Przemysłowe lakierowanie powierzchni drzewnych

Transkrypt

1 Przemysłowe lakierowanie powierzchni drzewnych

2 SPIS TREŚCI 1. Akzo Nobel 2. Materiały drzewne 3. Szlifowanie 4. Materiały wykończeniowe 5. Technologia wykończania 6. Schnięcie i utwardzanie materiałów wykończeniowych 7. Jakość wykończonych powierzchni drzewnych 8. Pożyteczne rady 9. Ewentualne przyczyny wad i sposoby ich usuwania 10. Koszty wykończenia i ich zmniejszenie 11. Bezpieczeństwo pracy 12. System barwienia TINTEX 13 Wilgotność 14 Lepkość

3 Niniejsza broszura Przemysłowe lakierowanie powierzchni drzewnych wydana jest dla naszych partnerów i odbiorców materiałów lakierniczych. W tym wydaniu udzielamy zaleceń i pożytecznych rad w zakresie przemysłowego wykończenia powierzchni drzewnych. Przy opracowywaniu broszury opieraliśmy się na naszym doświadczeniu, jak również korzystaliśmy z pomocy wielu specjalistów i różnorodnych publikacji specjalistycznych. Informacje zawarte w niniejszej broszurze, mają charakter doradczy, bez jakichkolwiek gwarancji. AKZO NOBEL AKZO NOBEL AKZO NOBEL - międzynarodowy koncern, działający w ponad 75 krajach, zatrudnia około osób. Główna siedziba koncernu znajduje się w Arnhem (Holandia). AKZO NOBEL to znany producent chemikaliów, materiałów wykończeniowych i wyrobów farmaceutycznych. Koncern AKZO NOBEL utworzono w roku 1994 poprzez fuzję dwóch koncernów - AKZO i NOBEL. W skład koncernu wchodzi wiele przedsiębiorstw z długoletnią i bogatą tradycją. Najstarszymi przedsiębiorstwami są założone w 1777 roku Det Holmbadske Selskab (Sadolin) i prowadzące działalność od roku 1792 Sikkens (Holandia) i Bemberg (Niemcy). W Szwecji słynny naukowiec Alfred Nobel utworzył kilka przedsiębiorstw, które po dziś dzień wchodzą w skład koncernu. AKZO NOBEL jest liderem na rynku światowym wśród producentów materiałów wykończeniowych. Oprócz przemysłowych materiałów lakierniczych produkty koncernu są znane również na rynku towarów masowego użytku. Przemysłowe materiały wykończeniowe są produkowane w 20 zakładach produkcyjnych w różnych krajach świata. W dziedzinie ekologicznych materiałów wykończeniowych i nowych technologii AKZO NOBEL jest w czołówce producentów lakierów przemysłowych do wykończania materiałów drzewnych. Materiały koncernu z powodzeniem wykorzystywane są przy wykończaniu mebli, parkietu, okien, drzwi, płyt drzewnych i innych powierzchni drzewnych. Produkty Akzo Nobel są znane w Polsce od wielu lat. Koncern otworzył swoje pierwsze biuro w roku Obecnie posiada tu magazyn, sieć dealerów i mieszalni farb. Dysponuje fachowym serwisem technicznym. 3

4 MATERIAŁY DRZEWNE DREWNO Z punktu widzenia zachowania zasobów naturalnych bardzo ważne jest wykorzystanie właśnie drewna, ponieważ surowiec ten naturalnie uzupełnia się w przyrodzie. Jest również wspaniałym materiałem dekoracyjnym - połączenie elementów z różnych gatunków drewna, materiałów wykończeniowych i technologii pozwala otrzymać szeroką gamę wariantów dekoracyjnych. Oprócz tego, drewno posiada inne wspaniałe właściwości, które w wielu przypadkach dają mu przewagę nad innymi materiałami. Są to: dobre właściwości ciepło-izolacyjne i dźwiękoszczelne, niski wskaźnik rozszerzania liniowego pod wpływem temperatury, jak również to, że drewno nie akumuluje ładunków elektrostatycznych. Właściwość wymiany wilgotności własnej drewna na wilgotność powietrza pozwala zachować równowagę wilgotności w pomieszczeniach z drewnianymi oknami. Przy stabilnej względnej wilgotności powietrza wilgotność drewna również stabilizuje się. Związek pomiędzy względną wilgotnością powietrza a wilgotnością drewna pokazany jest w tabeli (patrz załącznik na str. 41). Przy zwiększaniu lub zmniejszaniu własnej wilgotności, drewno odpowiednio zaczyna pęcznieć lub kurczyć się. Pod wpływem wilgotności pęcznienie drewna wzdłuż włókien jest minimalne, w przekroju promieniowym jest już bardziej znaczące, ale największe jest w przekroju stycznym. Pęcznienie i kurczenie się drewna różnych gatunków jest inne. Cykliczne lub nawet jednorazowe pęcznienie i kurczenie się drewna może znacznie uszkodzić wykończenie powierzchni, wywołując jego pęknięcia. W celu zmniejszenia lub uniknięcia ryzyka powstawania pęknięć należy wykorzystywać drewno, mające odpowiednią wilgotność. Wilgotność drewna powinno się utrzymywać na stałym poziomie w trakcie wykończania, jak również przy składowaniu, transportowaniu i użytkowaniu wyrobu gotowego. Zdaniem wielu fachowców zalecana wilgotność materiału dla drewnianych mebli używanych w pomieszczeniach, powinna wynosić 6-8%, a dla drewnianych ram okiennych i drzwi zewnętrznych 12-15%. Jedną z najważniejszych cech zewnętrznych drewna jest jego podział na twardziel i biel. Bielą nazywamy część zewnętrzną, z reguły mającą jaśniejszy odcień; twardziel jest to część wewnętrzna, zwykle ciemniejszego koloru. Jeżeli biel i twardziel są dobrze widoczne, to takie drewno nazywa się twardzielowe. Do gatunków twardzielowych zaliczamy: sosnę, modrzew, cis, jałowiec, dąb, jesion, wiąz, orzech włoski, wierzbę, topolę, jarzębinę i inne. W gatunkach nie twardzielowych twardziel i biel nie rozróżniają się. Do takich gatunków zaliczane są brzoza, świerk i inne. Słoje roczne powstają podczas sezonowego wzrostu drzewa i posiadają dwie części: jaśniejszą, zwróconą w kierunku twardziela i ciemniejszą, zwróconą w kierunku kory. Wewnętrzna część powstaje na początku przyrostu miazgi twórczej, przez to jest nazywana drewnem wczesnym. Zewnętrzna ciemniejsza część narasta pod koniec lata i jest nazywana drewnem późnym. Charakterystyczną cechą gatunków liściastych są naczynia (pory). W zależności od wielkości rozróżnia się naczynia wielkie i drobne. Liściaste gatunki drewna, w których duże naczynia mieszczą się w drewnie wczesnym (dąb, jesion, wiąz i inne) nazywane są gatunkami pierścieniowo naczyniowymi. Liściaste gatunki z równomiernym rozmieszczeniem różnej wielkości porów nazywane są gatunkami rozpierzchłoporowymi. 4

5 DREWNO GATUNKÓW IGLASTYCH Dla gatunków iglastych charakterystyczna jest naturalna zmiana koloru pod wpływem promieniowania ultrafioletowego, wchodzącego w skład światła słonecznego. Stosując specjalne lakiery, odporne na działanie promieniowania ultrafioletowego, proces zmiany koloru można znacznie opóźnić. Niektóre gatunki drzew iglastych zawierają duże ilości żywicy, co w trakcie wykończenia może wywoływać pojawienie się szarych plam. W związku z tym suszenia materiałów lakierniczych naniesionych na powierzchnię drewna z gatunków iglastych nie wolno przeprowadzać przy wysokich temperaturach, ponieważ żywica topi się już przy temperaturze + 45 C. DREWNO GATUNKÓW LIŚCIASTYCH Przy wykończeniu wyrobów z drewna gatunków liściastych rozróżnia się dwa rodzaje pokrywania powierzchni: zamknięto i otwarto porowe. W pierwszym wypadku materiał lakierniczy wypełnia pory, w drugim - tylko pokrywa powierzchnię. PŁYTY DRZEWNE Bardzo szeroko w obróbce drewna stosowane są różnorodne rodzaje płyt. Mają one różne parametry: wymiary, gęstość, chropowatość, wodoodporność, itp. PŁYTY WIÓROWE Płyty wiórowe produkowane są z pokrytych klejem wiórów sprasowanych w gorącej prasie. Płyty wiórowe są różnej grubości, gęstości i mają różnorodną obróbkę powierzchni (szpachlowane, pokryte okleiną lub folią). Z płyt wiórowych produkuje się szafy, półki, elementy łóżek i panele ścienne. W ostatnich latach, dzięki stosowaniu nowych spoiw, udało się znacznie obniżyć stopień emisji formaldehydu z płyt wiórowych. PŁYTY PILŚNIOWE Płyty pilśniowe produkowane są z włókien drzewnych prasowanych w gorącej prasie. W porównaniu z płytą wiórową powierzchnia płyty pilśniowej jest dużo łatwiejsza w obróbce. W meblarstwie płyty pilśniowe są wykorzystywane do produkcji różnych elementów. Najczęściej używane są płyty pilśniowe średniej gęstości lub płyty MDF (medium density fiberboard), jak również płyty pilśniowe wysokiej gęstości HDF (high density fiberboard). Proces produkcji płyt o wysokiej gęstości, tak zwany proces mokry polega na formowaniu płyty pod wpływem wysokiej temperatury i ciśnienia. Adhezję pomiędzy włóknami drzewnymi osiąga się przeważnie dzięki naturalnym spoiwom, znajdującym się w drewnie, oprócz tego, są wykorzystywane również sztuczne żywice. Do produkcji płyt średniej gęstości wykorzystuje się, tak zwany proces suchy, przy którym stosowane są niższe temperatury i ciśnienie. Adhezję pomiędzy włóknami drzewnymi osiąga się poprzez dodawanie żywicy syntetycznej. Produkowane są płyty MDF o różnej grubości i o różnej jakości powierzchni. Rozpowszechnione są również płyty MDF o przeznaczeniu specjalnym, które są odporne na wilgoć, ogień, warunki pogodowe lub mają wysoką gęstość. SKLEJKA Sklejka jest produkowana z warstw okleiny, sklejanych w gorącej prasie. Niezbędną do produkcji sklejki okleinę otrzymuje się w trakcie łuszczenia lub strugania. Przy różnych sposobach produkcji okleiny nawet z tego samego gatunku drewna można otrzymać różnorodne efekty dekoracyjne. Do produkcji mebli zwykle używa się sklejki z okleiną struganą. Przy wykończeniu powierzchni sklejki z okleiny łuszczonej jest duże prawdopodobieństwo powstania pęknięć, ponieważ w trakcie łuszczenia w okleinie powstają duże naprężenia materiału. Sklejkę używa się głównie do produkcji elementów o dużej wytrzymałości, dlatego też materiałom nanoszonym na jej powierzchnię stawiane są wysokie wymagania w zakresie elastyczności, odporności na chemikalia, zadrapania, itp. 5

6 Szlifowanie jest ważnym etapem technologicznym procesu wykańczania powierzchni drewnianych. Cele szlifowania są następujące: SZLIFOWANIE * Kalibrowanie elementów do wymaganego rozmiaru; * Usunięcie z powierzchni zadrapań, odprysków, wgnieceń, śladów po ołówku, resztek kleju i innych defektów; * Usunięcie włókien, podniesionych pod wpływem wilgoci lub materiału wykończeniowego; * Zabezpieczenie adhezji materiału wykończeniowego z podłożem lub pomiędzy warstwami; * Zmniejszenie zużycia materiału wykończeniowego, ponieważ źle wyszlifowana powierzchnia intensywniej wchłania materiał wykończeniowy i podnosi włókna; * Podkreśla naturalne piękno i strukturę drewna. MATERIAŁY SZLIFIERSKIE Taśma ścierna składa się z podłoża (papier, tkanina lub ich kombinacji), na którym przy pomocy spoiwa przyklejone są ziarna materiału ściernego. Z reguły kombinowane lub sztywne podłoże z tkaniny i papieru stosowane jest w taśmach, pracujących pod dużym obciążeniem. Natomiast elastyczne podłoże z tkaniny stosowane jest do produkcji taśm do szlifowania powierzchni profilowanych. W charakterze materiału ściernego wykorzystywane są składniki naturalne jak i syntetyczne. Syntetyczne materiały ścierne są bardziej twarde i w związku z tym szerzej stosowane. W zależności od przeznaczenia, do taśm ściernych wykorzystywane są ziarna różnych materiałów ściernych. Najbardziej szeroko stosowane są takie materiały ścierne, jak korund, tlenek cyrkonu, tlenek aluminium, węglik krzemu. W zależności od twardości materiały ścierne dzielą się na 10 stopni, przy czym stopień dziesiąty, najwyższej klasy, odpowiada twardości diamentu. Ziarna materiału ściernego są wstępnie rozdrabniane, a następnie sortowane w zależności od wielkości. Wielkość frakcji ziaren określana jest po ilości otworów sita na jeden cal kwadratowy i wyraża się w liczbach całkowitych (40, 60, 80, 100, 120, 150, 180 itd.). Im większa liczba, tym więcej otworów na jednym calu kwadratowym i tym drobniejsze ziarna. Materiały na podłożu papierowym w zależności od gęstości papieru dzielą na: A-papier (60-80 g/m³), B-papier ( g/ m³), C-papier ( g/m³), D-papier ( g/m³) i E-papier ( g/m³). Ziarna ścierne mogą pokrywać powierzchnię gęsto (close coat) lub mogą być rozproszone (open coat). Papiery ścierne z rozproszonymi ziarnami ściernymi wykorzystuje się do szlifowania żywicznych gatunków drewna (świerk, sosna). Oprócz taśm do szlifowania używa się i innych specjalnych materiałów: wyprodukowanych z włókien ściernych sierści lub wojłoku, szczotek szlifierskich, gąbek szlifierskich itp. ZALECENIA W ZAKRESIE SZLIFOWANIA Szlifowanie należy przeprowadzać bez nadmiernego obciążenia taśmy. Zwiększone obciążenie doprowadza do szybkiego zużycia taśmy i gorszej jakości obróbki elementów. Szlifowanie przy optymalnym obciążeniu znacznie wydłuża trwałość taśmy, polepsza jakość, obniża zużycie materiałów wykończeniowych. Wykorzystanie w trakcie szlifowania elastycznego zacisku pozwala zaoszczędzić taśmę ścierną i znacznie polepsza jakość szlifowania. Przy mocowaniu taśmy na wał maszyny trzeba sprawdzić kierunek ruchu taśmy. Po szlifowaniu należy popuścić taśmę, zapobiega to jej rozciąganiu i przedłuża czas eksploatacji. 6

7 Szybkość ruchu taśmy ściernej i przenośnika ustawiana jest w zależności od właściwości powierzchni wykończenia i od zaleceń producenta taśm. Przy pracy maszyny należy unikać kontaktu taśmy z metalem i innymi twardymi materiałami, ponieważ może nastąpić jej zerwanie lub zniszczenie ziaren papieru ściernego. Należy cyklicznie sprawdzać stan systemu odprowadzenia pyłu, stale kontrolować czystość miejsca pracy. Odpowiednie wykorzystanie materiałów ściernych pozwala osiągnąć lepsze rezultaty szlifowania. W trakcie następujących po sobie etapów szlifowania przy zmianie materiału ściernego na drobniejszy nie należy wprowadzać materiału o znacznie różniącej się ziarnistości. W takich przypadkach zaleca się stosowanie materiałów z następnym stopniem ziarnistości: na przykład, lub URZĄDZENIA SZLIFIERSKIE Najczęściej stosuje się następujące maszyny szlifierskie: szlifierka bębnowa, szlifierka szeroko taśmowa (z dociskiem walcowym lub pneumatycznym) do szlifowania wzdłuż włókien, szlifierka wąsko taśmowa do szlifowania w poprzek włókien, wibracyjna szlifierka taśmowa, szlifierka tarczowa, itp. Oprócz tego używa się szlifierek specjalnej konstrukcji do szlifowania krawędzi i profili. Często w celu osiągnięcia lepszych wyników można łączyć różne metody szlifowania Szlifierka szeroko taśmowa z dociskiem pneumatycznym. 2. Szlifierka szeroko taśmowa z dociskiem walcowym. Szlifierka wąsko taśmowa do szlifowania w poprzek włókien. 7

8 MATERIAŁY WYKOŃCZENIOWE Głównym przeznaczeniem materiałów wykończeniowych jest ochrona powierzchni wyrobu i nadanie jej ładnego wyglądu zewnętrznego. Do wykańczania są wykorzystywane różne materiały: szpachlówki, barwniki, środki ochrony drewna, podkłady i lakiery, farby podkładowe i emalie nawierzchniowe, oleje meblarskie i woski. Szpachlówki stosowane są do wypełniania pęknięć i niewielkich nierówności powierzchni drewnianych. Barwnik zwykle jest nanoszony pod przezroczyste materiały wykończeniowe (lakiery, oleje i woski). Przeznaczenie barwnika to nadanie drewnianym powierzchniom wymaganego odcienia, podkreślenie naturalnego piękna i struktury drewna. Środki ochrony drewna stosuje się do zabezpieczenia powierzchni narażonych na działanie biologiczne (mikroorganizmy, grzyby, szkodniki) - meble ogrodowe, ramy okienne i inne powierzchnie drewniane, eksploatowane na zewnątrz. Lakiery bezbarwne i emalie są najczęściej stosowanymi materiałami lakierniczymi. Podstawowa różnica pomiędzy lakierami a emaliami polega na zawartości pigmentu. Lakiery bezbarwne zawierają niewielkie ilości pigmentów lub nie mają ich wcale, dlatego są przezroczyste. Emalie zaś zawierają dużo pigmentu, dlatego są kryjące. Pod lakiery i emalie nawierzchniowe nanoszony jest podkład. Farby i lakiery podkładowe przede wszystkim muszą mieć dobre właściwości wypełniające i podatność na szlifowanie. Stosowanie olejów meblarskich i wosków ma znaczenie wtedy, kiedy chce się uzyskać naturalny wygląd drewna. Przy doborze materiałów wykończeniowych trzeba uwzględniać ich tolerancję, zarówno wzajemną, jak i w stosunku do wykańczanej powierzchni, jak również sposób wykończenia odpowiedni dla warunków procesu nanoszenia, transportowania i użytkowania wyrobów gotowych. 88

9 Materiały lakiernicze składają się ze spoiwa, pigmentów, rozcieńczalników i substancji wspomagających. Główne właściwości materiałów wykończeniowych zależą od typu spoiwa. Przy wykańczaniu powierzchni drewnianych wykorzystywane są głównie materiały ze spoiwem na bazie żywic aminowych, poliuretanowych, akrylowych, poliestrowych i nitrocelulozy. W celu otrzymania materiałów wykończeniowych wymaganej jakości często mieszane są różne typy spoiwa. MATERIAŁY NC (NITROCELULOZOWE). Materiały NC to produkty na bazie żywic nitrocelulozowych z dużą masą cząsteczkową, zazwyczaj modyfikowane spoiwami poliestrowymi. Schnięcie materiałów NC odbywa się wskutek odparowywania rozpuszczalników. Zalety materiałów NC to: szybkie schnięcie i łatwość zastosowania. Nie mają również w swoim składzie formaldehydu. Główne wady: niska odporność na działanie chemiczne i mechaniczne, jak również mała zawartość suchej masy. Oprócz zwykłych materiałów NC istnieją produkty modyfikowane alkidami lub akrylanami, jak również materiały NC wodorozcieńczalne. MATERIAŁY Z UTWARDZANIEM KWASOWYM (CHEMOUTWARDZALNE) W materiałach chemoutwardzalnych w charakterze spoiwa używa się żywice aminowe i żywice poliestrowe, które często są modyfikowane nitrocelulozą. Materiały z utwardzaniem kwasowym mogą być jedno lub dwuskładnikowe. Do dwuskładnikowych należy dodać utwardzacz kwasowy. Materiały te utwardzają się w wyniku reakcji polikondensacji, zaczynającej się od razu po dodaniu katalizatora (utwardzacza kwasowego) i odparowania rozcieńczalnika. Proces utwardzania można znacznie przyspieszyć poprzez podwyższenie temperatury suszenia i intensywną wymianę powietrza. Dla materiałów z utwardzaniem kwasowym charakterystyczne jest szybkie schnięcie, dobre krycie, odporność na działanie chemiczne i mechaniczne. MATERIAŁY WODOROZCIEŃCZALNE W materiałach rozcieńczanych wodą, zamiast rozcieńczalnika organicznego używa się wody (w całości lub w większym stopniu). Spoiwo w materiałach rozcieńczanych wodą, może być w postaci emulsji, dyspersji koloidowej lub może być całkowicie rozpuszczone w wodzie. W przypadku emulsji mowa o dyspersji w wodzie spoiwa o dużej masie cząsteczkowej. W systemie koloidowym spoiwo znajduje się w stanie rozcieńczonym, jak i w postaci emulsji wodnej. Głównym powodem co raz szerszego zastosowania materiałów rozcieńczanych wodą, jest to, że w procesie wykończeniowym całkowicie nie istnieje lub znacznie zredukowana jest emisja rozcieńczalników organicznych. Oprócz tego, materiały rozcieńczane wodą charakteryzują się dobrą odpornością na światło, jak również nie są łatwopalne. Do wad tych materiałów zalicza się warunki ich przechowywania i transportowania, możliwe tylko przy dodatnich temperaturach, jak również możliwość spęcznienia drewna. 9

10 MATERIAŁY POLIURETANOWE Materiały poliuretanowe utwardzają się w wyniku reakcji pomiędzy izocyjanianem a hydroksylem polimeru. Większa część materiałów PU zalicza się do materiałów dwuskładnikowych na bazie rozcieńczalników organicznych, ale są też jednoskładnikowe i wodorozcieńczalne materiały PU. Najczęściej materiały poliuretanowe są modyfikowane akrylanami i nitrocelulozą. Po dodaniu utwardzacza żywotność materiałów dwuskładnikowych poliuretanowych jest krótka: zwykle od 2 do 6 godzin. W porównaniu z materiałami chemoutwardzalnymi poliuretany utwardzają się wolniej; a podwyższenie temperatury, z reguły, nie ma istotnego wpływu na czas utwardzania. Materiały PU charakteryzuje bardzo dobra odporność na czynniki chemiczne i mechaniczne. Mają one również wysoką wodoodporność. Poliuretanowe materiały lakiernicze, opracowane do użycia na zewnątrz mają dobrą wytrzymałość mechaniczną, a dzięki posiadanej elastyczności odporne są na pęcznienie i kurczenie się pod wpływem czynników pogodowych. MATERIAŁY UV Materiały UV utwardzają się pod wpływem promieniowania ultrafioletowego. W charakterze spoiwa używa się, przeważnie, akrylanów, do których dodany jest fotoinicjator. Pod wpływem promieniowania UV fotoinicjator powoduje natychmiastowy proces utwardzania. Oprócz zwykłych materiałów UV, nanoszonych przy pomocy walców, są też lakiery, nakładane podciśnieniowo, jak również wodorozcieńczalne produkty UV do natrysku. Produkuje się lakiery UV na bazie spoiw akrylowych ze 100% zawartością ciał stałych, jak również materiały poliestrowe lub wodorozcieńczalne. Przy pracy z materiałami wodorozcieńczalnymi promieniowanie UV stosuje się w końcowym stadium wykończenia, co jest poprzedzone suszeniem konwekcyjnym i promieniami IRM (promieniowanie średnich fal podczerwonych). Do utwardzania przezroczystych materiałów UV w charakterze źródła promieniowania używane są lampy rtęciowe, a dla pigmentowanych UV lampy galowe. PIGMENTY Główne przeznaczenie pigmentów - nadanie materiałom wykończeniowym pożądanego koloru, zapewnienie krycia i odporności na działanie różnych czynników atmosferycznych. Jeżeli typ pigmentu określa odcień i odporność na światło materiałów wykończeniowych, to jego ilość ma duży wpływ na połysk i krycie. SUBSTANCJE WSPOMAGAJĄCE Przeznaczenie substancji wspomagających to nadanie materiałom wykończeniowym szczególnych właściwości. Do substancji wspomagających zaliczają się zagęszczacze, fungicydy, środki obniżające pienienie się, plastyfikatory, emulgatory oraz środki poprawiające zwilżanie powierzchni, itp. ROZCIEŃCZALNIKI Rozcieńczalników używa się do regulowania lepkości lakieru, jak również do sterowania procesem schnięcia materiałów wykończeniowych. W zależności od typu materiałów wykończeniowych w charakterze rozcieńczalnika używa się różnych substancji organicznych. Przy wyborze rozcieńczalników należy zwrócić uwagę na następujące właściwości: lotność, przewodność elektryczną, punkt zapalności i rozcieńczalność. Lotność jest to właściwość rozcieńczalnika znajdującego się w postaci cieczy określająca jego zdolność do ulatniania się. W zależności od tego można podzielić je na szybsze, średnie i wolne. Wolne rozcieńczalniki przedłużają czas schnięcia materiałów wykończeniowych, w wyniku czego, polepszają jego rozlewność, powierzchnia staje się bardziej gładka i nabiera lepszego połysku. Wybór wolnego rozcieńczalnika może jednak doprowadzić do spływania materiału z wyrobu. Stosowanie szybkich rozcieńczalników pozwala skrócić czas schnięcia. Jednak w takim przypad- 10

11 ku na naniesionej warstwie lakieru może gromadzić się kondensat pary wodnej, w wyniku czego mogą powstać białe plamy. Oprócz wymienionych wyżej czynników, na wybór rozcieńczalnika ma wpływ również sposób nanoszenia i warunki w miejscu pracy. Przewodność elektryczna zależy od polarności rozcieńczalników: rozcieńczalniki polarne są dobrymi przewodnikami i na odwrót. Przy natrysku elektrostatycznym wybiera się taki stosunek komponentów, który zapewnia potrzebną przewodność elektryczną. Punkt zapalności jest to temperatura, przy której mieszanka pary rozcieńczalnika i tlenu zapala się od iskry lub otwartego ognia. Większość rozcieńczalników organicznych stosowanych przy wykańczaniu przemysłowym, składa się z kilku komponentów i ich stosunek zależy od wymaganych przez nas właściwości. Do materiałów wykończeniowych w charakterze głównych rozcieńczalników organicznych stosuje się alkohole, octany, ketony, związki aromatyczne i inne. Alkohole - szeroko stosowane rozcieńczalniki polarne niereaktywne. Nie wolno ich stosować w materiałach poliuretanowych dwuskładnikowych, ponieważ alkoholowa grupa OH aktywnie reaguje z grupą poliuretanową NCO - podstawia się w miejsce utwardzacza. Daje to efekt osłabienia powłoki. Octany są szeroko stosowane w materiałach chemoutwardzalnych i materiałach nitrocelulozowych. W zależności od stopnia lotności rozróżnia się szybkie (metylowe) i średnie (butylowe). Octany nie są reaktywne. Ketony charakteryzuje dobra rozcieńczalność co jest istotne dla obniżania lepkości materiału wykończeniowego. Oprócz tego ketony są dobrymi przewodnikami. Najbardziej rozpowszechnionym ketonem jest aceton, który ma bardzo dużą lotność ale niski punkt palności, przez co jest bardzo łatwopalny. Rozcieńczalniki aromatyczne stosowane są przy materiałach chemoutwardzalnych, poliuretanowych i nitrocelulozowych. Do materiałów wykończeniowych stosowane są głównie takie rozcieńczalniki aromatyczne, jak toluen i ksylen. 11

12 TECHNOLOGIA WYKOŃCZANIA KABINY NATRYSKOWE Dla uzyskania dobrych wyników lakierowanie należy przeprowadzać w specjalnych kabinach natryskowych. Stwarzają one lepsze warunki pracy, odprowadzając pary rozcieńczalnika i rozpylone cząsteczki materiału wykończeniowego. W zależności od typu stosowanych filtrów rozróżnia się kabiny natryskowe z filtrem suchym, mokrym lub mieszanym. Ponieważ w kabinach natryskowych przez cały czas wydalane jest zanieczyszczone powietrze, należy zapewnić dopływ świeżego powietrza kompensacyjnego. W celu zapewnienia dobrej jakości wykończenia, powietrze kompensacyjne należy odpylić, a w zimnych porach roku - koniecznie podgrzać. W kabinach natryskowych z suchym filtrem pozostałości lakierów usuwane są przez filtr z włókniny lub z papieru. Skuteczność usuwania pozostałości z kabin lakierniczych takiego typu wynosi 70-90%, a szybkość przypływu powietrza około 0,5 m/sek. Kabiny z suchym filtrem są rozpowszechnione, przeważnie w zakładach średniej wielkości. W kabinach lakierniczych z filtrem wodnym cząstki materiałów lakierniczych powstałe w trakcie natrysku są wchłaniane przez wodę. Do wody dodawane są koagulanty, które wytrącają materiały lakiernicze lub unoszą je na powierzchnie wody. Koagulanty dobiera się w zależności od rodzaju stosowanego materiału wykończeniowego. W trakcie pracy koagulanty należy dodawać w zależności od stanu nasycenia roztworu. Komora i pojemnik z wodą wymagają regularnego, dokładnego czyszczenia. NATRYSK KONWENCJONALNY Natrysk konwencjonalny jest najbardziej elastyczną i prostą metodą rozpylania materiału wykończeniowego przez dyszę pistoletu za pomocą sprężonego powietrza (3-6 bar.). Materiał wykończeniowy podawany jest do głowicy pistoletu ze zbiornika zamontowanego powyżej w wyniku działania siły ciężkości, a do pistoletu z dolnym zbiornikiem, za pomocą podciśnienia strumienia powietrza. Do podawania lakieru do pistoletu stosuje się też pompy membranowe lub zbiorniki ciśnieniowe. Strumień reguluje się ilością sprężonego powietrza. Zaletami tej metody są: równomierne nanoszenie lakieru, możliwość wykorzystania różnych typów materiałów wykończeniowych, dobra jakość powłok, prosta regulacja urządzeń. Do wad trzeba zaliczyć niską wydajność pracy, duże zużycie rozcieńczalnika (wykorzystywane są materiały o niskiej lepkości), znaczne straty materiału przy rozpylaniu i duże zużycie powietrza. NATRYSK NISKOCIŚNIENIOWY Natrysk niskociśnieniowy jest wariantem natrysku konwencjonalnego, gdzie ciśnienie powietrza w dyszy nie przewyższa 0,7 bar. Materiał wykończeniowy jest podawany do głowicy pistoletu pod wpływem siły ciężkości ze zbiorników zamontowanych powyżej albo przez przewód z pompy membranowej lub zbiornika ciśnieniowego. 12

13 Zaletami tej metody są: równomierne nanoszenie materiału wykończeniowego przy niższym ciśnieniu, możliwość użycia różnych materiałów wykończeniowych, dobra jakość powłok, prosta regulacja strumienia i ilości materiału przy wykończaniu i znaczna oszczędność materiału w porównaniu z natryskiem konwencjonalnym. Do wad zaliczamy niską wydajność pracy i duże zużycie rozcieńczalnika. NATRYSK HYDRODYNAMICZNY (WYSOKOCIŚNIENIOWY) NATRYSK W OSŁONIE POWIETRZA (AIRMIX) Natrysk typu airmix to kombinacja natrysku wysokociśnieniowego i niskociśnieniowego. Materiał wykończeniowy podawany jest do głowicy pistoletu pod ciśnieniem niższym od stosowanego w natrysku hydrodynamicznym (w granicach bar). Ciśnienie powietrza podawanego w celu regulacji strumienia nie przewyższa 1,5 bar. Natrysk takiego typu jest kompromisem, łączącym zalety metod rozpylania przy pomocy wysokiego i niskiego ciśnienia. Jest to najbardziej rozpowszechniona metoda wykończania powierzchni drewnianych. Przy tej metodzie rozpylania materiał wykończeniowy jest podawany przez dyszę z twardego stopu pod wysokim ciśnieniem ( bar), do czego są wykorzystywane specjalne pompy. Strumień reguluje się przez stosowanie różnych dysz. Do zalet tej metody należy wysoka wydajność, możliwość użycia materiałów o wysokiej lepkości, małe straty materiału przy natrysku i możliwość nanoszenia grubszej warstwy niż przy natrysku konwencjonalnym. Wadą tej metody jest to, że strumień można regulować tylko poprzez wymianę dyszy, jak również i to, że jakość wykończonej powierzchni jest gorsza od otrzymanej metodą, opisaną w poprzednim punkcie. 13

14 Natrysk w polu elektrostatycznym bazuje na ruchu rozpylonych cząsteczek po liniach siłowych pola elektromagnetycznego, które powstaje pomiędzy końcówką pistoletu o ujemnym ładunku a uziemionymi elementami lakierowanymi. Im wyższa intensywność pola elektromagnetycznego pomiędzy głowicą pistoletu a wykończanym elementem, tym większy efekt. Intensywność pola zależy od odległości pomiędzy głowicą pistoletu, a wykończanym elementem, jak również od różnicy potencjałów (napięcia). Zwykle napięcie pomiędzy uziemionym elementem a głowicą wynosi około 80 kv. Odległość, w zależności od stosowanych urządzeń wynosi 0,3-0,5 m. Przy natrysku elektrostatycznym, oprócz natrysku niskociśnieniowego i airmix, stosuje się również tak zwane rotujące czasze (kielichy) i dyski. Zasada pracy czaszy elektrostatycznej polega na podawaniu materiału wykończeniowego do obracającego się z dużą szybkością wnętrza kielicha, na wyjściu z którego, materiał pod wpływem siły odśrodkowej jest rozpylany na drobne cząsteczki, które następnie kierowane są działaniem pola elektromagnetycznego na powierzchnię wykańczanego elementu. Ponieważ drewno nie jest dobrym przewodnikiem, to w celu osiągnięcia dostatecznego efektu elektrostatycznego jego wilgotność powinna wynosić 8-12%, a wilgotność względna powietrza nie mniej niż 60%. Przy rozpylaniu elektrostatycznym głównym źródłem niebezpieczeństwa jest możliwość wybuchu i ryzyko porażenia prądem elektrycznym. W celu uniknięcia wybuchu, wykańczane elementy jak i urządzenia do rozpylania powinny być prawidłowo uziemione. Pozwala to uniknąć rozładowania nagromadzonych w nich elektrycznych ładunków przez wyładowanie iskry. Oprócz tego, punkt palności materiału wykończeniowego powinien być dostatecznie wysoki. Zaletami metody rozpylania elektrostatycznego są bardzo małe straty materiału wykończeniowego, wysoka wydajność i równomierna warstwa wykończenia. Do wad należy zaliczyć utrudnione wykończenie kątów wewnętrznych i kosztowność sprzętu. NATRYSK W POLU ELEKTROSTATYCZNYM NATRYSK NA GORĄCO Przy natrysku na gorąco ważnym elementem jest lepkość materiału wykończeniowego, która powinna być dostatecznie niska. Zwykle, w celu obniżenia lepkości, do materiału wykończeniowego dodawany jest rozcieńczalnik. Druga możliwość zmniejszenia lepkości to podwyższenie temperatury materiału wykończeniowego (patrz załącznik str.43). Przy metodzie rozpylania na gorąco podwyższenie temperatury do C odbywa się w specjalnym podgrzewaczu. Rozpylanie na gorąco pozwala obniżyć zużycie rozcieńczalnika oraz skrócić czas schnięcia. Oprócz tego pozwala uniknąć zacieków materiału i polepszyć jakość wykończenia. 14

15 NATRYSK DWUSKŁADNIKOWY Ta metoda natrysku zwykle jest stosowana przy pracy z dwuskładnikowymi materiałami wykończeniowymi mającymi krótką żywotność. Przy tej metodzie materiał wykończeniowy i utwardzacz mieszane są w specjalnej pompie przed podaniem do pistoletu lub bezpośrednio w jego głowicy. Zaletami metody są precyzyjny i równomierny stosunek mieszanki roboczej, obniżenie kosztów dzięki nanoszeniu tylko niezbędnej ilości komponentów, jak również możliwość zastosowania szybkich materiałów dwuskładnikowych o krótkiej żywotności. NATRYSK AUTOMATYCZNY Natrysk przy pomocy automatów natryskowych stosowany jest, przede wszystkim, w celu osiągnięcia dużej wydajności. Przy automatach natryskowych używa się sprzętu rozpylającego o różnych rozwiązaniach technologicznych. Przy wykończaniu wąskich ramiaków i listew używa się pistoletów zamontowanych na stałe, a elementy podawane są na przenośniku. Przy wykończaniu większych elementów, pistolety poruszają się po trawersach lub ruchem karuzelowym. W odróżnieniu od polewarek i nakładarek walcowych, automaty natryskowe pozwalają wykańczać elementy profilowane i krawędzie elementów. Rozpylanie przy pomocy robotów jest stosowane przy wykończaniu bardziej skomplikowanych elementów szkieletowych, kiedy trzeba imitować ruch ludzkiej ręki. Robot malarski składa się ze sterownika mikroprocesorowego i manipulatora mechanicznego. Pracą manipulatora steruje komputer na podstawie specjalnego programu. 15

16 NAKŁADANIE PRZY POMOCY NAKŁADAREK WALCOWYCH Nakładarki walcowe używane do wykańczania elementów o powierzchniach płaskich. Przy pomocy nakładarki walcowej można nanosić barwniki, szpachlówki, podkłady, lakiery i emalie. Składają się z pokrytych specjalną gumą walców do nanoszenia materiałów wykończeniowych, metalowego wału dozującego, przystawionych do wałów noży (rakli) i przenośnika. W nakładarkach przeznaczonych do nanoszenia szpachlówek, dodatkowo używa się metalowego wału gładzącego. Twardość gumy na walcach wyraża się w jednostkach umownych wg Shore a (SH). W zależności od nanoszonego materiału, stosuje się gumę o odpowiedniej twardości: barwniki - około 30 SH, podkłady i lakiery - około 50 SH i szpachlówki - około 70 SH. Przeznaczenie wału dozującego to regulacja ilości nanoszonego materiału. Przy pomocy wału gładzącego wciera się szpachlówkę w nierówności drewnianej powierzchni. Przeznaczenie rakli to wyrównywanie grubości warstwy materiału na walcu, jak również oczyszczanie wałów. Ilość nakładanego materiału można regulować: a) zmianą wielkości szczeliny pomiędzy wałem dozującym a wałem nakładającym; b) zmianą nacisku wału gładzącego na wykańczany element; c) zmianą kierunku i prędkości obrotów wału dozującego. Przy wykańczaniu drewnianych powierzchni używa się różnych modeli nakładarek walcowych. Opisujemy tutaj niektóre z nich. 1 Nakładarka walcowa z obracającym się w różnych kierunkach wałem dozującym (obroty współbieżne i przeciwbieżne). Używa się do nanoszenia barwników, podkładów, lakierów i farb. Przy obracaniu wału dozującego w kierunku przeciwbieżnym do nakładającego można otrzymać równiejszą powierzchnię wykończenia. 2 Maszyna do szpachlowania z wałami dozującym, nakładającym i gładzącym, pracującymi w standardowych warunkach. 3 Nakładarka podwójna. Drugi wał nakładający obraca się w kierunku odwrotnym do ruchu elementów, co umożliwia regulację naniesienia materiału wykończeniowego i otrzymanie równiejszej powłoki. Używane głównie do nanoszenia lakierów podkładowych UV. 4 Układ dwóch nakładarek walcowych z lampą UV. Pomiędzy pierwszą a drugą warstwą lakieru nie dochodzi do całkowitego utwardzenia - pierwsza warstwa jest jedynie podżelowana, a dopiero za drugą nakładarką następuje pełne utwardzenie obu warstw. 16

17 NAKŁADANIE PRZY POMOCY POLEWAREK Praca polewarki polega na nanoszeniu materiału lakierniczego w formie tzw. kurtyny. Główne części polewarki to przenośnik i głowica. Przy pracy z polewarką straty materiału są minimalne, ponieważ produkt, który nie trafił na powierzchnię elementu, jest ponownie zbierany i wprowadzany w obieg. W zależności od konstrukcji, polewarki mogą mieć jedną lub kilka głowic. Maszyny z kilkoma głowicami są używane, na przykład, przy wykończaniu elementów materiałami poliestrowymi o krótkiej żywotności przygotowanej mieszaniny roboczej. Przy tym, jedna warstwa zawiera utwardzacz, druga - przyspieszacz. Jeżeli na jednej linii wykorzystuje się różne materiały, to polewarki z kilkoma głowicami są wygodne w użyciu. Rozróżnia się głowice polewarek grawitacyjne i ciśnieniowe. W przypadku głowic grawitacyjnych, materiał wykończeniowy przechodzi przez noże o regulowanej szczelinie i tworzy kurtynę pod działaniem siły ciężkości. W głowicach ciśnieniowych, do przeciskania materiału wykończeniowego przez noże wykorzystuje się nadciśnienie. Głowice polewarek mogą być stacjonarne lub zdejmowane. Zaletą zdejmowanych głowic jest wygoda przy czyszczeniu. Jeżeli wykańczane elementy ułoży się na przenośniku pochyło, można, oprócz płaszczyzny, jednocześnie wykańczać też krawędzie elementów. Przy pomocy polewarki można osiągnąć wysoką wydajność: szybkość posuwu na linii może sięgać 150 m/min. Oprócz tego, ilość materiału można regulować w dostatecznie szerokim zakresie ( g/m²). Przy pomocy polewarki można również nanosić różne materiały wykończeniowe: nitrocelulozowe, wodorozcieńczalne, poliuretanowe, poliestrowe, chemoutwardzalne i inne. POLEWANIE WIELOSTRUMIENIOWE (FLOW COAT) Na wykańczane elementy materiał wykończeniowy można nanosić przy pomocy dysz (tryskaczy) strumieniami kierowanymi na elementy ułożone na przenośniku poziomym lub podwieszone na odpowiednich zawieszkach. Spływający z elementów nadmiar materiału wykończeniowego jest zbierany i kierowany ponownie do obiegu. W urządzeniach typu flow-coat ważnym jest zapewnienie odpowiednich warunków (słaby ruch powietrza, wymagany poziom wilgotności itp.) sprzyjających równomiernemu rozkładaniu się materiału wykończeniowego na powierzchni elementu i usuwaniu jego nadmiaru.

18 Ważnym również jest aby same elementy zawieszane były na przenośniku w sposób, zapewniający dobre ściekanie materiału wykończeniowego i minimalne zbieranie się go na ostrych krawędziach. Materiały, nanoszone metodą polewania wielostrumieniowego powinny mieć dobre krycie i rozlewność. Oprócz tego, materiał taki nie powinien się pienić w trakcie pracy w układzie. Metodą flow-coat w meblarstwie i produkcji stolarki okiennej, są nanoszone głównie barwniki, środki impregnujące drewno i podkłady. Do głównych zalet metody należą: rozprowadzenie materiału wykończeniowego po całej powierzchni elementu, małe zużycie materiału, niskie koszty pracy i efektywne wykorzystanie powierzchni produkcyjnych. Wykańczane elementy są umieszczane wewnątrz bębna, do którego wtryskiwana jest odpowiednia ilość materiału wykończeniowego. Następnie włączany jest ruch obrotowy bębna. Po naniesieniu materiału wykończeniowego elementy suszy się doprowadzonym do bębna powietrzem. WYKAŃCZANIE W URZĄDZENIACH TYPU BĘBNOWEGO Wykańczanie w urządzeniach typu bębnowego jest stosowane w przypadku, przede wszystkim, drobnych elementów. 18

19 SUSZENIE NATURALNE Suszenie naturalne - suszenie materiału w warunkach naturalnych. Metoda ta ma szerokie zastosowanie, ponieważ większość przemysłowych materiałów wykończeniowych zaczyna intensywnie schnąć już w temperaturze pokojowej. Szybkość schnięcia zależy od temperatury, wilgotności i intensywności wymiany powietrza. SUSZENIE WYMUSZONE Suszenie wymuszone różni się od naturalnego wyższą temperaturą i intensywniejszą wymianą powietrza. Podwyższenie temperatury przyśpiesza odparowywanie rozcieńczalników i rozpoczęcie procesu chemicznego, w rezultacie skraca się czas schnięcia i poprawia się jakość nałożonej warstwy lakieru lub farby. Podwyższenie temperatury o 10 C może przyśpieszyć wysychanie nawet dwukrotnie. Przy temperaturach powyżej 50 C proces suszenia przebiega bardzo intensywnie. SUSZENIE i UTWARDZANIE SUSZENIE FIZYCZNE Niektóre materiały wykończeniowe, na przykład nitrocelulozowe, schną w rezultacie odparowywania rozcieńczalnika. Po wyschnięciu można te materiały ponownie rozpuścić. Przy podwyższeniu temperatury szybkość schnięcia fizycznego znacznie wzrasta. SCHNIĘCIE PRZEZ UTLENIANIE Schnięcie i utwardzanie materiałów na bazie żywic alkidowych uwarunkowane jest od odparowywania rozcieńczalnika i reakcji spoiwa z tlenem. Przy podwyższeniu temperatury szybkość procesu utleniania wzrasta nieznacznie. UTWARDZANIE CHEMICZNE Intensywne utwardzanie materiałów chemoutwardzalnych zaczyna się po dodaniu utwardzacza kwasowego. Utwardzanie poliuretanów zaczyna się po dodaniu utwardzacza, zawierającego izocyjanian. Odparowywanie rozcieńczalnika SCHNIĘCIE I UTWARDZANIE MATERIAŁÓW WYKOŃCZENIOWYCH 19

20 można znacznie przyśpieszyć poprzez podwyższenie temperatury. Znacznie przyspiesza się też reakcja chemiczna lakierów chemoutwardzalnych. W przypadku materiałów poliuretanowych nie zawsze wzrost temperatury pozwala znacząco przyspieszyć reakcje chemiczne. SPOSOBY SUSZENIA Podstawowymi metodami suszenia są: suszenie konwekcyjne, radiacyjne, jak również suszenie ze wstępnym podgrzewaniem powierzchni. Metody te często są łączone. Przy suszeniu z podgrzewaniem wstępnym element wstępnie nagrzany przekazuje część swojego ciepła materiałowi wykończeniowemu. Tym samym przyspieszanie odparowywania rozcieńczalnika i wysychanie warstwy materiału zaczyna się od powierzchni elementu. Przy suszeniu konwekcyjnym powierzchnię elementu z naniesionym materiałem wykończeniowym podgrzewa się cyrkulującym powietrzem. Wysychanie warstwy zaczyna się od strony zewnętrznej. Przy suszeniu radiacyjnym materiał wykończeniowy wysycha i utwardza się pod wpływem promieniowania. Przy takim suszeniu wykorzystuje się promieniowanie UV (promieniowanie ultrafioletowe), promieniowanie IR (promieniowanie podczerwone) i promieniowanie β (promieniowanie beta). KOMORY SUSZARNICZE Komory suszarnicze różnią się po względem konstrukcyjnym. W celu racjonalnego wykorzystania powierzchni produkcyjnych zamiast suszenia konwekcyjnego przeważnie używa się komór tunelowych lub wielopółkowych. Przy suszeniu radiacyjnym elementy przemieszczają się na przenośniku w jednej płaszczyźnie. KONWEKCYJNE KOMORY SUSZARNICZE Zwykle w konwekcyjnych komorach suszarniczych rozróżnia się następujące strefy: strefa odparowania wstępnego (flash-off ), strefa suszenia oraz strefa schłodzenia. Przed naniesieniem materiału wykończeniowego, w strefie wstępnego podgrzewania powierzchnia elementów jest podgrzewana, co przyspiesza odparowywanie rozcieńczalnika z naniesionego materiału wykończeniowego, jak również ułatwia usunięcie powietrza z porów drewna. 0,38 µm 0,76 µm 2 µm 4 µm 1 mm światło widzialne IRS IRM IRL promieniowanie promienie rentgenowskie promieniowanie UV promieniowanie IR fale radiowe 1 nm 1 µm 1 mm 1 m 1 km 20

21 Strefa odparowania wstępnego (flash-off ) jest potrzebna do polepszenia jakości wykończania. W tej strefie z materiału wykończeniowego wyparowuje większa część rozcieńczalnika, materiał równomiernie rozmieszcza się na powierzchni elementu, pękają pęcherzyki pozostałe na powierzchni wymalowania. W tej strefie należy zapewnić prawidłową, niewielką wymianę powietrza. Zbyt intensywny ruch powietrza może utrudniać wyrównywanie warstwy wykończeniowej i pękanie pęcherzyków. W strefie suszenia temperatura jest znacznie wyższa, niż w strefie flash off. W tej strefie następuje utwardzanie i powłoka uzyskuje właściwy stopień twardości. W strefie schłodzenia elementy są schładzane przed wyładunkiem z komory. Schładzanie elementów jest bardzo ważnym momentem, ponieważ większość materiałów wykończeniowych jest termoplastyczna. W strefie schłodzenia powinna być bardzo intensywna wymiana powietrza. KOMORY SUSZARNICZE IR (PODCZERWONE) W komorach suszarniczych IR wykorzystuje się działanie cieplne promieniowania podczerwonego na materiał wykończeniowy. Podczerwonym nazywamy promieniowanie elektromagnetyczne o długości fal 0,76 µm-1mm. W zależności od długości fali promieniowania podczerwonego rozróżnia się następujące rodzaje komór suszarniczych IR: komory suszarnicze IRS (infra-red short - promieniowanie fal krótkich IR), komory suszarnicze IRM (infra-red middle - promieniowanie fal średnich IR) i komory suszarnicze IRL (infra-red long - promieniowanie fal długich IR). Komory suszarnicze IR często są używane razem z komorami konwekcyjnymi. Zastosowanie suszarni IR pozwala skrócić czas schnięcia materiału wykończeniowego. Ponieważ komory suszarnicze IR nagrzewają tylko materiał wykończeniowy, a nie całe elementy, ułatwia to znacznie ich schładzanie. Z punktu widzenia kosztów energii elektrycznej komory suszarnicze IR są oszczędniejsze od konwekcyjnych. Wymiary komór suszar- IRS IRM IRL DREWNO IRS IRM IRL LAKIER DREWNO 21

22 niczych IR są mniejsze, co pozwala na racjonalnie wykorzystanie powierzchni produkcyjnych. W komorach suszarniczych IR można również wstępnie podgrzewać elementy. Przy suszeniu w komorach suszarniczych IR wyrobów z drewna gatunków iglastych należy zachować ostrożność, ponieważ elementy mogą przegrzać się, co spowoduje wyciek żywicy. KOMORY UV W komorach UV następuje utwardzanie materiału pod wpływem promieniowania ultrafioletowego. W charakterze materiałów wykończeniowych stosowane są lakiery i farby na bazie akrylu lub poliestru z wysoką zawartością suchej masy. Monomer, wchodzący w skład materiału wykończeniowego jest jednocześnie rozcieńczalnikiem i spoiwem. Pod wpływem promieniowania UV, zawarty w lakierze fotoinicjator aktywizuje się i reaguje ze spoiwem. Utwardzanie przebiega bardzo szybko (poliestry sek. i akrylany 5-8 sek). W komorach UV stosowane są dwa typy źródła promieniowania: lampy rtęciowe i galowe. Lampy rtęciowe mają długość fali nm i czas pracy około 2000 godzin. Używa się ich do utwardzania powłok bezbarwnych. Lampy galowe emitują fale o długości nm i ich czas pracy wynosi około 3000 godzin. Lampy te stosowane są do utwardzania pigmentowanych materiałów wykończeniowych nanoszonych grubą warstwą. Przy stosowaniu lamp UV nie potrzebne jest wstępne podgrzewanie i końcowe schłodzenie elementów. W związku z tym, że utwardzanie przebiega bardzo szybko, linia lakiernicza jest o wiele krótsza. Koszty energii komór UV są znacznie mniejsze od kosztów konwekcyjnych komór suszarniczych. Przy stosowaniu na drewno niektórych barwników należy być bardzo ostrożnym, ponieważ barwnik może rozpuścić się w materiale wykończeniowym i zahamować proces utwardzania lub nawet go wstrzymać. Takie same problemy mogą pojawić się przy wykańczaniu drewna z dużą zawartością żywicy. KOMORY SUSZARNICZE BETA (komory suszarnicze z promieniowaniem beta) Stosowanie komór suszarniczych beta nie jest rozpowszechnione, ponieważ odpowiednia technologia wymaga dużych inwestycji. Pod wpływem promieniowania beta (strumienia elektronów) w warstwie materiału wykończeniowego zaczyna się intensywny proces utwardzania, który trwa mniej niż sekunda. W środowisku tlenowym utwardzanie nie odbywa się, dlatego do usunięcia tlenu ze strefy suszenia wykorzystuje się azot. Zastosowanie komór suszarniczych beta pozwala osiągnąć dużą wydajność i dobrą jakość. Koszty energii w porównaniu z konwekcyjnymi komorami suszarniczymi są razy mniejsze. 22

23 Drewno jest materiałem podatnym i porowatym, który łatwo się zanieczyszcza i wchłania wilgoć. Zadaniem materiałów wykończeniowych jest polepszenie odporności powierzchni drewnianych na czynniki mechaniczne i chemiczne, zapewnienie ochrony biologicznej (w warunkach zewnętrznych) i nadanie im estetycznego wyglądu zewnętrznego. POŁYSK Jednym z czynników estetycznych materiału wykończeniowego jest połysk. Zgodnie z wynikami pomiarów połysku aparatem Gardnera (60 o ), powierzchnie wykończone są klasyfikowane w następujący sposób: Matowa połysk poniżej 10 Półmatowa połysk Pół połyskowa połysk Połyskowa połysk Wysoki połysk połysk powyżej 80 WYKOŃCZENIE KRYJĄCE I PRZEZRO- CZYSTE Przy wykończeniu powierzchni jest możliwość wyboru pomiędzy systemami pigmentowanymi i przezroczystymi. Przy pomocy systemów pigmentowanych składających się z farb podkładowych i emalii kryjących można uzyskać jednolitą barwę całej powierzchni. Przy systemach bezbarwnych składających się z lakieru podkładowego i bezbarwnego lakieru nawierzchniowego można podkreślić naturalne piękno drewna i jego strukturę. Pod system przezroczysty często nakładane są barwniki - bejce. Przy pomocy bejc można drewnu nadać pożądany odcień, imitować cenne gatunki drewna, zwiększyć odporność powierzchni drewnianej na promieniowanie UV, ukryć uszkodzenia biologiczne i otrzymać różnorodne efekty specjalne. PORY Przy wykańczaniu elementów drewnianych rozróżnia się wykończenie z zamkniętymi lub otwartymi porami. W zależności od tego materiał wykończeniowy wypełnia pory drewna całkowicie lub tylko pokrywa wewnętrzną powierzchnię porów. ODPORNOŚĆ NA RÓŻNEGO RODZAJU CZYNNIKI Odporność na czynniki mechaniczne jest to odporność na zarysowania, uderzenia, ścieranie, zmiany temperatury, skutki kurczenia się i pęcznienia drewna. JAKOŚĆ WYKOŃCZONYCH POWIERZCHNI DRZEWNYCH Odporność na czynniki chemiczne jest to zabezpieczenie wykończonych powierzchni przed różnego rodzaju płynami (np. herbata, kawa, alkohol itp.). W celu ustalenia odporności powierzchni drewnianych przeprowadza się różne testy. Oto niektóre z najbardziej rozpowszechnionych: EN Ocena odporności powierzchni na zimne płyny. EN Ocena odporności powierzchni na gorące wilgotne powietrze. 23

24 Przy doborze materiału podłoża należy zwrócić uwagę na następujące fakty: - Wszystkie miękkie gatunki drewna są wrażliwe na zadrapania i uderzenia. Min. Estetyczny wygląd zewnętrzny Powierzchnie boczne Półki Powierzchnie tylne Powierzchnie robocze Powierzchnie boczne *Odporność powłok na czynniki mechaniczne i chemiczne. Maks. EN Ocena odporności powierzchni na działanie suchego gorącego powietrza. SS Ocena odporności powierzchni na zarysowania. ISO Ocena odporności powierzchni na uderzenie. ISO 438-1:2- Ocena odporności powierzchni na ścieranie. SS Ocena odporności krawędzi na wodę. W zależności od warunków użytkowania wyrobów gotowych do wykończonych powierzchni stosowane są wymagania w zakresie wyglądu zewnętrznego oraz odporności na czynniki chemiczne i mechaniczne. ROLA PODŁOŻA I TECHNOLOGII WYKOŃCZENIA Odporność i zewnętrzny wygląd wykończonych powierzchni wyrobów zależy nie tylko od materiału wykończeniowego. Bardzo ważną rolę odgrywa również prawidłowy dobór materiału podłoża i technologii wykończenia. - Podłoże powinno być dokładnie oczyszczone. Nierówności i szczeliny należy zaszpachlować. Oprócz wstępnego szlifowania przed naniesieniem materiału wykończeniowego, należy wykonać szlifowanie po każdej kolejnej warstwie. - Ponieważ buk ma wysoką chłonność, dość trudno zabezpieczyć go przed olejem i tłuszczem. - Do gatunków z dużymi porami należy stosować podkłady dobrze zwilżające powierzchnie. W przeciwnym wypadku, różne płyny mogą przenikać przez pory pod warstwę materiału wykończeniowego. - Brud i kurz widoczne są na ciemnych i połyskujących powierzchniach. Jeżeli odporność wykończonej powierzchni jest mniejsza niż odporność wcześniej przygotowanych wzorach, na których zostały przeprowadzone testy, może to być skutkiem: - Zbyt niskiej temperatury przy naniesieniu, niedostatecznej wentylacji lub podwyższonej wilgotności powietrza w strefie roboczej. - Zbyt wilgotnego podłoża po barwieniu, na przykład gdy barwnik nie do końca wysechł. - Naniesienia materiału wykończeniowego zbyt cienką warstwą. - Przedwczesnego sztaplowania i pakowania, wskutek czego nie do końca wyschnięte elementy zaczynają się sklejać, a nieodparowany rozcieńczalnik pogarsza adhezję materiału wykończeniowego z podłożem. - Niedostatecznego wymieszania materiału wykończeniowego przed naniesieniem. - Nieprawidłowego dozowania utwardzacza. - Przeterminowanego materiału wykończeniowego i utwardzacza. - Obecności w warstwie materiału wykończeniowego mikroskopijnych pęcherzyków powietrza, powstałych na skutek niskiej temperatury przy naniesieniu materiału, jego wysokiej lepkości i/lub nieprawidłowego doboru rozcieńczalnika. - Materiału wykończeniowego nieodpowiednio dobranego do podłoża. 24