|

Лакокрасочные материалы для дерева: виды и особенности
Лакокрасочные материалы для дерева: виды и особенности
Знаете ли вы, что лакокрасочные материалы для дерева — это минимум 5-10 % общей стоимости столярных изделий? А «визуально» качественные ЛКМ способны из дешевого шкафа или двери сделать дорогое изделие. Таковы данные, полученные в ходе эксперимента, проведенного одним из статусных производителей лакокрасочных покрытий для мебели. Суть заключалась в следующем: два одинаковых изделия покрывали разными ЛКМ: первый дешевым (пусть, 5 % от стоимости изделия), второй дорогим (10 % цены изделия). Вот этот второй предмет несколько фокус-групп оценивали дороже первого… в 4 раза!

Мы начинаем серию публикаций о ЛКМ для древесины — красках и эмалях, лаках, маслах и восках, морилках (бейцах). Рассказываем:

• о видах, типах лакокрасочных материалов;
• их преимуществах и недостатках;
• самых безопасных, экологичных лаках и красках для дерева;
• и о том, почему нельзя просто взять и покрыть любым составом древесину любой породы и т.д.

Возможно, вы найдете объяснение своим неудачам, а значит, предупредите их повторение. Мы работаем с деревом давно, поэтому уверены: чтобы правильно выбрать лакокрасочную систему для него, нужно знать не просто названия материалов, а саму их суть. Поэтому начнем с ЛКМ для мебели и внутренних работ по дереву в целом.

ЛКМ по дереву: общий состав

Лакокрасочные материалы для древесины, в общем, имеют достаточно сложный состав. И от него зависят защитные, эксплуатационные, эстетические и экологические свойства покрытия. Скажем о некоторых компонентах вкратце.

Пленкообразователи — именно они и создают прочную и долговечную пленку (прозрачный или окрашенный слой) на поверхности древесины. Эти пленки могут быть:

• превращаемыми — за счет испарения растворителя образуется плавкая пленка. Такую можно смывать растворителем, легко устранять дефекты;
• непревращаемыми — за счет реакции отверждения самого пленкообразователя и испарения растворителя образуется неплавкая и нерастворимая пленка. Такую полностью не смыть растворителями, и для исправления дефектов необходимо снять брак механическим способом.

Пленкообразователи для ЛКМ по дереву это нелетучие органические вещества. Наиболее известные из них:

• натуральные, полунатуральные, синтетические масла и олифы;
• природные смолы (шеллак, янтарь, канифоль, бензойная, копал и т.п.) — почти вытеснены;
• синтетические полимеры: полиуретаны, полистиролы, поливинилацеты, перхлорвинилы, полиакрелаты, фенолформальдегиды, карбамидоформальдегиды, полиэфиры и т.д.;
• искусственные полимеры (не путать с синтетическими!): эфиры целлюлозы (нитроцеллюлоза: коллоксилин и пироксилин);
• воски растительного (карнаубский), животного (пчелиный), минерального (парафин, церезин) происхождения;
• белковые (казеины, глютины) — практически вытеснены.

Чаще в одной краске, лаке и т.д. используют несколько пленкообразователей. Например, нитроцеллюлозные сочетают с синтетическими.

Пленкообразующая система — такое состояние пленкообразователя, которое позволяет добавлять в него другие составляющие ЛКМ. Некоторые пленкообразователи не требуют растворителей (однофазные), другие являются растворами или дисперсиями (двухфазные).

Растворители — вещества, которые растворяют пленкообразователь и испаряются в процессе образования пленки, вызывая ее физическое отверждение. В качестве растворителей ЛКМ для древесины практически всегда используют сложносоставную «смесь», в которую могут входить:

• ароматические углеводороды (ксилол, стирол, сольвент, толуол, и др.);
• кетоны (ацетон, метилизобутилкетон, метилэтилкетон, циклогексанон);
• нефтяные углеводороды (керосин, бензин, уайт-спирит, лигроин и пр.);
• простые эфиры (бутилцеллозольв этилцеллозольв и т.д.);
• спирты (бутиловый, изопропиловый, этиловый и пр.);
• сложные эфиры уксусной кислоты (амилацетат, бутилацетат, этилацетат и т.п.);
• терпены (скипидар);
• хлорированные углеводороды (ди-, трихлорэтан др.).

Разбавитель (не путать с растворителем!) — не растворяет пленкообразователь и не разрушает его структуру, но доводит ЛКМ до оптимальной вязкости. В роли разбавителей выступают растворители, но с четким соблюдением правила: разбавитель должен испаряться быстрее растворителя. Требует точной дозировки.

Каждому типу пленкообразователей соответствует свой состав растворителя и разбавитель. Причем подбирают их не только по совместимости с пленкообразующей системой, но и по скорости испарения (или температуре кипения).

Испарение растворителей/разбавителей из пленки происходит по эндотермическому типу, т.е. с поглощением тепла. Соответственно, сохнущая пленка сильно охлаждается. И если скорость испарения растворителя слишком велика, покрытие может быть безнадежно испорчено. Например, можно получить помутнение поверхности, повеление, шагрень (апельсиновую корку) и даже «сворачивание» ЛКМ. При низкой скорости испарения может возникнуть рябь.

Все разнообразие ЛКМ для мебели и древесины можно разделить следующим образом:

• составы на органических растворителях;
• водоразбавляемые (водорастворимые и вододисперсные).

! Водные краски тоже содержат органические растворители.

Отвердители — вступают в реакцию с пленкообразователем и вызывают его химическое отверждение. Применяются в таких ЛКМ для дерева, как ПУР, эпоксидные лаки и т.п. Требуют очень точного расчета количества.

Красители — натуральные и синтетические растворимые вещества, обладающие способностью окрашивать различные материалы. Зачастую для проникновения и закрепления на материале красители используют совместно с протравами. Как правило, ЛКМ с красителями в составе образует прозрачное цветное покрытие. Натуральные красители для дерева — вещества растительного (сафлор, куркума, индиго) и даже животного (кармин и кошениль) происхождения. В настоящее время они практически вытеснены синтетическими. Красители в целом подразделяют на:

• кислотные (анионные);
• активные;
• прямые (субстативные);
• металлокомплексные.

Пигменты — практически нерастворимые органические или минеральные вещества в виде тонкодисперсных порошков (паст), цветные или бесцветные. Обладают большей укрывистостью в сравнении с красителями. Можно отметить охру, сурик, умбру, графит, алюминиевую пудру, сажу, белила, оксиды хрома, оксиды и соли железа и т.д. Иногда под красителями понимают пигменты, хотя это неверно.

Наполнители — дисперсные нерастворимые вещества, практически не окрашивающие древесину (например, тальк). Используются для улучшения светостойкости покрытий, придания лакокрасочным составам оптимальной консистенции.

Пластификаторы — малолетучие вещества, которые вводят в ЛКМ для снижения внутренних напряжений в пленке, придания готовым покрытиям эластичности, морозостойкости.

Все другие компоненты образуют группу аддитивов или технологических (функциональных) добавок. Их вводят в состав в малом количестве — 0,02…3-5%. Некоторые из них перечислены ниже.


 Добавка   Свойства
Сиккативы    Сушащие вещества, ускоряют высыхание пленки. Переизбыток или недостаток критичен.
Пеногасители    Способствуют удалению из свежей пленки газов, что предотвращает появление дефектов (пузырьков, «кратеров»).
    Диспергаторы   Смачивают частицы пигмента.
Загустители   
Снижают разбрызгивание, применяются для вододисперсных ЛКМ.

Виды покрытия для дерева

По типу (виду) покрытий для дерева и назначению ЛКМ в целом подразделяют на:

• бейцы (морилки, протравы),
• лаки,
• краски,
• эмали,
• масла,
• воски,
• шпатлевки,
• грунтовки.

Лаки — растворы пленкообразователя (натуральной или синтетической смолы) в воде или органических растворителях, которые после нанесения на обрабатываемую поверхность высыхают, образуя твердую прозрачную пленку. «Классика» в виде глянцевых (блестящих, сверкающих) лаков сегодня мирно сосуществует с матовыми.

Вообще, русское слово «лак» имеет древнее происхождение и пришло к нам из санскрита, в котором означает буквально «сто тысяч». Дело в том, что известный натуральный продукт шеллак — это секрет желез лаковых щитовок, и требуется очень-очень много таких насекомых, чтобы получить «значимое» его количество.

Однако, приобретая лаки иностранного производства, помните, что на немецком языке лак называется Firniss, на английском — varnish, на французском —vernis.

Краски — суспензии пигментов (и иногда красителей) в пленкообразователе (связующем). После высыхания образуют непрозрачную твердую пленку. Эмали — суспензии пигментов в лаке. После высыхания образуют непрозрачные пленки. В отличие от лаков, краски и эмали подходят для дерева с дефектами, поскольку позволяют скрыть видимые недостатки материала.

Грунтовки — составы, применяемые для повышения адгезии между слоями лакокрасочной системы. Шпатлевки — составы, используемые для выравнивания обрабатываемой поверхности перед окраской.

Лакокрасочные системы — совокупность всех слоев ЛКМ, последовательно нанесенных на обрабатываемую поверхность. Системы подбирают, исходя из совместимости каждого из слоев друг с другом.

Из всего разнообразия видов красок, лаков, морилок для дерева лучшим образом подходят системы следующих видов:

• нитроцеллюлозные (НЦ);
• кислотоотверждаемые (КИ);
• полиуретановые (ПУР);
• ненасыщенные полиэфирные (ПЭ);
• отверждаемые ультрафиолетовым УФ или электронным (ЭИ) излучением;
• водные.

Мы работаем, в основном, с бейцами, двухкомпонентными полиуретановыми системами, натуральными маслами — они дружелюбны к окружающей среде и человеку, долговечны, позволяют создавать эффектные покрытия на древесине. Заказчикам и нам очень нравится итоговый результат.

Конечно, применяем и ПЭ, НЦ, акриловые системы. Например, комод-реплика Лелльманна предполагал создание «пластилинового эффекта», чего априори невозможно добиться «тонкослойными» системами. Другой пример — окна на заказ. Не все хотят «под лак», кому-то нравится «традиционный белый», а кому-то и вовсе «нетрадиционные» цвета, и тогда мы выбираем акриловые лакокрасочные системы, которые позволяют окрасить изделие и одновременно сохранить фактуру дерева.

Взаимодействие ЛКМ между собой и самой древесиной

Или подбор лакокрасочной системы для древесины

ЛКМ для дерева не универсальны, они различно взаимодействуют с разными породами древесины и между собой, поэтому подбирать системы необходимо с учетом данного факта.

Сначала разберемся с самой древесиной. В ее состав входит целлюлоза (40-50 %), лигнина (20-30 %), гемилцеллюлоза (15-25 %). Еще 1-5 % — это смолы, дубильные вещества, масла, кислоты, воски, красители, алкалоиды, жиры, микроэлементы.

Красители (большинство), дубильные вещества водорастворимы. Поэтому при взаимодействии с водными ЛКМ, железом, фунгицидами может появиться неравномерная окраска (пятнистость). Дубильные вещества могут вызывать «синеву», потемнение ЛКМ при окрашивании и обесцвечивание лакокрасочного покрытия.

Смолы могут выпотевать на поверхность, причем лакокрасочные материалы для древесины не способны полностью блокировать эти выделения, что приводит иногда к появлению «жирных пятен» на эксплуатирующихся покрытиях. И сами лакокрасочные материалы могут потемнеть из-за смол уже в процессе нанесения. За эти эффекты наибольшую ответственность несут не смолы вообще, а их летучие части, поэтому на выдержанной древесине и при тщательном обессмоливании поверхности риск возникновения такого брака ниже.

Разные породы древесины имеют различные pH, низкие значения кислотности среды вызывают увеличение скорости отверждения ЛКМ, высокие — замедление скорости отверждения. Ниже в таблице публикуем риски при нанесении лакокрасочных покрытий на древесину некоторых распространенных пород.


  Порода древесины   pH  Риски
Береза     4,8   плохая адгезия с ЛКМ за счет возникновения «жирного» поверхностного слоя
Бук    5,4    хорошо поддается морению и лакированию
Дуб    3,8   синева при контакте с железом, потемнение ЛКМ во время нанесения, обесцвечивание покрытия
Ель    5,3   незначительное выделение смол при повышении температуры
Клен    5,1   возможность обесцвечивания лакокрасочного покрытия
Лиственница    4,3   выделение смол при повышении температуры
Сосна    5,1     выделение смол при повышении температуры

  

Совместимость ЛКМ

Помимо того, что первый слой лакокрасочной системы должен правильно взаимодействовать с деревом, он должен быть совместим и с последующим слоем покрытия, а тот, в свою очередь, с третьим и т.д.

Пожалуй, главное правило: последующий слой не должен растворять предыдущий. И чуть конкретнее — несколько НЕЛЬЗЯ

• покрывать химически отверждаемые ЛКМ физически отверждаемые;
• покрывать ЛКМ с сильным растворителем слой со слабым растворителем;
• покрывать ЛКМ, отверждаемыми при высокой температуре, свежие ЛКМ, отверждаемые при относительно низкой (нормальной) температуре.

Если говорить о пленкообразователях, то беспроигрышным вариантом является подбор системы с одинаковым связующим. Т.е. ПУР + ПУР; НЦ + НЦ; АК + АК и т.д. Но все же есть несколько компромиссных вариантов.

 Последующий слой
     Предыдущий слой
 
       ПУР  ПЭ  НЦ   АК
  Полиуретановые (ПУР)    +       +
  Полиэфирные (ПЭ)     +    
  Нитроцеллюлозные (НЦ)          +
  Полиакриловые (АК)         +


Назад к списку

 
Текст сообщения*
Загрузить файл или картинкуПеретащить с помощью Drag'n'drop
Перетащите файлы
Ничего не найдено
Защита от автоматических сообщений