Leinölfirnis

Dieser Artikel erläutert den Begriff Leinölfirnis für das Anstrichmittel, für Leinölfirnis als Einbrennfirnis siehe Firnisbrand.

Der Leinölfirnis ist ein Anstrichmittel, das nach dem Aushärten eine klare, wasserabweisende Schutzschicht aus Linoxin bildet. Diese wird als Firnis oder ebenfalls als Leinölfirnis bezeichnet; der Begriff kommt aus dem Französischen von 'Vernis', was 'Lack' bedeutet. Das Anstrichmittel auf Basis von Leinöl wird vor allem für Holz im Innen- und Außenbereich, aber auch für andere Materialien verwendet. In der Ölmalerei werden häufig Ölfarben aus pigmentiertem Leinöl und verschiedenen Zusätzen erzeugt, die auf der Leinwand zur Ausbildung einer Firnisschicht führen.

Der Leinölfirnis wird aus Leinöl und weiteren Zusätzen wie Sikkativen (Trocknungsmittel), hergestellt und ist honiggelb und leicht dickflüssig. Reines Leinöl kann ebenfalls einen Leinölfirnis ausbilden, wird wegen der langen Trocknungszeit aber seltener verwendet.

Begriffsbestimmung

Weder in der handwerklichen, noch in der künstlerischen Verwendung von Leinölfirnis gibt es eine einheitliche Definition seiner Zusammensetzung. Es kann jedoch festgestellt werden, dass es sich um ein modifiziertes Leinöl handelt, dessen Trockeneigenschaften „durch unterschiedliche Behandlungen“^[1] verbessert worden sind. Im Handbuch der Farbenfabrikation von Georg Zerr von 1922 werden Firnisse bezeichnet als „trocknende Öle, welche durch erhitzen auf mindestens 150 und höchstens 320° C, oft unter Zusätzen von Harzen oder von metallischen Verbindungen in einen zäherflüssigen, schon etwas oxydierten und polymerisierten Zustand versetzt sind, in welchem sie nicht nur schneller und besser trocknen, sondern auch eine wirksamere Umhüllung für die Farbmaterialien und eine besser streichfähige Farbmasse bilden.“^[2] Heute wird Leinölfirnis vielfach mit dem Zusatz „doppelt gekocht“ und „harzfrei“ angeboten. Diese Produkteigenschaften sind durch das Deutsche Institut für Normung e.V. mit der industriellen Norm DIN EN ISO 150:2007-05 (bis 2006: DIN 55932) gekennzeichnet.^[3] In der Fachliteratur vor Ende des Zweiten Weltkrieges wird über diese Bezeichnung gesagt: „Die Bezeichnung „doppelt gekochter Leinölfirnis" ist unsinnig. Kein Firnis wird zweimal „gekocht“. ^[4] Auch die häufig verwendete Kennzeichnung „harzfrei“ bedeutet für die allgemeine Charakterisierung von Leinölfirnis, dass mitunter Harze zu ihrer Herstellung eingesetzt werden.

Zusammensetzung und Herstellung

Struktur von α-Linolensäure, der häufigsten Fettsäure in Leinöl

Allgemeine Struktur von Triacylglycerinen. Glycerin bildet die Grundstruktur, die Reste R stehen für verschiedene Fettsäuren wie α-Linolensäure.

Leinölfirnis besteht im Wesentlichen aus gekochtem Leinöl. Dieses kann auch ohne Zusätze verwendet werden, um einen Firnis zu erhalten. Der fälschlich als Trocknung bezeichnete Aushärtungsprozess dauert ohne Zusatz deutlich länger. Trocknungsmittel sind die Sikkative, das sind Schwermetallsalze von organischen Säuren, die als Katalysatoren auf den Aushärtungsprozess wirken. Durch Kochen des Leinölfirnisses findet schon teilweise eine Aushärtung statt, so dass eine schnellere Aushärtung und bessere Verarbeitung möglich ist. Nachteilig ist das schlechtere Eindringvermögen („Wegschlagen“) in das zu versiegelnde Material. Ein Verdünnen mit Lösungsmitteln wie Balsamterpentin oder Orangenöl zu sogenanntem Halböl (1:1-Mischung) kann diesem Nachteil von Leinölfirnis abhelfen.^[5] Diese Zusätze des Halböls führen nicht durch Trocknung zur Verfestigung des Leinölfirnisses, sondern sie dienen als „Verteilungsmittel“ und verflüchtigen sich vollständig. Die Verfestigung des Leinölfirnisses zu Linoxin geschieht durch Oxydation und Polymerisation.^[6]

Aushärtung

Leinöl trocknet nicht im herkömmlichen Sinne des Verdunstens, sondern härtet durch Aufnahme von Sauerstoff aus der Luft, also Oxidation, aus. Das Sauerstoffatom „bricht“ zwei Doppelbindungen an den Fettsäureresten auf und bildet an dieser Stelle Sauerstoffbrücken zwischen diesen Fettsäureresten. Diese chemische Reaktion vernetzt die Ölmoleküle zu Triacylglycerin miteinander. Die Triacylglycerine enthalten jeweils drei Fettsäurereste, wie beim Leinöl vor allem die Reste der Fettsäuren Linolensäure und in kleineren Anteilen Ölsäure und Linolsäure. Diese besitzen sodann ein bis drei Doppelbindungen und bieten so räumliche Verknüpfungen der Einzelmoleküle. Es handelt sich damit um eine Form der Polymerisation. Bisher ist der Aushärtungsprozess noch nicht vollständig verstanden.^[7] Bei reinem Leinöl dauert das Aushärten je nach Schichtdicke und Untergrund mehrere Tage. Leinölfirnis härtet durch die katalysierende Wirkung der beigemischten Sikkative bereits nach 24 Stunden (bei 20 °C).^[5]

Anwendungsbereich

Korrosionsschutz

Leinölfirnis kann durch seine Haftung auf dem Untergrund zur Behandlung von Holz, Metallen und anderen Materialien verwendet werden. Nach dem Aushärten bildet Leinölfirnis eine zähelastische, wasser- und witterungsbeständige dünne Schicht. Diese dient als Schutz vor Korrosion und ist ein Holzschutz für den Innen- und Außenbereich. Aufgrund dieser Eigenschaften wird Leinölfirnis im Bootsbau und zur Behandlung von Möbeln (Tisch- und Küchenarbeitsplatten) verwendet. Da Leinölfirnis mit beliebigen Lacken überstrichen werden kann, ist es auch als Grundierung verwendbar.

Herstellung von Ölfarben

Zur Herstellung von Ölfarbe werden Farbpigmente mit Leinölfirnis angerührt und fein verrieben. Dabei eignet sich Leinöl wiederum gut auf Grund seiner dispergierenden Eigenschaften. Diese Mischung kann mit etwas Terpentinöl oder Terpentinersatz auf Streichfähigkeit verdünnt werden. Industriell gefertigte Ölfarben enthalten in der Regel weitere Hilfsstoffe.

Weitere Anwendungen

Bei der Herstellung von Linoleum ist Leinölfirnis ein Zwischenprodukt.

In früheren Zeiten wurde Firnis auch benutzt, um Gasballons zu vernähen und die Nähte luftdicht zu versiegeln. Dänische Polarforscher versuchten, damit den Nordpol zu erreichen.

Leinölfirnis kann bei Oldtimern verwendet werden, um noch rostfreien, aber leicht blättrigen Originallack zu binden. Nach dem Aushärten bildet er hier eine dichte und feste Schutzschicht.

Beim Firnisbrand wird Leinöl oder Leinölfirnis zur Verzierung von Metall verwendet.

Verarbeitung

Leinölfirnis wird auf den gereinigten Untergrund aufgetragen. Holz sollte man vorher fein anschleifen. Die Verarbeitungstemperatur sollte nicht unter 15 °C liegen, besser sind 20 °C oder mehr, da der Firnis dann leichter einzieht und schneller aushärtet. Wenn möglich sollte man den Firnis vorher in einem Wasserbad auf 35-40° C erhitzen.^[8]

Auf Holz wird der Firnis satt nass in nass aufgetragen. Es erfolgen mehrere Aufstriche, bis das Holz keinen Firnis mehr aufnimmt. Auf nichtsaugenden Untergründen hingegen sollte er so dünn wie möglich aufgetragen werden. Überstände müssen nach einer Einzugzeit von typischerweise einer halben bis einer Stunde vollständig mit einem Tuch abgenommen werden. Sie würden sonst schlecht aushärten und eine klebrige Oberflächenschicht hinterlassen.

Einige Holzarten wie Thuja enthalten Hemmstoffe, die die oxidative Härtung erheblich verzögern.

Ein Liter Firnis reicht, je nach Saugfähigkeit des Untergrunds, für 5 bis 10 m². Bei Verwendung als Grundierung kann Leinölfirnis auch mit Terpentinöl verdünnt verarbeitet werden. Dazu werden die Stoffe im Verhältnis 1:1 zu sogenanntem Halböl gemischt.

Mit Leinölfirnis benetzte Tücher, Papier oder Staub sollten gewässert werden, da sonst die Gefahr von Selbstentzündung bestehen kann. Große Gefahr besteht vor allem bei zusammengeknüllten Lappen, weil hier die Reaktionswärme schlecht abgeführt werden kann.

Ökobilanz

Stiftung Warentest bewertet die ökologischen Eigenschaften von Leinölfirnis sehr positiv:^[8]

• Energieverbrauch = gering
• Ressourcenverbrauch = gering
• Umweltbelastung durch Schadstoffe = gering
• Haltbarkeit = gering
• Ausbesserungsfähigkeit = sehr gut
• Entsorgung = gut
• Gesundheit = gut

Der einzige Kritikpunkt ist die geringe Haltbarkeit.

Siehe auch

• Kitt, Leinölkitt nach RAL 849 B/2 und DIN 18545 enthält Leinölfirnis
• Labsal wird aus Leinölfirnis und Teer hergestellt
• Leinölfarbe

Weblinks

• Fraunhofer-Informationszentrum Raum und Bau (IRB): Leinöl mit Trocknungsprozess und Empfindlichkeiten sowie komplexe Firnisse, Informationen zur Chemie von Leinölfirnis und der Reaktion zu Linoxid, inklusive Abbildungen

Einzelnachweise