny ma bardzo dobre naturalne cechy zwilżania oraz potencjał tworzenia spójnej powłoki. Wyniki naszych obserwacji doprowadziły do stworzenia pełnej gamy nowych farb wodnych z Aquazolem jako spoiwem, znanych obecnie jako Akwarele QoR.

Określenie właściwości farb QoR – Początek wyzwań

Gdyby było to tak proste: zmieszać ze sobą trochę spoiwa, pigment i wodę, a następnie pozwolić aby produkt ujrzał światło dzienne, dotarł do artystów, przebywał w ich studio przez dowolny czas, zachowując przy tym wszystkie swoje właściwości. Fakt, że taka sytuacja bardzo rzadko ma miejsce pozwala nam – specjalistom  zajmującym się komponowaniem farb oraz pracownikom Laboratorium Badań i Rozwoju spać spokojnie, bez konieczności martwienia się, że zabraknie dla nas pracy. W rzeczywistości istnieje ogromna liczba czynników, które trzeba wziąć pod uwagę opracowując formułę nowej linii farb. Jeśli specjalista zajmujący się opracowywaniem składu farb dobrze wykona swoją pracę, odbiorca tego produktu – artysta nawet nie będzie miał takiej świadomości. Ze swojej strony robimy wszystko, aby jak najlepiej wykonać tę niezwykle precyzyjną pracę. Staramy się przy tym przewidzieć wszystkie możliwe kwestie, które mogą się pojawić w związku z użyciem farby i usunąć ewentualne trudności zanim jeszcze twórca dostanie tworzywo w swoje ręce. Mamy jednocześnie nadzieję, że w ten sposób zgłębimy tajemnicę aktu kreacji twórczej. Aby tak się stało, musimy polegać na badaniach naukowych, stale przeprowadzać testy zastosowań materiałów, bazować na informacjach zwrotnych od twórców, a także wiedzy o działaniu materiałów zdobytych na podstawie wcześniejszych doświadczeń i projektów.

Niektóre z obszarów, na które trzeba zwrócić szczególną uwagę, i które wymagają zrównoważonego podejścia przy komponowaniu produktu to: stabilność produktu w temperaturze pokojowej, stabilność w warunkach zamarzania i rozmarzania, elastyczność, parametry wysychania, parametry ponownego rozpuszczania, skład chemiczny pigmentów, oddziaływanie pigmentów z innymi substancjami, koncentracja pigmentu, odporność mikrobiologiczna, reologia, żywotność na papierze, jasność, zdolność mieszania się z innymi markami farb akwarelowych, zagadnienia BHP, umiejętność tworzenia spójnych powłok, możliwość usuwania, żeby wymienić zaledwie część z nich. Przy opracowywaniu farb QoR chcieliśmy osiągnąć parametry podobne do tych, którymi charakteryzują się tradycyjne akwarele, oferując jednocześnie wyjątkowe właściwości syntetycznego spoiwa. Gdybyśmy stworzyli materiał zbyt odmienny od typowego tworzywa akwarelowego, twórcy przyzwyczajeni do tradycyjnych technik być może nie mogliby tworzyć w znany sobie dotychczas sposób. Z drugiej strony, gdyby różnica była znikoma, byłaby to po prostu jeszcze jedna marka dostępnych na rynku farb wodnych. 

Zakładaliśmy, że obszarem, w którym Aquazol pozwoli dostrzec wyraźną różnicę była koncentracja pigmentu. Każde spoiwo ma swoją maksymalną wartość siły „obklejania”, co oznacza, że może pokrywać każdą cząsteczkę pigmentu oraz przestrzenie pomiędzy. Parametr ten jest określany mianem wartości krytycznej stosunku objętościowego pigmentu do spoiwa - Critical Pigment Volume Content (CPVC). Koncentracja pigmentu poniżej tej wartości oznacza, że jest wolny potencjał spajania, zaś wartość powyżej oznacza, że materiały stają się kredowe, zbrązowiałe, bądź też kiedy farba już wyschnie zachodzi zjawisko uwalniania się pigmentu i mieszania z warstwami położonymi wyżej. Z uwagi na kontrolowaną masę cząsteczkową oraz dużą gęstość elektronów w funkcjonalnych grupach Aquazolu, oczekiwaliśmy, że można będzie ‘upakować’ więcej pigmentu. Byliśmy jednak mile zdziwieni widząc ile pigmentu jesteśmy w stanie zmieścić w tym materiale. Każdy pigment jest inny, a na jego maksymalną koncentrację wpływa charakterystyka chemiczna, obróbka powierzchni, morfologia (kształt) oraz pole powierzchni. Oznacza to, że dla każdego z 65 pojedynczych pigmentów użytych w linii QoR musieliśmy określić maksymalną ilość pigmentu, którą przyjmie spoiwo, a następnie przetestować jakie wartości są najbardziej korzystne dla utrzymania optymalnych wiązań. Każdy pigment ma swoją własną osobowość. Niektóre są bardzo przyjazne i łatwo jest je ustabilizować, podczas gdy inne są niezwykle oporne, a ich ustabilizowanie może przysparzać sporych trudności.

Cechy te mogą się dodatkowo różnić od siebie, w zależności od właściwości chemicznych danej rodziny pigmentów, a także dodatkowych działań wykonanych na danym pigmencie przez producenta. Niestabilność pigmentu może przyjmować formę znacznego rozwarstwienia, co objawia się gęstą warstwą przezroczystej substancji wypływającej z tubki przy jej otwarciu. W innych przypadkach brak stabilności pigmentu można zauważyć w formie flokulacji, która występuje, jeśli dany pigment ma skłonność do skupiania się w jednym miejscu. Tego rodzaju zjawisko daje się zaobserwować w czasie.

Aby dokonać testu stabilności pigmentu korzystamy z przyspieszonej techniki postarzania materiału. W procesie tym próbki farb są przechowywane w podwyższonych temperaturach przez dłuższy czas, jak również są poddane powtarzalnym cyklom zamrażania i rozmrażania. Jeśli w tym czasie zostanie zauważony jakiś problem związany ze stabilnością, zastanawiamy się nad użyciem odpowiedniego dyspergatora, który pozwoli na stabilne ułożenie cząsteczek pigmentu w przestrzeni farby. Jest wiele dostępnych opcji dotyczących dyspergatorów, jednak chemia surowców, które wybieramy do kompozycji naszych farb musi nie tylko zapewniać stabilność w naszym systemie, ale również być kompatybilna z innymi markami akwarelowymi wyprodukowanymi na bazie gumy arabskiej.

Reologia (plastyczność) farby akwarelowej to inny ciekawy aspekt tego tworzywa. Ponieważ jest to materiał w założeniu znacznie rozcieńczany wodą, jakakolwiek właściwość, która może w tym pomóc jest postrzegana jako atut. W farbach QoR, większość parametrów reologii każdej farby opiera się na interakcjach naturalnego pigmentu wewnątrz produktu. Jednakże, mając do czynienia z materiałem, którego zasadniczą cechą jest zmniejszanie się lepkości wraz ze wzrostem szybkości ścinania, możemy z łatwością wycisnąć go z tubki, jak również mieszać z wodą. Następnie, kiedy produkt umiejscowiony jest już na palecie, powinien powoli ponownie się zestalić. Zakres zmniejszania się lepkości ze wzrostem szybkości ścinania się musi być kontrolowany, pozwalając jednocześnie, żeby każdy z pigmentów miał swoją naturalną konsystencję. Przyjrzeliśmy się szerokiej gamie tiksotropowych zagęstników, które dawałyby nie tylko kontrolę nad lepkością i reologią, ale również nie wpływałyby negatywnie na rozpuszczalność wtórną i mieszanie. Naturalnie, takie tworzywo musiało być kompatybilne z innymi markami produktów w momencie ich łączenia. Materiały te były wykorzystane na najniższym możliwym poziomie pozwalającym na kontrolę konsystencji produktu, przy jednoczesnym unikaniu maskowania naturalnych właściwości pigmentów w tym systemie. W czasie opracowywania linii QoR, zadaliśmy wiele pytań artystom pracującym z tym tworzywem. Interesowało nas między innymi jakie są ich oczekiwania w stosunku do materiału, z którym pracują. Najczęściej słyszeliśmy odpowiedź – farby czyste i jasne. Inną często poruszaną kwestią było zagadnienie odporności na działanie światła. W procesie dobierania czynników barwiących, w pierwszej kolejności przyglądaliśmy się pigmentom znanym ze swojej stabilności i światłotrwałości, a następnie wybieraliśmy spośród nich najczystsze i najjaśniejsze. Ponadto, Aquazol ze swojej natury ma mniej bursztynową barwę niż guma arabska, co nadaje nowej linii farb dodatkową jasność.

W przypadku farb wodnych, gdzie znakomita większość technik malarskich opiera się na nakładaniu cienkich powłok przypominających plamy barwne, kwestią niezwykle ważną z punktu widzenia jakości farby jest rozdrobnienie pigmentu. Stopnie rozdrobnienia zostały określone w stosunku do przestrzeni barw oraz jasności każdego pigmentu. Te z kolei były weryfikowane z partii na partię przy użyciu miernika zmielenia. W procesie produkcji farb QoR stosuje się bardzo ściśle określone specyfikacje zmielenia.

Materiał jest ucierany w powtarzających się sekwencjach, do czasu, kiedy osiągnięty zostanie wcześniej określony poziom rozdrobnienia dla każdej farby. Cały proces jest dopasowany do naturalnej wielkości cząsteczek pigmentu. Dla przykładu, kolory ziemi są ze swej natury bardziej gruboziarniste, podczas gdy syntetyczne pigmenty organiczne, jak np. magenta chinakrydonowa, mają o wiele mniejsze cząsteczki, wymagające drobniejszego ucierania. 

Oprócz takich czynników wpływających na czas schnięcia farby jak warunki panujące w studio malarskim oraz chłonność podłoża, również substancje pochłaniające wilgoć odgrywają w tym procesie istotną rolę, wpływając na zachowanie się farb akwarelowych na palecie. Niektóre z tych uwielbiających wodę materiałów zostały opracowane w sposób pozwalający utrzymać się w utwardzonym produkcie, służąc pomocą przy ponownym nawilżaniu go wodą, jak również umożliwiając dodatkowe uplastycznienie spoiwa. W przeciwieństwie do innych farb, akwarele są produktem wyjątkowym - niemalże taka sama liczba twórców używa ich prosto z tubki w formie mokrego produktu, jak i wyciska zawartość tubki, pozwalając żeby produkt wysechł, a następnie korzysta z tworzywa zwilżając wyschniętą masę. Oznacza to, że możliwość zwilżania naszego produktu na poziomie podobnym lub lepszym niż akwarele na bazie gumy arabskiej była kwestią niezwykle ważną. W tym obszarze należy utrzymać odpowiednią równowagę. Zbyt duża ilość substancji pochłaniającej wilgoć może sprawić, że w warunkach podwyższonej wilgotności materiał będzie nadmiernie lepki, podczas gdy zbyt mała jej ilość będzie dawać materiał bardzo twardy i wolno reagujący na zwilżanie. Przed ostatecznym ustaleniem odpowiedniej mieszanki oraz poziomów najbardziej dopasowanych do charakteru każdej farby przetestowaliśmy różne proporcje lotnych i pół lotnych substancji pochłaniających wilgoć w różnych warunkach klimatycznych.

Na możliwość zwilżania wyschniętych farb wodnych ma wpływ również spoiwo. Wymóg ten musi być prosty do osiągnięcia i powtarzalny. Jeśli w spoiwie miałyby zachodzić oddziaływania międzycząsteczkowe lub miałby on stale koagulować, zdolność wody do rozpuszczania farby byłaby ograniczona. Aby zapewnić farbom QoR stałą możliwość ponownego rozpuszczania, poddaliśmy je różnym przyspieszonym technikom postarzania (cykle QUV UV-A oraz wystawienie na działanie 510 Mj/m2 lamp ksenonowych o wyładowaniu łukowym, przy różnych gęstościach, od 40% współczynnika odbicia na papier akwarelowy do 10-milicalowego obniżenia poziomu na kartach 2DX), a następnie przetestowaliśmy tempo zwilżania w porównaniu z materiałem nie poddanym ekspozycji. Dodatkowo, w celu zweryfikowania prawidłowości, że samo ciepło nie wpłynęłoby negatywnie na rozpuszczalność materiału, poddaliśmy analizom próbki, które były przechowywane przez dłuższy czas w temperaturze około 49° C (120°F).  Po roku przechowywania materiału w tych ekstremalnych warunkach zaobserwowaliśmy stały poziom dotychczasowych parametrów i łatwość ponownego rozpuszczania.

Farby akwarelowe QoR zostały przetestowane pod kątem tworzenia powłoki barwnej oraz przylegania do podłoża przy grubości 10 milicali na lakierowanych kartach. Zdolność tworzenia dobrej powłoki farby wodnej, nawet przy zwiększonej grubości warstwy da twórcom preferującym pracę z bardziej kryjącymi farbami dodatkowy komfort pracy. Przy tego rodzaju technikach, artyści mogą używać farby z minimalną ilością wody i/lub dodawać biel tytanową QoR dla uzyskania efektów podobnych do gwaszu. Ponieważ koncentracja pigmentu w farbach QoR jest wysoka, pozwoli to na szybsze pokrywanie leżących poniżej warstw. Dodatkowo, zaobserwowaliśmy dobrą przyczepność do wielu podłoży, które nie są tradycyjnie kojarzone z farbami akwarelowymi, jak np. matowione płyty Mylar® czy podłoża akrylowe.
W efekcie zaangażowania znacznych środków laboratoryjnych oraz przeprowadzeniu około 1.500 prób, możemy przedstawić Państwu naszą nową linię produktów. Mamy nadzieję, że eksperymentując z farbami QoR twórcy odnajdą w nich tworzywo, dzięki któremu będą nie tylko osiągać efekty dostępne im przy udziale tradycyjnych farb akwarelowych, ale również będą przekraczać granice i poszukiwać nowych środków twórczej ekspresji.

autor: Ulysses Jackson