व्हार्निश

व्हार्निश : (रोगण). व्हार्निश हे रेझीन, शुष्कन तेल, शुष्कक आणि बाष्पनशील विद्रावक यांचे मिश्रण असते. हे द्रवरूप मिश्रण विविध प्रकारच्या पृष्ठभागांवर लावल्यानंतर पारदर्शक घनरूप लेप (पटल) तयार होतो. बाष्पनशील विद्रावकाच्या बाष्पीभवनाने किंवा तेलाच्या ऑक्सिडीकरणाने [→ ऑक्सिडीभवन] तो कठीण बनतो. पृष्ठभागाचे ऊन, पाऊस इ. वातावरणीय घटकांपासून संरक्षण करण्यासाठी व्हार्निश वापरतात. १७७२ च्या सुमारास जे. एफ. वॉटिन यांच्या व्हार्निश सूत्रे देणार्या् ग्रंथामध्ये कोपल, अंबर आणि टर्पेंटाइन यांचा वापर करून व्हार्निश बनविल्याचा उल्लेख आहे.

सुरुवातीस वनस्पतींच्या नैसर्गिक स्रावापासून मिळणाऱ्या रेझिनांचे (उदा., राळेचे) विद्राव करीत. रेझीन तापवून त्यामध्ये अळशीच्या (जवसाच्या) तेलासारखी तेले टाकून हे मिश्रण पाहिजे असलेल्या श्यानतेचे (दाटपणा असलेले ) करून टर्पेंटाइनाच्या साहाय्याने विरल (पातळ) करीत. चांगले इष्ट पटल तयार होण्यास तीन ते चार दिवस इतका जास्त वेळ लागे आणि ते पाहिजे तेवढे टिकतही नसे. नैसर्गिक पदार्थांचे गुणधर्म, त्यांचा पुरवठा आणि किमती यांत होणारे बदल हा यातील प्रमुख दोष आहे. या कारणांमुळे आधुनिक व्हार्निशे ही संश्लेषित (कृत्रिम रीतीने बनविलेल्या) रेझीनांपासून तयार करण्यात येऊ लागली. लीओ बेकलँड यांनी संश्लेषित फिनॉलिक रेझिने तयार केली. ही बेकेलाइटसारखी होती. १९३०-४० च्या दरम्यान फिनॉलिक रेझिनांबरोबर अल्किड रेझिने तयार होऊ लागली, यानंतर ऍमिनो रेझिने, तेल रूपांतरित पॉलियुरेथेन रेझिने, एपॉक्सी एस्टर रेझिने, पॉलिएस्टरे, हायड्रोकार्बन बहुवरिके, सिलिकोने आणि व्हिनील रेझिने यांसारखी रेझिने तयार होऊ लागली आणि त्यांचा उपयोग व्हार्निशे बनविण्यात होऊ लागला. [→ प्लॅस्टिक व उच्च बहुवारिके रेझिने].

लेपन उद्योगांमध्ये अल्किडे हा अतिशय महत्त्वाचा एकमेव रेझीन वर्ग आहे. ग्लिसरॉलसारखे अल्कोहॉल, मॅलेइक किंवा थॅलिक अम्लासारखी द्विक्षारकीय अम्ले आणि एरंडेल, खोबरेल, अळशी तेल किंवा मेदाम्ल (वसाम्ल) यासारखे तेल यांच्या साहाय्याने अल्किडे तयार करतात. फॉर्माल्डिहाइडाबरोबर युरिया किंवा मेलॅमीन यांचे संघनन करून ऍमिनो रेझिने तयार करतात.

वर्गीकरण : व्हार्निशे प्रामुख्याने पुढील चार प्रकारची असतात.

स्पिरिट व्हार्निश : ज्या व्हार्निशांमध्ये रेझीन विद्रावकांचे बाष्पीभवन हीच फक्त शुष्कन (सुकण्याची) प्रक्रिया असते, त्यांना स्पिरिट व्हार्निश म्हणतात. यांमध्ये विद्रावक सामान्यत: अल्कोहोल असतो. इतर विद्रावकांनी तयार केलेल्या लेपाकरिताही वरील संज्ञा वापरतात. स्पिरीट व्हार्निशमध्ये प्रामुख्याने शेलॅक, लॅकर, अस्फाल्ट, पायरोक्सिलीन किंवा नायट्रोसेल्युलोज, डामर आणि जपान व्हार्निश असे प्रकार आहेत.

ओलिओरेझीन व्हार्निश : उष्णतेच्या साहाय्याने रेझिनबरोबर शुष्कन तेलाचे संस्करण करून आणि तयार झालेला पदार्थ विद्रावकामध्ये (नेहमी खनिज तेल घटकामध्ये) विरघळवून ओलिओरेझीन व्हार्निश तयार करतात. विद्रावकाच्या बाष्पीभवनाने शुष्कन घडते व त्यामागोमाग शुष्कन तेलाच्या भागांचे बहुवारिकीकरण घडते. या विक्रियेला व्हार्निशमध्ये मिसळलेल्या धातवीय शुष्ककामुळे गती मिळते.

शिलामुद्रण व्हार्निश : यामध्ये प्रामुख्याने अळशीचे तेल वापरले जाते. यामुळे जास्त श्यानतेचे ऑक्सिडीकरण व बहुवारिकीकरण होते. या प्रकारचे व्हार्निश प्रामुख्याने मुद्रणाची शाई तयार करण्यासाठी वापरतात.

जल व्हार्निश : जल व्हार्निश हे विद्रावामधील पायस रेझीन, पाण्यामधील सरस, किंवा साधा विद्राव या स्वरूपात असते. या प्रकारचे व्हार्निश पाण्यामध्ये कमी-जास्त प्रमाणात अविद्राव्य (न विरघळणारे ) असते. याचा उपयोग वितळबंद आणि चूर्णवरती बंधक म्हणून केला जातो.

वरील प्रकारच्या वर्गीकरणाशिवाय तेलांच्या व रेझीनच्या प्रमाणानुसार सुद्धा व्हार्निशांचे खालीलप्रमाणे वर्गीकरण केले जाते.

लघुव्हार्निश : या प्रकारचे व्हार्निश हे २२.५-६८ लि. तेल व ४५ किग्रॅ.रेझीन वापरून तयार केले जाते. या प्रकारच्या व्हार्निशाला लघुतेल व्हार्निश असेही संबोधले जाते. लघुतेल वापरून केलेले व्हार्निश हे दीर्घ तेल वापरून केलेल्या व्हार्निशापेक्षा कठीण आणि ठिसूळ असते. अशा व्हार्निशाचे शुष्कनही जलद होते. आणि ते पृष्ठभागाला लावण्यास सोपे जाते. म्हणूनच त्याची नम्यता (लवचीकपणा) कमी असूनही त्याचा वापर फर्निचर व्हार्निश, अल्कलीरोधक व्हार्निश म्हणून करण्यात येतो.

मध्यम व्हार्निश : या प्रकारचे व्हार्निश हे ६८-११३ लि. तेल व ४५ किग्रॅ. रेझीन वापरून तयार केले जाते. या प्रकारच्या व्हार्निशाला मध्यम तेल व्हार्निश असेही संबोधले जाते. मध्यम तेल व्हार्निशात दीर्घतेल व्हार्निशासाठी आवश्यक असणाऱ्या लवचीकतेची आवश्यकता नसते. अंतर्भाग सुशोभित करण्यासाठी त्याचा उपयोग केला जातो.

दीर्घ व्हार्निश : या प्रकारचे व्हार्निश हे ११३-२२५ लि. तेल व ४५ किग्रॅ. रेझीन वापरून तयार केले जाते. या प्रकारच्या व्हार्निशाला दीर्घतेल व्हार्निश असेही संबोधले जाते. दीर्घतेल व्हार्निशे जलरोधक असतात. ही व्हार्निशे स्पार व्हार्निशे या सदरात मोडतात. वासे, सोटे, शिडांच्या डोलकाठ्या, जहाजांचे कठडे इत्यादीसाठी स्पार व्हार्निशे वापरतात.                                               

अतिदीर्घ व्हार्निश : या प्रकारचे व्हार्निश हे २२५-७५० लि. तेल व ४५ किग्रॅ. रेझीन वापरून तयार केले जाते. या प्रकारच्या व्हार्निशाला अतिदीर्घ तेल व्हार्निश किंवा फोर्टीफाइड तेल असे म्हणतात. या प्रकारच्या व्हार्निशाचा उपयोग तारेवरील लेपनासाठी (आवरणासाठी) केला जातो.

बेकिंग व्हार्निशे : तेले आणि रेझीन यांच्या संयोगाचा बेकिंग व्हार्निशांमध्ये विचार होत नाही. ही व्हार्निशे कठीण, चिवट आणि टिकाऊ लेपनासाठी वापरतात. यात शुष्ककांचा वापर कमीत कमी करून किंवा त्यांचा वापर न करता ६०^० ते १२०^० से.पर्यंत ती तापवितात, या तापमानास बेकिंग (भर्जक) तापमान म्हणतात.

कच्चा माल : रेझीने : प्राचीन काळी व्हार्निशाकरिता नैसर्गिक तेलांचा वापर करीत. त्यांत कोपल, सँडरॅक, ऍकरीड मॅस्टिक, अंबर आणि लाख यांचा समावेश होत असे परंतु पुढे मात्र अनेक प्रकारची संश्लिष्ट (कृत्रिम) रेझीने विकसित झाली. स्पिरिटमध्ये व तेलामध्ये विद्राव्य असलेले या रेझीनांचे दोन प्रकार आहेत. कौरी, कांगो, पांतीआनॅक, ईस्ट इंडिया, बाटू, मनिला, आणि डामर या रेझीनांचा उपयोग होऊ लागला. पहिली दोन रेझीने केवळ ओलिओरेझीन व्हार्निशांसाठी वापरतात, तर शेवटची दोन केवळ स्पिरीट व्हार्निशांसाठी वापरतात. इतर रेझिने दोन्ही प्रकारांच्या व्हार्निशांमध्ये वापरतात. अल्किड, एपॉक्सी आणि युरेथेन रेझिनांचा वापर अंतर्भागाकरिता वापरण्यात येणाऱ्या व्हार्निशांसाठी करतात. बाह्य भागाकरिता वापरण्यात येणारी व्हार्निशे तयार करण्यासाठी टुंग तेल आणि फिनॉलिक रेझिनांचा वापर करतात, तसेच सुधारित प्रकारची रेझिने ही हायड्रोजनीकरण किंवा हायड्रोजनिरास बहुवारिकीकरण व एस्टरीकरण या पद्धतींनी तयार करून वापरतात.

तेले : व्हार्निशे तयार करण्यासाठी जड व हलकी शुष्कन तेले वापरतात. त्यांत प्रामुख्याने टुंग तेल, ओटिसिया, अळशीचे तेल, पेरिल्ला तेल, ऑइटिसिका तेल, करडईचे तेल, सार्डिन माशाचे तेल, निर्जलीकृत एरंडीचे तेल, तबाखूच्या बियांपासून क्वचित प्रसंगी काढलेले तेल आणि खोबरेलही वापरतात.

विद्रावके (विरलके) : ओलिओरेझीन व्हार्निशांसाठी टर्पेंटाइन, पेट्रोलियम स्पिरिट व कोलटार नॅप्थांचा प्रामुख्याने उपयोग करतात. स्पिरिट व्हार्निशांमध्ये टोल्युऑल, झायलॉल, डायपेंटिन आणि अल्कोहोल अशा विद्रावकांचा उपयोग करतात. पेट्रोलियमाचे ऊर्ध्वपातन १५५०-१७५० से.ला केल्यानंतर पांढरे स्पिरिट किंवा खनिज स्पिरिट मिळते. त्याचाही उपयोग विद्रावक म्हणून केला जातो. क्वचित प्रसंगी केरोसीनाचा उपयोग करतात.

शुष्कके : शुष्ककांचा उपयोग ओलिओरेझीन व्हार्निशांसाठी करतात. त्यांमध्ये शिसे, मँगॅनिज, कोबाल्ट, लोह, व्हॅनेडियम व कॅल्शियम यांची लवणे आणि काही वेळा झिंक ऑक्साइडे, ऍसिटेटे, कार्बोनेटे आणि बोरेटे वापरतात. तसेच काही संयुगाची लिनोलिएटे, रेझिनेटे, नॅप्थनेटे आणि टॅलॅटे अलीकडे वापरतात.

उत्पादन प्रक्रिया : प्रामुख्याने स्पिरीट व्हार्निशे आणि ओलिओरेझीन व्हार्निशे यांची निर्मिती होते.

स्पिरिट व्हार्निशे : ही तयार करण्याची कृती साधी आहे. रेझीन आणि योग्य असा बाष्पणशील विद्रावक विशेषत: मिथिल अल्कोहोल किंवा एथिल अल्कोहोल पिंप किंवा तत्सम पात्रात घेतात. रेझिनाचे संपूर्ण विसरण (विखुरण्याची क्रिया) होईपर्यंत ते मिश्रण क्षोभित करतात, म्हणजे ढवळतात. (अल्कोहोलऐवजी काही ठिकाणी टोल्युऑल, झायलॉल, डायपेंटिन, जास्त उकळबिंदू असलेले हायड्रोकार्बन किंवा नॅप्था हे विद्रावक म्हणून वापरतात.) योग्य असा विद्राव होण्यासाठी आवश्यक वाटल्यास तापन करतात. स्पिरिट व्हार्निशांचे जलद शुष्कन होते व ते ठिसूळ बनण्याची शक्यता असते, हे टाळण्यासाठी त्यात योग्य ते प्लॅस्टिकीकारक (सुघट्यकारी पदार्थ) वापरतात.

ओलिओरेझीन व्हार्निश : फार मोठ्या प्रमाणावर ही व्हार्निशे बनवितात. रेझीन आणि शुष्कन तेल यांचे उष्णता देऊन एकरूप मिश्रण करून त्याला योग्य अशी श्यानता आणतात.

आवश्यक तेवढ्या वजनाचे रेझीन आणि तेल किटलीमध्ये घेऊन किटली कोळश्याच्या विस्तवावर फिरवितात. सुरुवातीस कमी उष्णता देऊन रेझीन वितळेपर्यंत हळूहळू तापमानात वाढ (३३०^०-३४०^० से.पर्यंत) करतात. साधारणपणे या मिश्रणाच्या वरच्या भागावरील तापमानापेक्षा २०^० ते २५^० से. कमी तापमान राखले जाते. उष्मादायी प्रक्रिया चालू असताना मुक्त होणाऱ्या उष्णतेने तापमान वाढते. रेझिनचे तेलाबरोबर स्थायी (स्थिर) विसरण झाल्याची खात्री झाल्यावर इष्ट बिंदूपर्यंत क्रिया चालू ठेवली जाते. गार्डन होल्ट बबल या उपकरणाद्वारे या मिश्रणाची श्यानता पाहतात.

व्हार्निश तयार करण्याची वरील शिजविण्याची क्रिया झाल्यावर तयार झालेले व्हार्निश विस्तवापासून सुरक्षित अंतरावर ओढले जाते. ते नैसर्गिकरीत्या किंवा बाहेरून थंड पाण्याच्या साहाय्याने, २४६^० से. किंवा त्यापेक्षा थोड्या कमी तापमानात आणून त्यात योग्य विरंजक (रंग घालविणारा पदार्थ) काळजीपूर्वक टाकून ते पूर्णपणे मिश्रित केले जाते. त्यानंतर हव्या असलेल्या श्यानतेनुसार वेगवेगळी तेले त्यात मिसळली जातात. शिजविण्याची क्रिया चालू असताना किंवा तयार झालेले व्हार्निश थंड झाल्यावर त्यात शुष्कक मिसळतात. तयार झालेल्या पृष्ठभागावर दुधावरील सायीसारखा तवंग निर्माण होण्याची प्रवृत्ती असल्यास लेप वा आवरण तयार करण्यापूर्वी त्यात शुष्कक घालतात. व्हार्निशामध्ये ग्वायाकॉल, कॅटेचोल किंवा टर्शरी ॲमिल फिनॉल यांसाख्या तवंगरोधकांचा वापर करतात. तयार झालेले हे व्हार्निश दाबगाळण्यांमधून किंवा केंद्रोत्सारित करून साठवावयाच्या टाकीमध्ये ओढतात. योग्य त्या आवेष्टनातून ते बाजारात विक्रीस पाठवितात.

नमुना चाचणी : व्हार्निशाची चाचणी प्रयोगशाळेत घेऊन तीद्वारे व्हार्निशाची श्यानता, विशिष्ट गुरुत्व, रंग, अम्लक्रमांक, घन द्रव्याचे एकूण प्रमाण तपासतात. तसेच हवेमध्ये सुकण्यासाठी किती काळ लागतो ते पाहतात.

पिवळसरपणा : व्हार्निश लावलेल्या वस्तूवर जो पिवळसरपणा दिसतो, तो वापरात येणारे रेझीन, तेल आणि शुष्कक यांवर अवलंबून असतो. तेलामधील लिनोलिनिक अम्लामुळे पिवळसरपणा येतो. मँगॅनीज शुष्ककांचा पिवळसरपणावर पश्चात परिणाम नंतर निश्चित होतो. अन्न साठविण्याच्या डब्यांवर, कथिलाच्या पत्र्यावर, बाटल्यांवरील कथिलाच्या झाकणावर पितळासारखी छटा म्हणजे पितळी परिणाम होण्यासाठी मुद्दाम मँगॅनीज शुष्कके वापरतात.

उपयोग : लाकडी सामान, पत्रा वगैरेसारख्या अनेक प्रकारच्या वस्तूंचा पृष्ठभाग सुशोभित करणे, घासून वा खरवडला जाऊन पृष्ठभाग खडबडीत किंवा झिलईहीन होण्याची क्रिया म्हणजे अपघर्षण टाळणे, त्यावरील अभिरंजन (डाग) नाहीसे करणे, आर्द्रतेचा शिरकाव कमीत कमी होणे, तसेच हवेपासून पृष्ठभागांचे संरक्षण करणे यांसाठी व्हार्निशाचा उपयोग करतात. कागदाचे आर्द्रतेपासून संरक्षण करून छपाईचे नुकसान टाळण्यासाठी कागदावर व्हार्निशाचे पातळ लेपन करतात. धातूच्या तारेवर निरोधक आवरण तयार करण्यासाठीही व्हार्निशाचे लेपन करतात. धातूचे स्वरूप न बदलता त्यावरील गंज कमी करण्यासाठी व्हार्निशे वापरतात. अशा व्हार्निशांना लॅकरे म्हणतात. लाकडाचा रंग बदलण्यासाठी व्हार्निशामध्ये विरघळणारे रंजक टाकतात. अशा व्हार्निशांना अभिरंजकारी व्हार्निशे म्हणतात. जलद वाळणार्याश, स्वस्त किमतीच्या व किंचित रंगीत लेपनाची गरज असते, अशा वेळेस, तसेच पाणी विद्रावक व वातावरण यांना रोध करण्याची आवश्यकता नसते अशा वेळेस शेलॅक व्हार्निशे वापरतात. डामरी (बिट्युमेनस) द्रव्यावर (उदा., गिल्सोनाइट) शुष्कन तेलाचे संस्करण करून आणि विक्रियेस तयार झालेला पदार्थ विद्रावकात विरघळून अस्फाल्ट व्हार्निशे तयार करतात आणि ती उष्णतारोधी किंवा गंजरोधी धातवीय लेपनांकरिता व निरोधाकरिता वापरतात. आर्द्रता संस्कारित पॉलियुरेथेन व्हार्निशे सर्वांत चांगली अपघर्षणविरोधी म्हणून वापरतात.

भारतीय उद्योग : रंगलेपाचा भारतातील पहिला कारखाना बंगालमध्ये हावड्यानजीक गोबाबारिआ येथे १९०२ साली स्थापन झाला. १९१९-२३ दरम्यान कोलकाता व आसपास, तसेच मुंबईत काही कारखाने सुरू झाले. १९३० सालानंतर उत्तर भारतात व नंतर दक्षिण भारतातही रंगलेप व व्हार्निशे यांचे कारखाने निघाले. १९४५ नंतर रंगलेप व व्हार्निश उद्योग मंडळाच्या शिफारशींनुसार अनेक कारखान्यांचे आधुनिकीकरण करण्यात आले. यामुळे त्यांची उत्पादनक्षमता वाढली. भारतात रंगलेप व व्हार्निशे यांचे १५ ते २० मोठे कारखाने असून अनेक छोटे कारखानेही आहेत. भारतामधील रंगलेपांच्या एकूण उत्पादनात व्हार्निशांचे प्रमाण साधारणपणे ८ ते १०% आहे.

पहा : डिस्टेंपर तेले व वसा रंगलेप रेझिने लॅकर लाख–१.

संदर्भ : 1. CMIE, Trends in Industrial Products, Bombay, 1942.

           2. C.S.I.R., The Wealth of India, Industrial Products, Vol.VI, New Delhi, 1965.

           3. Furnas, C. C., Ed., Roglrs Manual of Industrial Chemistry, New York, 1959.

           4. Liston, R. L. Duhing, W.G., Modern Chemical Processes, Vol.I, New Delhi, 1961.

           5. Payne, H. F. Organic Coating Technology, Vol.I, New York, 1965.

           6. Shreve, R.Norris, Chemical Process Industries, New York, 1956.

भनसाळी, ज. से.