木材着色剤

木材着色剤は、木材を着色するために使用される塗料の一種で、ビヒクルまたは溶剤に溶解および/または懸濁した着色剤で構成されています。ほとんどのステインでは、着色剤として顔料や染料が主に使用されています。

塗料やワニスを最初に塗布すると、ステインと同様に基材に吸収されますが、ステインの結合剤は主に表面の下に存在し、顔料は表面近くまたは表面に残ります。

ウッドステインは、木材を着色するために使用されるタイプのペイントです。これは、ビヒクルまたは溶剤に溶解および/または懸濁した着色剤で構成されています。ステインの成分はビヒクルに完全に溶解しているわけではなく、むしろ懸濁している可能性があり、したがってビヒクルは真の溶剤ではない可能性があるため、ビヒクルという用語が好ましいです。ビヒクルは、多くの場合、水、アルコール、石油蒸留物、またはシェラック、ラッカー、ニス、ポリウレタンなどの仕上げ剤です。着色または染色された仕上げは、通常、木材の毛穴に深く浸透せず、仕上げが劣化したり除去されたりすると、大部分が消える場合があります。

ステインは、ペイントと同じ 3 つの主要成分 (顔料、溶剤 (またはビヒクル)、バインダー) で構成されていますが、主成分はビヒクル、次に顔料および/または染料、最後に少量のバインダーです。布地の染色や着色と同様に、木材用ステインは、基材 (木材やその他の素材) に色を付けると同時に、基材の一部を見えるようにするように設計されています。その後、透明な ワニスまたは表面 フィルムを塗布します。原則として、ステインは耐久性のある表面コーティングやフィルムを提供しません。ただし、バインダーはペイントやワニスに使用されるフィルム形成バインダーと同じクラスであるため、ある程度のフィルムの蓄積が発生します。

ほとんどの染色では、顔料や染料が着色剤として広く使用されています。この 2 つの違いは、溶解度と粒子のサイズです。染料は溶媒に溶ける分子ですが、顔料は分子よりも大きく、一時的に溶媒に浮遊し、通常は時間の経過とともに沈殿します。染料を主成分とする染色は「透明」とされ、顔料を多く含む染色は「固体」(不透明) とされます。一部の染色は「半固体」または「半透明」と呼ばれることがあり、これらは互換性のある用語であり、相対的な透明度または不透明度は、この 2 つの極端な値の間になる可能性があります。

通常、染料は木目の細かい木材（桜やカエデなど）に色を付けますが、顔料はこのような木材に色を付けません。木目の細かい木材は一般に、顔料が定着するには小さすぎる細孔を持っています。その結果、通常、顔料を含む染料には、顔料を木材に付着させるのに役立つ少量の「結合剤」も含まれています。一般的な結合剤は、亜麻仁油などの乾性油です。

市販のステインのほとんどには染料と顔料の両方が含まれていますが、多くの場合、色や比率は（互いに対して）希望する着色効果に応じて異なります。さらに、ある程度、ステインが特定の木材に色を付ける度合いは、木材に塗布した時間の長さに依存し、より長い時間放置するとより濃い色になります。通常、「透明」なステインは木目を強調しますが（透明なため）、より「固い」ステインは木目を不明瞭にする傾向があります（より不透明で、通常「ペイント」と呼ばれるものに似ているため）。顔料は、懸濁剤に関係なく、非常に密度の高い木材にはあまり色を付けませんが、大きな気孔のある木材（例：松）には濃い色を付けます。

コーヒーと酢または水の組み合わせは、合成木材染料の自然な代替品です。^[1]

どのような塗料やワニスも、最初に塗ったときは同様に基材に吸収されますが、ステインには結合剤が少ないため、ステインの結合剤は主に表面の下に留まり、顔料は表面近くまたは表面に残ります。酸化鉄などの金属顔料を使用したステインは通常、より不透明です。これは、金属顔料が本来不透明であるためですが、金属顔料を構成する粒子が有機顔料よりもはるかに大きいため、浸透しにくいことも一因です。屋内で使用する木材用ステイン（床や家具など）のほとんどは、木材を長期的に保護するため、またマットまたは光沢効果を調整するために、ワニスまたは仕上げ剤を二次的に塗布する必要があります。ステインは、ワニスには通常、有意な色や顔料が加えられておらず、主に保護表面フィルムを形成するように設計されている点で、ワニスと区別されます。ステインとワニスの組み合わせとして販売されている製品もあります。

サイディング ステインは、非常に粘度の高い木材用ステインの一種です(他のステインは非常に薄い場合があります)。実際、サイディング ステインは、カバー力が低く、硬い膜を形成しない塗料です。浸透性が高く、より柔らかく柔軟性のある結合剤を含むように設計されているため、硬くて脆い塗料よりも長持ちします。サイディング ステインは、太陽放射、特に紫外線、水、カビなどの菌類、昆虫から木材を保護します。さまざまなサイディング ステインは、木材に与える外観によって区別されます。特定の溶剤ベースまたは油ベースのサイディング ステインには、少量のパラフィン ワックスが含まれており、その上から塗装することはできませんが、再着色は可能です。

ジェルステインは、高粘度の液体で「流れない」という点で、20世紀後半の染料製造における革新です。この特性により、特に木材が垂直の位置にある場合に、従来の液体ステインが流れ出したり、垂れたり、溜まったりする原因となることが多い垂直の位置での塗布をより細かく制御できます。ジェルステインはチキソトロピー性（液体であるにもかかわらず流れない）であるため、浸透力が限られていることがよくあります。^[2]

ステインの塗布は、下地の種類、ステインの種類、周囲の状況によって、非常に簡単または非常に困難になります。新鮮な「グリーン」の木材はステインの吸収性が低いのに対し、古い木材は比較的よくステインの吸収性があります。木材の多孔性は、同じ木材であっても大きく異なる場合があります。端の木目とバイアスカットの木目は吸収性がはるかに高いため、より多くの色素を吸収し、それらの部分はかなり暗くなります。硬い輪は柔らかい輪とは異なる吸収性を示す場合があります。オークの特徴的な髄質放射は吸収性がはるかに低く、ほとんどがブロンドのままです。塗料剥離剤を多用したり、洗剤や溶剤で洗い流された木材は、木目が開きやすくなり、通常よりもかなり多くのステインを吸収します。異なる樹種の木材は、ステインの吸収性に大きな違いがあります。異なる樹種の木材はステインの吸収性が異なり、全体的な色と色合いは、ステインと木材の特性の組み合わせの結果です。例えば、中程度から濃い色のステインはメープル材では斑点模様になりがちですが、チェリー材ではより濃く輝き、より均一な色合いになります。^{[3]速乾性のステインは、暑い天候や直射日光の当たる場所では塗布が困難です。乾きの遅いステインは、}蒸発と硬化に非常に長い時間がかかるため、湿気や寒冷な環境では作業が困難です。パイン材などの新しい木材には、工場でワックスのようなシーラントが塗布されている場合があり、これが適切な染色を妨げます。表面を剥離または研磨する必要がある場合があります。二酸化チタンと酸化亜鉛などの金属酸化物でできた白いステインは浸透しにくく、表面に残ります。このような場合、磨耗すると染色されていない木材が簡単に露出します。また、かなり不透明です。

木材を徹底的に準備すること (通常はやすりがけ) は、染料を均等に吸収させて均一な仕上がりにするために必要です。むき出しの針葉樹やオークの床に白い染料を塗るには、80 または 100 番のオービタル/振動サンダーで手作業で最終的な「準備」のやすりがけが必要になる場合があります。一方、家具に暗い有機染料を塗るには、特定の広葉樹をオービタルまたは手作業で 220 番以上の番手でやすりがけする必要があります。耐久性はそれほどありませんが、むき出しの木材を手作業でやすりがけするには、通常「ガーネット」が好まれます。これは、より鋭く、より速く切れる粒度であり、酸化アルミニウムやシリコンカーバイドのように粒度から色が移らないためです。その他の方法としては、腐った石など で「こする」などがあります。

場合によっては、木材の損傷を防ぐために、市販のステインで木材を着色する前に、木材を洗浄するか、既存のステインを除去する必要があります。これは、未仕上げの木材と仕上げ済みの木材の両方に当てはまります。

シミのついた木材を掃除するときは、特別な配慮が必要です。最も一般的なシミの 1 つは、シミのついた木材に付いた水シミです。水シミを除去する方法として、熱いアイロンを使って水シミを除去する方法が文書化されています。

染色された木材からシミを取り除く際には、元のシミを傷つけないように特別な注意が必要です。これは特にアンティーク品の場合に重要です。

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