• fa
• fafelület

Felületkezelő anyagok: viaszok; természetes, mesterséges gyanták fafelületekre

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.