Пластмассы и синтетические материалы
Легкость, пластичность, необычность фактуры, простота технологической обработки синтетических материалов и некоторых видов пластмасс обеспечили им широкое внедрение в театральное производство. К их числу относятся пенопласта и винипласты, упаковочные полихлорвиниловые пленки, вспенивающиеся полистиролы, клеи типа БФ и эпоксидные смолы, эмульсии ПВА и латексы. Не все материалы химического производства могут быть использованы на сцене в силу их горючести и токсичности. Но промышленность все больше и больше осваивает разнообразные виды пленок и пластиков, которые не подвержены горению и безвредны как в процессе производства, так и эксплуатации.
Пенопласты разделяются на жесткие и мягкие. Жесткие пе-нопласты хорошо выпиливаются, режутся, шлифуются и окрашиваются. Из них вырезаются мелкие предметы, скульптуры, капители, украшения для мебели. Тонкие листы негорючего пенопласта ПХВ употребляются для фактурной обработки декораций.
Эластичный пенопласт, так называемый поролон, имеет более широкий диапазон применения. Из него делают цветы, фрукты, пирожные, булки и другие виды съестных продуктов, детали декораций, костюмов, костюмные толщинки и т. д. и т. п. Обработка эластичного пенопласта ведется ножами, ножницами, терками, шкуркой. В тех случаях, когда эластичность пенопласта затрудняет процесс обработки, его пропитывают столярным клеем, отчего он приобретает надлежащую жесткость. После резки или обтачивания на токарном станке изделие погружают в горячую воду и затем отжимают остатки клея. Поролон, сохраняя приданную при обработке форму, вновь становится эластичным.
Жесткие и мягкие пенопласты склеиваются между собой различными синтетическими клеями. Наилучшее качество склейки и эластичный шов дает резиновый клей АК-88 и клей БФ-2. Эмульсия ПВА тоже склеивает пенопласт, но, во-первых, при склейке необходимо плотно прижать детали друг к другу, закрепив их булавками, а во-вторых, шов получается весьма жестким.
Окраска пенопласта производится любыми красителями, за исключением лаков и красок на нитрооснове. Нитрокраски разъедают верхние слои пенопласта, и поэтому могут быть применены только в случае имитации пористых фактур. Пропитка огнезащитным составом производится тем же раствором, что и для тканей, только более сильной концентрации. Однако пропитка пенопласта не дает гарантии абсолютной невоспламеняемости. Поэтому при употреблении большого количества этого материала рекомендуется изделия оклеивать огнестойкими, пропитанными тканями.
Вспененный полистирол является разновидностью пенопласта. Его гранулы, помещенные в форму, хорошо вспениваются в кипящей воде, заполняя замкнутый объем. Наилучшим материалом для изготовления форм является металл. Он обладает высокой теплопроводностью, и процесс вспенивания протекает быстро и равномерно. Металлические формы заполняют гранулами не менее чем на 40%. Гипсовые формы засыпают исходным материалом в размере от 60 до 80% объема. Для получения нужной температуры, при которой протекает реакция, гипсовая форма должна иметь плоский срез, закрываемый куском жести. В гипсовых формах глубиной более 7 см качество отливки значительно снижается.
Металлические и гипсовые формы, заполненные гранулами, плотно закрываются и погружаются в кипящую воду. Время формовки зависит от теплопроводности формы и ее объема. Процесс вспенивания в гипсовой форме размером примерно 30×15 см и глубиной до 6 см длится около 30 минут, а в шарообразной форме из латуни, имеющей диаметр 12 см, — от 12 до 14 минут-
Термопластические пленки используются для изготовления легких и относительно прочных изделий самого разнообразного характера: предметов бутафории, облицовки филенчатых дверей и других объемных декораций, отделочных деталей, костюмных украшений, касок, шлемов и многих других. Помимо чрезвычайной легкости, изделия из термопластов обладают поверхностью идеальной чистоты, не нуждающуюся в левкасе, шлифовке и других подобных видах обработки.
В театре наиболее употребимы негорючие винипластовые пленки двух наименований — винипласта и винипроза. Винипласт — это просвечивающая пленка красно-коричневого или охристого цвета. Винипроз прозрачен и может иметь чуть желтоватый оттенок. Обе пленки имеют толщину от 0,3 до 0,9 мм, обладают значительной жесткостью и в то же время гибки. Для мелких изделий применяется пленка толщиной 0,4—0,5 мм, для крупных оттисков — 0,7—0,9 мм.
Тиснение по моделям осуществляется в специальном аппарате (рис. 112), состоящем из формовочного ящика, прижимной рамы, нагревательной плиты, сепаратора, трубопровода, крана, вакуумного резервуара и вакуумного насоса. Жесткая модель устанавливается при помощи подставок на сепараторе, так, чтобы ее поверхность была как можно ближе к пленке, закрывающей поверхность формовочного ящика.
Рис. 112. Вакуум-аппарат для формовки термопластов: 1 — вакуумный резервуар; 2 — прижимная рама; 3 —формовочный ящик; 4 — сепаратор; 5 — нагревательная плита
Плотное облегание пленки бортов ящика с целью герметизации внутренней полости осуществляется прижимной стальной рамкой- Поверх закрепленной пленки накатывается нагревательная плита, которая в течение 20—30 секунд разогревает пленку до 100—130°С. (Нагревание термопластов выше указанной температуры приводит к разложению их основы.) После размягчения пленки открывается вакуумный кран, и под воздействием атмосферного давления термопласт плотно облегает форму модели.
При вытягивании винипластовой пленки происходит изменение ее толщины. Равномерность вытягивания зависит от высоты рельефа. Чем больше обтягиваемый рельеф, тем больше перепад толщины пленки на различных участках, тем больше вероятность разрыва пленочного слоя. Поэтому тиснение пленок дает наилучшие результаты при высоте модели, не превышающей 60—70 мм. Глубокое тиснение нуждается в особых аппаратах с вертикальным перемещением модели и прочими специальными устройствами.
Качество оттиска целиком зависит от состояния модели, так как пленка в точности повторяет все особенности обтягиваемой фактуры. Для получения гладких и чистых поверхностей модель должна быть обработана с наибольшей тщательностью. Повышенные расходы на изготовление моделей оправдываются легкостью изделий, быстротой получения неограниченного количества оттисков и, в конечном итоге, высоким художественным качеством декораций. Материалами для изготовления моделей служат гипс, дерево, фанера, металл. Широкое применение находят подлинные предметы и фактуры: резные детали мебели, части старинных дверей, стальные каски, натуральные кирпичи, выложенные по форме каменной кладки, и т. д. и т. п. Для получения более точной формы и облегчения процесса монтировки модель должна по всему периметру выходить за пределы подставки.
Величина оттиска регламентируется шириной выпускаемой промышленностью пленки и длиной стола. Обычно ширина ящика делается равной 80 см, а длина сообразуется с размерами изделий. Для мелких работ длина ящика составляет около 50—70 см, для крупных доходит до 1,5 м и более.
Мягкие полихлорвиниловые и полиэтиленовые термопластические пленки применяются для тиснения рельефов высотой не более 3 мм. В качестве моделей используются рельефные ткани, картон, фанера. Тиснение производится на обычных установках, только жесткий листовой сепаратор заменяется проволочной сеткой. Полиэтиленовая и некоторые виды полихлорвиниловой пленки горючи, поэтому их применение возможно только в самых малых количествах.
Склеивание пленок между собой, оклейка их тканями производится перхлорвиниловыми лаками и клеями. Для получения клея перхлорвиниловая смола растворяется в дихлорэтане, ме-тиленхлориде или ацетоне (20% смолы и 80% растворителя).
Изделия из термопластов окрашиваются нитролаками, масляными красками, разведенными на олифе или масляном лаке, бронзовыми и алюминиевыми порошками на нитролаках, анилиновыми красителями на поливинилацетатной эмульсии. Окраска клеевыми и гуашевыми красками производится по масляному покрытию либо по тканям. На неподготовленной поверхности клеевые краски не держатся.
К термопластам относится и органическое стекло. Оргстекло используется не только для различных имитаций стекла — в окнах, фонарях, люстрах и пр.,— но и для изготовления объемных прозрачных изделий — посуды, некоторых видов скульптуры путем тиснения, гнутья и штамповки. Прозрачное искусственное стекло хорошо пилится, шлифуется, обтачивается и сверлится.
Для ручного тиснения необходимы матрица и пуансон, изготовленные по форме изделия. Матрицы и пуансоны вытачиваются из дерева или отливаются из гипса. Разогретое до 110— 130° оргстекло накладывается на матрицу и запрессовывается в нее пуансоном (рис. 113).
Рис. 113. Матрица и пуансон для ручного тиснения: 1— матрица; 2 — оргстекло; 3 — пуансон
После охлаждения стекло сохраняет жесткость формы и присущую ему прозрачность. Для склейки применяется клей, изготовленный из опилок оргстекла, растворенных в дихлорэтане, или клей БФ-2. Изделия окрашивают окунанием в подогретый спиртовой раствор анилинового красителя или масляными красками.
Цветная стеклянная посуда выдавливается по матрице и иногда составляется из двух оттисков — внутреннего и внешнего. Каждый оттиск рассчитывается так, чтобы один плотно входил в другой. Сделанный на внутреннем слое рисунок хорошо просвечивает через внешний слой, создавая впечатление гладкой расписной посуды. В изготовленные таким образом чашки можно наливать холодную питьевую воду.
«Драгоценные камни» вытачиваются из кусков оргстекла толщиной 10—12 мм. Игру «камням» придает металлическая фольга, подложенная под стекло. При изготовлении зеркал обратную сторону листа продувают порошком алюминия, разведенным на нитролаке, или раму зеркала сначала затягивают черным бархатом.
Технология стеклопластики в принципе схожа с технологией папье-маше. Роль бумаги в данном случае выполняет стеклоткань, а клейстером служат полиэфирные или эпоксидные смолы, клей БФ-2.
Гипсовая форма покрывается парафиновой смазкой или выстилается целлофаном. Куски стеклоткани выкладываются по форме в два, максимум три слоя. Смазка ткани клеем производится кистью. Готовые изделия обладают жесткостью и полупрозрачностью. Крупные рельефы можно лепить непосредственно из ткани, выкладывая ее по рисунку.
Для литья в формах применяются различные пластические массы. Наиболее легкие и эластичные отливки дают игелит и латекс. Пластичность игелита (поливинилхлорида) зависит от количества добавляемого наполнителя — муки, гипса, мела и пр. Порошок игелита разводится дибутилфтолатом. Игелито-вая масса, залитая в формы, подвергается нагреванию при температуре 160—180°.
Латексами называют сок каучуконосных растений и водные дисперсии синтетических каучуков. Изготовление пластичной рельефной бутафории производится двумя технологическими приемами: по модели и по форме.
Первый прием заключается в том, что модель сначала покрывают специальным фиксатором, усиливающим процесс осаждения латекса. В качестве фиксатора может быть применен хлористый кальций, растворенный в воде и смешанный затем с каолином (800 г хлористого кальция, 400 г воды и 300 г каолина). Подготовленная таким образом модель опускается в сосуд, наполненный латексом типа «ревультекс». По истечении 40—50 минут модель вынимают, споласкивают холодной водой и сушат при температуре 80° около 3 часов. Подсушенное изделие снимают с модели и сушат еще такое же время. В результате жидкий латекс превращается в тонкую резину, хорошо сохраняющую форму модели.
Второй способ — литье по форме. В гипсовую форму заливают латексное молоко, которое постепенно загустевает тонким слоем. После образования в нижнем слое пленки толщиной 1— 2 мм излишки латекса сливаются обратно. Такую же отливку можно получить путем постепенного покрытия формы слоями латекса, наносимого при помощи кисти. Для укрепления изделия иногда отливка армируется слоем ткани.
Для окраски годны сухие и анилиновые красители, порошок бронзы, разведенные на бесцветном хлорсульфированном полиэтилене.
Из латексов изготавливают маски, лепные рамы картин, барельефы и многое другое. Большинство латексов горючи, поэтому одновременное использование больших по площади и массе резиновых изделий на сцене запрещено.
Для изготовления мелкой бутафории применяются твердеющие при комнатной температуре полимеризационные массы — стиракрил, зубопротезные материалы — этакрил (АКР-15), фторакс. Эти, материалы используются для изготовления орденов, мелких украшений, резных рельефов. Гипсовая форма предварительно покрывается обычной парафиновой смазкой. После заполнения формы верхняя ее часть закрывается целлофаном и прижимается небольшим грузом. Спустя час изделие вынимают из формы и сушат при комнатной температуре. Обработка ведется столярным и слесарным инструментом. Нужные изгибы изделию придают до полного высыхания пластической массы. Поверхностная окраска осуществляется любыми красителями.