Felületkezelő anyagok

| <img src="https://data.tesuli.hu/icon/i04/i4-0037.svg" width="200"> | **Felületkezelő anyagok** A faanyagokból és faalapanyagú agglomerált lapszerkezetekből előállított termékek élettartamát növelni, tetszetősségét, tisztíthatóságát, ellenálló-képességét fokozni különböző felületkezelési ill. | | ------------------------------------------------------------------- | ---------------------------------------------------------------------------------------------------- | > [!summary]+ összegzés: > > A tudásmorzsa a(z) Felületkezelő anyagok témáját mutatja be. A faanyagokból és faalapanyagú agglomerált lapszerkezetekből előállított termékek élettartamát növelni, tetszetősségét, tisztíthatóságát, ellenálló-képességét fokozni különböző felületkezelési ill. felületborítási eljárások, és anyagok alkalmazásával lehet. ### Faanyagok felületkezelése és borítása A faanyagokból és faalapanyagú agglomerált lapszerkezetekből előállított termékek élettartamát növelni, tetszetősségét, tisztíthatóságát, ellenálló-képességét fokozni különböző felületkezelési ill. felületborítási eljárások, és anyagok alkalmazásával lehet. A módszerek lehetőséget adnak a különböző értékrendeknek megfelelő "design" irányzatok követésére és az igénybevételekre szabott felületi tulajdonságok kialakítására. E két alapvető követelmény (esztétikai, védelem) mellé egyenrangú társként — néha meghatározó szempontként — sorolható a környezetkárosítás mérséklése is. Felületkezelésnek, a továbbiakban a fenti funkciókat megszilárdult állapotban biztosító, folyékony anyagok felvitelére, szárítására kialakított technológiákat; felületborításnak pedig a szilárd rétegek felragasztásával kialakított védőbevonatot nevezzük. Az esztétikai funkció a felületek színének, fényének, rajzolatának, egyenletességének kialakítását jelenti, a védőfunkciók a termék jellegétől függően: a klímahatások, mechanikai-, vegyi és hőhatások elleni védelmet fejezik ki. Ezeknek a követelményeknek csak adott mechanikai-, hőtechnikai, optikai jellemzőkkel rendelkező, adott átbocsátóképességű bevonat tud megfelelni. Ismernünk kell e tényezők változásait is a használat során, vagyis az öregedés befolyását a bevonatok tulajdonságaira. #### A fa felületkezelése ##### Felületkezelő anyagok **Színezőanyagok** A fa természetes szépségét különböző színezési eljárásokkal hangsúlyozhatjuk, hibáit mérsékelhetjük. Ide tartoznak a különféle pácok és halványító szerek. **Pácok** A fa rajzolatának kiemelésére különösen alkalmas a pácolás és az azt követő lakkozás. A pácokkal kapcsolatos követelmények: - Fényállóság: fényállóságnak a fény igénybevétellel szemben mutatott színállandóságot nevezzük - Nedvesítő képesség: ennek a követelménynek főként akkor van jelentősége, ha a rajzolat kiemelése a cél. A pácok felületi feszültsége felületaktív anyagokkal csökkenthető. - Kémiai stabilitás: ellen kell állniuk híg savaknak, lúgoknak, amelyek a fában lévő adalékokból és a lakkokból egyaránt származhatnak. Gyakorlati jelentősége tulajdonképpen csak a színezőanyag pácoknak van, amelyek színezékeket (oldószerekben vagy vízben oldódó színes vegyületeket), és/vagy pigmenteket (oldószerben vagy kötőanyagban gyakorlatilag oldhatatlan szerves vagy szervetlen színes anyagokat) tartalmaznak. A színezékek az oldószerekkel, a vízzel vagy az egyéb hordozókkal felszívódva a fa rostjait színezik el, a pigmentek pedig a rostok felszínén kötődnek meg. Ilyenformán alapvetően meghatározzák a páckép strukturáltságát. **Fehérítő (halványító) anyagok** A halványítást (fehérítést) fehér pigmenteket tartalmazó diszperziók (optikai fehérítés) vagy vegyi anyagok felhordásával (kémiai fehérítés) lehet megoldani. Az optikai fehérítés lényege a felületek részleges takarása fehér, áttetsző pigmenteket - kis koncentrációban - tartalmazó bevonatokkal. (Tekinthetők tehát fehér lakkpácoknak is). Alárendelt felületeken alkalmazhatóak, vagy olyan faanyagoknál, amelyeknél a kémiai fehérítésnek akadálya van. Előnye, hogy az így kezelt felület színe az öregedés során alig változik. A kémiai fehérítés oxidáló vagy redukáló hatású szerekkel és savakkal valósítható meg. Kis beszívódási mélységük miatt csak a felületi rétegekre hatnak és nem képesek megakadályozni a fa természetes öregedésekor lezajló színváltozást. Oxidáló szerként főként hidrogén peroxidot, redukáló szerként biszulfitokat, valamint az összetett módon ható szerves savakat (oxálsavat, citromsavat), vagy azok sóit, pl. káliumoxalátot (heresót) lehet használni. Ezen anyagok- a citromsav kivételével- mérgező hatásúak, amit mind tárolásnál, mind felvitelnél figyelembe kell venni. **Lakkok, festékek, lazúrok** A fenti besorolás alapja a bevonatok fényáteresztő képessége: az átlátszó anyagokat lakkoknak, a hordozót teljes mértékben fedő bevonatot festékeknek, az áttetsző anyagokat pedig a lazúroknak hívjuk. Lakk- és festékanyagok fő összetevői: filmképző anyagok (szintetikus vagy természetes gyanták); töltőanyagok, pigmentek, színezékek; oldó- és hígító szerek; valamint segédanyagok (additívek, melyek a lakk tulajdonságainak módosítására alkalmasak). A lakk és festékbevonatokat főként a filmképző anyagok kémiai összetétele alapján osztályozzák. A bútoriparban legáltalánosabban - cellulóznitrát (NC), - telítetlen poliészter (UP), - poliuretán (PUR), - poliakrilát (PMA) alapú, - savra keményedő (SK) és - természetes eredetű lakkanyagokkal találkozunk. Az épületasztalos ipar az atmoszferikus hatásoknak jobban ellenálló - alkid és - akrilát alapú, műgyantákat tartalmazó lazúrokat és festékeket használja. Keményedési mechanizmusuk szerint három típust különböztethetünk meg: - fizikai úton száradó felületkezelő anyagok. Illékony összetevőket tartalmazó oldatok, vagy vizes /oldószeres alapú diszperziók. A hígítószer funkcióit az illékony összetevők töltik be, és ezek határozzák meg a bevonatképzés technológiáját is (pl. nitrocellulóz lakkok, diszperziós lakkok, festékek); - kémiai úton keményedő lakkok. Ide tartoznak azok a felületkezelő anyagok, amelyeknél a felületre felvitt anyag közel $100 \%$-a filmet képez. (Pl. UV-poliészter, UV-akrilát); - fizikai- és kémiai úton keményedő lakkok. Illékony összetevőket is tartalmazó, kémiailag kötő rendszerek, amelyeknél az illékony összetevők (oldószerek, hígítók) az anyagok felhordhatóságát, a különféle monomerek, oligomerek vagy polimerek pedig a hártyaképzést biztosítják (pl. a savra keményedő lakkok, poliuretán lakkok, alkid gyanta lakkok). A szárazanyag tartalom függvényében (amely az illékony és nem illékony összetevők arányát fejezi ki), a felületkezelő anyagokat a következőképpen csoportosítjuk: - kis szárazanyag tartalmú rendszerek sza $\leq 30 \%$ - közepes szárazanyag tartalmú rendszerek sza $=30-50 \%$ - nagy szárazanyag tartalmú rendszerek $\quad \mathrm{sza}=50-80 \%$ - oldószermentes rendszerek $\quad \mathrm{sza} \approx 100 \%$. **A folyékony filmképzők néhány jellemzője** A lakkanyagok, festékek általános jellemzésére alkalmazott paraméterek nagyrészt fizikai úton határozhatók meg. Ki kell emelni ezek közül: - a szárazanyag tartalmat (\%), - a sűrűséget $\left(\mathrm{g} / \mathrm{cm}^{3}\right)$, - a kiadósságot ($\mathrm{m}^{2} / \mathrm{kg}$), - a hígíthatóságot (\%), - a viszkozitást (Pa s) ill.(s), - a tárolhatóságot (hónap, év), - a lobbanáspontot $\left({ }^{\circ} \mathrm{C}\right)$, továbbá festékeknél - a fedőképességet $\left(\mathrm{g} / \mathrm{m}^{2}\right)$, - a fazékidőt (perc, óra) is. A fenti paramétereket a termékleírások közvetlenül vagy közvetve tartalmazzák. Ezen felül szükséges a technológiai jellemzők megadása is, mint pl. a keverési arányok, a minimális felviteli rétegvastagság határtartományai, a száradási idő, stb. A vizsgálati módszerekre vonatkozóan szabványelőírások vannak. A gyakorlati jelentősége miatt fontos kiemelni a viszkozitás és a tixotrópia kérdését. A felviteli módtól függően az anyagok viszkozitása különböző lehet (hígan folyó, sűrűn folyó és pasztaszerű). A gyakorlatban gyakran merül fel a viszkozitás csökkentésének igénye, amit oldó és hígítószerek alkalmazásával, vagy melegítéssel lehet elérni. A festékek, lakkok folyási jellemzői nem függetlenek a folyadékra ható erőktől. A folyási tulajdonságok a felviteli lehetőségeket határozzák meg. Míg a hígan folyó rendszerek bármely ismert eljárással felvihetők, a nagyobb nyíróerőt képviselő felviteli eljárásokat (hengerlés, hengeres öntés, airless és airmix szórások, stb.) a sűrűn folyó, pasztaszerű anyagok esetén kell használni. A szerkezeti viszkozitás különleges megnyilvánulási formája a tixotrópia. Ez tulajdonképpen reverzibilis és izoterm átalakulás a folyékonyból a gél állapotba. A tixotróp (ún. cseppmentes) lakkok, festékek „kocsonyás” állagúak, amelyek a porlasztó, vagy egyéb erők (keverés, rázás) hatására válnak felhordható viszkozitásúakká, mégpedig az erőhatások növekvő ill. csökkenő szakaszában, eltérő mértékben. A tixotrópiának a gyakorlatban nagy jelentősége van, mivel a tárolás során gátolja a pigmentek és a töltőanyagok ülepedését, lehetővé teszi a vastag rétegben történő lakkfelvitelt. A tixotróp lakkok a ferde vagy a függőleges felületeken sem folyik meg. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j001/j001-183.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Különböző összetételű $(1 ; 2)$ NC lakkok viszkozitásának változása a hőmérséklet függvényében <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j001/j001-184.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Nyíróerő-viszkozitás **A folyékony filmképzők egészségügyi és tűzrendészeti besorolásának szempontjai** A lakkok és festékek, favédőszerek, égéskésleltető anyagok egyes típusai egészségkárosító hatásúak, szélsőséges esetben mérgezést okozhatnak. A károsítás mértéke függ az anyag töménységétől, mennyiségétől, a hatás időtartamától. Felszívódva visszafordítható, de néha visszafordíthatatlan károsodást okoznak. Felhordásuk, előkészítésük, szállításuk a károsító anyagok ismeretében megválasztott óvintézkedések betartását, esetleg egyéni védőeszközök alkalmazását igényli. A lakkok és összetevőik a munkavégzés során, kétféle módon juthatnak szervezetünkbe: - belégzéssel a gőzök, festékködök, gázok, csiszolatporok ; - közvetlen érintkezés útján /bőrön, szemen keresztül/ a folyékony rendszerek Belégzés útján károsítanak mind az oldószerek, mind a hígítószerek gőzei, mind egyes illékony bomlástermékek (pl. formaldehid), valamint a csiszolatporok. A levegő károsítóanyag tartalmának megengedett mennyiségét törvényerejű rendeletek szabályozzák. Az előírások különböző veszélyességi osztályokba sorolt anyagoknál osztályonként meghatározzák az $1 \mathrm{~m}^{3}$ levegőben megengedett káros-anyag mennyiségét mg-ban vagy térfogategységben. ( $\mathrm{ppm}=$ parts per millión). A közvetlen érintkezés útján a szervezetbe jutó anyagok különböző módon fejtik ki egészségkárosító hatásukat: esetenként csak zsíroldó hatásuk révén,(érdes, repedezett és könnyen fertőződő bőrfelületek alakulnak ki), de a lassan párolgó oldószerek egy része - bőrön keresztül felszívódva - okozhat igen komoly károsodást. Az éghető gázok, lobbanékony folyadékgőzök, nagy diszperzitású porok megfelelő feltételek mellett - gyújtóforrással érintkezve - (nyílt láng, szikra, sztatikus elektromosság, hőt fejlesztő vegyi reakció, stb.) tűz- és robbanásveszélyesek. A gázok és gőzök zárt térben (pl. zárt tartályban) nem gyulladnak meg, levegőbe jutva lángra lobbanhatnak. A szilárd anyagok közül, pl. az olaj-, és nitrolakk maradványai, az ezekkel átitatott papírok és textilfélék is tűzveszélyesek. Néhány anyag égése, robbanása nem a környezet, hanem a benne lévő oxigén hatására - öngyulladással - történik. Ezek a legveszélyesebbek közé tartoznak (pl. peroxidok, cellulóznitrát tartalmú filmhulladékok). Az éghető anyagok tűzveszélyességét azonban nem csak az összetétele, hanem a párolgási sebessége, a lobbanási és gyulladási hőmérséklete, az alsó és felső lobbanási határa határozza meg. A tűzveszélyes folyadékokat lobbanáspontjuk alapján soroljuk be a I.-IV. fokozatba. > [!summary]- kompetenciák > | | | > |---|---| > | <img src="https://data.tesuli.hu/icon/k00/tf-komp.svg" style="width:50px; height:50px; display:block;">[[n0.01688]] | **Felületkezelő anyagok szakmai értelmezése** A hallgató képes a(z) Felületkezelő anyagok fő fogalmait, jellemzőit és alkalmazási következményeit felismerni és röviden megmagyarázni. | > > [!summary]- hivatkozás > #Szabó_Imre, #date_2009, #Faanyagok_alkalmazástechnikája