柿渋と亜麻仁油・桐油に蜜蝋を混合して柿渋入り蜜蝋ワックスを作ってみる。

 以前、柿渋を木材に塗りその上に乾性油や蜜蝋ワックス等を塗ることで、撥水性を向上させるテストを行いました。 柿渋自体には「撥水性」とまで言える効果はありませんので、その効果が必要な場合には、仕上げにオイルフィニッシュや蜜蝋ワックスを塗る事はとても有効な一手段だと思います。
 今回お問い合わせをいただき、(柿渋入りのワックスを作りたいが)柿渋と油・蜜蝋は混ざるのかテストしてみることになりました。
柿渋の上からワックスを塗るのと、柿渋を混合したワックスを塗るのでは、効果や仕上がり状態に差が出る可能性があるのではという危惧もありましたが、そのような製品も販売されているようですし、まあ塗装が一度で済むのであれば確かに便利かもしれないと思い、柿渋ワックス(?)を作ってみることにしました。

材料

柿渋(左)は無臭品を使用しました。乾性油は桐油(中央)と亜麻仁油(右)の2種類です。どちらも植物の種子から採れる油ですが、桐油の方が色が濃く粘度も高いです。成分の違いについては不勉強で判りませんが、見た目がかなり違うのでこの2種類で試してみました。
左から柿渋、桐油、亜麻仁油です。

柿渋と桐油、亜麻仁油

今回使用した晒し蜜蝋です。硬いので必要な重量分を削り取るのに苦労しました。

晒し蜜蝋

2回目で使用したレシチンパウダーです。

晒し蜜蝋

混合テスト(1回目:失敗)

 柿渋50cc、桐油50cc+柿渋20cc、亜麻仁油50cc+柿渋20cc、それぞれを湯煎したものに、蜜蝋を25gずつ入れて溶かしました。蜜蝋の融点は60度~67度とのことですが、溶けにくかったので湯煎温度を70度くらいに上げ、溶かしきりました。

先ず、常温の桐油(左)と亜麻仁油に柿渋を入れましたが、やはり分離します。(柿渋が下部に溜まっています。)

桐油と亜麻仁油に柿渋を混合

次に、湯煎しながら、削り取った蜜蝋を入れました。
左から亜麻仁油+柿渋、柿渋のみ、桐油+柿渋です。

亜麻仁油+柿渋、柿渋、桐油+柿渋に蜜蝋を混合

湯煎温度60度程度ではなかなか溶けなかったので、70度以上に上げて攪拌すると、3種類とも蜜蝋が溶け始めました。
亜麻仁油+柿渋(手前)、柿渋のみ(奥)、桐油+柿渋(右)

湯煎で亜麻仁油+柿渋、柿渋、桐油+柿渋に蜜蝋を混合

”一応”蜜蝋が全て溶けた状態です。

亜麻仁油+柿渋、柿渋、桐油+柿渋に混ぜた蜜蝋が溶解

プラスチックの容器に入れ替えると、温度が下がって蜜蝋ワックスが凝固し、柿渋と分離してしまいます。
左から柿渋+蜜蝋、桐油+柿渋+蜜蝋、亜麻仁油+柿渋+蜜蝋です。
容器に入れ替えた直後で、まだ温かい状態です。

温度が下がると混じり合った蜜蝋ワックスと柿渋が分離

※余談ですが、使用した道具・容器に固まった蜜蝋を取り除くために、溶剤(今回使用したのはテレピン油)を用いなくてはならず、結構大変でした。

混合テスト(2回目:乳化剤使用)

 お問い合わせをいただいたお客様からのアドバイスで、乳化剤(界面活性剤)としてレシチン(大豆由来)を使用してみました。
外国製の自然素材塗料にも(安全な物質だと思いますが)界面活性剤は使用されているようなので、水溶性・非水溶性両方の物質を混合(完全に溶け合うのではなく分散させる、乳化・エマルジョン化だそうです)するためには、やむを得ないものなのでしょう。
レシチンは、自然界の動植物の全ての細胞に含まれているらしく、健康食品としても販売されているようなので、使用しても安全ではと思いました。
他の材料に対するレシチンの比率は、乳化剤を使った手作りクリーム(化粧品)の情報を参考に、3%程度で試しました。(湯煎で材料を混合後、最後に添加しました。)
実際には家庭用のハカリで0.1グラムが量れなかったので、1回目と同じ柿渋50cc・桐油50cc+柿渋20cc・亜麻仁油50cc+柿渋20cc、それぞれに対しレシチンは、2グラム使用しました。

1回目と同じ作業を行い、湯煎・攪拌して蜜蝋が溶けた状態です。亜麻仁油の柿渋との分離が良く判る画像です。桐油はそうでもありません。
桐油+柿渋(左前)、柿渋のみ(左奥)、亜麻仁油+柿渋(右)

湯煎で桐油+柿渋、柿渋、亜麻仁油+柿渋に蜜蝋を溶解(2回目)

乳化剤のレシチンパウダーを投入。湯煎温度73度でした。

乳化剤のレシチンパウダーを投入

撹拌してレシチンパウダーを溶かしましたが、結構溶けにくかったので、この時点での混合がよかったのか(予め柿渋と混ぜておくべきだったのか)、少し後悔です。亜麻仁油+柿渋の状態が随分変わりました。

桐油+柿渋、柿渋、亜麻仁油+柿渋に混合したレシチンパウダーが溶解

別の容器に入れ替えましたが、この時点では分離していない様子です。
左から柿渋+蜜蝋+レシチン、桐油+柿渋+蜜蝋+レシチン、亜麻仁油+柿渋+蜜蝋+レシチン

容器入れ替え後でも分離していない様子

冷えて固まってから、1回目と2回目のものを比べてみました。
上段左から柿渋+蜜蝋+レシチン、桐油+柿渋+蜜蝋+レシチン、亜麻仁油+柿渋+蜜蝋+レシチン
下段左から柿渋+蜜蝋、桐油+柿渋+蜜蝋、亜麻仁油+柿渋+蜜蝋

6種類の比較:柿渋+蜜蝋+レシチン、桐油+柿渋+蜜蝋+レシチン、亜麻仁油+柿渋+蜜蝋+レシチン、柿渋+蜜蝋、桐油+柿渋+蜜蝋、亜麻仁油+柿渋+蜜蝋

上のものを、それぞれひっくり返し割ったものです。
上段左から柿渋+蜜蝋+レシチン、桐油+柿渋+蜜蝋+レシチン、亜麻仁油+柿渋+蜜蝋+レシチン
下段左から柿渋+蜜蝋、桐油+柿渋+蜜蝋、亜麻仁油+柿渋+蜜蝋

6種類の比較(裏面):柿渋+蜜蝋+レシチン、桐油+柿渋+蜜蝋+レシチン、亜麻仁油+柿渋+蜜蝋+レシチン、柿渋+蜜蝋、桐油+柿渋+蜜蝋、亜麻仁油+柿渋+蜜蝋

写真では判りにくい特徴もありますので、補足してみます。

  • 左上【柿渋+蜜蝋+レシチン】…固形部分は柿渋と蜜蝋が一応混ざってはいるようですが、蝋状態ではなくポロポロしています(粘り気がありません)。混ざらなった柿渋(液体)も残っています。
  • 左下【柿渋+蜜蝋】…完全に柿渋(液体)と蜜蝋(固体)が分離しています。
  • 中上【桐油+柿渋+蜜蝋+レシチン】…液体の柿渋は残っていませんが、固形物の色は上下二層にほぼ分かれています。上部はワックス状ですが、下部のおそらく柿渋が沈殿した部分は半クリーム状で指で触ると柿渋の液体が滲みだす感じです。底部にはレシチンの溶け残りがあります。最上部の色(クリーム色)は、4よりも濃い色合いです。
  • 中下【桐油+柿渋+蜜蝋】…少量ですが液体の柿渋が残っています。これも色が上下二層に分かれており、上部の色は3よりも薄い色合いです。下部は蝋状態ではなくポロポロしています(粘り気がありません)。
  • 右上【亜麻仁油+柿渋+蜜蝋+レシチン】…この中では最も柿渋とワックスが均一に混じり合っているように見えます。触感についても、上部と下部の状態の違いは殆ど無いように思います。
  • 右下【亜麻仁油+柿渋+蜜蝋】…柿渋(液体)と、亜麻仁油+蜜蝋のワックス部分(固体)が分離しています。

考察

  • 乳化剤としてレシチンを混入することで、柿渋とオイル・蜜蝋が混ざりやすくなる(エマルジョン化する)ことは確かなようです。
  • 蜜蝋と柿渋だけでは、レシチンを添加しても固形物はワックス状にはならない。オイルは必要だと思われる。
  • 亜麻仁油を使用する場合は、結果が明白で、乳化剤を使用しないと柿渋は混ざらないが、使用すればほぼ均一な柿渋入りワックスができる。
  • 桐油使用の場合、結果の判断が難しい。
    乳化剤なしでも(亜麻仁油とは異なり)柿渋はいくらか混ざっているようだが、乳化剤を添加しても、時間を置いて冷やすと二層になってしまう(添加する方が柿渋の混ざり具合は向上する)。
    これは、混合した物質の比重等の性質や、柿渋と桐油の相性の問題かもしれないし、或いは今回の実験のミスで、レシチンとの混合不足が原因かもしれない。冷却時間を短くしたり、レシチンの混入方法を変えれば、より均質なワックスができるかもしれない。
  • 最後に、柿渋入りワックスを作ってはみたものの未だ使用していないので、柿渋と蜜蝋ワックスを別々に塗る場合と違いがあるのか、(たとえ仕上がりの外見だけでも)いずれは確認しなければと思っています。

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