Зажимные приспособления 6 глава

Для проверки прочности прилипания высохшего лака используют стандартный многолезвийный прибор с шестью лезвиями. С помощью этого ручного прибора производятся шесть параллельных надрезов на одинаковом расстоянии. Выбираемое расстояние между разрезами лежит в интервале от 1 до 3 мм и зависит- от толщины слоя. Перпендикулярно к этим надрезам в лаковом слое делается вторая группа надрезов, чтобы образовался решетчатый надрез (DIN EN ISO 2409). Чем больше частиц лака откололось, тем меньше прилипание. С помощью таблицы производится классификация прочности прилипания (табл. 5,13).

11.7.1. Группа нагрузки мебельной поверхности

Сопротивляемость лакокрасочного покрытия против ожидаемых химических и механических нагрузок можно определить с помощью испытания поверхности (рис. 3.11). Испытания могут выявить соответствующие недостатки.

11.7.2. Влияние растворителя и разбавителя во время процесса обработки лаками

Растворители и разбавители при работе с химически и физически отверждае- мыми лакокрасочными материалами должны выполнять целый ряд функций (рис. 5.12). Исключениями являются порошковое лакокрасочное покрытие и лак с высоким содержанием сухого остатка.

5.5.2. Химически отверждаемые покрытия

К химически отверждаемым лакам относятся лаки кислотного отверждения, по- лиуретановые и полиэфирные лаки.

5.5.2.1. Лаки кислотного отверждения (8И-лаки)

Строение лаков: основным компонентом связующего вещества лака кислотного отверждения является мочевинпая, меламиновая или фенольная смола, часто в комбинации с алкидной смолой и нитроцеллюлозой (нитро-комби-лак). Затвердевание лака проходит поэтапно. Сначала испаряется растворитель и разбавитель,

потом между лаком кислотного отверждения и от- вердителем происходит химическая реакция (поли конденсация); выделяются формальдегид и продукт деления (вода).

Обработка лаками: 8Н-лак наносится как двухкомпонентный однослойный лак обычными способами нанесения при температуре в помещении не ниже 15°С. Наносимое количество не должно превышать 350 г/м², так как иначе возникает опасность растрескивания лаковой пленки. Как правило, толщина пленки составляет от 20 до 60 мкм, в особых случаях до 100 мкм. Если необходимо нанести несколько лаковых слоев, например для получения закрытого пленочного слоя, то работают, не дожидаясь промежуточного высыхания или с промежуточным шлифованием слоев.

Для того чтобы лаковый слой удовлетворял поставленным требованиям, при работе с лаками необходимо соблюдать различные требования.

11.8.1. Должно добавляться только предписанное количество отвердителя, При избытке отвердите- ля лаковая пленка становится слишком твердой и хрупкой, при недостатке отвердителя лаковая пленка остается пластичной и клейкой. Для двухкомпонентного лака кислотного отверждения в качестве отвердителя добавляют около 10% кислоты.

11.8.2. Пары аммиака (нашатыря) при работе с 8Н-лаками не должны находится или проникать в рабочее помещение, так как в таком случае 8Н-лак

приобретает белую окраску (неправильное отверждение из-за комбинации кислоты и щелочи).

11.8.3. Кислота, содержащаяся в лаке, для некоторых пород древесины, например ели, лиственницы, бука и вишни, может вызвать изменение окраски. В таком случае требуется нанесение изолирующей или защитной грунтовки, например слом полиуретанового лака.

11.8.4. Кислота, содержащаяся в жидком лаке, при контакте с металлами, например фурнитурой или устройствами для нанесения краски, может вызвать коррозию. Поэтому в процессе работы необходимо проведение определенных защитных мероприятий.

11.8.5. При работе с КН-лаками в рабочих помещениях необходимо предусмотреть хорошую приточную и вытяжную вентиляцию.

5.5.2.2. Полиуретановые лаки (Р11Я-лаки)

Строение лаков: полиуретановые лаки в торговле из-за двух полиуретановых композитов, входящих в их состав — Оевшодиг и ОеБгпорЬеп, также называются СЮ-лаками. ОейторИеп — это так называемый исходный лак, ОеБшоёиг — это добавляемый лак или отвердитель. Основной лак состоит из специальной полиэфирной смолы, отвердитель — из диизоцианата. Свойства полиуретано- вого лака можно менять в широких пределах, его можно делать как твердым, так и эластичным, высыхание может происходить как физически, так и химически или с образованием поперечных связей при окислении (рис. 5.14). К основному лаку можно подмешать краситель.

Обработка лаками: полиуретановые лакокрасочные материалы можно наносить всеми способами и методами, применяемыми для лакокрасочных покрытий, так как срок годности после приготовления может составлять от нескольких минут до восьми дней. Количество наносимого лака в зависимости от требуемой толщины пленки составляет от 80 до 400 г/м². За один раз по возможности не должно наноситься более 120 г/м^а лака, чтобы он мог растекаться без пузырьков.

Содержание сухого остатка лежит в пределах от 30 до 50% (иногда 80%). При грунтовании оно должно быть небольшим, при промежуточном и укрывистом лакировании — значительным. Как правило, толщина пленки составляет от 40 до 100 мкм, в особых случаях и более 100 мкм.

Для безупречного отверждения матовых или высокоглянцевых лаковых слоев необходимо соблюдение особых условий работы с таким типом лакокрасочного покрытия:

11.8.6. температура в рабочем помещении не должна быть ниже 20°С. При температуре в помещении, равной 20°С, лаковая пленка через 1—7 часов становится пылссухой, в том числе через 2 часа се можно шлифовать, после 6—24 часов затвердевает насквозь, а после 2—3 дней поверхность можно нагружать;

11.8.7. PUR-лаки желтеют, когда их наносят на поверхность, которая была отбелена перекисью водорода. В таком случае полиуретановый лак должен быть защищен подходящей изолирующей или защитной грунтовкой;

11.8.8. различные типы PUR-лаков в качестве защитной или изолирующей грунтовки могут защищать от веществ, содержащихся в древесине, которые мешают отверждению промежуточной или укрывистой лакировки. Однако PUR-лаки не пригодны для масляных пород древесины (например, тик) или промасленных поверхностей, в таком случае происходит образование серой вуали;

Принцип химически сложного процесса отвердения показан на рис. 5.15.

11.8.9. при обработке необходимо выдерживать предписанную влажность воздуха и древесины.

5.5.2.3. Полиэфирные лаки (ПР-лаки)

Строение лаков: ненасыщенные полиэфирные лаки состоят из нескольких компонентов: основного лака (полиэфирная смола или полистирол), отвердителя (пероксидные соединения), ускорителей (кобальтовые соединения), парафина или воска (защита от доступа кислорода), стабилизаторов, красителей, а также растворителей и разбавителей.

Обработка лаками: полиэфирные лаки наносятся распылением, методом налива и вальцевания. Количество лака для нанесения определяется в соответствии с требованиями, предъявляемыми к поверхности. Количество лака для нанесения лежит в пределах от 300 до 800 г/м², для поверхностей с открытыми порами оно несколько меньше. Толщина пленки высокоглянцевых лаков от 300 до 500 мкм, для матовых поверхностей — от 20 до 50 мкм. Как правило, об] нее количество полиэфирного лака наносится за один рабочий ход. Если необходимо нанести два слоя, то второй наносят только спустя 10—30 минут, когда первый слой начнет застывать. На небольших предприятиях лак смешивается с отвердителем непосредственно перед обработкой (так называемый метод примешивания) и затем распыляется или наносится способом ручного литья. Для распыления лак необходимо разбавить.

Если отверждение полиэфирного лака происходит при комнатной температуре, то по прошествии времени сушки (от 12 до 24 часов) поверхность можно шлифовать и полировать до блеска. Специальные методы сушки (сушка облучением) делают возможной дальнейшую обработку спустя время сушки, составляющее от нескольких секунд до нескольких минут, в случае, если применяются отверждаемые ультрафиолетом полиэфирные лаки.

¹ Тиксотропные лаки (грсч. ТЬіхоїхор) - гели, которые при встряхивании или перемешивании ненадолго разжижаются. Гель — производное слово от слова «желатин».

5.5.3. Физически высыхающие лакокрасочные покрытия

Физически высыхающие лакокрасочные покрытия состоят из различных компонентов, которые не вступают между собой в химическую реакцию. При высыхании испаряются растворители и разбавители, а нелетучие компоненты остаются в виде лаковой пленки на поверхности древесины.

5.5.3.1. Нитроцеллюлозный лак (С^-лак)

Строение лаков: нитроцеллюлозный лак, также обозначаемый как N0- или СЫ-лак, состоит из целого ряда компонентов. Нитрат целлюлозы является основным компонентом и связующим веществом. В зависимости от содержания азота различают А-тип (спирторастворимый) и Е-тип (растворимый сложными эфирами). Спирто- растворимый нитрат целлюлозы образуе т связующее вещество для политур и матирования, растворимый сложными эфирами — для пигментированных лаков (эмалей). Дополнительным компонентом в качестве связующего вещества является ал- кидная смола. Другими компонентами являются размягчители, матирующие средства, светостабилизаторьт, растворители и разбавители. СК-лаки, как правило, имеют хорошую совместимость с другими лаками.

Обработка лаком: нитроцеллюлозные лаки наносят при температуре не ниже + 15°С обычными методами нанесения, на небольших предприятиях — как правило, методом распыления. Повышенная влажность воздуха может привести к тому, что лаковая пленка становится белой.

11.9.1. Для распыления используют форсунку диаметром от 1,5 до 1,8 мм. Давление распыления - от 2,5 до 3 бар.

11.9.2. При грунтовании не следует наносить лака больше, чем 200 г/м², так как иначе это ведет к помутнению грунтовочного слоя и вуалированию цвета и структуры древесины.

11.9.3. Грунтовка мосле высыхания при комнатной температуре может шлифоваться уже через 20—30 минут.

11.9.4. Температура высыхания для большинства нитроцеллюлозных лаков не должна превышать 45°С, так как эти лаки являются легко воспламеняемыми. При использовании этих лаков в основном действует правило: чем меньше наносимое количество материала и чем больше температура высыхания, тем короче время сушки.

5.5.3.2. Алкидныелаки (АК-лаки)

Строение лака: алкидные лаки — это полиэфирные смолы, модифицированные маслами или кислотами жирного ряда или другими компонентами (в том числе и карбо- новыми кислотами). В зависимое™ от модификации алкидные лаки высыхают физически, при окислении или химически. Затвердевающие вследствие химических или окислительных реакций АК-лаки могут выносить значительно более высокую нагрузку, чем системы, сохнущие только за счет испарения растворителей и разбави телей. Недостатком масел является относительно долгое время сушки.

Некоторые алкидные смолы являются водорастворимыми системами, другие растворяются алифатическими растворителями,

Алкидные смолы могут содержать добавки, например сиккатив (ускоряющее сушку вещество) и пигменты. Кроме этого, для улучшения определенных свойств пленки алкидной смолы АК-лаки часто смешиваются с другими лаками и веществами. Добавление некоторых веществ приводит к определенным реакциям:

11.9.5. нитрат г геллюлозы улучшается начальная стадия суш к и и прочность при

липания,

11.9.6. эпоксидная смола улучшается прочность прилипания и устойчивость к

химическим воздействиям,

11.9.7. уретан улучшается устойчивость к химическим воздействиям,

к воде и износу,

11.9.8. силикон улучшается теплостойкость и устойчивость против

атмосферных влияний,

11.9.9. полиамид улучшается устойчивость влажной пленки.

Обработка лаком: алкидные лаки наносятся кистью, распылением, окунанием, методом струйного облива и налива, на небольших предприятиях в основном распылением, реже кистью (окна).

Распыление производится форсункой маленького диаметра при давлении около 5 бар. Наносимое количество лежит в пределах от 70 до 500 г/м², толщина пленки — от 30 до 120 мкм. Свойства растекаемости лака достаточно хорошие, то есть свежее нанесенный лак стекается хорошо.

Нижняя допустимая температура, при которой возможна обработка алкид- ньш лаком, - 8°С. При более холодном грунтовочном слое у водорастворимых лаков возможно появление белого налета.

Время сушки в зависимости от толщины слоя и состава лака составляет от 1 до 48 часов. Высыхающий на воздухе лак (сушка лака при комнатной температуре) не должен наноситься слишком толстыми слоями, чтобы слои могли хорошо просохнуть под образующейся в первую очередь тонкой верхней пленкой. Слои отвергаемых теплом лаков, так называемых лаков горячей (печной) сушки, напротив, могут быть толстыми, здесь температура сушки может лежать в интервале от 120 до 180°С. Устойчивость отверждаемых теплом лаков выше, чем отверждаемых воздухом.

5.5.3.3. Акр ил овые лаки (А С-лаки)

Строение лака: акриловая смола получается полимеризацией мономера акрила СН₂=СН-СООН. Эти термопластичные, нитевидной формы молекулы могут при встраивании других молекул образовывать различные функциональные группы. Таким образом, в зависимости от своего молекулярного состава АС-лаки могут быть физически отверждаемыми, отверждаться воздухом или теплом или образовывать поперечные связи. В акриловых лаках, не образующих поперечных сня- зей, отсутствуют функциональные группы, эти пигментированные или непигмен- тированные лаки имеют долю сухого остатка от 40 до 60% и наносятся как чистые плен ко об разовател и. Растворителями для АС-лаков служат алифаты, для водорастворимых систем — вода.

По своему строению лаки можно классифицировать:

11.9.10. на не образующие поперечных связей акриловые лаки со степенью блеска от высокоглянцевых до матовых,

11.9.11. отверждаемые посторонними отвердителя ми акриловые лаки, как однокомпонентная или двухкомпонентная система,

11.9.12. водяные однокомпонентные лаки (так называемые водяные лаки); эти системы образуют пленку физическим способом, частично дополнительно оксидационно или также с последующим образованием поперечных связей,

11.9.13. водяные двухкомпонентные лаки; в основном эти лаки дополнительно содержат разбавляемые водой полимеризующие смолы, так называемые сшивающие компоненты, например меламиновую смолу,

11.9.14. отверждаемые облучением лаки с высоким сухим остатком на основе акриловой смолы. Они загрязняют окружающую среду.

Обработка лаком: проводится так же, как и алкидными лаками (см. 5.5.3.2).

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ БЛЕСКА ЛАКА

Степень блеска лака определяется рефлектомером (рис. 5.21) и классифицируется количественно (DIN 67530 или ISO 2830).

5.5. J. 4. Водяной лак

Строение лака: водяные лаки, в торговле известные также как гидро- или аква- лаки, это лаки, в которых в качестве растворителя и разбавителя в основном применяется вода. Доля органических растворителей и разбавителей лежит в большинстве случаев в пределах от 3 до 10%. Таким образом, нагрузка на окружающую среду снижается. Водяные лаки классифицируются как содержащие мало вредных веществ.

Связующее вещес тво этих лаков состоит из искусственных смол, например полиуретановой, полиэфирной, алкидной, акрилатной, молекулы кот орых содержат гидрофильные молекулярные группы. Эти модифицированные смолы могут растворяться в воде и органических растворителях. Гидрофильные искусственные смолы из-за размера их частиц, равного 10-20 мкм, наносятся как дисперсии, а не как истинный лаковый раствор. Содержание сухого остатка в основном от 30 до 35%, реже около 60%. Толщина мокрого слоя при однократном нанесении от 5 до 100 мкм, толщина сухого слоя при многократном нанесении от 200 до 400 мкм.

Виды отверждения водяных лаков:

11.9.15. Физическое высыхание > После испарения воды частички

Однокомпонентный лак, связующего вещества образуют

например чистая акриловая лаковую пленку,

дисперсия или акрил ат-

полиуретановая дисперсия

11.9.16. Физико-химическое ______ ^ После испарения воды проис-

высыхание или отверждение ходит образование поперечных

без добавления отвердителя связей при облучении УФ-лу-

Например, УФ-водяные лаки чами. Лак твердеет.

или ненасыщенные акриловые

11.9.17. Физико-химическое —-———> Отверждение после испарения высыхание или отверждение воды благодаря химической

с добавлением отвердителя реакции со сшивающим агентом

Например, двухкомпонентные (отвердителем).

лаковые системы,

полиуретаново-акрилатные

дисперсии в соединении

с отвердителем

Затвсрдевший лаковый слой более не растворяется водой.

Обработка лаком

11.9.18. Водяные лаки наносятся к принципе теми же способами, что и другие лаки. Особенно часто используют распыление, нанесение кис тью и вальцевание.

11.9.19. При высыхании следует учитывать, что время сушки несколько увеличивается из-за медленного испарения или улетучивания воды (летучесть 80). Время сушки очень сильно зависит от влажности, температуры и скорости движения воздуха в рабочем помещении. При лакировании действует принцип; чем толще нанесенный слой, тем дольше он сохнет. Водяные лаки при комнатной температуре (от 18 до 20°С) и влажности воздуха <65% через 10—15 минут становятся пылесухими, а спустя 60 минут их можно подвергать промежуточному шлифованию.

11.9.20. Наличие воды в веществе при грунтовании ведет к образованию неровностей на поверхности. С помощью промежуточного шлифования слоя грунтовки неровности снова убираются. Образование неровностей является также и преимуществом - оно улучшает сцепление водяного лака и грунтовки.

11.9.21. П осле нанесения дисперсия я в. мется мол очно-мутной. Только при высыхании образуется прозрачная и бесцветная ппенка. Прозрачность темной от природы древесины или обработанных темной морилкой поверхностей при отсутствии защитного слоя может быть замутнена из-за образования серой вуали.

11.9.22. При использовании воды в качестве растворителя и разбавителя снижаются требования техники безопасности на рабочем месте, например становится ненужной защита от взрыва.

5.5.3.5. Лазури

Строение лазурей: лазури — это прозрачные, просвечивающие или пигментированный лакокрасочные материалы, которые либо бесцветны, либо изменяют цвет древесины, но при этом структура древесины и ее рисунок еще видимы. Содержащиеся в лазури пигменты защищают древесину от УФ-излучения или потемнения окраски, а содержащиеся в некоторых видах лазури средства защиты предотвращают поражение древесины грибами и насекомыми.

Состоящие из восковых лазурей лакокрасочные покрытия отталкивают воду и являются эластичными, однако, как правило, делают последующую обработку древесины невозможной.

Лазури — это лакокрасочные покрытия, которые содержат связующее вещество, чаще всего на основе алкидных смол, высыхающих в результате окислитель- но-полимеризационных процессов. Возрастающее значение приобретают разбавляемые водой акрилаты, то есть имеются лазури, которые разбавляются водой или растворителем. Водорастворимые лазури можно назвать также лазурями-диспер- сиями. Содержание сухого остатка от 20 до 40% часто приводит к тому, что при однократном нанесении образуется лишь тонкая пленка покрытия, которая при наружном применении отталкивает капли воды (дождевую воду), но пропускает водяные пары. Соответствующие тонкослойные покрытия-лазури поэтому обозначаются как «откры тпористые покрытия», «дышащие», то есть пропускающие воздух, покрытия и как «вентилируемые» покрытия. Однако при нанесении только тонкой пленки древесина будет впитывать влагу в форме водяных паров и отдавать ее снова, а соответствующие строительные конструкции, например окна и двери, будут иметь по этой причине непостоянные размеры, они будут работать. Различают пропиточные лазури и лаковые лазури.