ИССЛЕДОВАНИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ВОСТОЧНЫХ ЛАКОВ. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Пленкообразователем восточных лаков является очищенный и обработанный сок деревьев семейства анакардиевых, или сумаховых (Rhus) [1]. Но для целей окраски применяют сок только некоторых деревьев этого семейства: сумаха китайского (Rhuschinensis)¹, японского лакового дерева (Rhus succedanea), сумаха лаконосного, называемого также лаковым деревом (Rhus verniciflua, или vernicifera)². Иногда эти деревья в литературе, не относящейся к биологии, путают и между собой, и с сумахом ядовитым (Rhus toxicodendron). Лак можно получить из соков всех указанных выше деревьев, но эти соки содержат разные количества пленкообразователя, воска, таннинов. Наибольшее содержание пленкообразователя имеет сок лакового дерева, растущего в Китае (Зап. Хубэй, Зап.Сычуань, Шэньси), Японии (главным образом на острове Хондо), в горных районах Юго-Восточной Азии, Вьетнама. В Бирме лаковым называют дерево Melannoreausitataсемейства анакардиевых [2]. В бывшем СССР местами произрастания отдельных видов сумаховых являются горные районы Крыма, Кавказа, Туркменистана, Дальний Восток и Курильские острова. Сумах ядовитый произрастает также в США и Канаде. Общим для этих деревьев является токсическое воздействие их соков на организм человека в целом и кожу в частности.

Изложим кратко историю исследования состава и свойств соков, образующих при высыхании лакокрасочные покрытия, известные как восточные лаки. До 20-х гг. нашего века литература описывала биологию различных представителей семейства анакардиевых, места их произрастания и возделывания. С 20-х гг. начинается изучение химического состава их соков. Японский исследователь Маджима [3] в 1922 г. выделил основной компонент японского лака и назвал его урушиолом. Он установил, что это фенол, имеющий ненасыщенную углевородную цепь. В США Мак Найр [4] изучал токсикогенное действие продуктов сумаха на человека, его работы продолжили Масон и Шварц, выделив ядовитые компоненты из урушиола [4]. К 40-м гг. количество публикаций, посвященных изучению состава сока лакового дерева, резко возросло. К 1945 г. Давсон уточнил состав урушиола и выявил, что он представляет собой смесь полифенолов (пять соединений), различающихся составом углеводородного радикала [5,6].

Далее, в 60-е гг., выделилось несколько приоритетных направлений исследований, по-видимому, вызванных прикладными целями промышленности. Это следующие темы:

- исследование строения и длины углеводородной цепи, других компонентов сока лакового дерева (США, Япония) [7-9];

- изучение эксплуатационных свойств лаковых пленок и влияние условий формирования из них (Япония, Англия) [10-15];

- модифицирование урушиола - кетонами, маслами, синтетическими полимерами (Япония, Китай) [16-19];

- моделирование и направленный синтез синтетических аналогов урушиола (Япония) [20-21].

В СССР в это время (40-е - 50-е гг.) появилось лишь небольшое число работ по изучению биохимии сумаха [23, 24]. Только в 70-х гг. в нашей стране были опубликованы работы по изучению аллергенного воздействия сумаховых на организм человека [4, 25].

Распределение литературных источников по годам неравномерно, например, оно минимально в предвоенные и военные годы нашего столетия, в то время как сразу после II мировой войны резко возрастает. В военные годы, по-видимому, шли интенсивные и глубокие исследования, но они были "закрыты". Обоснования этого факта таковы - в Англии составы на основе урушиола использовались в качестве долговечных покрытий для подводной части судов [1].

С 80-х гг. в японских источниках начинают встречаться публикации, касающиеся уже не изучения модельных лаковых систем, а древних технологий лаковой живописи [26-28, 35]. Середина 80-х гг. отмечена появлением публикаций, посвященых проблемам реставрации, хранения и методам исследования лаковых произведений в других странах [29-35]. Первые рекомендации по восстановлению разрушенного лака в Японии заключались в полной очистке предмета от старого лака и нанесении лака заново [28]. Затем для укрепления отслоений стали рекомендовать использовать сырой сокуруши и составы на его основе [28]; полимеры: поливиниловый спирт, поливинилбутираль, полиакрилаты; растительные клеи, например, водный клей - фунори (из красной водоросли Gloiopeltis furcata, произрастающей около побережья Китая и Японии) [26], рисовый отвар [35] и даже воски [34].

В заключение необходимо отметить, что большая часть литературы посвящена самым известным из восточных лаков, китайским и японским, но существует литература и о лаках из Бирмы, Индокитая и Вьетнама [36-39]. К настоящему времени известно, что во всех лаковых составах, вне зависимости от места получения лака, пленкообразователем является урушиол. Однако соотношение компонентов в составе урушиола, полученного в Японии, Китае, Вьетнаме или Бирме, в результате разных климатических условий, различно [40-42]. Так, вьетнамский пленкообразователь, называемый иногда лаккол, имеет меньшее содержание полифенола с боковой углеводородной цепью С15 с тремя двойными связями, чем урушиол. Как известно, состав вещества отражается на его свойствах. Поэтому из-за пониженной степени ненасыщенности вьетнамский лак медленнее высыхает, дает менее глянцевое и твердое покрытие.

По своей природе лак - это эмульсия типа вода-масло. На воздухе его исходно желтовато-белый цвет за несколько минут изменяется на светло-коричневый, а несколькими часами позже сырой лак становится вязким и твердым, образуя темно-коричневую необратимую пленку. Основной компонент лака урушиол - это смесь трех-замещенных производных полифенолов, содержащих полиолефиновые боковые цепи с одной до трех двойных связей. Полученный в Японии, он содержит: 85-91% урушиола, 3% лаккола, около 3% камеди и полисахариды; азотсодержащих веществ около 2,3%, воск, воду и летучие вещества [39, 43].

В начале процесса высыхания сырого лака урушиол окисляется с помощью фермента оксидазы, образуя о-гуанон. Он вступает во взаимодействие с урушиолом, образуя димер и так далее. Далее имеют место два процесса, идущих параллельно: энзимный рост цепи и полимеризация по двойным связям. В результате образуется трехмерная структура с высокой степенью сшивки . Отверждение лака происходит только во влажной среде (55% влажности) при температуре 35-45°С, в присутствии ионов металлов [43]. После высыхания лаковая пленка имеет высокую степень твердости, глубокий блеск, высока ее адгезионная прочность с деревом, металлами, керамикой, кожей, камнем. Покрытия выдерживают длительное воздействие горячей воды и имеют прекрасную биостойкость. Недостатком лака уруши является их невысокая светостойкость покрытий [44], проявляющаяся сначала в уменьшении блеска, затем приводящая к уменьшению эластичности и, наконец, к полной утрате адгезионной связи покрытия с основанием.

В качестве модификаторов составов на основе уруши использовали следующие масла: тунговое - в Бирме [40], периллы - в Японии, деревянное - в Китае [39]. Это замедляло высыхание лака, но масло придавало больший блеск и повышало эластичность лаковой пленки. Чтобы повысить клейкость состава, в Бирме в лак добавляли отвар рисовой шелухи, а в Японии - водную вытяжку из водоросли фунори в качестве межслойного адгезива.

Итак, к настоящему времени достаточно хорошо известны различные составы и техники нанесения лаков на основе уруши [27-30]. Данный сборник является первым обобщением по этой тематике в нашей стране. Следующим этапом в изменении подхода к реставрации и хранению восточных лаков должно быть проведение комплексного технологического изучения авторских составов и техники, соотнесение их с известными техниками восточных лаков. И только затем следует приступать к поиску оптимальных методов реставрации каждого конкретного экспоната. Хранить произведения восточного лакового искусства, по-видимому, необходимо вдали от прямого воздействия солнечных лучей, используемое освещение должно быть снабжено УФ-фильтрами.

Примечания

1. Используется для дубления и окрашивания кожи.

2. Из сока получают и лак, и японский воск.

Литература

1. Вульф Е.В., Малеева О.Ф. Мировые ресурсы полезных растений: Пищев., кормов., лекарств, и др.: Справочник. Л.: Наука, 1969.

2. Лазарев В.М., Чеснокова И.Ф. Англо-латино-русский словарь-справочник древесных и кустарниковых пород. М.: Лесная промышленность, 1966.

3. Majima R. Uber den Hauptbestandteil des Japan-Lacks. XVIII. Milt: Stellung der Doppelbindungen in der Seitenkette des Urushiols und Beweisfuhrung, dass das Urushiol eine Mischng istVBer. Dtsch. chem. Ges. Abt. B. (Abhandl.) 1922. Jg. 2, № 1-2. S. 172-191.

4. ЕмельяновА.С. Сумаховые дерматитыу населения ЮжныхКурильских островов: Автореф. дис. канд. мед. наук//Ленингр. сан.-гигиенич. мед. ин-т. Л., 1976.

5. Symes W.F., Dawson C.R. Poison-ivy "uruschiol'V/JJ^mer. chem. soc. 1954. V. 76. № 11. P. 2959-2963. - Реф.: РЖ Химия/ВИНИТИ. 1955. № 7. 11788.

6. Symes W.F., Dawson C.R. Separation and structural determination of the poison-ivy urushiol, cardanol and cardol//Nature. 1953. V. 171. № 4358. P. 841-842. - Реф.: РЖ Химия/ВИНИТИ. 1954. № 8. 23521.

7. Миягава Итиро, Симодзато Нобуо. Синтез японского лака/ZNagoya sangyo kagaku kenkyusho kenkyu hokoku. - Res. rep. Nagoya industr. sci. res. Inst. 1959. №11. P. 26-28 (япон. яз.) - Реф.: РЖ Химия/ВИНИТИ. 1963. № 15Т240.

8. Garner H. Techical Studies of oriental lacquer//Stud. in conserv. 1963. V. 8. № 3. P. 84-98.

9. Kenjo Toshiko and Mabuchi Hisao. Determination of copper, iron and manganese in Japanese lacquers by atomic absorption spectroscopy//Cultural property and analytical chemistry: 2nd Int. sympos. on the conserv. a. restor. of cult, prop., Yokyo a. Ysukuba, Japan. 27-30 Nov. 1978. Tokyo, publ. 1979. P. 63-69.

10. Kumanofani Ju. Наука и технология лака и лаковых традиций//РЖХим., 9Н73.

11. Офудзи Тютан. Сушка лаковых пленок//Кадаки. 1958. V. 28. № 11. Р. 279. (Япон. яз.) - Реф.: РЖ Химия/ВИНИТИ. 1961. № 5П215.

12. Kuwata Jsutomu, Kumanotani Ju, Kazawa Seiji. Studies of phenolic resins. IV. Physical and chemical properties of coating films of Japanese lac (urushi) (rigidity modulus-temperature relations measured by torsional pendulum method)//Bull. chem. soc. Japan. 1961. V. 34. № 11. P. 1678-1685. - Реф.: РЖ Химия/ВИНИТИ. 1963. № 19T224.

13. Kumanotani Ju., Achiwa Muneo, Oshima Ryuichi, Adachi Kimikazu. Attempts to understand Japanese lacquer as a superdurable materiaV/Cultural property and analytical chemistry: 2nd Int. sympos. on the conserv. a. restor. of cultural prop., Yokyo a. Ysukuba, Japan, 27-30 Nov. 1978. Tokyo, publ. 1979. P. 51-62.

14. Burmester A. Far-Eastern lacguers: classification by pyrolysis mass-spectrometry//Archaeometry. 1983. V. 25. Feb. P. 45-58.

15. Ogawa Toshio. Termal properties of films prepared from Japanese lacquer//Shikizai kyokaishi- J. Jap. soc. colour mater. 1990. V. 63. № 2. P. 71-76. (Япон., рез. англ.) - Реф.: РЖ Химия/ВИНИТИ. 1990. № 20У107.

16. Lamberts J.B., Frye J.S., Corriveau G.W. The structure of oriental lacquer by solid-state nuclear-magnetic resonanse spectroscopy//Archaeometry. 1991. V. 33, Feb. P. 87-93.

17. Hama Hiroaki, Iwahashi Shiro. Lacquer paint dried at room temperature//Japan, 2580,17 Apr. 1959. - Реф.: РЖ Химия/ВИНИТИ. 1961. № 12П302.

18. Iwahashi Shiro. Condensate of Japan lacquer or its homologs and ketone// Japan, 3398,6 June,.1957. - Реф.: РЖ Химия/ВИНИТИ. 1960. № 8. 33123П.

18a. OhashiKaichi. Deep-black paints//Japan, 541, 28 Jan., 1957. - Реф.: РЖ Химия/ВИНИТИ. 1960. № 9. 37118П.

19.   Zhan Dongfeng, Huang Zhaeogend. Color reduction modification of Chinese lacquer and study of its properties//Juliao gonguo-Paint. coatind. 1988. № 6. - Реф.: РЖ Химия/ВИНИТИ. 1989. № 15У76.

20. Bartus J., Simonsick W.J., Vogl O. Oriental lacquers. IX. Polymezable ultraviolet stabilizers for oriental lacquers//Polym J. 1995. V. 27. № 7. - Реф.: РЖ Химия/ВИНИТИ. 1996. № 9У82.

21. Kuwata Tsutomu, Kumanotani Ju, Kazama Seiji. Studies of phenolic resins. V. Preparation of compounds analogous to Japanese lac//Kogyo kagaky zassi-J.Chem.Soc. Japan, Industr. chem.sec. 1961. V. 64. № 9. P. 1629-1933 (Япон.яз., рез.англ.) - Реф.: РЖ Химия/ВИНИТИ. 1962. № 12П202.

22. Terado Acira, Tanoue Yasuhiro, Kishimoto Daishiro. Synthesis of urushi-analogous compounds. P 7. 12. (-) (93)-l, 9-neptadecadiene-4,6-diyn-3-ol as a principal component of the resinous sap of Evodiopanax innovans Nakai, Japanese name, Takanotsume, and its role in an ancient golden varnish in Japan//Bull. Chem. Soc. Japan. 1989. V. 62. № 9. P. 2977-2980. - Реф.: РЖ Химия. 1990. № 7E233.

23. ЛибизовН.И., Азизова У.Я. Биохимия сумахаи скумпии. М.: Сельхозгиз, 1941.

24. Мартынюк Д.Ф. Ядовитые растения Дальнего Востока. Благовещенск: Амур. кн. изд., 1956.

25. Горбовский С.Е., Емельянов А.С. Емельянова А.Н. К вопросу о сумаховых дерматитах: (Обзор лит.)//Вестник дерматологии и венерологии. 1974. № 3. С. 16-20.

25а. Емельянова А.С. Сумаховые дерматиты/УВестник дерматологии и венерологии. 1974. № 4. С. 71-73.

26.   Nishikawa Kyotaro, Emoto Yoshimishi. Colouring techique and repair methods for wooden cultural properties/VConservation of Wood: Int. sympos. on the conserv. a. restor. of cult. prop. Tokyo, Nara a. Kyoto, Japan, 24-28 Nov. 1977. Tokyo, publ. 1978. P. 185-194.

27. Yamasaki Kazuo, Nishikawa K. Polychromed Sculptures in Japan//Stud. in conserv. 1970. V 15. ? 4. P. 278-293.

28. Nakazato Toshikatsu. Techniques for and restoration of Urushi art (Japanese lacquer art)//Conservation of wood: Int. sympos. on the cult, prop., Tokyo, Nara a. Kyoto, Japan, 24-28 Nov. 1977. - Tokyo, publ. 1978. P. 175-183.

29. Minney F. The conservation of a Burmese dry lacquer statue of Budda//Stud. in conserv. 1994. V. 39. № 3. P. 154-160.

30. Franke A. Ost-Asiatische Lacheh und das Problem ihrer Konservation//Arbeits blatter fur Restauratoren. 1976. № l.Grappe 11.

31. Riederer J. Restaurierung mit Kunstharzen in Japan//Maltechnik Restauro. 1979. Jg. 85. № 2. S. 118-125.

32. Малаческая Е.Л. Восточноазиатские лаки: (Технология, характер разрушений)//Музееведение и охрана памятников. Сер.: Реставрация и консервация музейных ценностей: Науч. реф. сб./Гос. б-ка СССР им. В.ИЛенина. Информкультура. 1983. Вып. 6. С. 1-6.

33. Назарова И.В., Малачевская Е.Л. Реставрация коричневых резных китайских лаковых изделий//Культура и искусство в СССР. Сер.: Реставрация и консервация музейных ценностей: Экспресс-информ./Гос. б-ка СССР им. В.ИЛенина. Информкультура. 1985. Вып. 2. С. 10-12.

34. Симонов В.Г. Методика реставрации вьетнамской лаковой скульптуры "Донатор"//С. 19-24 наст.сб.

35. Kazumi Murose. On ryukyu urushi technique and restoration//ICOM Committee for Conservation. 11 th Triennial Meeting. Edin., 1996. Preprints V. II. P. 915-919.

36. Brooks G. Laque d(Indochine. Rhus succedanea. La laccase et le laccol. Paris: Hermann, 1934.

37. Фан Ке Ан. Лаки Вьетнама//Декор. искусство СССР. 1959. № 4. С. 33-39.

38. Khin Moung Gui. Burmese Lacquerware. 1963.

39. Gettens R.J., Stout G.L. Painting materials: A short encyclopaedia. New York: Dover publ, 1966.

40. Fraser-Lu S. Burmese lacquerware. Bangkok: Tamarind press, 1985.

41. Чан Винь Зьеу, Сорокин М.Ф., Ле Тхи Фай, Павлова Л.И. Эпоксидные композиции, модифицированные лакколом//Лакокрасоч. материалы и их применение. 1980. № 6. С. 12-14.

42. Чан Винь Зьеу, Сорокин М.Ф., Ермакова НА, Тхай Зоан Тинь. Пленкообразование лаккола в присутствии перекисных инициаторов и хелатов//Лакокрасоч. материалы и их применение. 1981. № 3. С. 12-13.

43. Kenjo Toshiko. Effect of humidity on the hardening of lacquer//Conservation of wood: Int. sympos. on the conserv. a. restor. of cult. prop. Tokyo, Nara a. Kyoto, Japan, 24-28 Nov. 1977. Tokyo, publ. 1978. P. 151-163.

44. ТошикоКеньо. Изменение цвета и разрушение экстрактов некоторых пород древесины под воздействием солнечных лучей//Stud. in Conserv. 1987.