Barevnost skla je u vitrají i vitráží často nejdůležitějším předpokladem ke kýženému vizuálnímu výrazu díla. Co se však za touto pestrostí skrývá? Jak vznikají jednobarevná či malovaná skla?
Základem všech sklářských barev je tavidlo, což je bezbarvé nízkotavitelné olovnatoborité sklo. Toto tavidlo obsahuje určité množství barvicí složky, tzv. barvítka. Podle druhu barvy může ještě obsahovat kalivo, které způsobuje neprůhlednost barvy nebo v tenké vrstvě její průsvitnost.
Pro malbu na sklo jsou sklářské vypalovací barvy připravovány v podobě jemně rozemletého prášku. Aby je bylo možno nanášet štětci, stříkáním, sítotiskem, případně jinými technikami, musí se smíchat s pojivy a ředidly.
Při malbě vitrají je nejpoužívanějším ředidlem terpentýn. Ředí se jím jak krycí barvy na malbu kontur, tak i lazurovací směs žluté lazury. Jako pojivo se v těchto barvách používá nejčastěji damarový lak.
Druhým nejpoužívanějším ředidlem při malbě vitrají je destilovaná voda. Ředí se jí krycí barvy, které jsou užívány na malbu podkladové vrstvy, do které jsou po jejím zaschnutí vyškrábávány nebo tupovány světlé části malovaného dekoru. Jde o techniku odebírání barvy.
Jako pojivo se do těchto barev přidává arabská guma. Jedná se o polysacharid, získávaný z mízy některých druhů akácií, který se vyznačuje se velkou lepivostí a dobrou rozpustností ve vodě.
Pro historické vitráže je charakteristická tmavá malba na barevném skle. Sklářské vypalovací barvy se dělí podle způsobu použití.
Plošné barvy
Jsou určeny ke stínovanému malování, kde není vhodná tlustá vrstva.
Po vypálení mají snížený lesk, protože obsahují poněkud méně tavidel (do 75 %), aby dobře kryly. Obsahují pouze zvýšené množství barvítka, někdy i malé množství kaliva k odstínění. Mají velmi dobrou krycí schopnost i při nanášení do ztracena.
Pro dokonalé přilnutí barevné vrstvy k povrchu skla je nutné tuto barvu vypálit v elektrické vypalovací peci při teplotě 560–580 °C.
Krycí barvy
Jsou nejvhodnějšími barvami používanými k malování kontur i stínů při výrobě vitrají.
Jejich vrstva je po vypálení dokonale nepropustná, dobře kryje. Vypálené jsou lesklé. Vedle barvítka obsahují i kalící přísady. Tyto barvy se po výpalu vyznačují velkou mechanickou i chemickou odolností.
Pro dokonalé přilnutí barevné vrstvy k povrchu skla je nutné tuto barvu vypálit v elektrické vypalovací peci při teplotě 580–650 °C.
Nejsledovanějšími vlastnostmi těchto barev jsou:
- tavitelnost,
- chemická odolnost,
- lesk.
Tavitelnost je ovlivňována především obsahem oxidu křemičitého. Cílem je co nejnižší teplota, při které se barva taví. Čím je obsah oxidu křemičitého vyšší, tím se zvyšuje teplota tavení barvy. Vyšší obsah oxidu křemičitého naopak zlepšuje chemickou stabilitu barvy. Chemickou odolnost barvy však snižuje přítomnost alkalických oxidů. Snížení chemické odolnosti ovlivňuje možnost zvýšeného výluhu oxidů z barvy, a tím i snížení lesku barvy.
Vypalování sklářských vypalovacích barev
Pro dokonalé přilnutí barev k povrchu skla je nutné tyto barvy vypálit v elektrické vypalovací peci.
Na počátku vypalování uniká z barvy nejvíce těkavých a spalitelných součástí, proto musí být vzestup teploty v této fázi pomalý.
Samotný proces výpalu má několik stádií s následujícím rozmezím teplot:
- Slinování 390 až 430 °C
- Roztékání v souvislou vrstvu 410 až 450 °C
- Stavování s podkladem 530 až 640 °C
Lazury
Lazury zabarvují povrch původně čirého skla.
Barva skla je dána složením lazurovací pasty a v ní obsažené chemické látky. Podle toho rozeznáváme lazuru stříbrnou, kterou se dosahuje barevných odstínů, od světle žluté přes žlutou, žlutohnědou, hnědou, hnědočervenou až po červenou, případně i fialovou a lazuru měděnou, která vytváří finálně vínově červenou barvu. Rozhodující činitel, který ovlivňuje toto zabarvení, je chemické složení skla.
Vypalovací teploty při lazurování skla se pohybují od 600 °C do 640 °C, při kterých je sklo již značně plastické.
Lazurovací pasty se skládají z příslušné chemické sloučeniny, nosné látky a kapaliny.
Celkový mechanismus zabarvení povrchové vrstvy skla lazurou je fyzikálně-chemický proces, který lze rozdělit do několika částí:
- Difuze iontů kovů do povrchu skla
- Migrace iontů do hloubky povrchové vrstvy skla
- Redukce iontů kovu na atomy
- Shlukování atomů a tvorba barevných center
U stříbrné lazury proběhnou všechny čtyři pochody v průběhu jednoho výpalu. Tuto skutečnost je možné vysvětlit snadnou redukcí stříbrných iontů na atomy. U měděné
lazury k dosažení konečného červeného zabarvení je zapotřebí celkem tří výpalů.