Festék tudástár - 207. oldal

A bútorok legrégibb felületkezelő anyaga a természetes viasz. A viasz behatol a fába, nem marad a felületén. Védi a bútort a mindennapi használat során a kopástól, a víztől és a nedvesség egyéb formáitól. A viaszos felületkezelés esztétikus, és a fának bársonyos fogást biztosít.

Az eljárást alkalmazhatjuk:

• Belső terek burkolatainál (falburkolatok, lambériák stb.).
• Bútoroknál.
• Padlóburkolatoknál.
• Dísztárgyaknál.

A viaszolásra legalkalmasabb a nyers, kezeletlen fa felülete, amely elsősorban az új faszerkezeteknél adott. A viasznak be kell jutnia a fa pórusaiba, ezért olyan felületet kell biztosítani, amely nem tartalmaz eltömődött pórusokat. Valamilyen anyaggal már kezelt fafelület esetén a bevonatot teljes vastagságában el kell távolítani. Ez általában többszöri csiszolással történhet.

A nyers fafelületet csiszolás után jól kicsavart nedves kendővel vagy szivaccsal át kell törölni. Ekkor a nedvesség felhúzza a fa szálait, amelyeket finom (P240) papírral szálirányban át kell csiszolni. így tökéletesen sima alapfelület adódik.

Az alapozó olajozás ecsettel, hengerrel és szórással vihető fel a fafelületre. A felületet egyszer teljesen be kell olajozni. A felhordáskor ügyelni kell az anyag egyenletes felhordására. Amennyiben a kezelt fa könnyen beissza az olajat, akkor további réteget kell felvinni. Az alapozó olajozáshoz egyfajta anyagot használjunk! A 10 perc alatt be nem szívódó olajat ecsettel vagy ronggyal el kell oszlatni, és bedörzsölni. A felesleget le kell törölni. (Ellenkező esetben az olaj egy fényes filmréteget képez a felületen, és elválasztó rétegként működik). Az olaj száradásához oxigén szükséges, ezért a helyiségben a légcserét szellőztetéssel folyamatosan biztosítani kell.

Optimális körülmények esetén 24 óra elteltével az olaj megszárad. Ekkor finom (P240) csiszolóval a felületet újra finoman át kell csiszolni (köztes csiszolás). A keletkező, finoman érdes felület biztosítja a viasz megfelelő tapadását, ezért a köztes csiszolás nem hagyható ki.

A viasz viszkozitásától függően a felhordáshoz különböző szerszámokat, segédeszközöket használhatunk. Tiszta, nem szöszölődő ronggyal a méz sűrűségű viaszt hordhatjuk fel. A rongyot a fa szálirányában mozgassuk, és közben kenjük el a felületre helyezett viaszt. Hasznos szerszám lehet egy fogkefe és egy borzecset is, amelyekkel a különböző profilok mélyedéseibe tudjuk juttatni a felületkezelő anyagot. A hígabb, több oldószert tartalmazó viaszokat ecsettel lehet a felületre hordani.

Az eszközöket munka után lakkhígítóval azonnal meg kell tisztítani a viasztól, különben beragadnak. A felületet a száradási idő lejárta (anyagtól függően kb. 40 perc) előtt tiszta pamutronggyal vagy lószőr kefével polírozni kell. Fontos, hogy minél tovább hagyjuk a viaszt száradni, annál nehezebben, de annál fényesebbre és keményebbre lehet polírozni. Két óra elteltével a felület már nem polírozható. A polírozott felületet azonnal lehet használni, de nem érheti nedvesség, amíg a viasz ki nem keményedik (min. 2 hét). A használat során keletkező sérülések helyileg javíthatók a már bemutatott technikai lépések betartásával.

Kiváló minőségű pácolást csak megfelelően kiválasztott és előkészített faanyagon érhetünk el. Szennyezett, porózus, elszíneződött, gyantatáskás, repedezett, görcsös, olajos, szappanos felületeken pácolási hibák jelenhetnek meg. Ugyanannak a fának a különböző oldalaiból származó anyagán a színárnyalat eltérhet. A kényesebb homloklapokra használt fa, furnér ugyanabból a fatörzsből származzon!

A pác felhordása előtt a felületet le kell tisztítani, el kell távolítani a lerakódott port, az esetleges fém- vagy műanyag szerelvényeket. A megfelelő előkészítési munkák után új és régi fa felületét is pácolhatjuk. A folteltávolító, halványító, rovarölő stb. vegyi anyagok maradványai azonban színeltéréseket okozhatnak. A különböző fapótlások anyagain (pl. fatiplik) színeltéréssel jelenik meg a pác.

Csiszolás

Csiszolás előtt a felületet tiszta vízzel nedvesítsük be, ecset vagy szivacs segítségével. Ennek hatására száradás után a felszakadt farostok felállnak, felhúzzák a szálakat. Mivel a rostok megduzzadnak, a felület hullámos lesz. Száradás után az átcsiszolt felületen pácoláskor a fa már nem duzzad meg, és nem lesz szálkás.

A pácolandó felületeket ugyanazon gyártmányú és típusú, éles csiszolóanyaggal csiszoljuk. A kopott, tompa csiszolók tömörítik, fényesítik a felületet. A szívóképesség egyenetlenné válik, ez pedig eltérő pácképet eredményezhet. A befejező csiszolások lehetőleg azonos kopottságú csiszolóval készüljenek! Mindig rostirányban csiszoljunk!

A pác előkészítése

A pácokat folyadék, paszta és por formájában forgalmazzák. A por alakú pácot felforralt ivóvízzel kell feloldani. A pácpor feloldásánál három szabályt kell betartani.

Ezek:

• A páckeveréket a gyártó által megadott vízmennyiségben kell oldani.
• Az oldhatóság általában típusoktól függően 20°C-os hőmérsékleten 50-100 g/l.
• Forró vízben a por nagyobb mennyiségben, könnyebben oldódik.

A pácpor oldásához forrásban levő vizet használjunk! így a nehezen oldható alkotóelemek is oldódnak. A pácport kevés forró vízzel csomómentes péppé kell keverni, majd a forrásban levő vízzel lassan felengedni. A kihűlt keveréket le kell szűrnünk, mert miközben a felhasználási hőmérsékletre hűl, a felesleges pácpor leülepedik. Pác készítéséhez és tárolásához üveg, műanyag, porcelán edények a legalkalmasabbak. A fém edényeket és szerszámokat kerüljük!

A fa bütüje jobban szívja a pácot, ezért a bütüket lehetőleg vékony pácréteggel kezeljük. A vizes pácok gyorsan beszívódnak, a szeszes pác pedig gyorsan szárad. A bütüs felületeket előzőleg nedvesítsük be, ezzel megakadályozhatjuk a gyors beszívódást.

Felhordás

A felhordást úgy végezzük, hogy bőven jusson anyag a felületre, de ne folyjon meg. A felület egyenletes telítése után száraz ecsettel oszlassuk el a pácot, majd szivaccsal óvatosan, puhán töröljük le a felesleget. (A visszaszedett pácot soha ne öntsük, ne keverjük vissza az eredeti pácba, mert abban színeltérést eredményezhet!)

Kihagyások ne maradjanak, egy szerkezeti elem egyszerre, átfedés nélkül készüljön. Ez azért fontos, mert a kihagyott részek javítása után a felület mindenképpen foltos lesz. A pácolásnál vigyázni kell arra, hogy csak egyszer érje a felületet pác, mert ahol megfolyik, spriccelődik, ott a pác beszívódik a fába, és ezeken a helyeken a felület sötétebb, foltos lesz, amit javítani már nem lehet.

A pácolást készíthetjük egyszeri és kétszeri felhordással. Ha vizes vagy szeszpácot használunk, kétrétegű felületkezelésnél a második réteget 5-10 perc eltelte után vigyük fel, mielőtt az első réteg megszáradna. A kétszeri felhordásnak köszönhetően telítettebb, mélyebb színű lesz a fa.

Száradás

Száradásnál ügyeljünk arra, hogy az természetes körülmények között menjen végbe, feleslegesen ne siettessük a folyamatot. Minél lassabban játszódik le, annál szebb lesz a felület. A tökéletes száradás után a fát vonjuk be natúr lakkal, hogy a pác színe ne változzon meg, és a felület mosható legyen. Az ecseteket, edényeket, szivacsokat mossuk ki, és úgy helyezzük el, hogy a víz minél előbb el tudjon párologni. Az egy pácszínhez befogott szerszámokat más színekhez, illetve más munkákhoz már ne használjuk.

A pácolásnál előforduló leggyakoribb hibák

A pácolt, fényezett felületek víz hatására könnyen lemoshatok. Ennek oka, hogy a pácoldatban a vegyi anyagok, lúgok, nagy mennyiségben vannak jelen, és a felületen kikristályosodnak. Víz hatására a kikristályosodott lúg oldja a pácot, így az lemosható.

A lakkok csoportosítása több szempont szerint történhet:

• A kötőanyag típusa szerint. Olajlakk, gyantalakk, szeszlakk, aszfalt-, bitumen és kátránylakk, cellulóz-nitrátszármazék lakk, kaucsukszármazék lakk, műgyantás lakk stb.
• A felhordás módja szerint. Szórólakk, öntőlakk, ecsetelhető lakk, mártólakk stb.
• A filmképzés módja szerint. Levegőn száradó lakk (oldószer eltávozásával fizikai száradás), reaktív lakk (kémiai reakció folytán jön létre a megszilárdulás), beégető lakk stb.
• A komponensek száma szerint. Egykomponensű, kétkomponensű.
• A bevonat megjelenése szerint. Magasfényű-, selyemfényű-, matt-, jég viráglakk stb.
• A lakkozandó felület, tárgy szerint. Parkettalakk, csónaklakk, hintólakk stb.
• Felhasználási terület szerint. Kültéri lakk, beltéri lakk.
• A lakkozandó felület anyaga szerint. Falakk, fémlakk, beton-, márvány-, műkőlakk stb.

Gyantalakkok, olajlakkok és olajzománcok

A gyantalakkok az átalakított fenyőgyanták oldatai. Növényi olajat csak kis mennyiségben vagy egyáltalán nem tartalmaznak. Alacsony lágyuláspontjuk miatt tapadós bevonatot adnak. Időjárásállóságuk csekély, ezért csak belső térben alkalmazhatók.

Az olajlakkok polimerizált száradó olajok (standolaj, faolaj stb.) és keménygyanták (borostyánkő és kopálok) összefőzésével, majd oldószerben való oldásával nyert termékek. Száradásuk fizikai úton (az oldószerek elpárolgásával, a gyantarészek megkeményedésével) és kémiai úton (oxigén megkötésével) történhet. Filmjük rugalmas, kemény, egyes típusok igen nagy mechanikai igénybevételnek is ellenállnak, kitűnő vízállósággal, időjárásállósággal rendelkeznek. A különleges felépítésű olajlakkokkal speciális igények is kielégíthetők.

Olajtartalmuktól függően lehetnek:

• Sovány lakk. 1 rész gyanta és 0,3-0,75 rész olaj.
• Félzsíros lakk. 1 rész gyanta és 0,75-1,5 rész olaj.
• Zsíros lakk. 1 rész gyanta és 2 résznél több olaj.

A sovány és félzsíros olajlakkokat beltéri, a zsíros olajlakkokat kültéri lakknak használjuk. Nemcsak természetes, hanem mesterséges keménygyantával is készíthető olajlakk. Ekkor fenolgyantát főznek össze standolajjal. Kitűnő víz- és időjárásálló lakk, ún. csónaklakk készíthető így. E tulajdonságai miatt elsősorban kültéri fafelületek lakkozására alkalmas.

Szeszlakkok és zománcok

Különböző, alkoholban oldható természetes gyanták vagy műgyanták oldatai. Általában fizikai úton, gyorsan száradnak. Kemény, de eléggé rideg, fényes, fény- és kopásálló filmet adnak. Nagy előnyük, hogy benzin- és olajállók. Filmjük tartósan nem nedvességálló, ezért kültéri igénybevételnek nem tehető ki. Más kötőanyagokkal nem keverhetők. A szeszlakkok fő felhasználási területe a fatömegcikk-ipar. Egyes típusai különleges célokat szolgálnak (pl. iskolatábla zománc, pingpongasztal zománc).

Aszfalt-, bitumen-és kátránylakkok

Különböző természetes aszfaltokból, ásványolaj bitumenekből, kátrányféleségekből készülő termékek, amelyeket gyakran száradó növényi olajokkal és gyantákkal kombinálnak. Levegőn száradó és hőre keményedő változatban egyaránt készülnek. Közös jellemzőjük a kitűnő nedvesség- és vízállóság, a jó ellenálló képesség. A nap ibolyántúli sugarainak és az időjárás okozta behatásoknak csak mérsékelten állnak ellen. Mechanikai tulajdonságaik sem kedvezőek. Elsősorban nedvesség elleni bevonat készítésére használják őket.

Kaucsukszármazék-alapú lakkok és zománcok

A kaucsuklakkok és zománcok oldószerekben és adalékszerekben oldott természetes vagy mesterséges kaucsukból épülnek fel. A természetes kaucsukot a gumifa tejnedvéből (latex) nyerik, míg a mesterséges kaucsukot szénből és mészből állítják elő. A belőlük kialakított lakkok és zománcok víz-, sav-, lúg- és vegyszerállók, a sóoldatokkal szemben is ellenállók.

Az állati zsírok és ásványolajok oldják. Rendkívül gyorsan száradnak, de száradásuk reverzibilis, ezért ecseteléskor az alsó réteg könnyen feloldódik. Szálhúzásra hajlamosak. Vékony, porózus filmet képeznek, ezért 3-4 rétegben kell felhordani. Fafelületek tartós víz-és nedvesség elleni védelmére, vegyszereknek ellenálló bevonatokhoz, nedves helyiségekhez, víz alatti festékbevonatokhoz és útburkolati jelek festéséhez is alkalmazhatók.

A ciklokaucsuk természetes kaucsuk hőpolimerizálásával keletkezik. Kitűnő hő-, vegyszer- és vízállóságú, de gyenge viharállóságú. Benzinben, xilolban, toluolban jól oldódik.

Cellulózszármazék-lakkok és zománcok

Lakkipari szempontból a cellulóznitrát a legjelentősebb. Gyantája a növények cellulóztartalmának vegyi átalakításával készül.

Az NC-lakkok összetétele:

• Műgyanta. Cellulóz-nitrát, jó filmképző tulajdonságokkal rendelkezik és jól tapad.
• Szerves oldószer. Egészségre ártalmas szerves anyagok keverékei.
• Adalékanyagok. Műgyanták (alkid, amin) és lágyítók.
• Hígítószer (nitrohígító). A viszkozitás beállítására felhasználás előtt keverik a lakkhoz.

A viszkozitás a felhordás módjától függ: a legkisebb viszkozitás, tehát a legmagasabb hígítószer-tartalom az ecseteléshez tartozik. Ezt követi a szórás, majd az öntés; a legnagyobb viszkozitás, azaz a legalacsonyabb hígítószer-tartalom pedig a mártás esetén szükséges.

Hátrányos tulajdonságuk, hogy oldékonyságuk nem nagy, ezért felhordásukhoz sok hígítóra van szükség. Emiatt alacsony a kötőanyag tartalom (30%), így sok réteg (3-5) felhordása szükséges. A következő réteg felhordása előtt az alatta levő, már száraz réteget meg kell csiszolni. Fontos, hogy felhordásuk során a levegő relatív páratartalma ne legyen 70%-nál magasabb, mivel ellenkező esetben a film opálosan kifehéredik.

Műgyanta oldattal (alkidgyanta) keverve filmje jobban tapad, viharálló. A nitrolakkok közül a falakkok a leginkább elterjedtek, amelyeket a pácolt és pórustömített fafelületek lakkozására használunk. Nitrolakkok alá olajban oldódó pácok, illetve olajos pórustömítők nem használhatók. A pácolt felületek olajjal nem ereszthetők be, mert az ilyen felületeken a nitrolakkok rosszul vagy egyáltalán nem tapadnak. A legkisebb nyomásra, vagy ütésre a lakkréteg elválik a fától.

Az NC-lakkok filmjének tulajdonságai:

• Könnyen javítható.
• Vízgőzáteresztő képessége nagy.
• Keménysége, karc- és kopásállósága csekély

A NC-lakkok előnye, hogy alkalmazásuk igen egyszerű, ugyanakkor tűz- és robbanásveszélyesek és a távozó oldó-/ hígítószerek erősen környezetszennyezők. Felhasználási lehetőségeik ma már korlátozottak és szigorúan szabályokhoz kötöttek.

Műgyantaalapú lakkok és zománcok

Ebbe a csoportba tartozó lakkok és zománcok kötőanyagaként különböző módosított műgyantákat alkalmaznak. Fizikai és kémiai tulajdonságaikat, ellenálló képességüket gyakran különleges adalékanyagokkal szabályozzák.

Négy csoportba sorolhatók:

• Levegőn száradó műgyantalakkok és zománcok.
• Ibolyántúli sugárzással kikeményíthető filmképző anyagok.
• Hőre keményedő műgyantalakkok és zománcok.
• Kétkomponensű műgyantalakkok és zománcok.

Levegőn száradó műgyantalakkok és zománcok

A lakkokhoz és zománcokhoz leggyakrabban alkidgyantát, fenolgyantát és vinilkopolimert használnak. Az alkalmazott pigmentek fajtájától és mennyiségétől függően alapozófesték vagy zománc készül belőle.

1. Az alkidgyantás műgyantalakkok és zománcok száradása hasonlít az olajok száradásához, de annál gyorsabban és kevesebb oxigénfelvétellel történik. Tulajdonságait leggyakrabban növényi olajjal módosítják. A felhasznált olaj mennyisége, így a kialakított lakk tulaj-
   donsága is változó lehet. A kis olajtartalmú lakkok olajtartalma 40% alatt van, a közepes
   olajtartalmú fajtáké 40-60%, míg a nagy olajtartalmúaké 60% felett van.
2. Kis olajtartalmú alkidgyantalakkok. Többnyire nem száradó olajokat kevernek hozzájuk. Szórt, melegen (kemencében, infravörös sugárzás) száradó lakk-ként alkalmazhatók.
3. Közepes olajtartalmú alkidgyantalakkok. Kemény, kopásálló bevonatot adnak. Vékony rétegben hordhatók fel, mert egyébként nem száradnak át, és ráncosodásra hajlamosak.
4. Nagy olajtartalmú alkidgyantalakkok. Jól terülnek, könnyen ecsetelhetők, keményre szá­radnak. Kizárólag levegőn száradó anyagok, és tulajdonképpen a festők által felhasznált lakkok nagy hányadát képviselik.

Jellemző tulajdonságaik:

• A kültéri használatra való, a fényestől a tükörfényesig terjedő alkidgyantalakkok és zománcok jól fednek, időjárásállók, de filmjük merev, és hőre reped.
• Ablakok közbenső mázolására vannak soványabb, ún. szellőző alapozók. Ezekben szellőzést elősegítő töltőanyagok vannak (kvarc, kovaföld), amelyek lehetővé teszik a vízgőz távozását.
• A selyemfényű alkidgyantalakkok és zománcok közepes olajtartalmú, mattító adalékkal ellátott festékanyagok. Kültéri és beltéri használatra való fajtáik vannak.
• A tixotroppá tett lakkok és zománcok az alkidgyantafestékek jelentős hányadát képviselik. Ezek „nem csepegő”, nyugalmi állapotban besűrűsödő lakkok, amelyek az ecsetről és a függőleges felületekről alig folynak le. A normálisnál vastagabb rétegben hordhatók fel.
• A fűtőtestzománcok (radiátorzománcok) hőálló, nem sárguló szójaalkidgyantákból állnak.
• A bel- és kültéri használatra alkalmas, alkidgyantaalapú falfestékek ásványi alapokra jól tapadnak. Már egy rétegben lezárják az alapot, kiválóan fednek, és gyorsan száradnak. Jól alkalmazhatók nikotintól elsárgult mennyezetek és falak esetén.
• Az alkidgyantákat ezen kívül favédőszerek, lazúrfestékek, cinkporos alapozók és rozsdavédő festékek készítéséhez is felhasználják. Az aeroszolos lakkok egy része is alkidgyantaalapú.
• Vízzel hígítható változatát is kialakították. Kötőanyaga vízzel hígítható alkidgyantaoldat, mely száradás után vízálló bevonatot képez.
• Fenolgyanták. Levegőn száradó típusai melegítés hatására megolvadnak, így a belőlük készített lakkok és zománcok is hőre lágyulnak. Gyorsan száradnak, filmjük az ásványolajoknak ellenáll.
• Vinilkopolimer műgyantalakkok és zománcok. Gyorsan száradnak, víz-, vegyszer- és időjárásálló, de porózus bevonatot képeznek. Több réteg kialakítása szükséges.

UV lakkok

UV lakkoknak nevezzük az ibolyántúli sugárzással kikeményíthető filmképző anyagokat. A felületkezelés legkorszerűbb formái közé tartoznak. UV sugárzással a polimerizációs reakcióval térhálósodó lakkok keményíthetők ki. Több változatban készülnek.

Vannak 700% szárazanyag-tartalmú típusai, ahol oldószerként a térhálósodó műgyantába beépülő monomert alkalmazzák. Ezek filmképzése csak kémiai úton történik. Viszkozitásuk nagy, felhordásuk hengerléssel, öntéssel lehetséges. Zárt pórusú felületet hoznak létre.

Vannak oldószerrel hígított változatai, melyek szárazanyag-tartalma alacsony, 30-35%. A viszkozitás ily módon való csökkentése lehetővé teszi a szórással való felhordást. A száradás fizikai és kémiai folyamat, az oldószernek el kell párolognia.

Vannak vízzel hígított változatai – ezek a vízdiszperziós UV lakkok – melyek a legkorszerűbb, sugárzással keményedő felületkezelő anyagok. Szárazanyag-tartalmuk szintén 30-35%, és szórásra alkalmasak. Száradásuk fizikai és kémiai folyamat. A többi lakktípustól eltérően az UV lakkok esetén fontos, hogy a diszperziós közegként használt víz (vagy az oldószer) a térhálósodás előtt teljesen eltávozzon a rétegből. Ezért az UV sugárzók előtt az alkatrészek konvekciós szárítóba kerülnek. Nyitott pórusú felületet hoznak létre.

Az UV lakkok általános összetétele:

• Műgyanta. Poliészter vagy poliakrilát.
• Az oldószer, mely beépül a filmbe.
• Fotoiniciátor. A polimerizációs reakció beindításához szükséges, az UV sugárzás hatására aktivizálódik, aránya 2-3%.
• Adalékanyagok. Befolyásolják a film csiszolhatóságát, fényességét, terülőképességét stb.
• Alacsony szárazanyag-tartalmú lakkoknál a felsoroltak kiegészülnek vízzel vagy szerves oldószerrel.

Az UV lakkok kész felületre száradnak (nem tartalmaznak paraffint), matt, selyem- vagy magasfényüek lehetnek. Előnyös tulajdonságuk, hogy a kikeményedés időtartama alig néhány másodperc, és az UV sugárzó elhagyása után az alkatrészek még melegen csiszolhatok, rakásolhatók, így nagy termelékenységet tesznek lehetővé.

A UV lakkok filmje kemény, rugalmas, vízálló, vegyszerálló, jól tapad. Felhasználhatók alapozórétegként, fedőlakként és tapaszolásra is. Jellemző felhasználási területük a bútoripar (főleg sík felületek bevonására) és a szalagparketta-gyártás.

Hőre keményedő műgyantalakkok és zománcok

Olyan helyen alkalmazhatók, ahol a festendő tárgy anyaga, nagysága és a beégető berendezés azt lehetővé teszi. Alkalmazásának feltétele, hogy az egész bevonati rendszert felépítő rétegek beégethető anyagok legyenek, ill. a beégetési hőmérsékletet bírják. Különböző hőfokon keményednek (80-230°C), de legáltalánosabbak a 110-140°C-on keményedők. Száradási, beégetési idejük a lakk és zománc típusától függően 5-60 perc.

Kétkomponensű lakkok és zománcok

Kétkomponensű lakkoknak és zománcoknak nevezzük azokat az anyagokat, amelyeknél a filmképződés a két alkotó összekeverése után, kémiai folyamat révén jön létre.

A kétkomponensű lakkok és zománcok felépítése, ezáltal a kötése is, eltér a levegőn száradó vagy hőre keményedő lakkoktól és zománcoktól. A megszilárdulási folyamat nem egy egyszerű fizikai, hanem kémiai folyamat révén jön létre. A kétkomponensű lakkok és zománcok mindig két anyagból épülnek fel. Az „A” komponens tartalmazza a kötőanyagot, töltőanyagot és szinezőpigmenteket, míg a „B” komponens az edzőt, melynek hatására a térháló kialakul. A folyamat azzal indul be, hogy olyan adalékanyagot (edzőt) keverünk az alapanyagba, melynek következtében molekulák kapcsolódnak össze a tér minden irányában, és ezáltal térhálós szerkezetet hoznak létre.

A megfelelő kémiai kötés érdekében a keverési arányt szigorúan be kell tartani. Ha ettől eltérünk, és a térhálósítót nem a megfelelő arányban keverjük az alaphoz, az anyag tönkremegy. Ha túl sok edzőt használunk, a festék gyorsan keményre köt, de rideggé válik, és a felületről könnyen lepereg. Ha túl kevés edzőt keverünk az alaphoz, nem alakul ki rendesen a térhálós szerkezet, és a festék nem szilárdul meg.

Mivel viszonylag rövid idő alatt (4-6 óra) a kémiai folyamat lezajlik, ezért csak annyi anyagot keverhetünk össze, amennyit 2-3 óra alatt biztonságosan fel tudunk használni. Az ezen túli felhasználás az anyag minőségét károsan befolyásolja. A kétkomponensű lakkok és zománcok kikeményedve víz-, vihar-, oldószer- és vegyszerálló, rugalmas, mégis kemény, nehezen karcolható bevonatot hoznak létre. Kémiai reakció következtében jön létre a térhálós szerkezet, így a filmréteg csekély porozitással rendelkezik. Attól függően, hogy a kémiai folyamat milyen hatás során jön létre, megkülönböztetünk savra keményedő, poliuretán-alapú, epoxigyanta- és polietilén-alapú lakkot és zománcot.

Az olajfestéken belül a különböző rendeltetést a bennük lévő pigment mennyisége és minősége határozza meg.

A bevonati rendszerben betöltött szerepük szerint megkülönböztetünk:

• Alapozófestékek. Közvetlenül a festetlen vagy a már előkezelt felületre jól tapadó festékek. Feladatuk a szerkezeti anyag megvédése, a mikroegyenetlenségek kitöltése, és az alapszín elfedése, a fémfelületi alapozóknál ezenkívül a passziváló hatás kifejtése.
• Közbenső réteg festékei. A bevonati rendszer ellenállását növelik. Feladatuk a felület töltése, kiegyenlítése, fedése. Csak olyan festékek alkalmazhatók, melyek mind az alapozó-, mind az átvonóréteg festékeivel összeférnek.
• Átvonóréteg festékei. A bevonati rendszer esztétikai megjelenését és tartósságát biztosítják. Ezekkel a festékekkel szemben alapvető követelmény, hogy a rendszer többi rétegének festékeivel összeférők, fény- és időjárásállók legyenek.

Általános szabály, hogy a bevonatrendszeren belül az egyes rétegek rugalmasságának, kémiai ellenálló képességének a szerkezeti anyag felületétől a bevonat külső szintjéig fokozatosan nőnie kell.

Az olajfestékeket még ma is széles körben alkalmazzuk a következő területekre:

• Fa- és falfelületek alapozó festésére.
• Rozsdagátló alapozófestékként.
• Közbenső és átvonórétegként, ahol a magas felületi fény, a nagy filmkeménység és vízállóság nem követelmény.

A felületkezelés célja egyrészt a felületek védelme a mechanikus és vegyi, bizonyos esetekben a klimatikus és biológiai eredetű károsodások ellen. Másrészt a felületek esztétikai értékét növeli, a faanyag szépségét kiemeli. A védelem mértéke a felhasználás körülményeitől is függ, de a filmrétegnek keménynek, ugyanakkor rugalmasnak kell lennie, ellen kell állnia a víz, a savak, a lúgok, az alkoholok, a hő, a napsütés károsító hatásának.

Fa felületek kezelésre csak a megfelelő előkészítő műveletek után (csiszolás, ha szükséges gyantamentesítés, folttalanítás, tapaszolás, fehérítés), valamint az igény szerinti pácolást követően kerülhet sor.

A felületkezelés nyitott és zárt pórusú lehet:

• Nyitott pórusú felületkezelésről nagy edényű lombos fák esetén beszélhetünk. Ezeknél a filmréteg felszíne nem tükörsima, hanem követi a felületi egyenetlenségeket, a pórusok ürege nyitott marad .Ilyen felületkezeléssel csak matt- és selyemfényű filmet lehet kialakítani. Ennél a kezelésnél gyakran előfordul, hogy a festékréteg nem tökéletesen egyforma a felület minden részén .
• Zárt pórusú a felületkezelés az apró edényű lombos fák esetén (szórtlikacsúak, kivéve a diót). A nagy edényű lombos fáknál (gyűrűs-likacsúak, dió, egzóták) akkor zárt pórusú a kezelés, ha a filmképző anyag felhordása előtt sor került a pórusok tömítésére (pórustömítő anyagokkal stb.). A filmréteg felülete tükörsima, és ez magasfényű bevonat kialakítására is lehetőséget ad.

Mindegyiket jól meghatározható esetekben célszerű felületkezelésre felhasználni. Alkalmazási jellemzőik különbözősége ellenére néhány általános követelménynek meg kell felelniük:

• Szokásos felhordási eljárásokkal legyenek a felületen vékony rétegben eloszlathatok.
• Képezzenek ott összefüggő filmréteget.
• Megfelelően tapadjanak az alapfelülethez, az alapozóhoz, saját rétegükhöz.
• Megszilárdulás után biztosítsanak megfelelő műszaki és esztétikai tulajdonságokkal rendelkező bevonatot.

A felületkezelő anyagok csoportosítása

Legjellemzőbb az eredet és kémiai összetétel alapján történő csoportosítás.

Természetes eredetű filmképzők:

• Száradó olajok.
• Természetes gyantalakkok.

Mesterséges eredetű (szintetikus alapú) filmképzők (műgyantalakkok).

Ilyenek például:

• Nitrocellulózlakkok (NC).
• Savra keményedő lakkok (SK).
• Poliuretánlakkok (PUR).
• Poliészterlakkok (UP).
• UV lakkok.
• Vízbázisú lakkok stb.

A felületkezelő anyagok a felhasználási jellemzők alapján is csoportosíthatók:

• A bútoriparban alkalmazott filmképzők általánosan a vízbázisú-, nitrocellulóz-, savra keményedő, poliuretán-, poliakrilátlakkok, a természetes gyantalakkok, az olajok, a viaszok, a zománcok és a lazúrok
• Az épületasztalos-iparban és kültéri szerkezetek felületkezelésére a jobban ellenálló alkid- és akrilátalapú műgyantákat alkalmazzák lazúr vagy festék formájában.

A felületkezelő anyag (réteg)felépítése egy vagy többrétegű lehet. Egyes esetekben a többszörös rétegszámot csupán az indokolja, hogy elérjük a megfelelő védőhatással rendelkező bevonatvastagságot. Ilyenek az oldószervesztéssel száradó beltéri lakkok.

Más esetekben, lakkok, festékek vagy lazúrok esetén a rétegek elkülöníthető szereppel rendelkeznek:

• Az alapozóréteg lehet pórustöltő, fényvédő, gyorscsiszoló, favédő (gombák és rovarok elleni), égésgátló
• A közbenső és a fedőrétegek a film megfelelő vastagságát és védőszerepét biztosítják.

Száradási mechanizmusuk alapján a következő típusokat különböztetjük meg:

• Fizikai úton száradók. A filmképzés az oldószer, diszperziós közeg, hígítószerek elpárolgásával következik be, a kötőanyag a felülethez tapad. A beszáradás mértékétől függően több réteg felhordása szükséges (6.4. ábra). Ilyenek a nitrocellulózlakkok, az egykomponensű vizes lakkok, a természetes gyantalakkok, a viaszok.
• Kémiai úton kikeményedők. A filmképzés kémiai reakció eredménye, a felületre felhordott felületkezelő anyag 100%-ban filmet képez (6.5. ábra). Már egy rétegben megfelelő védelmet nyújtanak, mivel nem száradnak be. Ilyenek a poliészterlakkok, a poliakrilát-és UV lakkok egyes változatai, valamint a száradó olajok.
• Fizikai és kémiai úton száradók. A filmképzés oldószerek, hígítószerek elpárolgásával és térhálósodási reakció eredményeként történik. A két folyamat lehet egyidejű, vagy egymást követik. Ilyenek a savra keményedő-, a poliuretán-, az alkidgyantalakkok, a kétkomponensű vizes lakkok, a nanolakkok. A kémiai reakcióval is kötő lakkok jobb műszaki tulajdonságokkal rendelkező bevonatokat adnak, mint a csak fizikai úton száradók.

A felületkezelő anyagok a filmréteg fényességi fokozata alapján is csoportosíthatók. A fényességi fokozatot az alapján állapítják meg, hogy megnézik, a felületre 45°-ban eső fénysugarak hány százaléka verődik vissza.

A felületkezelő anyagok lehetnek:

• A visszaverődő fény 30% alatti.
• Selyemfényűek. A visszaverődő fény 40 és 70% közötti.
• Magasfényűek. A visszaverődő fény 90% fölötti.

Viaszok

A vékony viaszbevonat természetes, selymes fényt ad a fának, és vízlepergetővé teszi, védi azt. A felület nem lesz egyre kopottabb és lestrapáltabb a használattól, a kezelt anyaggal együtt öregszik, nemesebbé, patinásabbá válik. Sérülés esetén kis felületen is javítható.

Kész méhviasz balzsamok

Sok gyártó kínál különböző összetételű és viszkozitású, folyékony vagy paszta formájú bútorviaszt és viaszbalzsamot. Ha nem akarunk előre gyártott bútorviaszt használni, akkor magunk is előkészíthetjük a viaszpasztát. A kereskedelmi forgalomban kaphatók vízzel hígítható viaszok is, amelyeknél az oldószer adagolásával beállíthatjuk a színárnyalatot.

A gyárilag kikevert balzsam méhviasz és növényi olajok kombinációja, aromamentes szénhidrogénekben oldva. Táplálja a fát, és védi a kiszáradástól. A balzsam használatra kész állapotban kerül forgalomba. Külön gyártói utasítás hiányában hígítás nélkül alkalmazzuk! A dobozt használat után jól le kell zárni, hogy elkerüljük a kiszáradást és a hártyaképződést. Eredeti zárt csomagolásban korlátlan ideig tárolható.

Felületkezelő olajok

Az olaj mélyen beszívódik a fába, impregnálja azt. Csökkenti nedvességfelvevő képességét, és védi a felületét a különféle normál igénybevételektől, szennyeződésektől.

Felületkezelő anyagként csak száradó növényi olajok (lenolaj, dióolaj stb.) alkalmazhatók. Ezek ugyanis a levegő jelenlétében száradnak. Az olajok között csak folyósságukban, száradásuk időtartamában, árnyalatukban, színükben és tartósságukban van különbség. Azt azonban ellenőrizzük, hogy az adott terméket kültérben vagy beltérben lehet felhasználni. A különféle olajok egymással szabadon keverhetők, szükség esetén terpénekkel (terpentin, narancsolaj stb.) hígíthatók.

Az olajat ne színezzük. Színes felülethez a fát pácolni kell. Az árnyalat beállításához célszerű próbát végezni. Általánosságban elmondható azonban, hogy az olajok egy picit sötétítenek a felületen.

Természetes gyanták

A természetes gyanták növényi balzsamok illó alkotórészeinek elpárolgása után visszamaradó szilárd, amorf, üvegszerű anyagok. A balzsamok illóolajok és gyanták természetes keverékei. Gyantatartalmú növényekben, főként fenyőkben képződnek. A balzsamok a fákból tavasszal maguktól kibuggyannak, vagy a fák kérgének bevágásával kerülnek a felszínre. Az illó olajrészek elpárolgása után marad a gyanta. Egyes fajták keményre, szilánkosra száradnak, és a levegő nedvességétől porhanyóssá, ezáltal átlátszatlanná válnak. A balzsamot lepárlással terpentinolajjá, a visszamaradt gyantát kolofóniummá dolgozzák fel.

Vízben nem, alkoholban rendszerint oldódnak. Legnagyobb részben sav természetű vegyületekből állnak. Olvadáspont és keménységi fok szerint megkülönböztetünk lágy és kemény gyantákat. A gyantákat eredetük szerint is csoportosíthatjuk, így megkülönböztetünk recens, fosszilis és állati eredetű gyantákat.

Recens gyanták

Élőfák nedvei, amit úgy nyerünk, hogy a gyantatartalmú élőfák kérgét bevágjuk. Legtöbbször egzotikus fafajok váladékanyagai. Különlegességük miatt drága termékek, ezért például bútorok felületkezelésére ritkán, legfeljebb keverék gyantaként alkalmazzuk. Felületkezelésre általában több gyanta keverékét használjuk.

A fenyőgyanta (kolofónium) tűlevelű fák által termelt váladék, amely 90%-ban gyantasavakat tartalmaz. Rideg, könnyen porrá morzsolható, 70-80°C-on olvadó, a sárgától a sötétbarnáig minden színben megtalálható gyanta. Szénhidrogénekben, alkoholokban, észterekben, száradó olajokban jól oldódik, de oldata állás közben kikristályosodhat. Ez azonban nem valódi kristályosodási jelenség, csupán a két fázis együttes jelenléte miatt nevezzük annak. Alacsony lágyuláspontja miatt bevonata ragacsos, ezért mészgyantává vagy gyantaészterré alakítják. A mészgyantákat olcsó lakkok és zománcok, a gyantaésztereket nitrolakkok készítésére használják.

A dammárgyanta Hátsó-Indiából és Indonéziából származó félig lágy gyanta, amelyet egy ott honos lombfából nyernek. Üvegesen törékeny, majdnem dió nagyságú, lisztes darabokból áll. Belül azonban teljesen átlátszó. Szagtalan, hevítésre kellemes, aromás illata van. Színe a sárgától a vörösön át a sötétszürkéig terjedhet. A gyengébb minőségű sárgás színű. Minél tisztább, annál értékesebb. Jól oldódik terpentinben. A többi gyantához viszonyítva kevésbé sárgul, de a levegő nedvességével szemben érzékeny: vékony, kékesfehér hártya lepi el. Művészfestékek festőszereként, képek védőrétegeként alkalmazzuk. Felhasználják lakkokban keverék gyantaként, olajfestékek adalékanyagaként és színezőanyagként is.

A masztixgyanta a görög szigetekről származik. A masztixfa könnycsepp alakú, megkeményedett váladéka. Sárgától sötétbarnáig terjedő színű, puha, rugalmas gyanta. Lakkokban lágyító szereppel lehet alkalmazni ridegebb gyanták mellett (pl. kopálgyantákkal). Tiszta állapotban kristályosan áttetsző. Alkoholban, terpentinolajban hidegen, vagy vízfürdőben melegítve teljesen feloldódik, és tiszta, átlátszó lakkot ad. Melegen oldva jobban sárgul. Az idők folyamán átlátszatlanná válik, repedezik és törik.

A szandarak leginkább észak-afrikai, kínai, ausztráliai tűlevelű fafajok váladékanyaga. Hasonlít a dammárgyantához, de a színe valamivel vörösesebb, átlátszó. Alkoholban jól oldódik, ezért szeszlakkokban használják. Kemény gyanta, lágyuláspontja 140°C.

Fosszilis gyanták

A fosszilis gyanták elhalt fák földbe került gyantáiból nyert, más néven megkövesedett gyanták. Kitermelésük is innen történik. Jellemzőjük, hogy hidegen oldószerekben és olajokban oldhatatlanok. Melegítve oldhatóvá válnak, bevonatuk kemény, kopásálló.

A borostyánkő a tercier geológiai korból származó, föld alá került fák megkeményedett fosszilis gyantája. Színe az aranysárgától a barnáig, kinézete a tiszta üveges áttetszőségtől az egészen zavaros, tejszerű megjelenésig terjed. Törése kagylós. Porrá törve és 290-350°C-on olvasztva lehet feloldani forró lenolajban. A magas hőtől azonban aranysárga színe sötétbarnára változik.

A kopálgyanták különösen kemény növényi termékek. Rideg bevonatot képeznek, ezért lenolajjal, ricinusolajjal vagy más gyantákkal lágyítják. Pigmentált változatait is alkalmazzák. A kopálgyanta tulajdonképpen gyűjtőnév. Magába foglalja a trópusi eredetű fosszilis és félfosszilis gyantákat. Lelőhelyük vagy a kiviteli kikötő szerint vannak elnevezve. Kopállakkot készítenek belőlük.

Legfontosabb fajták:

• Kongókopál. Színe fehér, sárga vagy vöröses. Különféle nagyságú darabokat alkot. Törése kagylós. Úgy oldják, mint a borostyánkövet: benzinben, terpentinben, alkoholban.
• Manilakopál. Fiatalabb, lágyabb, erősen fűszeres illatú, kagylós törésű gyanta. Színe halvány sárgától a vörösig minden árnyalatban előfordul.

Állati eredetű gyanták

Fán élősködő lakktetűk váladékából tisztítással előállított gyanták. Nem tartoznak szorosan a lágy gyanták közé, mert sem terpentinben, sem lakkbenzinben nem oldhatók, csak alkoholban. Különböző növényfajták fiatal, nedvdús hajtásain bizonyos pajzstetű fajtát tenyésztenek, mely a táplálékul felszívott nedvet a testében gyantás masszává alakítja, és kiizzadja.

A sellak a legismertebb természetes gyanta. Eredete a következő: egy Indiában honos fikusz-fajon élősködik az ún. lakktetű. Lyukakat fúr a fába, mely védekezésül nedveket választ ki. Egy-egy fán hatalmas mennyiségű lárvatömeg él, így idővel a törzset és az ágakat teljesen beborítja a színezett, megszáradt váladék. Ez a gyantaszerű anyag a sellak nyersanyaga, a neve botlakk. Ezt az ágakról lekaparják, a nagyobb szennyeződésektől megtisztítják, és vízzel kimossák belőle a vörös színanyagot. Ezután zsákokban, tűz fölött megömlesztik. A kifolyó, tiszta gyantát általában pálmalevelekre kenve megszárítják.

A megszilárdult gyanta hártyavékony lapocskákká töredezik, és ilyen formában kerül forgalomba. Színe sárgától vörösig terjedhet (lemon, orange, rubin sellak). A világosabb színű sellak jobb minőségű, és kevésbé sötétíti a politúrozott felületet. Világos színű fafajok felületkezelésére csak a fehérített gyanta alkalmas, de ennek tárolhatósága a vegyszeres beavatkozás miatt lecsökken.

Mesterségesen előállított gyanták

Az ipar által előállított mesterséges gyantákat műgyantáknak nevezzük. A makromolekulából álló természetes gyanták felhasználását egyre inkább háttérbe szorítják.

Ennek oka:

• A szintetikus gyanta olcsóbb, és korlátlan mennyiségben áll rendelkezésre.
• A természetes gyanták más területen jobban felhasználhatók.
• Bizonyos tulajdonságaik (pl. kopásállóság, sav-, lúg-, víz-, vegyszerállóság) a felhasználás céljának megfelelően jobban fejleszthetők.
• Minőségük egyenletesebb, jobban ellenőrizhető.
• Mesterséges úton kismolekulákból (monomer) állíthatunk elő óriásmolekulákat. Óriásmolekulák az alapmolekulák összekapcsolódása révén polikondenzációval, polimerizációval és poliaddícióval nyerhetők.

A faanyag a kevésbé tartós építőanyagok közzé tartozik. A beépített faanyagokat – mint minden építési anyagot – különféle károsító hatások érik. A nedvesség, a hőmérséklet-ingadozás, a napsugárzás, valamint az egyéb külső hatások csökkentik a faanyag élettartamát.

Ezen fizikai hatások mellett sokkal jelentősebbek a biotikus (gomba, rovar) kártevők, amelyek néhány hónap, év alatt tönkretehetik a faszerkezetet. Azt sem szabad elfelejteni, hogy a faanyag több évezrede használt fűtőanyag, vagyis éghető.

A faanyagvédelem kémiai és fizikai védelmet is jelent. A szerkezetek kialakításánál arra kell törekednünk, hogy a vizet, a nedvességet kizárjuk a faanyagból, hiszen a gombáknak és a rovaroknak ez az egyik életfeltétele. A faszerkezetek tartósságát döntően befolyásolja a faanyag egészségi állapota. Erre a fával dolgozó szakmák képviselőinek (ácsok, épületasztalosok stb.) a helyes beépítés miatt befolyásuk van. A következőkben olyan általános ismeretek következnek, amelyek minden építőiparban dolgozó szakember számára fontosak.

Faanyagvédelmi eljárások

A faanyagvédelmi eljárások két csoportba sorolhatók:

• Megelőző faanyagvédelem. A beépítendő és a beépített faanyagokat védelemmel kell ellátni, hogy a gombák és a rovarok ne tudjanak rajtuk megtelepedni. Idesoroljuk a tűz elleni védelmet is.
• Megszüntető faanyagvédelem. A károsodott, fertőzött anyagból ki kell irtani a gomba- és rovarkártevőket, és meg kell akadályozni, hogy újra megtelepedjenek.

Fizikai védelem

A faanyagvédelem nem csak kémiai védelmet jelent.

A fizikai védelem fajtái a következők.

• Megfelelő minőségű és fafajú anyag kiválasztása. A földbe ásott oszlopokhoz például tölgyet, akácot használunk. Ilyen alkalmazásnál a lágy lombos fafajokból készült oszlop még kezeléssel is néhány éven belül tönkremegy. Az élettartam keresztmetszeti túlméretezéssel is növelhető. Ez olyan szerkezeteknél hatékony, amelyek nem tűrik meg a mérgező hatású, védőszeres kezelést (pl. növénytámaszok). A kéregmaradékot a kezelés előtt el kell távolítani, mert a rovarok a kéreg alá rakják a petéjüket. A kérgen nem hatol át a védő-szer. Ráadásul a kéreg hamar leesik a fáról, és a kezeletlen, tápanyagokban gazdag felület vonzza a rovarokat és a gombákat.
• A faanyag nedvességtartalmának csökkentése. Általános szabály, hogy arra a nedvességtartalomra kell szárítani az anyagot, amennyi a felhasználás helyén lévő egyensúlyi nedvességtartalom. Például a parkettákat 8-10%-ra, a tetőszerkezetek anyagát 12-18%-ra. A túlszárított faanyag nedvességet vesz fel, a nedves fa pedig nedvességet ad le.
• Szerkezetkialakítás. A víz gyors lefolyásának biztosítására a szerkezettől mindig elfelé vezetjük a vizet, hogy az ne tudjon felnedvesedni. A kültéri faszerkezeteket a talaj fölé kell emelni, például fém lábra kell helyezni stb.
• Festés. A különböző bevonatok megakadályozzák, hogy a faanyag nagyobb mennyiségű nedvességet vegyen fel.
• Kékülés, penészesedés elleni védelem. Ha a farönköt felfűrészelés után nedvesen, tömören építik be vagy használják fel, akkor már nem tud kiszáradni, és kékülni, penészedni kezdhet. Védekezésként a fűrészárut 10°C felett alaposan meg kell tisztítani. Minél előbb szellősen kell bemáglyázni, eső ellen takarni kell, ill. egy percre védőszer oldatába kell bemártani, hogy átmeneti védelmet kapjon.

Kémiai védelem

A magyar éghajlati viszonyok mellett a fa élettartamának növeléséhez a fizikai védelem mellett szükség van kémiai faanyagvédelemre is. A fából készült szerkezetek tartósságát jelentősen befolyásolja a szakszerű és hatékony faanyagvédelem.

Léteznek olyan előírások, amelyek a szerkezetek tartósságával kapcsolatos főbb kritériumokat tartalmazzák. Ilyen pl. az OTEK (Országos Településrendezési és Építési Követelmény) vagy az EU-s irányelveket tartalmazó ETAG-ok. A kémiai védelem módjait befolyásolja, hogy a faanyag milyen környezetbe kerül. 5 osztályát különböztetjük meg.

Íme néhány kitettségtől függő (a táblázatos besorolásnak megfelelő) faanyagvédelmi eljárás:

• Fűtött, világos, szellőztetett belső terekben gomba- vagy rovarkárosítók nem tudnak fellépni. Ez alól kivételek a tartósan nedvesség hatásának kitett beltéri szerkezetek (pl. fürdőszobák). Ilyen esetekben favédő alapozót kell alkalmazni.
• Ablakoknál, kapuknál védőszer oldatával vagy favédő alapozóval kell óvni az anyagot. A szereknek szükség szerint vízállónak kell lenniük, a faanyagot nem színezhetik el.
• Nem teherhordó kültéri szerkezeteknél (pl. külső lambéria, kerítések) nincs szükség felületkezelést megelőző védőszeres kezelésre. A favédő alapozó, favédőszert tartalmazó impregnáló lazúr is elég.
• Talajjal nem érintkező teherhordó szerkezeteknél (falak vázszerkezete, tetőszerkezet elemei stb.) áztatással vagy ecseteléssel kezelt faanyagot kell beépíteni.
• Ilyen szerkezeteknél gyakran csak a legalsó, talajhoz legközelebb eső alkatrészt kezelik a favédőszer külön oldatával, a többi elem védelmét a felületkezelő anyag alapozórétege biztosítja.
• Talajjal, vízzel érintkező szerkezeti anyagoknál (pl. hidak, vasúti talpfa) túlnyomásos vákuumtelítéssel teljes keresztmetszetében kezelt faanyagot szabad használni. A védőszernek víz-, időjárás- és UV-állónak, kombinált védőhatásúnak kell lennie.

A kémiai védelem eljárásai

• Mázolás. A leggyakoribb és a legegyszerűbb felhordási mód. A védőszert a tiszta, pormentes felületre ecsettel vagy hengerrel kell felvinni. Egy rétegben 150-250 g/m² anyag hordandó fel. A védőszer csekély mélységben hatol be a faanyagba. A gyalult felületekre egy rétegben 20-30%-kal kevesebb védőszert lehet felhordani, mint a fűrészelt felületekre.
• Szórás, permetezés. Nagyobb veszteséggel jár, de egyenletesebb és termelékenyebb felviteli mód, mint a mázolás. Egy rétegben csak 100-200 g/m²-t lehet felhordani, mert a szórási légáram lesodorja a felületről az anyagot. Az oldószeres termékek gőzei robbanásveszélyes elegyet alkothatnak. Emiatt csak védőruhában, gázálarcban szabad a munkát végezni, mert a belélegzett permetlé mérgezést okozhat.
• Mártás, áztatás. A mártás vagy áztatás során az erre a célra készült kádba egyenként vagy kötegelve kell beemelni a faanyagot. A védőszerfelvétel mennyiségét sok tényező befolyásolja. A legfontosabb a megfelelő oldatkoncentráció beállítása, az előírt idő betartása, valamint a faanyag nedvességtartalma. A nedvességtartalomnak mindig 20% alatt kell lennie. A kezelés időtartamának növelésével természetesen egyre több védőszert szív magába a faanyag. Egy óra alatt a lucfenyő például 400-500 g/m² oldatot vesz fel. Az áztatási területet vízzáró betonnal kell burkolni, a lecsöpögő védőszert és a területre hulló csapadékot gyűjtőaknába kell vezetni. A kezelt faanyagot addig kell ezen a területen tartani, amíg az teljesen lecsepeg. A faanyagot a védőszer hatóanyagainak fixálódásáig óvni kell az esőtől, és addig a lecsepegtető területen vagy fedett helyen kell tartani.
  A nem fixálódó védőszerekkel kezelt faanyagot a lecsepegés után csak fedett helyen vagy takartan szabad tárolni, mert a csapadék teljesen kimoshatja a hatóanyagokat. A kimosódó védőszer egyrészt szennyezi a környezetet, másrész – mivel kimosódik – teljesen hatástalan lesz a védelem. A korszerű faanyagvédelem eszközei a gépi áztatókádak , ahol emberi kéz érintése nélkül, automatikusan lezajlik az áztatási és lecsepegési folyamat. Sem a kezelt, sem a kezeletlen faanyagot nem szabad körbefóliázni, mert a fólia alatt páralecsapódás jön létre, amely ideális környezet a gombák számára! A faanyagot csak úgy szabad letakarni, hogy a levegő átjárhassa. A nem fixálódó készítménnyel kezelt faanyagot a szállítás és a beépítés alatt sem érheti csapadék.
• Telítés. A védőkezelési eljárások közül ezzel a módszerrel lehet a legtöbb védőszert a faanyagba juttatni. Az eljárás során a faanyagot zárt telítőhengerbe helyezik. Megfelelő nyomás és vákuum alkalmazásával akár a teljes fakeresztmetszet telíthető. Földdel érintkező helyen hosszabb távon csak telítéssel lehet a faanyagot megvédeni. A faanyagvédő szerekre egyrészt a veszélyes anyagokra vonatkozó általános szabályok vonatkoznak, másrészt biocidnak minősülnek, harmadrészt az építési anyagok közé kell őket sorolni. Tárolásuk csak megfelelően zárható edényben történhet.

Szervetlen sók

Kezdetben faanyagvédelmi célra is számos toxikus, szervetlen sót alkalmaztak. Keverékeik számtalan változata alakult ki az idők folyamán. A továbbra is alkalmazható szervetlen hatóanyagok száma kb. egy tucatra csökkent. Ezeket elsősorban alacsony áruk és nagy kémiai stabilitásuk miatt alkalmazták. Bórsav kombinációban, valamint egyéb hatóanyagokkal kombinálva jelentős szerepet töltenek be ma is a faanyagvédelemben.

A tisztán szilárd, sóalapú készítmények ma már korszerűtlenek. Egyes típusok nemcsak gomba és rovar elleni megelőző, hanem megszüntető védelemre is alkalmasak. A bór-kvaterner-ammóniumsó kombinációjú készítmények alkalmasak a könnyező házigomba okozta fertőzések megszüntetésére, falazatok, vakolatok fertőtlenítésére.

A favédő sók (vízben oldható, szervetlen impregnálósók) között vannak:

• Kimosható sók. Ezek alkalmazási területe a tető alatt beépített fára (gerendázat, tetőszék) korlátozódik, ami eső és hó ellen védett; mivel a nedvesség hatására a só kimosódna a fából. A kimosható sókkal végzett imprégnalas emberre és állatra kevéssé mérgező.
• Nehezen kimosható, illetve nem kimosható sók. Ilyenek például a fluor- és krómtartalmú vegyületek és réz-arzenátok. Bármilyen típusú, szabadban beépített fa esetén felhasználhatók. A csapadék és egyéb nedvesség nem mossa ki őket. Az ilyen típusú védősók (pl. pentaklórfenol) beltéri alkalmazása mérgező hatásuk miatt nem megengedett.

Szerves oldószerben oldott szerves vegyületek

A szerves faanyagvédőszerek egy része vízben oldhatatlan, de szénhidrogénekben, alkoholokban oldható. Sokszor alkidgyantát is tartalmaznak, ezért a felületek szálfelhúzástól mentesek lesznek, és jobban tapadnak a fedőrétegekhez. Ezek a szerek bizonyos mértékű felület-előkészítésre is alkalmasak, így lenolajos beeresztőt nem szükséges használni. Főleg a lazúrokban és a megszüntető védelemben alkalmazzák ezeket, pl. a parketta rovarmentesítésére, ahol jó beszívódó képességre van szükség, és nem vihető víz a fába.

A szerves oldószerben oldott faanyagvédőszerek hátránya, hogy tűz- és robbanásveszélyesek. Oldószerük elpárolgása jelentős környezetszennyezést okoz. E védőszerek 70-80%-a oldószer, többnyire lakkbenzin és/vagy finom ásványolaj.

A műgyantát tartalmazó termékekkel kezelt fafelület átvonására főként oldószeres műgyanta vagy olajfesték-alapú lakkok és festékek alkalmasak. A védőszerek hígításához, a szerszámok és egyéb eszközök tisztításához további oldószerre van szükség. Az ipari használat során jelentős mennyiségű veszélyes hulladék képződik.

Szerves vegyületek vizes emulziója, oldata

Egyes vegyületek vízben könnyen oldódnak, így elhanyagolható mértékűre csökken a károsanyag-kibocsátás, megszűnik a tűz- és robbanásveszély jelentősen csökken az egészségügyi kockázat. Minden faanyagvédelmi problémára található megfelelő változatuk. Hatóanyaguk krómot, arzént stb. nem tartalmaz. Nem rákkeltők. Kémiailag kötődnek a farosthoz, onnan nem moshatók ki, ezért külső és belső térben egyaránt alkalmazhatók, szaguk sem kellemetlen.

A kezelt fafelület száradása után bármilyen oldószeres vagy vizes alapú lakkal, festékkel átvonható. A hígítástól függően különböző időtartamú védelemre alkalmasak. Telítéssel is felhordhatok. A kezelt felületen belül a fa teljes keresztmetszetét védik. A kezelt felületek a víz elpárolgása után azonnal egymásra rakhatók. 1-6 nap alatt fixálódnak a fába.

Vizes lazúrok, lakkok

Az élőmunka költségeinek emelkedésével egyre nagyobb az igény arra, hogy egy bevonat amellett, hogy óvja a fafelületet a károsítok ellen, esztétikus külsőt is biztosítson. Ennek köszönhető a faanyagvédő szert tartalmazó, lazúrhatású, színtelen és színes lakkok kifejlesztése. Kevés kötőanyagot tartalmaznak. Vízzel hígíthatok, és így a károsanyag-kibocsátásuk kicsi. Faanyagvédelmi szempontból az a helyes, ha az alapozókban lényegesen több hatóanyag van, mint a fedőrétegekben. Ez az elv más bevonati rendszereknél is követendő.

Fenyő és lombos faanyagok gomba- és rovarkárosítással szembeni megelőző védelmére szolgáló készítmény. A faanyagvédő szer réz-, króm-, bórvegyületeket tartalmazó, vízben oldható sókeverék.

Felhasználási terület

• Külső: Az időjárás viszontagságainak kitett vezetéktartó oszlopok, mezőgazdasági és kertészeti karók, oszlopok, kerti termékek és a szabadban felállított faszerkezetek védelmére.
• Belső: A csapadék közvetlen hatásaitól védett (pl. tetőszerkezetek, párnafák, fa nyílászáró szerkezetek), gomba- és rovarkárosítók által veszélyeztetett faanyagok megelőző védelmére.
• Nem alkalmazható: Játékok, méhkasok, üvegházak és az élelmiszerrel közvetlenül érintkező termékek faanyagaihoz.

Védőhatás

Földdel érintkező, telített kültéri faanyagok esetében legalább 10 év; amennyiben a faanyag földdel nem érintkezik, akkor legalább 20 év. A kültéri szerkezeteket úgy kell kialakítani, hogy a csapadék le tudjon folyni, és lehetőleg a földdel ne érintkezzen. Festés, lakkozás a kezelés után nem szükséges, de a célszerűen megválasztott felületkezelő anyag a tartósságot növeli. Felületi védelem és kültéri felhasználás esetén célszerű a kezelést 4-5 évenként ellenőrizni, és szükség esetén megismételni.

A tisztító-, halványító- és fehérítőanyagok elszíneződött natúr fák, lakktól beért felületek, víztől, savtól, lúgtól, naptól elszíneződött felületek világosítására szolgáló anyagok. Segítségükkel a felületen lévő csíkokat és foltokat meg lehet szüntetni, és kiegyenlíthetők az eltérő árnyalatok. Alapvetően két eljárást különböztethetünk meg.

Optikai fehérítés

Az optikai fehérítés során a fát fehér pigmentet, színezőanyagot vagy ezek kombinációját kis mennyiségben tartalmazó pácanyaggal vonjuk be. Ennek az eljárásnak az a hibája, hogy csak részben fed, és a fehérítő hatása a rétegvastagságtól is függ. A páckép azonban az öregedés során nem változik.

Kémiai fehérítés

A kémiai fehérítés lényege, hogy a fa anyagában lévő elsődleges színanyagok, valamint a változások, öregedés során előállt másodlagos színagyagokat különböző – oxidáló, redukáló vagy savas – szerekkel fehérítjük ki.

Oxálsav

Az oxálsav mérgező, kristályos anyag; a cukorhoz hasonló. A fehérítésnél 5%-os oldatát alkalmazhatjuk (50 g oxálsavat 1 1 forró vízben kell feloldani). Csersavtartalmú fákhoz használhatjuk, illetve a fa felületén lévő rozsdafoltok megszüntetéséhez alkalmazhatjuk. A cseresznye, körte, nyír, juhar felülete gyengén barnás színt kaphat.

Heresó

A heresó oxálsav és hamuzsír sója. Fehér, mérgező kristály. Az oxálsavhoz hasonló hatású. A fehérítéshez 50 g hamuzsírt 1 1 forró vízben kell feloldani, majd ezzel a felületet be kell kenni. Rövid száradás után a még nyirkos felületre 50 g oxálsav 1 1 vízzel alkotott vizes oldatát vigyük fel. A hamuzsír és az oxálsav heresót képez, mely erősen maró, ezért fehérít.

Citromsav

A citromsav fehér, maró hatású, nem mérgező kristály. 5%-os oldata gyengén fehérít. A csersavtartalmú fáknál hatékony.

Fényesítőanyagok

A fényesítőanyagok a bevonat esztétikai értékét növelő anyagok. Az ilyen anyagok közül a legismertebbek a fényesítőpaszták, a polírpaszták és a polírvíz. Ezek folyékony krémek vagy pasztaszerű termékek. Tartalmaznak viaszokat, viaszszerű anyagokat, csekély mennyiségű finom szemcséjű csiszolóanyagokat, szerves oldószert vagy ezek keverékét, néha vizet.

Két komponensből állnak, oldószerből és csiszolóanyagból. A festékréteget bizonyos mértékig oldják, koptatják, ezért nemcsak simítanak, hanem tisztítanak is. Felhordás után vékony filmet alkotnak, ami a lakk felületét konzerválja. A felület mikroegyenetlenségeit töltik ki, ezáltal nő a felület fénye. Vízlepergető hatást kölcsönöznek a felületnek.

A hidrogén-peroxid (H₂0₂) erősen maró, a vízhez hasonló tisztaságú folyadék. A hidrogén-peroxid fehérítő hatása kiváló a csersavban szegény fák esetében. A bomlásakor felszabaduló, nagy mennyiségű reakcióképes oxigén fehéríti a fát. Fény hatására bomlik, ezért sötét edényben kell tárolni. A felhasználás előtt 5-8% szalmiákszeszt kell hozzá adagolni. Túladagolás esetén sósavval vagy ecetsavval közömbösíthető. A felhordás után keletkező habot nem szabad lemosni, meg kell várni, amíg a folyadék a fára szárad.

Az ammónium-hidroxid (NH₄OH) mélyebb rétegekbe is beszívódik. A felületről elpárolog. Csersavtartalmú fáknál szürke elszíneződést okoz! Főként finom pórusú lombos fákhoz és fenyőhöz alkalmazható.

A nátrium-hidroxid 20%-os oldatát sötét színű lombos faanyagok és megkékült fenyő esetében használjuk a hidrogén-peroxid tartósító sóinak semlegesítésére. Hatására a halványítási folyamat gyorsabban játszódik le, és a felület érdesebbé válik. A művelet után a felületen visszamaradó anyagokat citromsavval vagy ecetsavval közömbösíteni kell.

A pácolás olyan felület-színezési eljárás, mely a fa rajzolatát nem eltakarja, hanem kiemeli. Célja a fa természetes szépségének hangsúlyozása, vagy értékesebb fafajok utánzása, különleges színhatások elérése, a színárnyalat különbségeinek kiegyenlítése, a hibák mérséklése.

A pác felhordásával az egyszerűbb faanyagokkal nemesebb faanyagokat utánozhatunk, illetve speciális színárnyalatú (pl. zöld, piros), de az eredeti fa erezetét meghagyó felületeket alakíthatunk ki. A páccal kezelt felületek nem nyújtanak védelmet a mechanikai, vegyi, klimatikus vagy biológiai hatások ellen. Ezért a pácolt fát minden esetben védőréteggel kell ellátni, különben a víz kioldja, és kifoltosodik. Védőbevonattal csak a teljesen megszáradt pácolt felületet lehet átvonni.

A fapácok csoportosítása

A pácok csoportosítása első lépésben a színképzés jellege szerint történik, majd a színezőanyag típusa vagy a hordozóanyag alapján:

Pácok típusa:

• Kémiai pácok.
• Színezőanyag pácok.

A színezőanyag típusa alapján lehetnek:

• Pigmentpácok (lehetnek vizes, rusztikus, olaj-, viasz- és lakkpácok).
• Színezékek

A kémiai pácok

A legjobb pácok, mert a szín két vegyület kémiai reakciójának eredményeként magában a farostban képződik. A reakció eredményeként a kialakuló szín erősen kötődik a fa rostjaihoz, ezért a kémiai pácok magas fényállósággal és vegyi stabilitással rendelkeznek. A felület azonban kevésbé élénk. A nehézfémsók egészségre károsak, ezért ma ritkán alkalmazzuk őket.

Hátrányuk, hogy a pácolás lassabb, mert két külön műveletet kell elvégeznünk. A komponenseket egymást követően kell a felületre felhordani vizes oldat formájában: a másodikat az első komponens száradása után. Az első komponens csersav vagy ilyen jellegű szerves sav. Magas csersavtartalmú fajoknál ezt a szerepet a fa tartalmi anyaga is átveheti. A második komponens valamely nehézfém sója. Az alkalmazott fémtől függően különböző élénk és tiszta színek jönnek létre. A kialakuló szín azonban nemcsak a fémsó, hanem a szerves sav típusától, illetve a két komponens arányától is függ.

A fémsópácoknál a korai fa világosabb, a késői sötétebb lesz, azaz pozitív pácképet kapunk. A felület természetesnek hat, de munkaigényes az elkészítése.

Pigmentpácok

A felület színét a farostok felszínén rögzülő pigmentek hozzák létre, melyek vízben, oldószerekben vagy kötőanyagokban oldhatatlan anyagok. Szervetlen vagy szerves eredetűek lehetnek. Vizes vagy oldószeres diszperziók formájában hordhatók fel a felületekre. Hátrányuk, hogy a felület színe nagyban függ a rétegvastagságtól, ezzel együtt viszont a fa rajzolatát többé-kevésbé eltakarják. Homogén, pozitív pácképet hoznak létre. A fa hibáit elfedik, és a színezékeknél jobb fényállósággal rendelkeznek.

A színezékek

A valódi oldatok; vízben, oldószerekben vagy kötőanyagokban (alkoholban, olajban, viaszban) oldott színes vegyületek, melyek elszínezik a fa rostjait. A rajzolat kiemelése, a strukturált páckép kialakítása csak színezékekkel lehetséges. Gyakran alkalmazzuk a kombinált, színezék- és pigmentalapú pácokat is.

Vizes színezék fapácok

Hordozóanyaguk víz, színezőanyaguk színezék és/vagy pigment. Általában a víz a leggyakoribb oldószer, mert a fa könnyen magába szívja, és a pácszemcséket a fa felületén és az elmetszett rostokban hagyja. Előnyös tulajdonságuk, hogy felhasználásuk környezetbarát, és az egészségre nem káros. A vizes pácok mélyen beszívódnak a fába. Emiatt felújítás esetén nem, vagy csak nehezen távolíthatók el. Vizes bázisúak, ezért a fa pórusait duzzasztják. Fapótló anyagoknál nem alkalmazhatók.

Folyékony vizes pácok

Felhasználásra kész folyékony rendszerek, melyek színezőanyaga pigment vagy pigment/színezék kombináció. A víz hordozóanyagon kívül a jobb nedvesítés és mélyebb felszívódás érdekében oldószereket is tartalmaznak, általában alkoholokat. Pigmenttartalmuknak és az adalékanyagoknak köszönhetően alkalmazásuk során a rostok felhúzódása, duzzadása minimális. Világos színek esetén UV sugárzást elnyelő adalékanyagok alkalmazása is szükséges, melyek megakadályozzák, hogy a fa színe a későbbiekben besötétedjen.

Porpácok

Természetes eredetű és szintetikus anyagok is lehetnek. A növényi színezékeket különböző növényi részek (pl. hagymahéj, a dió zöld héja, trópusi fák) desztillációjával és az így képződött oldat lepárlásával állítják elő.

A földfesték pácok különböző ásványok kilúgozásával (főzésével) és az így képződött oldat lepárlásával készülnek. Ilyen például a barnaszénből előállított diópác (kasseli barna), az okkersárga, a fehér színű titán-, kálium-, bárium- vagy alumínium-oxidok, a vörös színű vas-oxid stb. A növényi pácokkal együtt negatív pácképet eredményeznek. Az anilinfestékek a leggyakrabban alkalmazott színezékpácok. Kőolaj- vagy kőszénkátrányból készülnek kétféle változatban.

Vízben a savas kémhatásúak oldódnak, alkoholban pedig a lúgosak. A vízoldható változatok élénkebb, az alkoholban oldhatók tompább színeket hoznak létre. Pácképük pozitív, jó színezőképességgel rendelkeznek, és jól élénkítik a rajzolatot. Felhasználás előtt a porpácokat forró vízben kell feloldani a gyártó által megadott módon. A vizes oldatok egyenletes beszívódását és színezőhatását szalmiákszesz (ammónium-hidroxid) adagolásával lehet elősegíteni. A porpácok bármely fafajon alkalmazhatók, de nagy pórusú fáknál mikroszkopikus finomságú pigmentek is szükségesek a pórusok egyenletes festésére.

Oldószeres fapácok

Az oldószeres fapácok általában felhasználásra kész folyékony rendszerek, melyek hordozóanyaga oldószer (pl. alkohol) vagy kötőanyag (olaj, viasz, lakk), színezőanyaguk pedig színezék és/vagy pigment. Gyorsabban száradnak, mint a vizes színezékek. Általában nem hatolnak mélyen a fa rostjai közé. Nagyobb felületek egyenletes színezésére gyors száradásuk miatt nehezen alkalmazhatók, és foltosodhatnak. Fényállóságuk viszonylag gyenge.

Szeszpácok

96%-os etil-alkoholban oldott anilinfestékek. Porpácként vagy oldat formájában kerülnek forgalomba. Mélyen felszívódnak, nedvesítő képességük kiváló, ezért egyenletes, vékony rétegben kell a felületre vinni őket. Ez kézieszközökkel nehezen biztosítható, a megfelelő módszer a szórás vagy a hengerlés. Jó színezőképességgel rendelkeznek, a rajzolatot élénkítik. Fényállóságuk kielégítő.

Oldószeres rusztikus pácok

Hordozóanyaguk szerves oldószer, színezőanyaguk pigment/ színezék (anilinfesték) kombináció. Felhasználásuk a rusztikus tölgybútorok elterjedésekor vált általánossá, amikor a cél az volt, hogy a pórusok színe legyen sötétebb a felületekénél: a pác felhordása után a felület törlésével a pórusokba berakódott pigmentek elszínezik azokat. A színezékek és pigmentek kombinációja előnyös, mivel a színezékek rosszabb fényállóságát a pigmentek javítják.

Ha a felület törlésére nem kerül sor, úgy a színezékek rajzolatot élénkítő hatását a pigmentek homogén pácképe ellensúlyozza. Az oldószeres rusztikus pácokat szórással vagy hengerléssel célszerű a felületekre vinni. A rostokat nem húzzák fel.

Olajpácok

Száradó növényi olajban elkevert lazúrozó pigmentek. A fa karakterét kissé elmossák, nem szívódnak be mélyen a fába, ezért sérülékenyek, könnyen eltávolíthatók. A fa pórusait nem duzzasztják. A színezésen túl a felületek olajos alapozását is elvégzik.

Viaszpácok

Viaszt, vizet, ammónium-hidroxidot, kátrányszínezéket és kálium-karbonátot (hamuzsírt) tartalmazó emulziók. Felhasználás előtt mindig jól fel kell rázni őket. A felületnek selyemfényt adnak. Nem hatolnak mélyen a fába, így könnyen felújíthatók. Főleg keményfa és furnérozott bútorfelületek fényezésénél, natúr lakkozásánál használhatók.

Lakkpácok

Híg műgyanta oldatban diszpergált pigmentek, melyek átmenetet képeznek a pácok és a színes lakkok (zománcok) között. A száradás utáni vékony lakkréteg nem biztosít megfelelő felületvédelmet. A kialakuló szín a rétegvastagság függvénye (így a rajzolatot is jobban takarják). A lakkpácok patinázó festékként is felhasználhatók lakkozott felületekre. A pácolásnak egyéb, hagyományos módszerei is ismertek.

A következőkben felsorolt eljárásokat elsősorban tölgy faanyagon lehet alkalmazni?

• Füstölés. Ammónia vagy szalmiákgőzök hatására bekövetkező színmélyülés.
• Lúgozás. Nátrium-hidroxid vagy kálium-hidroxid oldat felvitele után bekövetkező bámulás, mely erősen hangsúlyozza a pórusokat és a bélsugarakat.

A pácokkal szemben támasztott követelmények

Nedvesítő képesség

A pác hordozóanyaga és a fafelület közötti megfelelő mértékű adhéziót jelenti. Ennek híján a pácanyag nem terül megfelelően a felületen, az egyenletes felszívódás sem valósulhat meg, és a felületek így foltosak lesznek. Ez főleg vizes rendszereknél következhet be. A nedvesítő képesség fokozása szalmiákszesz (ammónium-hidroxid) adagolásával történik, mely a pác beszívódási mélységét is növeli.

Fényállóság

A fényigénybevétellel szembeni színállandóságot jelenti. Fény hatására a sötétebb árnyalatú színek fakulnak, a világos árnyalatúak alatt viszont a fafelület barnul (ez utóbbit UV abszorberek adagolásával lehet megelőzni). A fényállóság meghatározására általában az ún. „8 fokozatú kék skálát” alkalmazzuk, mely kék színnel színezett textília fény hatására bekövetkező színváltozásait tartalmazza. Az 1. fokozat a legalacsonyabb, a 8. fokozat a legmagasabb színállandóságot jelöli. Fapácok esetén a pigmentek fényállósága nagyobb: 7-8. fokozatú, míg a színezékek az 5-6. fokozatot érik el.

Vegyi stabilitás

Mivel a pácolt felületeket minden esetben felületkezelni kell, a színezőanyagnak ellenállónak kell lennie a lakkok összetételében szereplő különféle vegyületekkel szemben (híg savak, lúgok, formaldehid, peroxid stb.). Például sötét színek, magas színezőanyag-tartalom rontja a poliészterlakkok tapadását, ilyenkor izoláló alapozó alkalmazása szükséges; az alkoholokban oldható anilinfestékek nem alkalmazhatók politúrozás alá, mivel a gyantaoldat szesztartalma feloldja a pácot, és a felület foltos lesz stb.

A szépen, finoman megmunkált és tetszetős erezetű beltéri fafelületek többnyire színtelen lakkbevonatot kapnak. A faanyagok szerkezete azonban nem egységes, egyes fajták nagy, nyitott, mások apró, zárt pórusokkal rendelkeznek. Ha a felhordott lakk a fa pórusaiba kissé beszívódik, a festékbevonat egyenetlen lesz, és ezáltal esztétikai értéke csökken. A pórus méretét, alakját elsősorban a fafajta befolyásolja, amely egyben az alkalmazható pórustömítő anyagot is meghatározza.

Alapvető követelmény, hogy a pórustömítők színe a fa színével megegyezzen, ezáltal a javítás ne látszódjon meg. A felületre felhordva addig csiszoljuk az anyagot, míg csak a pórusokban helyezkedik el a pórustömítő. Ezért a másik fontos követelmény, amelyet a pórustömítőkkel szemben támasztunk: a jó csiszolhatóság. Ugyanakkor tartósnak és színtartónak is kell lenniük.

Vizes bázisú pórustömítők

Közönséges enyves festékek, melyeknek kötőanyaga kazein, enyv, keményítő vagy vizes diszperziós műgyanta. Töltőanyaga talkum, lenzin, habkőpor. Színezőként lazúrozó pigmenteket: umbrát és sziénát alkalmazunk. Olcsó, jól csiszolható, de vizes bázisú, ezért a fa pórusait duzzasztja, nagyobb bemélyedéseknél süpped, kireped.

Kereskedelmi forgalomban már kaphatók olyan vizes bázisú fugakitt oldatok, melyekbe a csiszolással leválasztott facsiszolatot keverhetjük, így az 5 mm-nél nem szélesebb hibákat javíthatjuk. Az előzőektől abban tér el, hogy színe megegyezik a javítandó fa színével.

Olajalapú pórustömítők

Kötőanyagnak lenolajat, standolajat, ricinusolajat, sovány olaj lakkot, vagy színtelen nitrolakkot alkalmazunk, melyekbe lazúrozó pigmenteket keverünk. Előnyös tulajdonsága, hogy a fa pórusait nem duzzasztja. Hátránya, hogy csak alapozott felületre hordható fel, különben foltossá teszi, elszínezi a fát. Kötőanyagából adódik, hogy nehezebben csiszolható, mint a vizes bázisú pórustömítő.

Nitrolakkal készített pórustömítő

Kötőanyagként levegőn száradó nitrolakkot, esetleg kétkomponensű lakkot, töltőanyagként a fa saját csiszolatát, valamint rozslisztet alkalmazunk. Mivel a saját facsiszolatot használjuk, így színe az eredeti fa színével megegyező lesz, a javítás nem látható. Hátránya, hogy csak alapozott felületre hordható fel. Különösen a kétkomponensű lakkal készített pórustömítő csiszolható nagyon nehezen.

Gyári előállítású pórustömítők

Már a kereskedelmi forgalomban is kaphatók felhasználásra kész pórustömítők. Vannak, amelyek natúr, pácolatlan és vannak, amelyek pácolt fafelületek pórustöltésére alkalmasak. Ezek olajos vagy műgyanta kötőanyagot tartalmazhatnak. Elsősorban nitrolakkok felhordása előtt alkalmazhatók. Furnérozott vagy kezeletlen forgács vagy panellemezekből készült termékek tömítésére diszperziós kötőanyagú, többféle színben kapható fagitt alkalmazható.

A folyékonyfa felhasználásra kész, pasztaszerű állapotban, gyári késztermékként kerül kereskedelmi forgalomba. A szakmában alkalmazott minden anyaggal összeférő oldószeres műgyanta kötőanyagot, töltőanyagot és lazúrozó pigmenteket tartalmaz. Kilenc alapszínben kapható. Elsősorban a fa felületi egyenetlenségeinek kitöltésére, repedések áthidalására, valamint nagy pórusú fafelületek pórustömítésére alkalmas.

Csak akkor célszerű tapaszokat alkalmazni, ha a végleges felületi simaság ezt mindenképpen megköveteli. A tapaszok ugyanis csökkentik a bevonat tartósságát, élettartalmát. Ennek oka, hogy a tapaszok pigment- és töltőanyag tartalma magas (60-70%), míg kötőanyagtartama csekély, mintegy 25%. Ezért a tapaszok nedvszívóbbak, rétegvastagságuk változó, az ellenálló képességük csekélyebb, mint egy hasonló összetételű festéké.

Alkalmazásuk fő követelménye, hogy a tapasz kötőanyagának jellege megegyezzen az alá-és fölé kerülő rétegek anyagával. Ezért a különböző kötőanyagú tapaszokat különböztetünk meg. Felhordásuk módja szerint késtapaszokról és szórótapaszokról beszélhetünk.

Olajos alapú tapaszok

Belső térben fa- és falfelület kiegyenlítésére alkalmazhatók. Kötőanyaguk lenolajkence, olajlakk, alkidgyantalakk, pigmentként ólomfehéret, horganyszürkét, litopont, töltőanyagként palalisztet, krétát, súlypátot tartalmaznak. A lenolajkence a jobb kenhetőséget, az alkidgyantalakk pedig a jobb és gyorsabb átszáradást biztosítja. Nagyon jól töltenek, vastagabb rétegben azonban nehezen száradnak, ezért egy-egy réteg vastagsága max. 0,5 mm lehet. A szükséges vastagságot több réteg felhordásával biztosíthatjuk. Szívó alapok esetében előzőleg alapozást kell végezni.

Cellulóz-nitráz alapú tapaszok

Pigmentekkel kevert nitrooldatok. Kötőanyaguk kis viszkozitású cellulóz-nitrátból, lágyítóból és maleinát gyantából áll. Pigmentként litophont, horganyfehéret és kevés vas-oxid-vöröset tartalmaz. Töltőanyagként pedig talkumot, palalisztet és blanc-fixet használnak. A nitrotapaszok gyorsan nagyon keményre száradnak, már egy órán belül csiszolhatok, nitro-, műgyanta és olajlakkokkal átfesthetők. Nehezen csiszolhatok, száradáskor zsugorodásra hajlamosak. Elsődlegesen fémeknél használják őket, de fára is felhordhatok.

Epoxigyantatapaszok

Az epoxigyantatapaszok megszilárdulva nagyon keménnyé és vízállóvá válnak. Minden típusú festékkel átfesthetők. Bedolgozhatóságuk több óra, kikeményedésűk lassú, alacsony léghőmérsékleten (+5 °C alatt) a kikeményedés leáll. Főleg beton és fémfelületek felületki­egyenlítésére használatosak. Egyes alkalmazásoknál üvegszövet vagy kevlár erősítéssel is felhasználhatók.

Poliésztertapaszok

A poliésztertapaszokat főleg nagyobb karosszériarészekhez alkalmazzák. Fémre, fára előzetes alapozás nélkül felhordhatok. Alkalmasak vakolatra, betonra és műanyagra is. Még szélsőségesen vastag rétegben is keményre száradnak. Kikeményedésűk gyors, a megkötött réteg rideg, de jobban csiszolható a felületük.

Poliuretántapaszok

Pigmenttartalmú alaplasztból és edzőből állnak. Kötési idejük rendkívül rövid. Jól töltenek, viszonylag könnyen csiszolhatok. Főként ásványi és fémes alapokra alkalmazhatók.

Szórótapaszok

A szórótapaszok alapozott, késtapasszal átvont, megfelelően megmunkált felületre alkalmazhatók, amennyiben a felülettel szemben mikrosimaság a követelmény.

Felépítésük, összetételük megegyezik az ugyanolyan márkanevű késtapasszal, de kötőanyagtartalmuk sokkal nagyobb. Jól szórható, jól terülő, kifogástalanul tapadó termékek. A szórótapasszal kialakított felületek mattra száradnak, kemények, és jól csiszolhatók.

A csiszolópapírok és vásznak hordozóanyagra felragasztott, ásványi eredetű vagy mesterséges anyagú csiszolószemcsék, esetleg valamilyen bevonattal ellátva.

A csiszolószemcsék anyaga meghatározza a szemcsék keménységét, kopásállóságát és szívósságát. A természetes vagy mesterséges eredetű szemcsék keménységének kifejezésére a Mohs-féle skálát alkalmazzuk. Ez 1-től 10-ig terjedő relatív mérőszámokat tartalmaz, melyek a gyémánt 10-es mérőszámú keménységi értékéhez vannak viszonyítva.

Régi, mázolt felületeknél alkalmazzuk, ha az lakk- vagy zománcréteggel bevont. Ekkor lakkbenzinnel erősen hígított sovány festékkel addig csiszoljuk a felületet, míg a régi festékréteg fényét nem veszti. A két anyag között súrlódás jön létre, és a keletkező hő hatására a gyanták egymáshoz sülnek. így nem tud az új réteg levelesen leválni, a bevonat tartós lesz. A kereskedelmi forgalomban kapható mesterséges habkő gondosan szitált homokkőből készül, melyet agyaggal keverve csonka gúla alakúra préselnek, szárítanak és égetnek.

Keménységi fokozatát római szám, szemcsefinomságát arab szám jellemzi:

• I. puha.
• II. középkemény.
• III. kemény.

Kemény, finom felületek megbontásához alkalmazzuk. Hátránya, hogy a tapadó szennyeződésektől (pl. zsírosság) erősen kopik, és a lekopott szemcsék a festékben maradnak. Ez a tulajdonsága azonban bizonyos esetben előny is lehet, mert a festékben maradt szemcsék tovább koptatnak. Előnye, hogy kész felülettel rendelkezik, és nem zsírosodik el.

A természetes habkő őrölt, iszapolt pora a habkőpor. Nedves csiszoláshoz alkalmazzák, selyemfényű csiszolt felület készíthető vele. Pórustömítőként is használják. Hab-kőport tartalmaznak a különböző gyárilag készített pórustömítő anyagok is. A csiszolószemcsék anyaga lehet például természetes és mesterséges habkő, kvarc, kova, üveg, szilícium-karbid (karborundum), elektrokorund.

A leggyakrabban alkalmazott csiszolószemcse anyagok az alábbiak:

• Üveg. Közönséges nátronüveg zúzaléka, mely zöldesfehér színű. A darabolás következtében számtalan éles éllel rendelkezik.
• Szilícium-dús gumók vagy réteg alakjában, főleg üledékes kőzetekben található. Szürkés színű, egyenetlen vagy kagylós törésű, kemény kőzet (KO).
• Mesterséges korund, melyet timföldből ill. bauxitból állítanak elő. Keménysége meghaladja a természetes korundét, annál szívósabb. Szemcséi ék alakúak. Színe a világosbarnától a sötétbarnáig terjed. Előállításától függően megkülönböztetünk nemes elektrokorundot (KA), elektrokorundot (KB) és másodrendű elektrokorundot (KC).
• Szilícium-karbid. A legkeményebb csiszolószemcse. Kvarc és koksz együtt olvasztása útján keletkezik. A színtelen kristályait a felesleges vastartalom zöldre (SCZ), a szükségesnél több széntartalom feketére (SC) színezi. Csiszolóképességük azonos. A szilícium-karbid csiszolás közben szilánkosra törik, és újabb csiszolásra alkalmas élek keletkeznek.

A szemcsefinomság a szemcsék méretét fejezi ki. A tényleges méretek helyett relatív mérőszámokat használunk, melyeket szemcseszámnak is nevezünk. Ennek a kiszámolása úgy történik, hogy a 25,4 mm-t (= 1 coll) elosztjuk a szemcse mm-ben kifejezett valódi méretével, mely megegyezik az osztályozási frakció szitájának a lyukméretével. Minél finomabb a szemcseméret, annál nagyobb lesz tehát a szemcseszám. A faipari gyakorlatban alkalmazott szemcsetartomány a 16-300-as, amely az 1,59 mm-től a 8,5 mikrométerig terjedő valós méreteknek felel meg. A szemcsefinomságot, a szemcsék anyagát és a műveletek számát a csiszolási feladat szerint kell megválasztani.

Csiszolópaszták

A csiszolópaszták a festékbevonatok kisebb egyenetlenségeinek lecsiszolására szolgáló anyagok. Csiszolóanyagként kovaföldet, habkőport vagy egyéb csiszolóanyagot tartalmaznak, melyet viasz- vagy paraffinemulzióba kevernek. Általában a kész festékbevonatok finomcsiszolásához alkalmazzák őket.

A felületek gyantamentesítését követően számítani kell arra, hogy magasabb hőmérsékleten a gyanta utánfolyhat az alsóbb rétegekből. Az oldószerek tűzveszélyes, egészségre ártalmas szerves anyagok. Hátrányuk, hogy száradás után a felületen vékonyan eloszló gyantaréteg marad, valamint mérgező hatásuk miatt felhasználásuk körültekintést igényel.

Gyantaoldószerek:

• Denaturált szesz (spiritusz).  A denaturált szesz ipari etil-alkohol, melyet különféle szerekkel fogyasztásra alkalmatlanná tesznek (rossz íz- és szaghatás). Víztisztaságú folyadék, tűzveszélyes, és gőzei hosszabb időn át belélegezve bódító hatásúak.
• Aceton. Víztiszta, átlátszó, aromás illatú, kiváló oldóhatású, gyors párolgású, könnyen gyulladó folyadék. Vízzel és alkohollal is elegyíthető. Az egészségre ártalmas.
• Terpentinolaj. A fenyőfélék gyantájának desztillációsával előállított főtermék (a melléktermék a rideg kolofónium). A fenyőgyanta mellett olajok, viaszok oldószere.
• Benzin. Víztiszta, jellegzetes szagú, tűzveszélyes és az egészségre ártalmas folyadék.
• Benzol. Víztiszta, kellemes illatú folyadék. Alkohollal elegyített keverékként is alkalmazható. Tűzveszélyes, az egészségre ártalmas.
• Oldószerkeverékek. Gyantamentesítésre a leggyakrabban alkalmazott anyag az ún. nitrohígító. Ez alkoholok, észterek és aromás szénhidrogének elegye. Víztiszta, gyorsan párolgó, kellemetlen szagú, tűzveszélyes és mérgező anyag.

Az elszappanosító szerek lúgos anyagok, melyek a gyantát vízben oldhatóvá teszik, így az a felületből kimoshatóvá válik. Az elszappanosított gyanta mechanikai úton, pl. kefékkel is eltávolítható. A gyantamentesítést követően a felület lúgosságát gyenge ecetsavas átmosással semlegesíteni kell.

Gyanta elszappanosító szerek:

• Nátrium-karbonát (szóda). Vízben jól oldódó, színtelen vagy fehér kristályos anyag. Lúgos kémhatású vizes oldatával 6%-os koncentrációban lehet gyantamentesíteni.
• Kálium-karbonát (hamuzsír). Nevét onnan kapta, hogy régen az elégetett fa hamujából állították elő. Gyantamentesítésre a nátrium-karbonáthoz hasonlóan használható.
• Kenőszappan. Magas zsírsavtartalmú, kenőcsszerűen kenhető anyag. Elszappanosításra 3%-os, forró vizes oldatát lehet alkalmazni.
• Szalmiákszesz (ammónium-hidroxid). Kiváló nedvesítő képessége miatt mélyen a felületekbe szívódó anyag.

A legtöbb fém szabadon lévő felületén az idő múlásával elváltozások jönnek létre, amelyek következében a fém tönkremegy, vagy jelentősen veszít használati értékéből.

A legtöbb fém érceiben oxigénnel, vízzel, kénnel, foszforral vagy szénnel kapcsolódva található meg. Ezeket a kötéseket az érc feldolgozásakor jelentős mennyiségű energia felhasználásával fel kell bontani ahhoz, hogy a gyártás végeredményeként tiszta fémet kapjunk. Az anyagok – így a fémek is – igyekeznek visszajutni eredeti állapotukba. Ez a jelenség a legfőbb oka a fémes anyagok korróziójának.

Amikor a frissen előállított tiszta vas érintkezésbe lép a levegő oxigénjével, megpróbálja a ráerőltetett tiszta állapotot megszüntetni, ezért reakcióba lép az oxigénnel, és megindul a jól ismert rozsdásodási folyamat. A színvas és az acél a levegő és a jelenlévő nedvesség hatására korrodálódik. A korrózió a vas felületén kezdődik, és fokozatosan terjed a keresztmetszet belseje felé. Ennek a terjedésnek az az oka, hogy a vas-oxid réteg nem zárt, és nem tömör felületű. így az oxigén mindig akadálytalanul tud hozzáférni a még tiszta (érintetlen) fém felületéhez.

Néhány fémnél a felületen kialakuló vékony oxidréteg gátolja, hogy a fém mélyebb részei tönkremenjenek. Ebből adódóan ezek élettartalma jóval hosszabb, és a korrózióvédelem nem kerül költségbe. Ilyen például a réz, a horgany vagy az alumínium.

Szerves, oldószeres festékeltávolítók

A szerves, oldószeres festékeltávolítók a régi festékrétegek oldás útján történő eltávolítására alkalmasak. Míg a lúgos maratószerek hatása kémiai reakción alapul, addig az oldószertartalmú maratószereknél a festékfilm feloldása és megpuhítása révén fizikai folyamat megy végbe.

Ezek a szerek mindig gyári késztermékek. Olyan oldószereket tartalmaznak, amelyek az olajat, gyantát, műgyantát oldják. Az oldóhatást a régi festékréteg felgyűrődéséről, felhólyagosodásáról lehet felismerni. A feloldott festékréteget még nedves állapotban, azonnal el kell távolítani.

Oldószeres festékeltávolítók

Az oldószeres maratószerek cellulóz-észterekkel, cellulóz-éterekkel vannak besűrítve. Az oldószer gyors elpárolgásának megakadályozására sűrített paraffinokat tartalmaznak. Mivel a paraffin soha nem szárad meg, ezért maratás után a felületet denaturált szesszel vagy benzinnel le kell mosni. Az emulgeátorokat tartalmazó marató folyadékokat vízzel lehet lemosni. Az oldószeres maratóanyagokkal kezelt felületek festését közvetlenül az oldószer elpárolgása után el lehet végezni. Vizes után mosás esetén meg kell várni a száradást.

Alkalmazásuk előnyei:

• Nem színezik a fát.
• Fapótló anyagoknál is alkalmazhatók.
• Száradási idejük rövid.

Alkalmazásuk hátrányai:

• Drágák.
• Egészségre ártalmasak.
• Robbanásveszélyesek. (A biztonsági előírásokat be kell tartani!)

Kombinált festékeltávolítók

A kombinált festékeltávolítók oldószereket, lúgokat és vizet tartalmaznak. Mindkét csoport előnyös tulajdonságait ötvözik. Rendkívül maró hatásúak, erősen mérgezőek.

Az építőipar sokféle fémet alkalmaz. A különböző fajtáit felhasználják a szerkezetépítésben, az állványok és zsaluzatok készítésénél, valamint az épületgépészeti rendszerek összeállításánál is. Az alábbiakban a legfontosabb fémekkel részletesen foglalkozunk.

1. Vas

A vas a földkéregben megtalálható anyagok közül a negyedik leggyakoribb elem. Mivel elemi formában nem fordul elő, ezért a különböző vasércekből állítják elő. Gyártás során a kötött formában lévő fémet el kell választani a meddő kőzettől. A tiszta vas elemi formában nem használható fel, mert lágy és törékeny. Az ipari felhasználás céljára ezért különböző anyagokkal kell ötvözni. A legfontosabb ötvözőelem a szén, mert döntő hatása van a szilárdságra, olvaszthatóságra, önthetőségre és kovácsolhatóságra.

2. Acél

Az acélt nyersvasból állítják elő acélművekben. Olvadáspontja magasabb, széntartalma kisebb, tisztasága és szívóssága nagyobb, mint a nyersvasé. Az acél az anyag nagyobb hőmérsékletén is alakítható (melegalakítás), valamint a megszilárdult állapota után is (hidegalakítás). A hazai gyakorlatban az acélfajtákat a felhasználás szerint szokás csoportosítani. Ez egyben az ötvözök mennyiség szerinti csoportosításának is megfelel. Szerkezeti acélok,melyek főleg építőmérnöki szerkezetek (hidak, tartószerkezetek, tartályok, adótornyok, állványok stb.) és közlekedési eszközök (hajók, vasúti kocsik stb.) alapanyagai.

Alapvető követelmény velük szemben, hogy jól alakíthatók, nagy tömegben gazdaságosan előállíthatók legyenek. A szerszámacélok jó kopásállóságúak, nagy szilárdságúak (3.7. ábra). A szilárdság mellett a hőkezelhetőség, a keménység is fontos. Ötvözött és ötvözetlen minőségben lehet előállítani ezeket az acélféleségeket. Az ötvözetlen szerszámacélokat kb. 800°C-os hőmérsékleten edzik, felületük kemény, a magjuk azonban edzetlen, de szívós marad.

A különleges acélok egyes iparágak vagy szerkezetek speciális követelményeinek figyelembevételével készülnek. Általában ötvözöttek. A korrózió és saválló acélok olyan ötvözetek, amelyek a különböző kémiai hatásoknak ellenállnak. Az építőiparban elsősorban a rögzítőelemek készülnek ilyen anyagból. A korrózióállóságot 12%-nál nagyobb krómtartalmú ötvözéssel lehet előállítani. A savállóságot 18%-nál nagyobb króm és 8%-nál nagyobb nikkelötvözéssel lehet elérni. A kopásálló acélokat elsősorban a gépipar alkalmazza (csapágyak, tengelyek, gépalkatrészek készítésénél). A kemény mangánacél kb. 1,2% szenet és legalább 12% mangánt tartalmaz.

3. Alumínium

Az alumínium a földkéreg 7,45%-át alkotja. Színtiszta állapotban nem fordul elő, leggyakoribb ásványi hordozója a bauxit, amelyet hazánkban is bányásztak. Az alumínium a hőt és az elektromosságot jól vezeti, de nem mágnesezhető. Az arany, az ezüst és a réz után a negyedik legjobb vezető. A felületén az oxigén hatására vékony oxidréteg keletkezik, amely a későbbiekben védi a fémet. Az oxidréteg különböző eljárásokkal (pl. eloxálás) erősíthető, ezáltal esztétikus felület alakul ki. Jól ellenáll a légkör korróziójának, a víz és a szénsav hatásainak. A kémiai hatásokkal szemben elsősorban a tiszta alumínium az ellenálló. A növekvő tisztasággal az alumínium szilárdsága csökken, nyújthatósága és korrózióállósága nő.

Az alumínium jellemzői

Az alumínium kis szilárdságú, lágy fém, hideg megmunkálással könnyen alakítható. A hidegalakítás hatására keményedik, szilárdsága növekszik. Forgácsolása nehéz. Mechanikai tulajdonságai hő hatására lényegesen megváltoznak. A húzószilárdság kb. 300°C-ig folyamatosan csökken, a szakadási nyúlás és a harántkontrakció megnő. Az alumínium anyagokat, illetve elemeket csak különleges hegesztési eljárással lehet egymáshoz kötni. Ehhez megfelelő oxidoldó forraszanyagra és védőgázos hegesztőberendezésre van szükség. Az alumínium forrasztását, illetve hegesztését általában üzemi körülmények között szokták végezni.

Az alumínium is ötvözhető fém (csekély mennyiségű magnéziummal, mangánnal, szilíciummal, horgannyal, nikkellel, krómmal stb.). Az ötvözéssel szilárdsága általában nő, az elektromos vezetőképessége és a korrózióállósága csökken. Az ötvözött alumíniumok melegen és hidegen is jól alakíthatók. Az alumíniumötvözetek előnyös tulajdonsága, hogy sűrűségük csak harmada az acélénak, és a korrózióval szemben ellenállóak. A kis rugalmassági modulus (7><10⁴ N/mm²) miatt azonban nagyobb a lehajlásuk, valamint kihajlásra érzékenyek. A hőtágulási együtthatójuk is kétszerese az acélénak, ezt például külső burkolatok esetében figyelembe kell venni. Megjegyezzük, hogy lényegesen drágább anyagok, mint az acél.

Az építőiparban használt egyéb fémek

A réz igen szívós nehézfém, jól kovácsolható, hengerelhető, húzható, de nem önthető. A hőt és az elektromos áramot jól vezeti. Szabad levegőn oxidálódik, ez a réteg védi a fém felületét. E tulajdonsága miatt tetőfedő anyagként is jól használható. A rézből készült szerkezeti elemeket jól lehet forrasztani. Az építőiparban bádogosszerkezetek, víz- és villamosvezetékek készítésére használják. A sárgaréz a természetben megtalálható vörösréz és a horgany ötvözete.

Az ólom a legnehezebb, ezüstfehér fényű, lágy fém. Felületén szürke oxidréteg keletkezik, amely védi a további oxidációtól. Az ólom szabad levegőn nagyon tartós, ezért a tetőszigeteléseknél is jól használható. Agresszív talajvizek esetén vízmedencék és épületek vízszigeteléseként alkalmazzák. Az ólom jól forrasztható fém.

Az ón fehér színű, kristályos szövetszerkezetű fém. Hidegen jól hajlítható, 200°C-os hőmérsékleten viszont rideggé válik. A felületét a savak és a lúgok megtámadják. Az ón -20°C alá hűtve olyan átalakulásokat szenved, hogy bármilyen erő hatására szétporlad. Az ónt ötvöző-ként acéltárgyak, lemezek, csövek korrózióvédelmére használják.

A horgany kékesfehér színű, sima felületein csillogó fém. 90-120°C-os hőmérsékleten lágy és jól alakítható, szobahőmérsékleten és 200 °C felett rideg tulajdonságú. A szabad levegőn a horgany felületén mattszürke, majd később fehér színű oxidréteg keletkezik, amely védi a további oxidációtól. A savak és lúgok a horganyt oldják. Hőtágulása nagy, jó elektromos vezető, és jól önthető. A horganyt lemezek, szalagok és huzalok gyártására, valamint horganyzott és tűzi horganyzott felületbevonásra használják. Ötvözőanyagként is gyakori.

A fémek kapcsolása

Az építőipari felhasználás során a fémes szerkezetek szerelt jellegűek, vagyis az egyes elemeket kapcsolni kell egymáshoz.

Az elemek összekapcsolása az alábbi okokból adódhat:

• Iránytörés a szerkezetben.
• Toldás a szerkezetben.
• Gyártás, szállítás, szerelés miatt.
• Különböző anyagú elemek találkozásánál.

Az oldható kötések

Oldható kötésekről akkor beszélünk, ha a szerelés után a létrejött kötést roncsolás nélkül lehet oldani, és utána újból kialakítani. Az oldható kapcsolatok legfontosabb előnye, hogy a szerkezeti elemek anyagában nem alakul ki káros elváltozás.

Oldható kötés a csavarkötés, amelyet korábban ideiglenes szerkezetek készítéséhez alkalmaztak, ma már azonban végleges kötések is készülhetnek így. Előnye, hogy az elemek összeszerelése gyorsan, minden segédeszköz nélkül bárhol, állandó minőséggel elvégezhető. A szerkezetek bontása, cseréje is könnyebb oldható kapcsolat esetén.

A sima csavarok csavarszárból és az erre felcsavarható anyás csavarból állnak. A feszített csavarok beépítésénél az erőátadás a megfelelően kialakított felületek közötti súrlódással jön létre. Tipikusan oldható a különböző csőállvány elemek közötti anyás csavarral és kiegészítő elemmel készült kapcsolat, az elhelyező állványok oszlopainak leeresztő szerkezete, valamint a keretes állványok elemeinek kapcsolata.

A nem oldható kötések

A nem oldható kötéseknél az alkotóelemek kapcsolata sérülésmentesen nem szüntethető meg. A forrasztás az a nem oldható kötési eljárás, amely során a szilárd fémszerkezeti elemeket egy alacsonyabb olvadáspontú, olvadt fémötvözettel kötik össze. A legtöbb fém összeköthető így. A forrasztási hőmérséklet általában alacsony. A kialakult kötések tömörek, vezetik a hőt és az áramot.

Szegecselés

Szegecseléskor az izzásig hevített szegecseket befűzik a furatba, és szegecselőkalapács segítségével kialakítják a szegecs fejét, miközben a szára zömökebb lesz.

Ezt a kötést általában hídszerkezetek (pl. Szabadság híd) elemkapcsolatainál alkalmazzák.

Hegesztés

A hegesztett kötés az elemeket jól rögzíti egymáshoz. A hegesztést gyorsabban lehet végrehajtani, mint a szegecselést. Hátránya, hogy a kötés minősége csak nehezen ellenőrizhető, és csak korlátozott időjárási körülmények között végezhető.

A hegesztés a következő okokból rendszerint költséges:

• Külön szerelőállványra van szükség.
• Elektromos áramot kell biztosítani.
• Ideiglenes alátámasztást kell biztosítani.
• Az elkészítés több időt igényel.

A varratokat kézi ívhegesztéssel, por alatti és védőgázas ívhegesztéssel lehet kialakítani. A bevont elektródás kézi ívhegesztés a hegesztési eljárások egyik legegyszerűbb formája. A folyamatban egy leolvadó fémelektróda az áram vezetése és az ív tartása mellett a kötés anyagát is képezi. A bevont elektródás ívhegesztés hátránya, hogy a munkát az elektródacserék miatt gyakran meg kell szakítani.

A por alatti ívhegesztés során az automatikus előtolású hegesztőhuzal előtt egy tölcsér adott összetételű, szemcsés hegesztőpor réteget szór le kb. 3 cm vastagságban. Az elektromos ív, valamint a varrat a por alatt, a por anyagának gőzburkában jön létre. A por alatti hegesztés berendezései teljesen automatizáltak. A technológia miatt a varratok csak vízszintes helyzetben készülhetnek.

Gyakorlati szempontból a fémeket nagy szilárdságuk, szívósságuk, sokoldalú felhasználhatóságuk teszi az ipar és általában a modern kori civilizáció egyik legfontosabb anyagává. A periódusos rendszer kb. 2/3-át a fémek teszik ki, így az elemek között elfoglalt nagyságrendi szerepük miatt is nagy a jelentőségük. Az építőipar sokféle fémet és fémötvözetet használ fel különböző célokra.

A fémek és ötvözeteik fémes fényűek, szobahőmérsékleten szilárdak, és kristályos szerkezetűek. A fématomok meghatározott elrendezést alakítanak ki, és elemi cellákba rendeződnek. Az elemi cellák egymáshoz kapcsolódva térrácsot képeznek . A fémek szilárd állapotában az atomok szabályosan helyezkednek el, a térrácsnak megfelelő elrendezésben.

A hőmérséklet emelésének hatására az atomok rezgőmozgása felgyorsul, a rácsszerkezet felbomlik, a fém megolvad, és cseppfolyós állapotúvá válik. Hűtés hatására a fémolvadékban lelassul az atomok mozgása, ismét hatni kezdenek a térrácsra jellemző erők, és elkezdődik a visszarendeződés. A hűtés sebességének nagysága befolyásolja a fémek későbbi, szilárd állapotban létrejövő szilárdsági tulajdonságait.

Fémek átalakításának folyamata

A fémek alakításánál a külső erők hatására deformáció következik be, amely bizonyos mértékű alakváltozást eredményez. Az alakíthatóság mértéke attól függ, hogy a térrácsszerkezet milyen ellenállást fejt ki az elcsúszással szemben. Jól lehet alakítani a lapközepes és térközepes elrendezésű rácsszerkezettel rendelkező fémeket. Ilyen az alumínium, a réz és a vas. Az építőipar is jellemzően ezeket az anyagokat használja. Rosszul alakíthatók azok a fémek, amelyek rácsszerkezetében hexagonális elrendezés jön létre. Ezek a fémek ridegek, nehezen megmunkálhatok, hajlamosak a törésekre. Ilyen anyag például a horgany.

Különböző fémek hővezetése

A fémek a kisebb erők hatására rugalmas alakváltozást szenvednek, a rácsszerkezetben az atomok távolsága megnő.

A terhelés megszüntetése után a rácsszerkezet visszanyeri eredeti alakját. Nagyobb erők hatására képlékeny alakváltozás következik be, és a fém egy bizonyos terhelés után elszakad.

A fémek jó elektromos vezetők. Amikor a fémből készült vezetőt feszültség alá helyezzük, az elektronok a rácsszerkezetben a feszültségforrás pozitív pólusa felé kezdenek el vándorolni. Ezt elektromos áramnak nevezzük.

A jó hővezetés jellemző a fémekre. A fémből készült lapok egyik végét melegítve azt tapasztaljuk, hogy a másik vége az anyagtól függő gyorsasággal felmelegszik. Emiatt egy kis részen hőterhelésnek kitett fémszerkezet teljes bevonati rendszere fokozott igénybevételnek van kitéve. A festékek fémekről égetéssel való eltávolítása a hővezetés miatt balesetveszélyes.

A fémek ötvözetei

A hétköznapi gyakorlatban felhasznált fémek anyaga legtöbbször nem színfém, hanem valamilyen ötvözet. Az ötvözetek elterjedését az is segíti, hogy színfém a természetben található anyagokból nehezen állítható elő.

A folyékony állapotú fém és más fém vagy nemfém összekeverésekor ötvözet jön létre. Az ötvözéssel meg lehet változtatni a szerkezeti anyagok bizonyos tulajdonságait. Az ötvözés szempontjából különösen azok az ötvözetek fontosak, amelyek alkotóelemei olvadt állapotban oldódnak egymásban. Ebben az esetben az alapfém és az ötvözőfém függvényében különböző rácsszerkezet alakul ki. Az építőiparban leggyakrabban használt acél tulajdonságait is módosítani lehet. A legfontosabb módosító elem a szén. Növeli az acél szilárdságát, keménységét, kopásállóságát.

Amit a fémekről tudni kell!

Csökkenti ugyanakkor az alakíthatóságot, hegeszthetőséget és a korrózióval szembeni ellenállást. A mangán, a szilícium, a króm, a vanádium és a titán növeli a szilárdságot, a kopásállóságot, a korrózióval szembeni ellenálló képességet és a megmunkálhatóságot, de rontja a hegeszthetőséget.