Úvod do nátěrových hmot
Velmi významné zastoupení mají plasty především ve formě různých nátěrových hmot a lepidel. Dřevo je zajímavý, z ekologického hlediska přírodní obnovitelný materiál, který má řadu předností, ale při jeho užití a ochraně nátěry musíme být velmi opatrní.
Charakteristika a příprava dřeva pro nátěr
Vlastnosti dřeva a rizika
Dřevo je hygroskopický materiál a obsah vody v něm závisí na okolní vlhkosti vzduchu. S obsahem vody se mění objem dřeva a dochází k sesychání a praskání, nebo naopak k bobtnání dřevěných bloků. Praskliny pak vytvářejí bránu pro vstup vody i škůdců. Pokud je obsah vody ve dřevě větší než 20 %, stává se atraktivním materiálem pro škůdce z rostlinné i živočišné říše. Póry na povrchu dřeva jsou pěkné, ale zároveň mohou představovat bránu pro vstup vody, pokud nejsou řádně ošetřeny. Lignin jako pojivová složka dřeva obsahuje v molekule aromatické kruhy, které vlivem UV záření degradují a dochází k odhalování celulózových vláken a ztrátě soudržnosti. Pokud je dřevo užito jako konstrukční materiál, je třeba dodržovat určité zásady, jinak dochází k selhání i perfektně provedeného nátěru.
Příprava povrchu a konstrukční zásady
Důležitý je správně připravený povrch. Řezivo je třeba obrousit dohladka postupně brusným papírem zrnitosti 60 až 120. Je-li povrch ohoblovaný, je velmi hladký a měl by se lehce přebrousit brusným papírem zrnitosti 120, aby došlo k dostatečnému zakotvení nátěrových hmot. Zvláštní pozornost je třeba věnovat příčným řezům, kde dochází k vytrhání vláken a zvětšení pórovitosti. Příčný řez je třeba dokonale vybrousit a ošetřit vhodným prostředkem na řezné a čelní plochy, který chrání dřevo před pronikáním vlhkosti. Neupravené dřevo v příčném směru přijímá tolik vlhkosti, že na něm může růst mech. Smolnatá dřeva, jako je modřín nebo borovice, ale i smrk, mohou představovat problém, protože u nich dochází k výronům smůly nebo, v případě smolnaté borovice, ke ztrátě přilnavosti celého nátěru, který se pak v cárech odlupuje.
Při výrobě předmětů ze dřeva, které budou vystaveny povětrnosti, je třeba dodržovat některá doporučení, jež potvrdili největší výrobci nátěrových hmot.
- Tloušťka vrstvy: Potřebná tloušťka suché vrstvy musí být i na hranách. Toho lze dosáhnout, mají-li hrany zaoblení o poloměru minimálně 3 mm. Na ostrých hranách je zvláště při nátěru štětcem tloušťka podstatně menší a dochází tam k průniku vody a selhaní nátěrů.
- Odtok vody: Pro dosažení plynulého odtékání vody z ploch musí být všechny plochy zešikmené nejméně pod úhlem 15°. Tato zásada je často opomíjena u konstrukcí pergol s vodorovnými trámy, ale také u rovně zaříznutých plotových latí.
- Otvory pro upevnění: Pokud jsou latě po natření upevňovány na rám vruty nebo šrouby, měly by být otvory vyvrtány předem a opatřeny nátěrem, jinak v jejich okolí dojde brzy vlivem průniku vody k odlupování nátěru. Spojovací materiál by měl být alespoň pozinkovaný, nejlépe nerezový. Větší investice do nerezových šroubů se jistě vyplatí, protože ani pozinkované šrouby na povětrnosti nevydrží dlouho a stékající pramínek rezavé vody znehodnotí estetický dojem.
- Spoje: Před montáží by měly být nátěry dostatečně zaschlé. Případné spoje, pokud jsou lepené, musí být slepeny vodovzdorným lepidlem zátěžové skupiny D3 a řádně utěsněny.
- Materiál: Venkovní obklady a jiné předměty, kde se požaduje dlouhá životnost, by měly být zhotoveny z prken (palubek) z jádrového dřeva dostatečné tloušťky. Dekorativní dlouhé letokruhy se po krátké době zvedají, nátěrový film se poruší a dochází k odhalení dřeva.
Typy nátěrových hmot
Nátěrové hmoty se liší svým složením a vlastnostmi, což určuje jejich vhodné použití. Většina barev nese od výrobce obchodní kód, podle kterého poznáme, o jakou barvu jde. Písmeno znamená složení a první číslice v čtyřmístné řadě udává druh nátěrové hmoty.
Čtěte také: Informace o latexových nátěrech
Disperzní nátěrové hmoty
Disperzní nátěrové hmoty se používají k úpravě stavebních hmot a dřeva. Výraz disperze se užívá jako synonymum slova rozptyl a u nátěrových hmot si tento pojem můžeme zjednodušeně vysvětlit jako rozptyl nejméně dvou látek, z nichž jedna je rozptýlená v druhé - konkrétně jde o polymer, který je rozptýlený ve vodě, a to za účasti dalších látek.
- Barva latexová vnitřní LATEX: Používá se na dřevo, DVD, stavební hmoty, omítky atd.
- Disperzní akrylátová barva univerzální BALAKRYL: Je vhodná pro vnitřní i venkovní nátěry dřeva, DTD, DVD, cihel atd. Venkovní nátěr se obnovuje za 3-5 let. Tvoří základní i vrchní vrstvu nátěru.
- Disperzní lazurovací lak na dřevo LAZUREX: Je určen pro venkovní použití (v exteriéru), odolává povětrnostním vlivům a UV paprskům. Aplikuje se na povrch napuštěný disperzním napouštědlem ve třech vrstvách. Vyrábí se v několika odstínech vzájemně míchatelných.
- Disperzní akrylátový lazurovací lak DIXOL: Je vhodný k nátěrům dřeva v interiérech i exteriérech, např. oken, dveří, obložení, plotů atd. Není vhodný pro nátěry přicházející do styku s potravinami a pitnou vodou. Vyrábí se v mnoha barevných odstínech, bezbarvý je jen pro interiéry.
Nitrocelulosové nátěrové hmoty
Při jejich výrobě se používají nitrocelulózové pryskyřice, jejichž základem je takzvaná průmyslová nitrocelulóza (sloučenina, která působením kyseliny dusičné a dalších látek vznikne z buničiny). Různé typy nitrocelulózy umožňují vyrábět celou škálu barev od tvrdých laků až po elastické nátěry.
Olejové nátěrové hmoty
Jsou vyráběny na bázi přírodních olejů, kombinovaných s různými druhy pryskyřic. Barvy obsahují pigmenty a plnidla. Olejové barvy mají dobrou odolnost povětrnostním vlivům, vyznačují se dlouhou životností.
Lihové nátěrové hmoty
Jsou roztoky přírodních nebo syntetických pryskyřic v alkoholu.
Kyselinotvrdnoucí nátěrové hmoty
Jsou na bázi syntetických pryskyřic, které přechází do pevného stavu přídavkem látky kyselé povahy.
Čtěte také: technologie aplikace nátěrů
Polyesterové nátěrové hmoty
Jsou vyráběny z nenasycených polyesterových pryskyřic. Vytvrzují se pomocí urychlovače, indikátoru nebo působením ultrafialového záření.
Práškové nátěrové hmoty
Jsou směsí syntetických pryskyřic, plniv, pigmentů a neobsahují žádná rozpouštědla. Nanášejí se elektrostatickým stříkáním a vypalují se při teplotách 150 - 200°C. Vyrábějí se s lesklým, matným a strukturálním povrchem.
Tmely (vyrovnávací hmoty)
Tmely různého složení (olejové, syntetické, disperzní) se používají zejména pro vyrovnání ploch před nátěrem. Existují i tmely dvousložkové (polyesterové, epoxidové) používané především v autoopravárenství.
- Tmel disperzní akrylátový na dřevo: Používá se k vyrovnání nerovností pod vnitřní i venkovní nátěry pigmentových nátěrových hmot.
Identifikace nátěrových hmot a ředidel
Ředidla jsou hořlavé kapaliny různých tříd nebezpečnosti. Jsou látky, potřebné k chemické reakci dvousložkových nátěrových hmot.
Zkoušení a kontrola kvality nátěrových hmot
Význam zkoušení
Nároky na vlastnosti nátěrových hmot se stále zvyšují, proto vzrůstá i význam jejich zkoušení. Ověřují se: vlastnosti nátěrových hmot ve stavu, v němž se dodávají do zpracovatelských závodů, způsoby a podmínky, při nichž se nátěrové hmoty aplikují, vlastnosti tuhých filmů.
Čtěte také: Zajištění kvality nátěrových hmot při skladování
Měření viskozity
Zkoušení vlastností nátěrových hmot před zpracováním je klíčové. Viskozita je vnitřní tření molekul při pohybu (opak tekutosti). Ovlivňuje zpracovatelnost nátěrových hmot. Každý způsob nanášení vyžaduje určitý stupeň viskozity. K měření viskozity se používají viskozimetry. Pro různé typy stříkacích zařízení je doporučováno i určité rozmezí konzistence nátěrové hmoty, vyjadřované jako výtoková doba z pohárku podle ČSN 67 3013.
| Metoda měření viskozity | Popis | Podmínky měření |
|---|---|---|
| Höpplerův viskozimetr | Měří viskozitu jako dobu pádu kuličky měrnou trubicí naplněnou nátěrovou hmotou. | Nátěrová hmota musí mít přesně 20 °C. |
| Fordův výtokový pohárek | Pohárek válcového tvaru s trychtýřovitým zakončením a s výtokovou tryskou se naplní po okraj nátěrovou hmotou a měří se doba v sekundách, za kterou proteče celý obsah výtokovou tryskou. | Teplota nátěrové hmoty je 20 ± 0,5 °C. Měření se provádí třikrát a z výsledků se vypočítá aritmetický průměr. |
Aplikace a specifika nátěrů dřeva
Napouštědla a penetrace
Ať již zvolíme pro nátěry dřevěných výrobků systém vodou ředitelný nebo rozpouštědlový, pigmentovaný nátěr nebo lazuru, musí být první nátěr proveden vhodným napouštědlem s obsahem fungicidních i insekticidních látek, které proniká do hloubky, impregnuje vrchní vrstvu dřeva, zpevňuje ji a chrání dřevo před napadením houbami, plísněmi, škůdci z živočišné říše i před vlivy povětrnosti při lokálním poškození vrchního nátěru. Někdy se kombinuje nátěr vodným roztokem biocidních prostředků s následným nátěrem napouštědla, které má za úkol zpevnit vrchní vrstvu dřeva a zajistit dobrou přilnavost následného nátěru.
Rozpouštědlová napouštědla jsou výhodnější, protože pronikají do hloubky až několika milimetrů, zatímco částice vodou ředitelných disperzí s velikostí 40 až 150 nm zůstávají na povrchu, protože velikost pórů dřeva je v jednotkách nm. Po zaschnutí napouštědla je třeba povrch lehce přebrousit, aby se odstranila vztyčená dřevní vlákna.
Specifický problém může nastat u dřevin s velkými otevřenými póry, jako je např. dub nebo meranti. Pokud používáme vodou ředitelný systém, je třeba po penetraci a přebroušení povrchu aplikovat tzv. plnič pórů, který díky speciálnímu složení tyto „dutinky“ obalí a vyplní.
Bezbarvé versus pigmentované nátěry
V první řadě je třeba posoudit, zda chceme zachovat původní barvu a vzhled dřeva, tj. aby dřevo i dále působilo jako přírodní, ničím neošetřený materiál. Taková bezbarvá povrchová úprava by ovšem měla odolávat působení všech povětrnostních vlivů, neměla by být náchylná k praskání v důsledku vnitřního pnutí a neměla by být atraktivní pro dřevokazný hmyz. Nátěrová hmota, která by splnila tyto požadavky, patří do oblasti sci-fi a patřit asi vždycky bude.
- UV záření a degradace: UV záření, které na dřevo dopadá, způsobuje žloutnutí, degradaci ligninu, a tím ztrátu soudržnosti dřevní hmoty. Zabránit přístupu UV záření k povrchu dřeva u transparentního bezbarvého laku je možné jedině absorpcí této složky slunečního světla pojivem nátěru. Energie pohlcená v laku však zároveň zapříčiňuje degradaci pojiva a kompletní ztrátu jeho ochranných vlastností. Další možností je použití UV stabilizátorů a UV absorbérů u pojiv, která sama neabsorbují UV záření, jako např. akryláty. Tyto sloučeniny však v potřebném množství představují nárůst ceny laku o 150 až 250 Kč na 1 kg.
- Praskání a absorpce vody: Ani v tomto případě však nátěr nezabrání praskání dřeva vlivem vnitřního pnutí a objemových změn způsobených absorpcí vody, což představuje vstupní bránu pro devastující působení povětrnostních vlivů a dřevokazného hmyzu. I nejlepší nátěry na bázi rozpouštědlových systémů pronikají do hloubky pouhých několika milimetrů, zatímco vznikající praskliny jsou mnohem hlubší. K dokonalé ochraně by bylo tedy nutné obnovovat nátěr každý rok, použít přitom výše uvedenou velmi drahou barvu a ošetřovaný dřevěný objekt by bylo třeba do laku máčet, aby se barva dostala i do prasklin, což u větších dřevěných předmětů může znamenat spotřebu laku i několik desítek až stovek kilogramů.
Pokud připustíme změnu odstínu dřeva, můžeme pro povrchovou úpravu dřevěných výrobků použít pigmentované nátěrové hmoty jak rozpouštědlové, tak vodou ředitelné. Každý typ má své přednosti i nedostatky.
Vodou ředitelné a rozpouštědlové lazury
Vodou ředitelné lazury na bázi akrylátových disperzí mají vyšší odolnost proti UV záření, a tedy vůči degradaci, ale často dochází k jejich praskání a odlupování, zvláště při nedostatečné vrstvě nátěrů. Jejich obnova je pracná, protože popraskaný nátěr je třeba obrousit, a to u akrylátů není jednoduché, protože při broušení měknou a zalepují brusný papír.
Rozpouštědlové lazury, jako je známý Luxol nebo analogické hmoty, penetrují hluboko do dřeva a na povrchu nevytvářejí žádný nebo jen slabý film. Jsou na bázi alkydových pryskyřic nebo směsí alkydů a olejů, degradují postupně bez odlupování a po uplynutí doby životnosti stačí nátěr po očištění přetřít. V současné době jsou moderní olejové lazury připravené z obnovitelných zdrojů. Nutno poznamenat, že i alkydy jsou vyrobeny z přírodních olejů, kterých obsahují v sušině 60 až 90 %. Označení alkydové lazury jako olejová tedy není daleko od pravdy a podle výsledků provedených analýz je tato praxe běžná.
Na zahradní nábytek se často používají různé oleje, jako je například teakový, jehož název pochází z cílového použití, nikoliv ze zdroje, protože strom teak nemá žádná semena. Rychle zasychají, nezapáchají, jen dosažení perfektně slitého povrchu při aplikaci štětcem je obtížnější. Alternativou olejových lazur jsou speciálně upravené oleje, které je možné ředit vodou. Takové oleje po odpaření vody pronikají hluboko do dřeva.
Životnost lazur
Životnost bezbarvé čistě olejové lazury je několik měsíců, pigmentované je asi jeden rok, životnost pigmentované alkydové je 3 až 5 let a u lazur na bázi speciálních alkydů s UV absorbéry je to i více než 10 let. Výhodou syntetických lazur je snadná opravitelnost degradovaných nátěrů bez nutnosti broušení nebo jiného odstraňování starého nátěrového filmu, nevýhodou je, že se nátěry musí obnovovat asi jednou za 3 až 5 let, u pravé olejové lazury ještě častěji - obvykle každý rok.
Tloušťka nátěrového filmu a spotřeba
Z hlediska správné ochranné funkce nátěru dřeva vystaveného povětrnosti je důležitá celková tloušťka nátěru. U nátěrů oken a jiných předmětů akrylátovou silnovrstvou lazurou by nátěrový systém jako celek měl mít minimální tloušťku suché vrstvy 100 µm a neměl by zásadně překračovat maximální tloušťku 150 µm. U vrstev větších tlouštěk je ohrožena potřebná schopnost difuze vodních par nátěrovým filmem a může dojít ke vzniku puchýřů nebo k odloupnutí nátěru.
U tenkovrstvých vodou ředitelných lazur je minimální tloušťka asi 75 µm, což představuje alespoň tři dobře provedené nátěry. Často výrobci v rámci konkurenčního boje doporučují jeden až dva nátěry štětcem, což je z hlediska dosažené tloušťky nátěru naprosto nedostatečné, protože to odpovídá tloušťce 20 až 40 µm. Spolehlivější bývá údaj o doporučované spotřebě hmoty na 1 m2. Je-li tedy na plechovce uvedena spotřeba tenkovrstvé vodou ředitelné lazury 10 m2 na 1 kg nebo 1 litr (u lazur je to stejné) a sušina lazury je 30 %, znamená to, že pokud naneseme 100 ml na každý m2, získáme suchou tloušťku 30 µm a budeme potřebovat tři takové nánosy, aby celková tloušťka byla minimálně 75 µm.
Problematika obkladů, suků a specifických dřevin
Další důležitá věc při nátěru dřevěných obkladů je, aby tloušťka vrstvy na venkovní straně nebyla větší než na straně vnitřní. Často jsou obklady natírány pouze z venkovní strany, což vždy vede k deformaci palubek. Podle stupně degradace zde nebyla dostatečná tloušťka z venkovní strany a prohnutí svědčí o chybějícím nátěru na straně vnitřní. I při správně provedeném nátěru palubek lazurou se nevyhneme problémům na povrchu suků, které získávají světlejší odstín díky pronikání smůly ze suků na povrch nátěru. Řešení tohoto problému zatím nenalezli ani přední světoví výrobci barev.
Nátěry pro vysoce namáhané plochy
Při nátěrech musíme také správně zvolit vhodný typ nátěrové hmoty. K nejvíce namáhaným dřevěným výrobkům patří pochůzné plochy, jako jsou podlahy, terasy nebo schody. V tomto případě musí být nátěr flexibilní s vysokou odolností proti abrazi i proti poškrábání. Je třeba také uvážit vhodnost nátěru jako takového. U dřevěných schodů z měkkých dřevin vystavených povětrnosti i extrémnímu oděru je slabý nátěr lakem naprosto nedostatečný a nevhodný.
Požadované vlastnosti nátěru samozřejmě závisí na stupni mechanického namáhání. Jinak budeme natírat dřevěnou podlahu na chatě, kde chceme, aby byl její vzhled příjemný pro oko a namáhání je minimální, a jinak palubovku v tělocvičně, kde se hrají vrcholové míčové hry nebo florbal. Pokud v tomto případě ušetříme a použijeme levný akrylátový nebo akryluretanový lak místo kvalitního dvoukomponentního uretanového, pravděpodobně se nevyhneme reklamaci. Velké starosti mohou způsobit i rozmary počasí v kombinaci s nevhodným užitím málo pružného nátěru s nízkou odolností proti úderu. Na snímku je takový nátěrový film poškozený letním krupobitím.
Odolné dřeviny pro exteriér
Pro dřevěné výrobky vystavené povětrnosti i mechanickému namáhání jako jsou schody, a hlavně terasy je nejlépe zvolit tropické dřeviny s vysokým obsahem pryskyřic jako je teak, meranti, cedr, merbau, dahoma, mahagon a další s vysokou hustotu 700 až 1150 kg/m3 (dub má 620-670 kg/m3) nebo české listnaté dřevo buk, dub nebo akát, který má hustotu 760 kg/m3 a patří mezi nejkvalitnější české dřeviny. Vysoká hustota zaručuje, že dřevo není nasákavé, dlouhodobě odolává povětrnostním vlivům, dešti, sněhu, silnému slunečnímu záření i mrazu. Všechny druhy tropických dřevin jsou pro použití v exteriéru tzv. „bezúdržbové“ (bez povrchové úpravy nebo hloubkové impregnace). Důsledkem UV záření je ztráta původní barvy povrchu způsobená světlem a klimatickými vlivy. Po několika týdnech a měsících se vytvoří stříbrošedá patina, která může být esteticky zajímavá. Použití tropického dřeva je však také kontroverzní otázkou. Při jeho získávání se ničí stávající tropické pralesy a zhoršuje se tak ekologická stabilita. Také zahradní nábytek bývá obvykle vyroben z tvrdých tropických dřevin, snad jen pro lavice s kovovou konstrukcí mohou být použity měkké dřeviny, jako je smrk, borovice nebo modřín, který je naším nejkvalitnějším jehličnatým dřevem.
Problémy a renovace nátěrů dřeva
Degradace vlivem povětrnosti
Při expozici natřených dřevěných předmětů na venkovní povětrnosti dochází vlivem UV záření k degradaci nátěrů. Stupeň degradace závisí na jejich orientaci ke světové straně. Největší ozáření je na jižní straně, menší na západní a východní straně a minimální dopad UV záření je na severní straně.
Růst řas a mechů
Na zastíněných nebo sporadicky osluněných místech na severní straně na nás číhá jiná nepříjemnost, a to v podobě růstu řas a mechů, protože zde dochází zároveň k nejdelšímu ovlhčení ploch. Preventivní ochrana není možná, protože moderní barvy s fotoaktivními pigmenty ve stínu nefungují a organické biocidy přidané do barvy se časem vyplaví. Nezbývá než v drogérii zakoupit zelenou nebo modrou skalici (pozor, je toxická, a zvláště nebezpečná pro vodní organismy, zejména bezobratlé), roztokem napadený nátěr postříkat a po zaschnutí okartáčovat.
Opravné nátěry a jejich specifika
Samostatnou kapitolou jsou opravné nátěry dřevěných výrobků vystavených povětrnosti, jako jsou chaty, štíty domů, terasy, balkony, zábradlí a samozřejmě okna všeho druhu. Jednou z nejčastějších chyb je nátěr dřevěného štítu nebo obkladů bezbarvým lakem nebo bezbarvou lazurou. Dřevo pak není dostatečně chráněno před UV zářením a dochází k jeho degradaci a odlupování nátěru. Odstranění zbytků laku je pak obtížné. Opravné nátěry oken, prováděné většinou pigmentovanými barvami, je náročný proces.
Nejdůležitější věc je začít s opravou včas, a to jakmile se projeví první odlupování nátěrů. Odhalené dřevo rychle degraduje, stává se pórovitější a méně soudržné, protože přírodní „pojivo dřeva“ (lignin) bylo zničeno. Při opravných nátěrech musí být tato vrchní šedá degradovaná vrstva kompletně odstraněna (obroušena nebo oškrabána až na žluté zdravé dřevo). Pokud je takto degradovaný povrch natřen, dochází zaručeně k selhání nátěrů a jejich odlupování. Degradovaná vrstva dřeva je navíc silně porézní a zadržuje velké množství vody. Zadržená voda se musí po obroušení nechat odpařit, tak aby obsah vody ve dřevě byl 8 až 14 %, jinak se nové nátěry při ozáření sluncem odloupnou vlivem vznikající vodní páry. Nejvíce bývají postiženy spodní části oken. Pokud jsou staré nátěry popraskané, je nejvhodnější jejich kompletní odstranění, nejlépe opálením.
tags: #prostrik #naterovych #hmot #informace