Faanyagok felületkezelése

Átírás

1 Faanyagok felületkezelése Összeállította: Dr. Csiha Csilla, valamaint a Faipari Kézikönyv II. kötet (szerk.: Dr. Molnárné Posch Paula) felhasználásávak Dr. Kovács Zsolt NYME FMK TGYI /1. fólia

2 Faanyagok felületkezelésének kettıs célja van: változtatni a faanyag esztétikai megjelenésén védeni a faanyagot a káros környezeti hatásoktól Felhasználási terület szerint más-más tulajdonságokkal rendelkeznek a beltéri és kültéri igénybevételre fejlesztett felületkezelı anyagok. NYME FMK TGYI /2. fólia

3 Beltérben: - fıként az esztétikai elvárásoknak illetve a mechanikai igénybevételnek való megfelelés víz és vegyszer állóság hıállóság a cél Kültérben:- a faanyagot védeni kell az esıtıl, miközben a faanyag és a környezet közötti páratranszportot lehetıvé kell tenni -a faanyagot védeni kell a káros UV sugárzástól, az elszürkülés és degradáció megelızése érdekében NYME FMK TGYI /3. fólia

4 Beltéri fafelületek kezelése: A bevonatok tulajdonságaival szemben támasztott követelmények nem csak termék fajtánként, hanem az azon belül is változóak. Az igénybevételi fokozatokat illetve az azoknak való megfelelés kritériumait szabványok írják elı. A szabványos igénybevételi fokozatok : E (igen nagy), A (nagy), K (közepes), N (normál), M (mérsékelt). NYME FMK TGYI /4. fólia

5 Terméken belül a különbözı felületek erısen igénybe vett, kevésbé igénybe vett és igénybe nem vett kategóriákba különülnek el. Minısítés az igénybevétel fajtái szerint: Mechanikai igénybevételekkel szembeni ellenálló képesség Vegyi hatásokkal és vízzel szembeni ellenálló képesség Hıhatásokkal szembeni ellenálló képesség NYME FMK TGYI /5. fólia

6 A felületkezelés mőveletei: 1. A felületek elıkészítése gyantamentesítés, zsírtalanítás, enyvátütések eltávolítása transzparens: pácolás; takart: tapaszolás csiszolás 2. Lakkfelvitel 3. Lakkszárítás Faipari Technológiák 4. Lakkozott felületek csiszolása, fényezése NYME FMK TGYI /5. fólia

7 A felületkezelés mőveletei: 1. A felületek elıkészítése tapaszolás NYME FMK TGYI /5. fólia

8 A felületkezelés mőveletei: 1. A felületek elıkészítése csiszolás NYME FMK TGYI /5. fólia

9 A beltéri felületkezelés anyagai: pácok halványító szerek lakkok olajok viaszok A termékek egyaránt lehetnek szintetikus vagy bio anyagok, de minden esetben rendelkezniük kell biztonsági adatlappal, törvény által elıírt módon. NYME FMK TGYI /6. fólia

10 Pácok: a felületek színének megváltoztatására kifejlesztett anyagok, de felületi védelmet nem biztosítanak. Fajtái: vizes vagy szerves oldószeres, pozitív vagy negatív pácképet adó, kémiai vagy színezı anyag pácok, szeszpácok, olajpácok Halványító szerek: oxidáció vagy redukció útján ható szerek NYME FMK TGYI /7. fólia

11 Pácok felvitele: kézi (szórás, szivaccsal) gépi (hengeres felhordó, szóróautomata). NYME FMK TGYI /7. fólia

12 Lakkok: Speciális UV lakkok Szerves oldószeres lakkok: nitrocellulóz (NC), savra keményedı (SK), poliuretán (PUR), poliészter (UP), poliakrilát (UA) Vízbázisú lakkok: egykomponenső poliuretán, akrilát és uretán/akrilát lakkok két komponenső UV lakkok Porlakkok: hıre lágyuló mőgyantákkal NYME FMK TGYI /8. fólia

13 Olajok: szintetikus és bio-olajok készre száradó olajok impregnáló olajok UV olajok Viaszok: Faipari Technológiák hideg viaszok forrón szórható viaszok NYME FMK TGYI /9. fólia

14 Felviteli eljárások: öntés szórás hengerlés locsolás vákuumos felvitel mártás Faipari Technológiák NYME FMK TGYI /10. fólia

15 Felviteli eljárások: öntés Faipari Technológiák NYME FMK TGYI /10. fólia

16 Felviteli eljárások: Hengeres felhordás 1 durva bevonat 2 szabályozás ellentétes forgásiránnyal 4 nagy rétegvastagság NYME FMK TGYI /10. fólia

17 Felviteli eljárások: Hengeres felhordás 3 kis rétegvastagság 6 zárt, sima alapozás NYME FMK TGYI /10. fólia

18 Felviteli eljárások: Szórás Faipari Technológiák NYME FMK TGYI /10. fólia

19 Felviteli eljárások: Szórás Faipari Technológiák NYME FMK TGYI /10. fólia

20 Felviteli eljárások: Szórás Faipari Technológiák Összeállította: Dr. Kovács Zsolt NYME FMK TGYI /10. fólia

21 Felviteli eljárások: gépi szórás NYME FMK TGYI /10. fólia

22 A különbözı felviteli eljárásokhoz különbözı lakkviszkozitási értékek tartoznak. Az anyagok beszállítási viszkozitása nem mindig azonos a felviteli viszkozitással, ezért adott anyaghoz célszerő felvenni az ún. hígítási görbét. NYME FMK TGYI /11. fólia

23 Szárítási eljárások: Konvekciós lakkszárítás IR sugaras lakkszárítás UV sugaras lakkszárítás Elektron-sugaras lakkszárítás NYME FMK TGYI /12. fólia

24 Szárítási eljárások: Konvekciós lakkszárítás NYME FMK TGYI /12. fólia

25 Szárítási eljárások: IR lakkszárítás Faipari Technológiák NYME FMK TGYI /12. fólia

26 Szárítási eljárások: UV lakkszárítás Faipari Technológiák NYME FMK TGYI /12. fólia

27 Szárítási eljárások: UV lakkszárítás Faipari Technológiák Összeállította: Dr. Kovács Zsolt NYME FMK TGYI /12. fólia

28 Felületkezelı anyagokkal kapcsolatos elıírások: Az elpárolgó szerves oldószerre vonatkozó elıírások: VOC határértékek betartása (pontforráson keresztül történı kibocsátás) MMMK (megengedett maximális munkahelyi koncentráció) határérték, illetve ck érték betartása Imisszió határértékének betartása NYME FMK TGYI /13. fólia

29 Veszélyszimbólumok és jelek használata a csomagoláson Rendelet szabályozza a biztonsági adatlap mellékelését minden felhasznált anyagra vonatkozóan. A biztonsági adatlap 16 pontot tartalmaz, az anyagösszetétel CAS adatbázisnak megfelelı pontos megjelölésével, valamint az anyag biztonságos felhasználására vonatkozó utalásokkal az R és S mondatok formájában. NYME FMK TGYI /14. fólia

30 Az oldószermérleg: 2007-tıl minden illékony szerves oldószer kibocsátással járó tevékenység után oldószer mérleget kell készíteni a 2001/X-es törvény szerint. Célja: a kibocsátási határértékeknek való megfelelés NYME FMK TGYI /15. fólia

31 NYME FMK TGYI /16. fólia

32 Az oldószer mérleg komponensei: A tényleges VOC kibocsátás: E=F+K1 Ahol a diffúz kibocsátás F= B1-K1-K5-K6-K7-K8 B1= az eljárásba közvetlenül bevitt szerves oldószer mennyisége K1= pontforráson át a levegıbe kibocsátott szerves oldószer mennyisége K5= kémiai vagy fizikai reakcióban lebontott szerves oldószer mennyisége K6= a hulladékban lévı szerves oldószer mennyisége K7= késıbb eladásra szánt szerves oldószer mennyisége K8= visszanyert de a folyamatba vissza nem forgatott szerves oldószer mennyisége NYME FMK TGYI /17. fólia

33 Kültéri fafelületek kezelése A felületeket a következı hatások érik: Hımérséklet ingadozás -25 o C és +40 o C között Páratartalom ingadozás: 15-90% UV sugárzás ( nm λ tartományban) Csapóesı, jégesı Szél Továbbá esztétikai elvárás a színkiegyenlítés a kismértékben eltérı színő anyagból hossztoldott alkatrészeken NYME FMK TGYI /19. fólia

34 A fa porózus és higroszkópos anyag: A környezet páratartalom változásával nedvességtartalmát folyamatosan változtatja. A rosttelítettségi határ alatt, nedvesség felvétel és leadás eredményeképpen a faanyag a különbözı anatómiai irányokban, eltérı mértékben, dagad, illetve zsugorodik. A lineáris méretváltozások közül legnagyobb a tangenciális irányú, ennek közel fele a sugárirányú, míg a hosszirányú méretváltozás hozzájuk képest szinte elenyészı, az 1%-ot sem éri el. A rostirányú zsugorodás 0,05-0,5%, a sugárirányú 2-8%, a húrirányú 3-10% közé esik. NYME FMK TGYI /20. fólia

35 A kültéri termékek a beépítettségüket illetıen különbözı felületkezelı anyagokat illetve kezelési eljárásokat igényelnek, annak függvényében, hogy: - mérettartó - részben mérettartó vagy - nem mérettartó szerkezetek. NYME FMK TGYI /21. fólia

36 Nem mérettartó szerkezetek: kerítés, pergola, egyszerő fészer - Talajjal, vízzel állandóan érintkezı, talajba épített /betonba ágyazott/ kültéri szerkezetek, amelyeket elsı lépésben túlnyomásos vákuumtelítéssel szükséges kezelni, élettartamuk megnövelése érdekében, majd alapozni, festeni vagy lazúrozni, kb 20 µm vastagságban. NYME FMK TGYI /22. fólia

37 Részben mérettartó szerkezetek: pl. falburkolatok Talajjal nem érintkezı, idıjárásnak, csapadéknak kitett kültéri szerkezetek (bizonyos kerítések, kapuk, kerti bútorok) és csapadéknak ki nem tett, idıjárástól védett elhelyezéső szerkezeteket, (ácsszerkezetek, vázszerkezetek) amelyeket elegendı áztatással vagy ecseteléssel favédıszerrel védıkezelni, majd alapozni és lazúrozni vagy festeni, közepesen vastag µm-es bevonatot képezve. NYME FMK TGYI /23. fólia

38 Mérettartó szerkezetek - Falszerkezetbe épített ajtók és ablakok: amelyek esetében a korábban felsoroltakon túl jelentıs probléma a szerkezet által elválasztott külsı és belsı tér közötti állandó páratartalom illetve hımérséklet különbség, továbbá problémát jelent, hogy kültéri ajtók, ablakok esetében, a megfelelı légzárás érdekében, a szerkezet mérettartására kell törekednünk, így csak kismértékő nedvtartalom ingadozás engedhetı meg. NYME FMK TGYI /24. fólia

39 Korábban e funkció betöltésére való képességet a felületkezelı anyagtól várták, ami speciális páraáteresztı kültéri lazúrok kifejlesztéséhez vezetett. Mára azonban ez a szemlélet megváltozott és a hosszú élettartamú felületkezelés nyitját a hordozó-bevonat, mint kölcsönhatásban lévı rendszer, együttesében látjuk. Ennek értelmében a faanyaggal, mint hordozóval szemben is megfogalmazódtak bizonyos elvárások. NYME FMK TGYI /25. fólia

40 A faanyaggal szemben támasztott elvárások (DIN 18355): - legyen göcsmentes - egyenes rostfutású - egyenletes évgyőrő szerkezető, ahol az évgyőrők vastagsága max. 6 mm - egyenletes póruseloszlású. NYME FMK TGYI /26. fólia

41 A faanyag megmunkálására, elıkészítésére vonatkozó elvárások: - legyen egyenletes érdességő - egyenletes nedvességtartalmú a teljes keresztmetszetben - egyenletes nedvszívó képességgel. NYME FMK TGYI /27. fólia

42 Kültéri nyílászáróknál a hosszú élettartamú felületkezelés érdekében további fontos szerep jut a szerkezet célszerő kialakításának: - a derékszögő élkialakításokat célszerő 2 mm-nél nagyobb sugár alatt legömbölyíteni - a profilok lejtése legyen 15%-nál nagyobb - alakítsunk ki legalább 7 mm-es vízvetıt - valamint 1 mm-es rést a tok és szárny között. NYME FMK TGYI /28. fólia

43 A kültéri felületkezelés anyagai, a lazúrok, mint speciális rendszerek: Az UV sugárzással szembeni védelmet a pigmentek biztosítják. NYME FMK TGYI /29. fólia

44 A lazúrok olyan anyagok, amelyek pigmenteket tartalmaznak az UV sugárzással szembeni védelem érdekében, kötıanyaguk olyan nanotechnológiával elıállított mőgyanta, amely lehetıvé teszi a páratranszportot a faanyag és a környezet között, ugyanakkor kemény, de kellıen rugalmas. NYME FMK TGYI /30. fólia

45 A fa természetes színéhez közel álló árnyalatok gondot jelentenek, mert minél inkább látszik a faanyag, annál kevesebb pigmentet tartalmaz a lazúr, amelynek kedvezıbbek a rugalmas tulajdonságai, de annál alacsonyabb az UV sugárzással szembeni védelem. Az UV sugárzás hatására a lignin lebomlik, a bevonat felhólyagosodik. NYME FMK TGYI /31. fólia

46 A sötét színek is gondot jelentenek, mert a felület a napsugárzás hatására akár 80 o C-ra is felmelegedhet, ezáltal gyantakifolyások keletkezhetnek, repedések a faanyag túlszáradása következtében, illetve felgyorsul a lazúrréteg öregedési folyamata, gyorsabban elveszti rugalmasságát, a megnövekedett relatív hımérséklettartomány (65 helyett 105 o C) okozta terhelés miatt. NYME FMK TGYI /32. fólia