Een encyclopedie over grafische technieken, André Béguin.


Terug naar de Hoofdpagina van de "Grafische encyclopedie"
Kopersulfaat voor zink:
veilig, gemakkelijk en goedkoop etsen.
(
overgenomen uit kM31, een artikel van Ad Stijnman)
Een jaar geleden publiceerde kM een versiag van Paul Kruger over zijn bezoek aan de Printmakers Workshop Edinburgh (PWE). Daar wordt hard gewerkt aan de ontwikkeling van schone en veilige grafische technieken. Aan het einde van het artikel werd beloofd om dieper in te gaan op technische aspecten en Nederlandse handeisnamen te geven van genoemde vloervernissen en dergelijke. In het afgelopen iaar zijn nieuwe materialen en technieken onder onze aandacht gekomen. De belangrijkste is het etsen van zink met kopersulfaat. uitgevonden door de Engelse graficus Cedric Green. Hiermee kan veilig en makkelijk worden gewerkt en de resultaten zijn zelfs beter dan bij het etsen met salpeterzuur. In het hierna volgende artikel wordt deze methode beschreven en schenken wij verder aandacht aan alternatieve etsgronden en schoonmaakmiddelen. Het artikel is een versiag van de gezamenlijke ervaringen van Sytze Folkertsma, Marina Hupert, Paul Kruger en Ad Stijnman. Frank Willemsen gaf uitleg over do chemisthe achtergronden. Met hartelijke dank aan Cedric Green voor zijn medewerking.
Ad Stijnman

Edinburgh Etch
Het belangrijkste probleem waar we tegen aan liepen, was de vervanging van salpeterzuur door een andere etsvloeistof. In de
PWE etst men koper, ijzer en zink met ijzerchloride waaraan citroenzuur is toegevoegd, de zogenoemde Edinburgh Etch. De toevoeging van citroenzuur voorkomt de bekende zwarte neersiag bij ijzerchloride.
Wanneer je met Edinburgh Etch op koper werkt, komen er (waarschijnlijk) geen giftige dampen vrij, maar wel een kleine hoeveelheid waterstofgas; de vloeistof etst mooie, gladde groeven. Nadelen zijn, dat bij het klaarmaken van bet etsbad zoutzure dampen vrijkomen en bij verstuiving van de kristallen huid, ogen en longen geirriteerd kunnen raken. Daarnaast is de oplossing erg zuur en geeft vlekken die niet meer zijn te verwijderen. Voor academies en grafische werkplaatsen is het (voorlopig) echter een bruikbare manier om op koper te worken, omdat er bij het etsen zèlf geen giftige dampen vrij komen.

Voor de meeste grafici is koper echter te duur, waardoor ze zink gebruiken. Onze ervaringen bij het etsen van zink met Edinburgh Etch zijn niet positief Het zou mooie gladde groeven moeten geven, maar dat doet het niet: het bijt onregelmatiger dan salpeterzuur. Een groter nadeel is dat er giftige dampen bij vrijkomen. Als er veel zinkplaten tegelijk in één bad worden geëtst, of als een plaat met veel open structuren wordt gebeten, stijgt er een zoutzure damp op uit het bad, Deze damp werkt irriterend en er kunnen op de lange termijn schadelijke effecten en vergiftigingsverschijnselen optreden. Dat wilden we de kunstenaars, studenten en onszelf pertinent niet aandoen.

Bordeaux Etch
"I have called this
Bordeaux Etch, because a copper sulphate solution is better known to vine growers, farmers and gardeners as Bordeaux mixture (Bouillie Bordelaise), very widely used as a spray against mildew." De Engelse graficus Cedric Green publiceerde in 1998 een artikel en een boekje over elektrolytisch etsen. Green beschrijft hierin nog een andere techniek: het etsen van zinken platen in een oplossing van kopersulfaat (CuSO4). De techniek is van een overtuigende simpelheid: kopersulfaat bij water mengen en vijf minuten wachten om de kristallen op te laten lossen. Als je nu de plaat in het bad stopt, ontstaat er direct een zwarte neerslag op het blootliggende rink. Dat betekent dat de chemische reactie optreedt. Het grote voordeel boven het etsen met salpeterzuur of ijzerchloride is dat er hierbij geen giftige dampen vrijkomen. Als je zink etst met kopersulfaat, treden er twee belangrijke reacties op. Ten eerste tast het zure kopersulfaat het zink aan, waardoor waterstofgas vrijkomt en het zink in oplossing gaat. Ten tweede reageert het zink met de koperionen, waardoor het zink in oplossing gaat en het koper neerslaat (dit is het donkerbruine tot zwarte sediment dat je ziet ontstaan). Dere twee reacties verlopen tegelijkertijd en door elkaar heen.

Werkwijze
De etsplaat kun je klaarmaken zoals je dat normaal doet. Leg de plaat in het bad, de lijnen worden ogenblikkelijk zwart. Veeg met veer of kwast over de pleat om deze neerslag te verwijderen. Als er veel neerslag in het bad rond drijft, maakt dat het zicht op de lijnen onduidelijk. Het is handig om een plastic rooster in het bad te leggen waaronder het sediment zakt. Is de plaat lang genoeg geëtst, haat hem dan uit het bad (handschoenen gebruiken). At laten druipen en afspoelen met water. Individuele kunstenaars, die kleine hoeveelheden zink etsen, kunnen het spoelwater via het riool afvoeren. Grafische ateliers en academies raden we aan een bezinkbak te gebruiken. Wordt het bad te zwak dan kunje nog twee tot drie keer een oplossing van kopersulfaat toevoegen voordat het onbruikbaar wordt, daarna moet alles worden afgevoerd.

Afvoer
De eenvoudigste en duurste manier is om de uitgewerkte vloeistof met het sediment in zijn goheel als chemisch afval te laten afvoeren. De langzame manier is om de bak leeg te gieten in een grote plastic emmer en het een paar weken te laten staan totdat het water is verdampt, en alle zouten in de oplossing een dikke harde korst vormen. Zet de emmer op zijn kop in een plastic zak en sla op de bodem. De korst valt in stukken in de zak on die kun je als klein chemisch afval wegbrengen. Op de Rietveld Academie wordt geëxperimenteerd met verschillende methoden om de uitgewerkte oplossing te kunnen verwerkon.

Gezondheid en veiligheid
Bij het etsen met kopersulfaat wordt de oplossing niet warm, er vormen zich geen giftige dampen, het etsproces is goed beheersbaar en de in het zink geëtste groeven zijn gladder en regelmatiger dan bij salpeterzuur. Omdat er geen giftige gassen vrijkomen, kun je met je gezicht boven het bad hangen en blijvon kijken naar wat er zoal met de plaat gebeurt. Een vers aangemaakte oplossing is mediterraan blauw en ongeveer zo zuur als keukenazijn. Als het bad zwakker wordt, bleekt het en wordt helder als water; de oplossing wordt ook een beetje alkalisch. Bij de chemische reactie komt waterstofgas vrij, te zien als fijne belletjes die opstijgen van het metaal. Daar waterstofgas zeer brandbaar is, moet de ruimte goed worden geventileerd en moeten de etsbakken opengehouden wordon. In principe is het etsen met kopersulfaat niet gevaarlijk, zolang het waterstofgas zich maar niet kan ophopen. Dat betekent in de atelierpraktijk dat er niet per se hoeft te worden geëtst in een zuurkast of dater een afzuigsysteem nodig is. Ramen en deuren tegenover elkaar openzetten is meestal voldoende. Als je morst met de gebruikte oplossing zie je witte plekken ontstaan, dit is zinksulfaat. Wees daar net zo voorzichtig mee als met het kopersulfaat. Handschoenen aan en met een natte dweil de witte plek goed wegvegen. Zwangere vrouwen moeten voorkomen dat ze kopersultaat (bijvoorbeeld als stof) binnen krijgen, omdat kopersulfaat schadelijk kan zijn voor de nog ongeboren vrucht.

Andere metalen
Zink is het enige gangbare metaal dat zich makkelijk met kopersulfaat laat etsen. Koper in kopersulfaat werkt niet, er treedt geen reactie op. IJzer wordt in het begin wel aangetast, maar er slaat al gauw een laagje zuiver koper neer op het blootliggende ijzer en de reactie stopt: alleen grote, open partijen worden op den duur geëtst. Aluminium wordt door kopersulfaat niet of nauwelijks aangetast, tenzij er extra stoffen bij worden gedaan. Semenoff en Bader hebben dit nader uitgezocht. De truc is om keukenzout aan het kopersulfaat toe te voegen, waarna de reactie ogenblikkelijk van start gaat. Je ziet meer belletjes verschijnen dan bij het etsen van zink, er komt meer waterstofgas vrij, en op de lijnen vormt zich een dikke roodbruine laag koper. Dit sediment hoef je niet per se weg te vegen, er komt zoveel gas vrij dat de lijnen goed opengehouden worden. Er kan zich ook een gel vormen, dit is aluminiumnydroxide. Het maakt de oplossing troebel, zodat je niet goed kunt zien wat er gebeurt. Je kunt de vorming van de gel voorkomen door de oplossing wat zuurder te maken. Dit kan door; bijvoorbeeid, een paar druppels zwavelzuur bij de oplossing te gieten of het zout NaHSO4 toe te voegen. De reactie is heftig en de temperatuur van het bad stijgt. Lijnen in het aluminium worden bij het etsen grof en open vlakken zo pokdalig dat je geen aquatint nodig hebt. Zinken platen kunnen tegelijkertijd met aluminium platen in hetzelfde mengsel worden geëtst.

Verhoudingen
Zink:
Kopersulfaat etst zink op een regelmatige wijze, de reactie is niet heftig en er komt geen warmte vrij. Onderstaande verhoudingen zijn een richtlijn voor het maken van een mengsel voor bepaalde technieken.

Aluminium:
Aluminium reageert veel heftiger dan zink, er komt meer waterstofgas vrij en de temperatuur van het bad stijgt merkbaar. Het is niet aan te bevelen voor fijne structuren, ook niet omdat aluminium zo zacht is dat je er slechts een handvol goede afdrukken van kunt drukken waarna de plaat al begint te slijten. Bij geconcentreerdere oplossingen dan hier gegeven, kan de plaat zo warm worden dat de etsgrond smelt.

Alternatieve etsgronden
Verschillendo auteurs en ook de PWE bevelen inkten of vernissen op acrylbasis aan als vervanger van etsgrond. Waarom ze dat doen, is niet helemaal duidelijk. Waarschijnlijk waren zo gewend om met een vloeibare etsgrond te werken in plaats van met een vaste etsgrond, een balgrond. Vloeibare etsgrond is een balgrond die vloeibaar is gemaakt door hem op te lossen in terpentijn of wasbenzine, vroeger ook wel in benzeen of xyleen. De vloeibare etsgrond wordt op de plaat aangebracht, waarna het (schadelijke) oplosmiddel verdampt en vervolgens in de lucht zit die je inademt. In plaats van (vloeibare) etsgrond raadt men aan om vloervernis of watergedragen zeefdrukinkt te gebruiken. Op zich werken deze vervangers goed, ze zijn zuurbestendig. Maar beide hebben acrylaten als bindmiddel en bevatten dus 5 tot 10% thinner of een ander vluchtig oplosmiddel. Bij droging van de 'grond' verdampt de thinner waarna je dit inademt. De vluchtige organische oplosmiddelen in zowel vloeibare etsgrond als in de vervangers zijn schadelijk voor je gezondheid en voor het milieu. De vaste etsgrond - een mengsel van harsen, asfalt en was - is niet schadelijk, zolang je hem niet opeet. Het kost iets meer moeite om balgrond op de plaat aan te brengen, omdat het moet worden aan gesmolten op de etsplaat. Green gebruikt als etsgrond een zwarte drukinkt op oliebasis, waaraan rauwe lijnolie is toegevoegd voor de juiste vloeibaarheid en kobaltdroger om de inkt te laten harden. Greens grond en vloeibare etsgrond hebben tijd nodig om te drogen en uit te harden. Vaste etsgrond is direct klaar. Greens grond is minder gevoelig voor beschadigingoe en getekende lijnen lopen niet dicht als je er metje hand op leunt zoals bij balgrond. Vernis mou is vaste etsgrond gemengd met schapenvet of vaseline. Als je hem kant en klaar koopt, kan er een beetje etherische olie, zoals lavendelolie aan zijn toegevoegd. Etherische olie is ook een vluchtig organisch oplosmiddel, maar de vernis mou bevat er te weinig van om schadelijk te zijn. Deze etsgrond moet worden aangesmolten ep de plaat is direct bruikbaar en blijft daarna zo nodig nog jaren te gebruiken. Een alternatief is zeefdrukinkt of drukinkt op oliebasis zonder kobaltdroger. Uitrollen over de plaat en meteen papier of materiaal er in drukken. Na een uur is de zeefdrukinkt al te hard om in te werken. Drukinkt op oliebasis laat zich beter manipuleren en Green krijgt betere resultaten dan met de klassieke vernis mou. Daar deze inkt langzaam droogt, kan de plaat niet meteen worden geëtst. Is de inkt droog dan kunnen partijen met schellakvernis (zie hieronder) worden afgedekt.

Etsgronden die was bevatten, kunnen probleemloos worden verwijdord met VCA, het bekende niet-vluchtige schoonmaakmiddel. Acrylgronden en uitgeharde drukinkt verwijder je met afbijt, loog of spiritus (alleen acryl); dit kost 10 tot 30 minuten, afhankelijk van de dikte van de laag. Afbijt en loog kunnen de zinkplaat aantasten en spiritus is vluchtig, maar minder schadelijk dan wasbenzine of terpentine. Schoonmaakmiddelen als Glassex en Muscle bevatten alcohol on zeep, maar zijn een paar keer duurder dan een fles spiritus.

Vloeibare afdekvernis wordt gebruikt om de achterkant en de randen van de etsplaat te beschermen en om details in de voorstelling af te dekkon. De receptuur van commerciële afdekvernis is ons niet bekend, maar er zit een tamelijk agressief oplosmiddel in (waarschijnlijk methanol). Na gebruik moet de afdekvernis met spiritus wordon verwijderd. Vinyltape en plakplastic zijn zuurbestendig en geschikt om de achterzijde van de plaat mee te bedekken. Je plakt het over de achterkant en na het etsen trek je het er weer van af, een oplosmiddel is dus niet nodig. Een vloeibare stopgrond, een zogenaamde schellakvernis, maak je zelf door twee delen schellakschilfers te mengen met vijf delen spiritus en een beetje carbonblack. Doe de (fijn gestampte) schilfers en het zwart in een flesje, giet de spiritus er bij, dop erop en schudden. De schilfers lossen vrij snel op en de volgendo dag is deze stopgrond te gebruiken; geregeld schudden zodat alles goed oplost. Het zwart is er voor de kleur, maar niet noodzakelijk. Als je het weglaat, kun je de lijnen blijvon zien die je hebt afgedekt. Deze schellakvernis is geschikt om details in de voorstelling af te dekken. Als er te weinig spiritus in zit, wordt hij te stroperig om goed te penselen, als er te veel in zit wordt hij poreus. Schellakvernis lost makkelijker op in spiritus dan commerciële afdekvernis en je hebt ook minder spiritus nodig bij het schoonmaken.

Aquatint gemaakt van aangesmolten astaltpoeder is een probleem, omdat het asfalt sterk kankerverwekkend is. Harspoeder heeft dat probleem waarschijnlijk minder maar je moet het fijne stof beslist niet in je longen krijgen. Het stof alleen al is irriterend. Aansmelten met open vuur; zoals een gasbrander, is brandgevaarlijk. Gebruik een elektrisch kookplaatje waarboven je de plaat met harspoeder heen en weer beweegt. Verwarmingsplaten van betere kwaliteit kunnen zo heet worden gemaakt dat je de plaat met harspoeder er op kunt leggen om de hars aan te smelten. Het sproeien van vloervernis of schellakvernis over de plaat is een alternatief; denk om de verdampende oplosmiddelen en airbrushes kunnen dichtlopen. Verdunde schellakvernis wordt poreus als hij drooqt. Je kunt hem dan etsen als een fijne aquatint om lichte gruze tonen te krijgen die niet zo snel slijten.

Nog een mogelijkheid is de zogenaamde zoutgrein. Smelt balgrond aan op de etsplaat, strooi een laag fijn zout over de warme grond, zodat het er aan vast blijft zitten. Keer de plaat om en klop op de achterzijde, zodat het teveel aan zout van de plaat valt. Verhit vervolgens de plaat gelijkmatig boven een elektrisch kookplaatje om de zoutkorrels in de etsgrond te laten zakken. Ga door met verhitten, totdat de eerste rook van de plaat afkomt. Laat de plaat even koelen en spoel hem vervolgens af in lauwwarm water, Het zout lost dan op en de etsgrond is poreus. Je kunt de plaat nu etsen als een aquatint. Het etsen gaat langzamer en de structuur is te vergelijken met een middelfijne harsaquatint.

Conclusie
Meteen vanaf de eerste proeven waren we enthousiast over het etsen met kopersulfaat. Het werkte gemakkelijk, het etsen was goed onder controle te houden, de baden leken langer mee te gaan dan baden salpeterzuur en bovenal: er waren geen giftige dampen! Begin dit jaar deden we de eerste experimenten en binnen enkele maanden verspreidde de techniek zich over verschillende academies en grafische ateliers. De studenten en kunstenaars hadden er geen probleem mee om over te stappen op een andere etsvloeistof. Doordat er geen giftige dampen bij het etsen met kopersulfaat vrijkomen, is het veiliger om mee te werken dan met salpeterzuur en dus ook geschikt voor gebruik op middelbare scholen. Kopersulfaat is goedkoop, wanneer het in grote hoeveelheden wordt ingekocht en is nu al bij handelaren in kunstenaarsmaterialen te koop.


Terug naar de Hoofdpagina van de "Grafische encyclopedie"