Sideaine (kunst)

Sideaineid kasutatakse kunstis värvipigmendi osakeste kooshoidmiseks. Kõik sideained moodustavad kile, kui neid kanda õhukese kihina erinevatele materjalidele. Vedel sideaine peab tahkeid pigmendiosakesi märgama. Selleks peavad pigmendi ja sideaine vahelised adhesioonijõud olema tugevamad kui faasidesisesed kohesioonijõud. Pärast ainete segamist peaksid pigmendiosakesed olema kogu lahuses ühtlaselt jaotunud. Mõne sideaine (nagu proteiinid) molekulid on piisavalt suured, et lahuse viskoossus tõuseb ning pigmendiosakesed ei saa vabalt liikuda. Sideainete iseloomustamiseks kasutatakse suurust kriitiline pigmendi mahtkontsentratsioon (critical pigment volume contsentration – CPVC). See näitab minimaalset sideaine hulka antud pigmendi kohta, mille lisamisel pigmendi pind ja osakeste vahelised alad on täielikult sideainega kaetud. Varem oli kasutusel pigmenti iseloomustav suurus õliindeks ehk linaõli hulk, mis on vajalik 100 g pigmendi täielikuks märgamiseks. Sideainete hulka kuulub aineid mitmest ainegrupist. Tagapool on välja toodud vaid tähtsamad grupid ja sideained. Sideainetena saab kasutada ainult neid õlisid, mis „kuivavad“ ehk polümeriseeruvad kileks mõistliku ajaga (mõne päevaga). Kuivamine sõltub di- ja tri-küllastumata rasvhapete sisaldusest, sest nendes sisalduvad süsinikevahelised kaksiksidemed võimaldavad polümerisatsiooni ja oksüdatsiooni, mis viivad kile tekkeni. Selleks, et õli pidada kuivavaks, peab küllastumata rasvhapete sisaldus olema vähemalt 65–66%. Kuivavad õlid on olnud kõige populaarsemad sideained juba mitu sajandit. Esimestena on kirjeldanud kuivavate õlide kasutamist sideainena 12. sajandil Theophilius, Eraclius ja Peter de St Audeman. 16. ja 17. sajandil on sellest saanud peamine sideaine. Maailma eri paigus kasutati kohalikest taimedest saadavaid õlisid. Lääne-Euroopas on enim kasutust leidnud lina-, pähkli- ja mooniõlid. Jaapanis kasutati varajastel (9. sajandi) õlimaalidel Perilla õli. Mehhikos oli kasutusel õlisalveiõli. Linaseemneõli on kõige tähtsam kuivav õli ning on leidnud laialdast kasutust sideainena vähemalt 13. sajandist. Õli saadakse linataimest (Linum usitatissimum), millest valmistatakse ka linast riiet. Balti linast saab kõige puhtamaid seemneid. Varem pressiti õli seemnetest välja, tänapäeval kasutatakse ekstraktsiooni lahuste abil. Õli saamisel tuleb hoiduda kõrgetest temperatuuridest, kuna need põhjustavad värvuse muutust. Kunstis kasutatakse põhiliselt külmpressitud linaõli. Linaseemneõli kuivab kiiremini, kui teised õlid. Kuivamisel õli happelisus kasvab, mistõttu tuleks paberist, linasest või puuvillast lõuendid kata liimiga. Happelisus mõjutab ka mõnda pigmenti (nagu ultramariin). Aja jooksul muutub linaseemneõli kollasemaks. Mooniseeneõli tuli laiemalt kasutusele 17. sajandil Hollandis. Õli saadakse mooni nimega unimagun (Papaver somniferum) seemnetest, mis kasvavad laialdaselt Indias, Venemaal, Prantsusmaal ja Anatoolias. Külmpressitud õli on õlekarva või helekollane ning kuumpressitud õli on punaka värvusega. Mooniseemneõli ei muutu aja jooksul nii kollaseks kui linaseemneõli, kuid selle kuivamisaeg on tunduvalt pikem. Lisaks on mooniseemneõli pehmem ning lahustub hästi eetris. See võib kinnistes ruumides uuesti pehmeneda. Mooniseemneõli praguneb ka kergemini kui linaseemneõli. Tänapäeval kasutatakse mooniseemneõli heledate tuubis müüdavate värvide valmistamiseks. Pähkliõli oli üks esimesi õlisid, mida kasutati maalimisel. Õli saadakse pähklipuu (Juglans regia) pähklitest. Külmpressil saadakse heledavärviline, kuumpressil aga rohelise tooniga õli. Pähkliõli kuivab aeglasemalt, kui linaseemneõli. Arthur Pillans Laurie pakkus välja, et kuivamise kiirendamiseks tuleks maal viia mere kohale ning sealse valguse ja õhu käes kuivab maal väga heledaks sama kiiresti kui linaseemneõli. Pähkliõli ei pragune nii kergesti kui linaseemneõli. Pähkliõli oli varem palju laialdasemalt kasutusel. Nii Leonardo da Vinci, Vasari, Borghini, Lornazzo, Armenini, Bisago, Volpato kui ka teised soovitavad oma uurimustes pähkliõli kasutada kõigi heledate pigmentide korral. Kasutus on vähenenud, kuna pähkliõli rääsub kergesti ning seda on raske hoiustada. Tungaõli ehk Hiina puuõli leidis juba 12. sajandil laialdast kasutust. Õli saadakse Aleurites cordata, A. fordii ja A. montana seemnetest. Puu kasvab Hiinas ja seda ümbritsevates riikides. Külmpressitud õli on heleda värvusega, kuumpressitud õli on väga tume. Niiskes õhus kuivab tungaõli kahe päevaga, kuid tulemus on kortsus või pragunenud. Sileda kile saamiseks peab õli seisma kuiva õhu käes 14–21 päeva. Tungaõli kuivab matiks ning muutub aja jooksul kollaseks. Vahade alla kuuluvad erineva keemilise sisaldusega ained. Üldiselt loetakse vahadeks estreid, mis sisaldavad pika ahelaga karboksüülhappeid ja alkohole. Vahad on leidnud kunstis kasutust juba muistse Egiptuse aegadest. Egiptuses kasutati vahasid kattematerjalidena, laevaehitusel, muumiate tegemisel jne. Vana-Kreekas ja Vana-Roomas kasutati vahasid sideainena puidule maalimisel. Nendest kuulsaimad on Fayumi portreed (muumiate portreed) sarkofaagidel. Vaha kasutamine sideainena hakkas kaduma 9. sajandil. Tänapäeval kasutatakse vahasid konserveerimisel ja lõuendite toestamisel. Peamiseks sideainena kasutatavaks vahaks oli mesilasvaha. Mesilasvaha toodavad mesilased (Apis mellifica ja mõned teised sugulasliigid). Vaha saadakse meekärje sulatamisel kuumas vees. Seejärel puhastatakse vaha filtreerimise teel. Vaha värvus varieerub heledast kuni tumedate värvideni. Tumedaid pleegitatakse oksüdeerivate ühenditega või lihtsalt päikese käes. Mesilasvaha on vees lahustumatu ning seega kaitseb see puitu niiskuse eest. Mesilasvaha ei lagune väga aja jooksul, kuid ta võib oksüdatsiooni tõttu muutuda kollaseks. Proteiine leiab kunstis väga laialdaselt, kuna neid sisaldavad kõik loomsed materjalid. Proteiinid koosnevad aminohapetest. Proteiinid muudavad erinevate faktorite (nagu kuumus, valgus, adsorptsioon) tõttu oma konfiguratsiooni ehk denatureeruvad. Denaturatsiooni käigus enamasti lahustuvus väheneb ning toimub koagulatsioon. See garanteerib proteiinsete sideainete tugevuse ja vastupidavuse. Sideainetena on leidnud laialdaselt kasutust munavalge ja -kollane (koos vaadatuna tempera), kaseiin ning erinevad loomsed liimid. Munakollane on väga vana sideaine, mida kasutatakse ka tänapäeval. Munakollane on emulsioon, millest 51% moodustab vesi, 17–38% lipiidid ja 15% proteiinid. Lisaks sisaldab see fosforit ja lämmastikku. Sideainena kuivab munakollane tugevaks kileks. Algul aurustub vesi ning seejärel muutub õli aeglaselt kõvaks. Kuna õli hulk munakollases on suur, siis saadud kile ei karda vett. Munavalget on enim kasutatud raamatute illustreerimisel. Munavalge koosneb suuresti samadest ainetest kui munakollane, aga kogused on erinevad. Munavalges on 85–87% vett, 12% proteiine ja väike hulk lipiide. Lisaks sisaldab see ka väävlit. Enne sideainena kasutamist klopiti munavalget põhjalikult ning eemaldati tahked osad. Munavalgest saadud kile on habras ja selge. Seetõttu tuleks munavalgele lisada plastifikaatorit. Kuni 15. sajandini kasutati sõna „tempera“ igasuguse sideaine kohta. Koos õli tutvustamisega sideainete hulka tempera tähendus kitsenes ning praeguseks mõeldakse selle all sideainet, mis on valmistatud munast. Tempera valmistamiseks on suur hulk erinevaid retsepte. Tihtipeale on nendes retseptides lisaks munale ka kasutusel vesi, õli, äädikas või mõni vaik. Puuduvad tõendid muna kasutusest väljaspool Euroopat (kui välja jätta Kanada indiaanlased). Kuna tempera valmistamise viise on palju, siis ka nende omadused erinevad suuresti. Sideainena kasutatakse vees lahustuvaid süsivesikuid sisaldavaid vaike (gums). Neid saadakse taimedest. Taimed eraldavad sellist vaiku haavade sulgemise eesmärgiga. Süsivesikuid sisaldavaid vaike on kasutatud sideainena juba arvatavasti varajastest aegadest. Näiteks on kummiaraabiku kasutust kirjeldanud Theophilus 12. sajandil. Tähtsaim süsivesikuid sisaldav vaik on kummiaraabik. Kummiaraabikut on kasutatud alates muistse Egiptuse aegadest. Kummiaraabikut saadakse mitmetest akaatsia (Acacia) liikidest, millest tähtsaim ja parimat vaiku andev on kummiakaatsia (Acacia senegal). See puuliik kasvab Lõuna-Aasias.. Vaigu saamiseks tuleb puusse teha 5–10 cm pikkune lõige. Puu vanus peaks olema 6 ja 30 aasta vahel. Vaigu ettevalmistamiseks see pulbristati ning lisati keevale destilleeritud veele (vahekorras 1 osa vaiku ja 2 osa vett). Segu pidi seisma vähemalt päeva ning seejärel tuli valada vedelik laia suuga klaaskorgiga pudelisse. Kummiaraabiku vesilahust kasutatakse sideainena vesivärvides ja guaššides. Looduslikud vaigud (resins) on taimedest metabolismi tulemusena eralduvad kleepuvad vees lahustumatud ained. Neid on koostiselt väga erinevaid, kuid suurem osa vaike koosneb terpenoididest. Vaike on kasutatud kunstis juba muistsetest aegadest peale, peamiselt lakina, kuid ka sideainena. Sideainena kasutatakse dammaravaiku, mastiksit, šellakit, kirsipuu vaiku jne. Gettens, R. J., Stout, G. L. Painting materials. A Short Encyclopaedia, New York: Dover Publications, Inc., 1966. Masschelein-Kleiner, L. Ancient Binding Media, Varnishes and Adhesives, Rome: ICCROM, 1995. Mills, J. S.,White, R. The Organic Chemistry of Museum Objects. Second Edition, Oxford: Butterworth-Heinemann, 1994. Stuart, B. Analytical Techniques in Materials Conservation, England: John Wiley & Sons Ltd, 2007. Institute of Chemistry University of Tartu (22.12.2015). "ATR-FT-IR spectra of different binders" (inglise keel). Eesti. Originaali arhiivikoopia seisuga 11.10.2016. Vaadatud 31.10.2016.{{netiviide}}: CS1 hooldus: tundmatu keel (link)