MENDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA V BRNĚ LESNICKÁ A DŘEVAŘSKÁ FAKULTA Ústav nábytku, designu a bydlení
Kvalitativní parametry nově vyvíjených vodou ředitelných nátěrových hmot
BAKALÁŘSKÁ PRÁCE
2009
Petr Laga
Prohlášení :
Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma : Kvalitativní parametry nově vyvíjených vodou ředitelných nátěrových hmot zpracoval sám a uvedl jsem všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje bakalářská práce byla zveřejněna v souladu s § 47b č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora MZLU o archivaci elektronické podoby závěrečných prací.
Autor kvalifikační práce se dále zavazuje před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom,že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace.
V Brně ,dne
................................. Podpis studenta
Poděkování:
Chtěl
bych poděkovat Ing. Zdeňku Muzikářovi Ph.D. za trpělivost, rady a
vedení bakalářské práce. Děkuji také paní Květoslavě Tobiášové za pomoc při laboratorním hodnocení. Mé díky paří také firmě COLORLAK, a.s. Staré Město, která mi poskytla vzorky nátěrových hmota také firmě MOBÖ MIREAL, a.s.., která mi poskytla prostory a materiál pro přípravu vzorků. V neposlední řadě také mému otci Miroslavu Lagovi, který mi pomohl s výrobou zkušebních vzorků, taktéž celé rodině za morální podporu a pochopení.
ABSTRAKT Název bakalářské práce : Kvalitativní parametry nově vyvíjených vodou ředitelných nátěrových hmot
Autor :
Petr Laga
Tato bakalářská práce se zabývá zkoumáním kvalitativních parametrů nově vyvíjených vodou ředitelných nátěrových hmot. Hlavním cílem této práce je zjištění pro jakou funkční plochu nábytku mohou být nové vodou ředitelné nátěrové hmoty určeny a jaké jsou jejich fyzikální a chemické vlastnosti. Zjišťování je prováděno pomocí normovaných zkoušek. Jako vhodné zkoušky byly zvoleny zjištění tvrdosti filmu, přilnavosti filmu, odolnosti proti oděru, odolnosti proti studeným kapalinám, odolnosti proti působení suchého a vlhkého tepla.
Klíčová slova :
Vodou ředitelné nátěrové hmoty, odolnost, funkční plocha nábytku.
Title:
Qualitative parameters of the newly developed water thinning ability coating composition
This bachelor thesis deals with the examination of qualitative parameters of the newly developed water-thinning ability coating composition. The main objective of this work is to identify on what functional areas of furniture may be a new water-based matter designated and what are their physical and chemical properties. The survey is carried out using standard tests. As the appropriate tests were chosen determination film hardness, film adhesion, abrasion, resistance to cold liquids, the resistance against dry and wet heat.
Keywords:
Water-thinning ability coating composition, resistance, functional flat of furniture.
OBSAH 1. ÚVOD........................................................................................................................... 8 2. CÍL PRÁCE .................................................................................................................. 9 3. CHARAKTERISTIKA VODOU ŘEDITELNÝCH NÁTĚROVÝCH HMOT ......... 10 4. CHARAKTERISTIKA NOVĚ VYVÍJENÝCH VODOU ŘEDITELNÝCH NÁTĚROVÝCH HMOT ................................................................................................ 12 4.1 CHARAKTERISTIKA NH 2K TOP LAK NA POJIVU NEOCRYL XK 110 FIRMY NEOREZINS .................................................................................................................. 12 4.2 CHARAKTERISTIKA NH 2K TOP VŘ LAK NA POJIVU JONCRYL FIRMY BASF......... 12 4.3 CHARAKTERISTIKA NH 2K TOP LAK NA POJIVU WORLÉECRYL A 2230 ............... 13 5. PŘÍPRAVA VZORKŮ ............................................................................................... 14 5.1 CHARAKTERISTIKA PODKLADOVÝCH MATERIÁLŮ .................................................. 14 5.2 ZPŮSOB NANÁŠENÍ NÁTĚROVÝCH HMOT ................................................................ 14 5.3 VARIANTY NANÁŠENÝCH NÁTĚROVÝCH HMOT ...................................................... 15 5.4 VLASTNOSTI NÁTĚROVÝCH HMOT PŘI ZPRACOVÁVÁNÍ .......................................... 16 5.4.1 2K VŘ Top lak na pojivu Neocrylu XK 110 firmy Neoresins (dále jen Neocryl XK 110) ................................................................................................................... 16 5.4.2 TOP VŘ lak na pojivu Joncryl firmy BASF (dále jen Joncryl BASF)............ 16 5.4.3 2K TOP lak na pojivu WorléeCryl A 2230 (dále jen WorléeCryl) ................ 17 5.5 NÁNOSY JEDNOTLIVÝCH VARIANT POVRCHOVÝCH ÚPRAV..................................... 17 6. LABORATORNÍ OVĚŘOVÁNÍ KVALITY HODNOCENÝCH POVRCHOVÝCH ÚPRAV........................................................................................................................... 19 6.1 STANOVENÍ POVRCHOVÉ TVRDOSTI TUŽKAMI PODLE ČSN 67 3075....................... 19 6.2 ZKOUŠKA PŘILNAVOSTI NÁTĚRU – MŘÍŽKOVÁ ZKOUŠKA PODLE ČSN ISO 2409 ( 67 3085 ) .......................................................................................................................... 20 6.3 HODNOCENÍ ODOLNOSTI PROTI PŮSOBENÍ VLHKÉHO PODLE ČSN EN 12721 ( 91 0278 ) A SUCHÉHO TEPLA PODLE ČSN EN 12722 ( 91 0287 )....................................... 22 6.4 ODOLNOST NÁTĚROVÉHO FILMU VŮČI STUDENÝM KAPALINÁM DLE ČSN EN 12720 ( 91 0280 ) ................................................................................................................... 23 6.5 STANOVENÍ ODOLNOSTI NÁTĚRU PROTI ODĚRU PODLE ČSN 91 0276..................... 25
6.6 STANOVENÍ ZASYCHÁNÍ NÁTĚROVÝCH HMOT PODLE ČSN 67 3052 ....................... 27 7. VYHODNOCENÍ A DISKUZE DOSAŽENÝCH VÝSLEDKŮ ............................. 29 7.1 STANOVENÍ POVRCHOVÉ TVRDOSTI TUŽKAMI PODLE ČSN 67 3075....................... 29 7.2 ZKOUŠKA PŘILNAVOSTI NÁTĚRU – MŘÍŽKOVÁ ZKOUŠKA PODLE ČSN ISO 2409 ( 67 3085 ) .......................................................................................................................... 30 7.3 ZKOUŠKA ODOLNOSTI PROTI PŮSOBENÍ VLHKÉHO TEPLA PODLE ČSN EN 12721 ( 91 0278 ) A SUCHÉHO TEPLA PODLE ČSN EN 12722 ( 91 0287 )....................................... 30 7.4 ODOLNOST NÁTĚROVÉHO FILMU VŮČI STUDENÝM KAPALINÁM DLE ČSN EN 12720 ( 91 0280 ) ................................................................................................................... 31 7.5 STANOVENÍ ODOLNOSTI NÁTĚRU PROTI ODĚRU PODLE ČSN 91 0276..................... 33 7.6 STANOVENÍ ZASYCHÁNÍ NÁTĚROVÝCH HMOT PODLE ČSN 67 3052 ....................... 34 8. CELKOVÉ ZHODNOCENÍ VÝSLEDKŮ ................................................................ 35 8.1 VYHODNOCENÍ LAKU 2K TOP NA POJIVU NEOCRYL XK 110 FIRMY NEOREZINS.... 35 8.2. VYHODNOCENÍ LAKU TOP VŘ NA POJIVU JONCRYL FIRMY BASF ....................... 35 8.3. VYHODNOCENÍ LAKU 2K TOP NA POJIVU WORLÉECRYL A 2230......................... 36 9. ZHODNOCENÍ PŘÍNOSU PRO PRAXI .................................................................. 37 10. ZÁVĚR ..................................................................................................................... 38 11. SUMMARY.............................................................................................................. 39 12. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY ...................................................................... 40 13. SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK....................................................................... 42 14. SEZNAM TABULEK .............................................................................................. 43 15. SEZNAM OBRÁZKŮ.............................................................................................. 44 16. SEZNAM PŘÍLOH................................................................................................... 45
1. ÚVOD V současnosti je na planetě Zemi problém se znečištěním životního prostředí. Člověk se totiž k přírodě nechová příliš slušně. Znečišťování ovzduší fotochemickým smogem je závažným celosvětovým problémem. Fotochemický smog je směsí ozónu, oxidů dusíku a dalších reaktivních složek. Jedním z hlavních příčin tohoto jevu jsou organické těkavé látky(VOC). Ke snižování těchto látek byly vydány směrnice jako např. Rámcová úmluva OSN o změně klimatu, Vídeňská úmluva a Montrealský protokol o ochraně stratosférické ozonové vrstvy Země, či Úmluva o dálkovém znečišťování ovzduší přecházející hranice států. Vláda ČR schválila již pět takovýchto protokolů. Protokol o omezování emisí těkavých organických látek vstoupil v ČR v platnost v září 1997 a Kjótský protokol v prosinci téhož roku. Tato problematika postihla i nábytkářský průmysl, ve kterém se jedná zejména o množství vypouštěných škodlivých látek při dokončování povrchu nátěrovými hmotami. Jejich neblahý vliv na životní prostředí i lidské zdraví se projevuje už při výrobě, použití i při jejich likvidaci (odstraňování a zneškodňování starých nátěrů). Hlavním zdrojem rizika jsou především těkavé organické látky (VOC), zbytky monomerů z polymeračních systémů nátěrových hmot a některé sloučeniny těžkých kovů. Těkavé organické látky (VOC) používané jako rozpouštědla a ředidla tvoří často 40-60% hmotnosti celého výrobku. Vzhledem ke zpřísňujícím se emisním limitům se při povrchové úpravě nábytku dostávají do popředí vodou ředitelné nátěrové hmoty. Tyto nátěry mají velmi malé množství VOC látek (pouze 1-10%). U těchto nátěrových hmot je totiž většinovým rozpuštědlem voda(okolo 65%). Dříve se tyto nátěrové hmoty nepoužívali hlavně kvůli jejich ceně, která byla mnohonásobně vyšší než u jiných druhů nátěrových hmot. V současnosti se mnoho firem na výrobu nátěrových hmot zabývá výzkumem nových vodou ředitelných nátěrových hmot. Vodou ředitelné nátěrové hmoty popsané v této práci vyvíjí firma Colorlak a.s..
-8-
2. CÍL PRÁCE Tato práce se zabývá zjištěním fyzikálně chemických parametrů nově vyvíjených vodou ředitelných nátěrových hmot dle norem platných pro hodnocení kvality povrchové úpravy se zaměřením na hodnocení parametrů pro namáhané plochy nábytku – plochy A. Práce bude zaměřena na přilnavost, tvrdost ,odolnosti vůči suchému a vlhkému teplu a také odolnosti vůči studeným kapalinám. Hodnoty se budou porovnávat s normou ČSN 91 0102, která určuje stanovené parametry a technické požadavky pro dané funkční plochy nábytku.
-9-
3. CHARAKTERISTIKA VODOU ŘEDITELNÝCH NÁTĚROVÝCH HMOT K moderním nátěrovým hmotám patří především vodou ředitelné nátěrové hmoty, které se vyznačují nízkým organickým obsahem rozpouštědel a snadnou aplikací při nanášení první generace vodou ředitelných nátěrových hmot na bázi akrylátových disperzí. Jejich používání při dokončování materiálů na bázi dřeva se velmi rozvinulo na konci 80-tých let a v 90-tých letech minulého století. Při dokončování dřevěného nábytku i nábytku vyrobeného z jiných materiálů se používají v současnosti většinou vodou ředitelné nátěrové hmoty na bázi akrylátových, polyuretanových a alkydových pryskyřic s navázanými hydrofilními skupinami, které umožní rozpuštění polymerů pryskyřic ve vodě pro exponované plochy a vodou ředitelné nátěrové hmoty na bázi akrylátových disperzí pro méně namáhané plochy. Voda má tu nevýhodu,že jako rozpouštědlo má mimořádně dlouhou odpařovací dobu a tím se zvyšuje energetická náročnost na sušení. Obsah vody ve vodou ředitelných nátěrových hmotách je 10-65% hmotnostních a rovněž 3-18% organických rozpouštědel,více sytných alkoholů, které se označují koalescenty. K dispozici jsou rovněž vodou ředitelné nátěrové hmoty, které neobsahují žádná rozpouštědla. V současné době se při dokončování výrobků ze dřeva používají tyto skupiny vodou ředitelných nátěrových hmot : 1. Vodou ředitelné nátěrové hmoty na bázi akrylátových disperzí. 2. Vodou ředitelné nátěrové hmoty obsahující ve vodě rozpustné polymery polyuretanových pojiv s adovanými bočními řetězci hydrofilních skupinami 3. Dvousložkové vodou ředitelné nátěrové hmoty, které se vyznačují zlepšenou odolností, zejména mechanickou, a rovněž dobrou izolační funkcí vůči tříslovinám. Lze je používat i při dokončování dubu. U jiných druhů dřev s vysokým obsahem tříslovin, zejména tropických se musí při jejich dokončování vodou ředitelnými nátěrovými hmotami používat izolační rozpouštědlové laky. 4. Vodou ředitelné nátěrové hmoty vytvrzované UV zářením
- 10 -
Hlavní výhodou používání vodou ředitelných nátěrových hmot je snížení emisí VOC a možnost recyklace používaných nátěrových hmot pro některé aplikace např. ultrafiltraci. Čistění stříkacího zařízení a ostatního nářadí se provádí ve směsi voda/rozpouštědlo s obsahem rozpouštědla okolo 5-20%. V současné době se rozšiřuje dokončování povrchových úprav předních a exponovaných nábytkových ploch, u nichž se vyžaduje vysoká odolnost povrchu 2-složkovými vodou ředitelnými nátěrovými hmotami. Je nutné si neustále uvědomovat, že vodou ředitelné nátěrové hmoty mohou vlivem přítomnosti vody a kyslíku iniciovat značné korozní problémy stříkacího zařízení. Nanášecí zařízeni musí být náležitě upravené. Při používání vodou ředitelných nátěrových hmot je zapotřebí respektovat následující požadavky: -
okolní teplota musí být mezi 18-22°C
-
teplota povrchu upravovaných součástí nesmí být nižší než 15°C
-
proces probíhá optimálně při vlhkosti vzduchu mezi 55-65%
-
je nutné, aby aplikační zařízení, jednotky a potrubí byly zhotoveny z korozně odolného materiálu
-
vodou ředitelné nátěrové hmoty nesmějí být skladovány při teplotě pod 0°C (poškození mrazem) 1
1
TESAŘOVÁ, D. Nové trendy při dokončování vodou ředitelných nátěrovýych hmot nové generace. In Informační bulletin a sborník statí . [s.l.] : [s.n.], 2007. s. 83. ISBN 978-80-7375-0
- 11 -
4. CHARAKTERISTIKA NOVĚ VYVÍJENÝCH ŘEDITELNÝCH NÁTĚROVÝCH HMOT
VODOU
Nově vyvíjené vodou ředitelné nátěrové hmoty jsou charakterizovány jednotlivými pojivy. Jako pojiva byly použity Neocryl XK 110, Joncryl 8311 a WorleéCryl A 2230.
4.1 Charakteristika NH 2K Top lak na pojivu Neocryl XK 110 firmy Neorezins Rámcové složení : Premix Neocryl XK 110
23% 77%
Složení Premix : směs DMEA s vodou BG odpěňovače a surfans BYK PU záhustka voda
1:1 6% 1,6% 0,2% 15%
U NH se tužení provádí tužidlem Basonat HW 180 v poměru 100:17 Fyzikální a chemické vlastnosti (pro Neocryl XK-110) : Barva mléčně bílý Skupenství kapalina Zápach lahodný pH 7,2 Bod varu 100°C jako voda Hutnost 1,03 g/m3 Předpisy : R-věty S-věty
nejsou známy nejsou známy
4.2 Charakteristika NH 2K Top VŘ lak na pojivu Joncryl firmy BASF Rámcové složení : pojivo Joncryl 8311 směs DMEA s vodou v poměru odpěňovač BYK 024 BG, BGA PU záhustka voda
85,5% 1:1 0,3% 5% 0,3% 8,7%
- 12 -
U NH se tužení se provádí tužidlem Basonat HW 180 v poměru 100 dílů nátěrové hmoty a 23,6 dílů tužidla. Pro lepší navažování tužidla lze poměr tužení upravit např. 100:24, 4:1 Fyzikální a chemické vlastnosti : Barva šedobílý, průsvitný Skupenství kapalina Zápach acrylátový pH 7.0 – 8.0 Hutnost 1,03 (g/m3) obsah VOC látek 0,37 Bod vznícení nad 100°C Předpisy : R-věty R34 – Způsobuje popáleniny R50 – Velmi toxické pro vodní organismy
4.3 Charakteristika NH 2K TOP lak na pojivu WorléeCryl A 2230 Rámcové složení : WorléeCryl A 2230 odpěňovač BYK fluorované surfans PU záhustka voda
95% 0,6% 0,3% 0,6% 3,5%
U NH se tužení se provádí tužidlem Rhodacoat EZ 803 v poměru 100: 7 a ke směsi se přidají 2 díly Solvesso 150 Fyzikální a chemické vlastnosti : Barva bílý Skupenství kapalina Zápach podobný rozpouštědlům pH 7-9 Hutnost 1,042 g/cm3 Bod vzplanutí 50 - 55°C Předpisy : R-věty R10
Hořlavý
S-věty S20/21 S51
Nejezte, nepijte a nekuřte při používání Používejte pouze v dobře větraných prostorech
- 13 -
5. PŘÍPRAVA VZORKŮ 5.1 Charakteristika podkladových materiálů Vzorky byly připravovány ve firmě MOBÖ MIREAL, a.s.. Tato firma poskyla po domluvě materiál na zkušební vzorky . Jako materiál byla zvolena buková spárovka. Rozměry vzorků byly 12 x 210 x 297 mm ± 0,5 mm ( ve směrech R x T x L ). Vzorky byly postupně opracovány jednotlivými technologickými operacemi (řezání od šířky, rovinné frézování, zkracování a broušení). Poslední operací před nanášením nátěrové hmoty bylo broušení. Parametry broušení byly převzaty z technologických postupů běžně používaných při výrobě nábytku. To probíhalo ve třech stupních: 1. broušení brusným papírem číslo 80 ( pro tloušťkovou kalibraci ) 2. broušení brusným papírem číslo 120 ( pro odstranění stop po broušení prvního stupně ) 3. broušení brusným papírem číslo 150 ( pro konečné vyhlazení povrchu vzorku ). Broušení bylo uskutečněno na širokopásové brusce DMC UNISNAD K. Vzhledem k počtu variant povrchových úprav bylo zhotoveno 30 kusů vzorků, tj. pro každou variantu 5 kusů zkušebních vzorků.
5.2 Způsob nanášení nátěrových hmot Rovněž nanášení NH probíhalo ve firmě MOBÖ MIREAL, a.s.. Nanášení bylo prováděno pneumatickým stříkáním. Nános nátěrové hmoty stříkáním byl aplikován ruční stříkací pistolí typu TST KOVOFINIS RH 12. Tlak vzduchu byl pro stříkání nastaven na 0,25 MPa a stříkací tryska měla průměr 2,2 mm.
- 14 -
Obr. 1 Stříkací pistole TST KOVOFINIS RH 12
5.3 Varianty nanášených nátěrových hmot Zkoušené nátěrové hmoty byly nanášeny na dva druhy základních laků. Prvním byl vodou ředitelný epoxidový lesklý dvousložkový lak V 1301 EPOX AQUA (dále jen základ EPOX AQUA). Druhou variantou byl jednosložkový základ s taninovou zábranou od firmy NeoResins (dále jen základ Neoresins). Tím vzniklo 6 variant dokončených ploch :
Základ EPOX AQUA : 1) vrchní nátěr 2K VŘ Top lak na pojivu Neocrylu XK 10 firmy Neoresins ………..vzorky číslo 1,2,3,4,5 2) vrchní nátěr
2K TOP VŘ lak na pojivu Joncryl firmy BASF
……......................vzorky číslo 6,7,8,9,10 3) vrchní nátěr 2K TOP lak na pojivu WorléeCryl A 2230 ……......................vzorky číslo 11,12,13,14,15 Základ Neoresins : 4) vrchní nátěr 2K VŘ Top lak na pojivu Neocrylu XK 10 firmy Neoresins ………..vzorky číslo 16,17,18,19,20 5) vrchní nátěr
2K TOP VŘ lak na pojivu Joncryl firmy BASF
…………………..vzorky číslo 21,22,23,24,25 6) vrchní nátěr 2K TOP lak na pojivu WorléeCryl A 2230 …………………..vzorky číslo 26,27,28,29,30
- 15 -
5.4 Vlastnosti nátěrových hmot při zpracovávání 5.4.1
2K VŘ Top lak na pojivu Neocrylu XK 110 firmy Neoresins (dále jen
Neocryl XK 110) poměr tužení 100 : 17 hmotnostních dílů Tužení proběhlo v poměru 100 hmotnostních dílů nátěrové hmoty ku 7 hmotnostním dílům tužidla Basonat HW 180.
Teplota směsi 18°C Konzistence : měřen čas Fordovým výtokovým pohárkem o průměru 4mm samotná natužená směs 84 sekund konzistence upravena přidáním vody na 57 sekund
Natužená směs se nechala 10 minut stát, aby byla zahájena reakce. Po přidání tužidla vznikla částečně sraženina. Po důkladném míchání se tento jev postupně vytrácí. Po 20 minutách mizí úplně.
Vlastnosti při nanášení: Rozlev laku :
dobré
Bublinky :
nezaznamenány
5.4.2 TOP VŘ lak na pojivu Joncryl firmy BASF (dále jen Joncryl BASF) poměr tužení 100 : 23,6 Tužení proběhlo v poměru 100 dílů nátěrové hmoty ku 23,6 dílům tužidla Basonat HW 180 Teplota směsi : 18°C Konzistence : samotná natužená směs 59 sekund
Po přidání tužidla vznikla částečná sraženina, která nebyla ani po důkladném míchání po dobu asi 20 minut odstraněna. Vzniklá sraženina byla odstraněna pomocí síta.
Vlastnosti při nanášení :
- 16 -
Rozlev laku :
Hůře se rozlévá při zadané konzistenci a nánosu
Bublinky:
Nezaznamenány
5.4.3 2K TOP lak na pojivu WorléeCryl A 2230 (dále jen WorléeCryl) poměr tužení 100 : 7 a ke směsi přidáme 2 díly Solvesso 150 Tužení bylo provedeno v poměru 100 hmotnostních dílů nátěrové hmoty ku 7 hmotnostním dílům tužidla Rhodacoat EZ 803. Teplota směsi : 18,5°C Konzistence : samotná natužená směs : 88 sekund konzistence upravena přidáním vody na 57 sekund
Vlastnosti při nanášení : Rozlev laku:
dobré
Bublinky :
nezaznamenány
5.5 Nánosy jednotlivých variant povrchových úprav Nánosy jednotlivých varianty povrchvých úprav jsou zaznamenány v Tab. 1, Tab.2 a Tab.3. Tab. 1 Velikost nánosu VŘ NH na základu EPOX AQUA
nános základu EPOX AQUA mokrý nános základu EPOX AQUA suchý nános Neocryl XK 110 mokrý nános Neocryl XK 110 suchý
nános g/m2 99,1 59,9 102,3 70,2
nános základu EPOX AQUA mokrý nános základu EPOX AQUA suchý nános Joncryl BASF mokrý nános Joncryl BASF suchý
94,0 56,3 101,3 57,4
nános základu EPOX AQUA mokrý nános základu EPOX AQUA suchý nános WorléeCryl mokrý nános WorléeCryl suchý
92,0 53,4 97,5 47,5
Druh nátěru
- 17 -
Tab. 2 Velikost nánosu VŘ NH na základu Neorezins
nános základu Neorezins mokrý nános základu Neorezins suchý nános Neocryl XK 110 mokrý nános Neocryl XK 110 suchý
nános g/m2 81,4 49,4 103,9 49,4
nános základu Neorezins mokrý nános základu Neorezins suchý nános Joncryl BASF mokrý nános Joncryl BASF suchý
81,8 47,8 107,1 39,1
nános základu Neorezins mokrý nános základu Neorezins suchý nános WorléeCryl mokrý nános WorléeCryl suchý
76,6 44,6 89,5 39,8
Druh nátěru
- 18 -
6. LABORATORNÍ OVĚŘOVÁNÍ KVALITY HODNOCENÝCH POVRCHOVÝCH ÚPRAV 6.1 Stanovení povrchové tvrdosti tužkami podle ČSN 67 3075 Při stanovení povrchové tvrdosti tužkami se určuje schopnost nátěru odolávat vtlačení hrotu tužky do povrchu nátěrového filmu.
Zařízení a pomůcky : -
sada tužek Hardthmunth KOH-I-NOOR podle ČSN 90 1111
-
technické váhy do 1 kg
-
zkušební vzorky
-
ořezávátko
-
přípravek pro upnutí tužky
Postup zkoušky : Do přípravku se upne zkušební tužka č. 1 tak, aby její hrot byl zatížen ( 300 +/15 ) g. Poté se přípravek položí na nátěr a nakreslí se vlnovka délky asi 50mm. Dále se zkouší tvrdšími tužkami, až se získá nepřetržitý vryp – rýha na povrchu nátěru, kterou nelze setřít prstem. Měkčí tužky po nátěru pouze píší, stopy po tahu se jeví jako vlnovky,aniž by byl porušen povrch nátěrového filmu. Stopy je možno setřít prstem bez porušení nátěru. Výsledkem zkoušky je číslo tužky, kterou bylo jako první dosaženo poškození na povrchu nátěru. 2
2
POLÁŠEK , J. Zkoušení nátěrových hmot a povrchových úprav – část I. Stavebně truhlářské výrobky, Brno: MZLU, 2003 . 149s.
- 19 -
Tab. 3 Označení tužek ve zkušební sadě
Číslo tužky 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Tvrdost tužky 3B 2B B HB F H 3H 4H 5H 6H 7H 8H 9H
6.2 Zkouška přilnavosti nátěru – Mřížková zkouška podle ČSN ISO 2409 ( 67 3085 ) Mřížková zkouška stanovuje odolnost nátěru k oddělení od podkladu, když je nátěr proříznut mřížkou k podkladu.
Zařízení a pomůcky : -
řezný nástroj ( skalpel, prořezávací zařízení )
-
vodící šablony
-
měkký válec
-
lupa s 2-3 násobným zvětšením
-
lepicí páska
Postup zkoušky : Řezný nástroj se položí kolmo na zkoušený nátěr. Stálým tlakem za použití vodící šablony se zhotoví předepsaný počet řezů do nátěru. Všechny řezy musí mít stejné rozestupy a musí proniknout do podkladu. Postup se opakuje pootočením o 90° tak, aby se vytvořila mřížka . Při zkouškách na podkladech tvrdých dřevin se dodatečně použije samolepící páska. Páska se umístí do středu mřížky rovnoběžně s jedním svazkem řezů a uhladí se prstem tak, aby mřížku překrývala nejméně o 20mm.
- 20 -
Samolepící páska se uchopí za volný konec a stáhne se za 0,5 – 1 sekundy pod úhlem přibližně 60°. Páska se uchovává.3
Tab. 4 Rozestupy řezů mřížky pro dané tloušťky zaschlých nebo vytvrzených nátěrových filmů Tloušťka nátěrového filmu
Rozestup řezů
Druh pokladu
0 µm - 60 µm 0 µm - 60 µm 61µm - 120 µm 120 µm - 250 µm
1 mm rozestup 2 mm rozestup 2 mm rozestup 3 mm rozestup
pro tvdé podklady pro měkké podklady ( dřevo ) pro tvdé i měkké podklady pro tvrdé podklady
Tab. 5 Popis stupňů pro vyhodnocení Mřížkové zkoušky
Stupeň 0 1 2 3
4
5
Popis Řezy jsou hladké, žádný čtverec není poškozen Nepatrné poškození v místech, kde se kříží. Poškozená plocha nesmí přesahovat 5 %. Nátěr je nepatrně poškozen podél řezů a při jejich křížení. Povrch je poškozen o více než 5 % a méně než 15 % celkové plochy. Nátěr je částečně poškozen v rozích řezů, podél řezných hran částečně nebo celý, na různých místech mřížky. Povrch je poškozen o více než 15 % a méně než 35 %. Na nátěru jsou velké změny v rozích řezů a některé čtverečky jsou částečně nebo zcela poškozeny. Plocha mřížky je poškozena z více jak 35 % ale méně než 65 %. Změny,které jsou větší než u stupně 4
3
POLÁŠEK , J. Zkoušení nátěrových hmot a povrchových úprav – část I. Stavebně truhlářské výrobky, Brno: MZLU, 2003 . 149s
- 21 -
Obr. 3 Mřížka
Obr. 2 Řezný nástroj
6.3 Hodnocení odolnosti proti působení vlhkého podle ČSN EN 12721 ( 91 0278 ) a suchého tepla podle ČSN EN 12722 ( 91 0287 ) Při stanovení odolnosti proti působení tepla se stanovuje schopnost nátěrového filmu odolávat působení vlhkého nebo studeného tepla.
Zařízení a pomůcky : -
teploměr s rozsahem do 200 °C
-
bílá savá tkanina
-
nádoba s rovným dnem o průměru 80 mm a s náplní oleje 350 cm3 ( hliníkové závaží )
-
zdroj vařící vody ( sušárna schopná nahřát závaží na 100 °C )
-
tkanina plátnové vazby
-
lupa se 6-ti násobným zvětšením
Postup zkoušky : Před zkouškou se zkušební těle so položí na zkušební desku. Hliníkové závaží se předehřeje na tepltu 100 °C. Takto připravené hliníkové závaží se postaví doprostřed zkušebního tělesa na suchou nebo vlhkou tkaninu a ponechá se na něm 20 minut stát. Po ukončení zkoušky se hliníková nádoba sejme, odtstraní se tkanina. Po 16- 24 hodinách se provede vyhodnocení podle Tab. 6 4
4
POLÁŠEK , J. Zkoušení nátěrových hmot a povrchových úprav – část II. Nábytek, Brno: MZLU, 2003 . 61s
- 22 -
Tab. 6 Intenzita změn povrchu po působení suchého a vlhkého tepla
Stupeň 5 4 3 2 1
Změna povrchu Žádné viditelné změny (bez poškození ) Nepatrné změny lesku a barvy, viditelné jen pokud se zdroj zrcadlí na zkušebím povrchu a je odráženo proti oku pozorovatele Nepatrné stopy poškození, viditelné z rúzných směrů pozorování např. téměř úplný kruh Silné stopy poškození jasně viditelné nebo oblasti s nepatrným odbarvením, nebo oblasti nepatrného narušení zkušebního povrchu Silné stopy poškození nebo oblasti s výrazným odbravením, nebo výrazné narušení povrchu
Obr. 4 Hliníkové závaží
Obr. 5 Měření teploty závaží
6.4 Odolnost nátěrového filmu vůči studeným kapalinám dle ČSN EN 12720 ( 91 0280 ) Stanovení odolnosti nátěrového filmu vůči působení studených kapalin s různou dobou expozice.
Zařízení a pomůcky: -
disky filtračního papíru s plošnou hmotností od 400g/m2 do 500 g/m2
-
skleněná Petriho miska se zaoblenými hranami
- 23 -
-
pinzeta
-
bílá měkká savá tkanina
-
teploměr
-
stopky
-
vlhkoměr
Postup zkoušky: Zkušební plocha musí být uložena vodorovně a pečlivě otřena suchou tkaninou. Zkouška se provádí vybranými kapalinami v místech vzdálených od sebe nejméně 60mm, měřeno mezi jednotlivými středy. Filtrační papíry se ponoří do zkušební kapaliny po dobu 30 sekund, vyjmou se pomocí pinzety a otřou se o hranu nádobky. Potom se rychle umístí na zkušební plochu a ihned se překryjí obrácenou Petriho miskou. Filtrační papír se nesmí dotýkat okraje Petriho misky. Umístění každého zkušebního vzorku kapaliny je třeba zaznamenat a označit. Po uplynutí doby trvání zkoušky ( 6 hodin ) se odstraní Petriho miska a pinzetou se odstraní filtrační papír. Neodstraňují se vlákna, která ulpěla na zkoušeném povrchu. Zbývající zkušební tekutina se odsaje pomocí papíru nebo savé tkaniny bez otírání. Zkušební povrch se nechá v klidu ve zkušebním prostředí bez zakrytí. Zkušební plocha se omyje lehkým přetíráním savou tkaninou namočenou nejprve v čistícím roztoku a potom ve vodě. Nakonec se povrch pečlivě vysuší suchou tkaninou. Ve stejnou dobu se omyje a osuší stejným způsobem jeden bod ( referenční plocha na povrchu, který nebyl vystaven působení zkušební kapaliny ). Následně se zkušební povrch vyhodnotí podle následujících kritérií.5
5
POLÁŠEK , J. Zkoušení nátěrových hmot a povrchových úprav – část II.Nábytek, Brno: MZLU, 2003 . 61s
- 24 -
Tab. 7 Hodnocení odolnosti nátěrového filmu vůči studeným kapalinám
Stupeň 5 4
3
2 1
Popis Žádné viditelné poškození (bez poškození) Nepatrné změny lesku a barvy, viditelné jen pokud se světlo ze zdroje zrcadlí ve zkušebním povrchu na stopě poškození nebo blízko nich ( nebo několika samostatných stopách poškození na mezi viditelnosti ) a je odraženo proti oku pozorovatele Nepatrné stopy poškození, viditelné jen pokud se světlo ze zdroje zrcadlí ve zkušebním povrchu na stopě poškození nebo blízko nich (nebo několika samostatných stopách poškození na mezi viditelnosti ) a je odraženo proti oku pozorovatele Silné stopy poškození, struktura povrchu je většinou změněna Silné stopy poškození, struktura povrchu změněna nebo materiál povrchu je úplně částečně odstraněn, nebo filtrační papír ulpěl na povrchu
Obr. 6 Aplikace tekutiny na filtrační papír
Obr. 7 Nanesené studené kapaliny
6.5 Stanovení odolnosti nátěru proti oděru podle ČSN 91 0276 Cílem práce je zjistit oděru schopnost nátěrových hmot (součinitel odolnosti proti oděru ).
Zařízení a pomůcky : -
přístroj na měření oděru ( typ ABRASER 503 )
-
zkušební vzorky ( rozměr vzorku je 100 x 100 mm s otvorem o průměru 6,3 mm uprostřed )
-
laboratorní váhy ( přesnost 0,001 g ) - 25 -
-
brusný papír
-
kalibrační deska ze zinku
Postup zkoušky : Otočné páky se zatíží o hmotnosti 500g a na třecí válečky se nalepí brusný papír ( bylo použito papíru s označením S-33 ), který se předběžně obrousí na kalibrační desce 300 otáčkami. Brusný papír lze použít maximálně na 1000 otáček. Při výměně brusného papíru je nutná nová kalibrace papíru. Vzorky se před zkoušením pečlivě očistí a přesně zváží. Testované vzorky se obrousí 100 otáčkami. Následně se znova pečlivě očistí od prachu a zváží.6
Vzorec pro výpočet součinitele odolnosti proti oděru KT KT = ( m1 – m2 ) / f Kde : m1 = hmotnost před broušením m2 = hmotnost po broušení f
= opravný součinitel brusného papíru ( 1,0097 )
Obr. 8 Zkušební stroj Taber Abraser
6
POLÁŠEK , J. Zkoušení nátěrových hmot a povrchových úprav – část I. Stavebně truhlářské výrobky, Brno: MZLU, 2003 . 149s
- 26 -
6.6 Stanovení zasychání nátěrových hmot podle ČSN 67 3052 Stanovení doby zasychání vzorku vodou ředitelného laku do stupně 5 popřípadě 4 na dřevěném podkladu a na skle pro první a druhý nános,tedy času potřebného k dosažení stupně 5 zasychání nátěrového filmu při daných podmínkách.
Zařízení a pomůcky : -
skleněná deska
-
DTD dílec zadýhovaný dýhou nebo dílec z masivu
-
pryžové kotoučky o průměru 22mm, tloušťce 4-6mm a tvrdosti ( 35+/- ) Shore A
-
papírové čtverečky o straně 24 až 25mm z matného psacího bez dřevěných vláken
-
závaží o hmotnosti 20 g, 200 g, 2 kg¨
-
stopky
-
vlhkoměr
-
teploměr
Postup zkoušky: Nátěrová hmota se po důkladném promíchání nanáší nanášecím pravítkem na testovaný podklad ( očištěné tabulkové sklo, zadýhovaný dílec z DTD nebo dílec z masivu ). Na sklo se nanášecím pravítkem nanese nátěrová hmota. Nános se provede štěrbinou 0,1 mm. Po pěti minutách se provede nános testovanou nátěrovou hmotou na dřevěný podklad. Současně s prvním nánosem se spustí stopky. Zjistí se teplota prostředí a relativní vlhkost. Film se nechá na volném prostoru zasychat a v okamžiku, kdy je nátěr povrchově nelepivý se začne hodnotit stupeň 2 až 5 zasychání nátěrového filmu podle ČSN 67 3052. Čas, kdy je dosaženo příslušného stupně zasychání se zaznamená a pokračuje se v hodnocení následujících dosažených stupňů zasychání až do stupně 5.
- 27 -
Tab. 8 Hodnocení stupně zasychání podle ČSN 67 3052
Stupeň Podmínky zkoušky zasychání Nasypání batoliny, 1 možno testovat otisk prstu 2 3 4 5
Zatížení závažím 20 g po dobu 60 +/- 2 sekundy Zatížení závažím 200 g po dobu 60 +/- 2 sekundy Zatížení závažím 2 kg po dobu 60 +/- 2 sekundy Zatížení závažím 2 kg po dobu 60 +/- 2 sekundy
Výsledky zkoušky Batolinu je možno úplně odstranit vlasovým štětcem, na nátěrovém filmu nezůstává otisk prstu Čtvereček papíru z nátěru odpadne,když se nechá z delší strany nátěrového filmu volně spadnout z výše 30 mm Papír se nepřilepí k nátěru,nátěr beze stopy po zatížení Papír se nepřilepí k nátěru, na nátěru je patrná stopa po zatížení Papír se nepřilepí k nátěru, na nátěru není patrná stopa po zatížení
Obr. 9 Zkouška zasychání nátěrového filmu
- 28 -
7. VYHODNOCENÍ A DISKUZE DOSAŽENÝCH VÝSLEDKŮ Výsledky testů povrchové úpravy byly porovnávány s požadavky normy ČSN 91 0102 –Nábytek – Povrchová úprava dřevěného nábytku – Technické požadavky. Tato norma platí pro hodnocení povrchové úpravy dřevěného nábytku a dřevěných částí kovového nábytku, provedené nátěrovými hmotami a olepovacími materiály (lamináty, fóliemi) a stanoví technické požadavky pro toto hodnocení.
7.1 Stanovení povrchové tvrdosti tužkami podle ČSN 67 3075 Laboratorní podmínky při zkoušení : teplota vzduchu t = 23,5 °C, relativní vzdušná vlhkost w = 40%
Měření probíhalo na 5 zkušebních vzorcích od každé varianty testovaných povrchových úprav. Hodnoty uvedené v Tab.9 jsou průměrné hodnoty. Norma stanovuje pro zkoušku tvrdosti tužkou pro funkční skupinu nábytkových ploch A tužky nejméně stupně 8. Z Tab.9 je patrné, že všechny typy nátěrových systémů vyhověli normě.
Tab. 9 Vyhodnocení povrchové tvrdosti tužkami
Číslo tužky (stupeň)
Tvrdost tužky
Odpovídající plocha dle normy
Základ EPOX AQUA Neocryl XK 110 Joncryl BASF WorléeCryl
9 10 8
5H 6H 4H
A A A
Základ Neorezins Neocryl XK 110 Joncryl BASF WorléeCryl
9 10 8
5H 6H 4H
A A A
Typ nátěrové hmoty
U vzorku číslo 29. se základním nátěrem
Neorezins a vrchním nátěrem
WorléeCryl byla změřena tvrdost tužkou číslo 7. Jednalo se nejspíše jen o lokální problém, jelikož při druhém měření na jiné časti vzorku již byla změřena povrchová tvrdost tužkou stupně číslo 8. - 29 -
7.2 Zkouška přilnavosti nátěru – Mřížková zkouška podle ČSN ISO 2409 ( 67 3085 ) Laboratorní podmínky při zkoušení: teplota vzduchu t = 23,5 °C, relativní vzdušná vlhkost w = 42% K měření přilnavosti nátěru pomocí mřížky bylo použito 5 kusů vzorků od každé varianty povrchové úpravy. Hodnoty uvedené v Tab.10 jsou průměrné hodnoty. Norma ČSN 91 0102 udává pro přilnavost mřížkou nejvíce stupeň 1. Výsledné hodnoty zkoušených povrchových nátěrů jsou uvedeny v Tab. 10.
Tab. 10 Vyhodnocení zkoušky přilnavosti nátěru
Typ nátěrové hmoty
Přilnavost (stupeň)
Základ EPOX AQUA Neocryl XK 110 Joncryl BASF WorléeCryl
0 0 0
Základ Neorezins Neocryl XK 110 Joncryl BASF WorléeCryl
1 1 0
Z výsledků je patrné, že všechny typy NH odpovídají v této zkoušce normě ČSN 91 0102 pro plochy A.
7.3 Zkouška odolnosti proti působení vlhkého tepla podle ČSN EN 12721 ( 91 0278 ) a suchého tepla podle ČSN EN 12722 ( 91 0287 ) Laboratorní podmínky při zkoušení: teplota vzduchu t = 23,2 °C, relativní vzdušná vlhkost w = 66% Pro tuto zkoušku byly použity 3 kusy vzorků od každé varianty povrchové úpravy. Dle normy ČSN 91 0102 musí plochy A dosáhnout nejméně 4 stupně. Naměřené hodnoty pro dané vodou ředitelné nátěrové hmoty naleznete v Tab. 11.
- 30 -
Tab. 11 Vyhodnocení odolnosti proti působení suchého a vlhkého tepla
Základ EPOX AQUA
číslo vzorku NH Neocryl XK 110 2 3 4 průměrná hodnota
Základ Neorezins
stupeň odolnosti suché vlhké teplo teplo
5 5 5 5
číslo vzorku
stupeň odolnosti suché vlhké teplo teplo
5 5 4 4,67
NH Neocryl XK 110 17 19 20 průměrná hodnota
5 5 5 5
5 5 5 5
5 5 5 5
5 5 4 4,67
3 3 3 3
3 3 3 3
NH Joncryl BASF 7 8 10 průměrná hodnota
5 5 5 5
5 5 5 5
NH Joncryl BASF 21 22 25 průměrná hodnota
NH WorléeCryl 12 14 15 průměrná hodnota
3 2 2 2,33
3 3 2 2,67
NH WorléeCryl 26 28 29 průměrná hodnota
Nátěrové hmoty Neocryl XK 110 a Joncryl BASF vyhověly v odolnosti vůči studenému a vlhkému teplu normě ČSN 91 0102 pro plochy A. Nátěrová hmota WorléeCryl této normě pro plochy A nevyhověla.
7.4 Odolnost nátěrového filmu vůči studeným kapalinám dle ČSN EN 12720 ( 91 0280 ) Laboratorní podmínky při zkoušení: teplota vzduchu t = 23.5° C , relativní vzdušná vlhkost w = 40%
Odolnost proti studeným kapalinám byla zkoušena na 2 kusech vzorků od každé varianty povrchové úpravy.
- 31 -
Pro funkční plochy nábytku A,B udává norma ČSN 91 0102 u zkoušky odolnosti vůči studeným kapalinám nejméně stupeň číslo 4. Celkovou dobu trvání zkoušky norma stanovuje na 6. hodin. Pro plochy C,D,E a F je zkouška zkrácena na 1 hodinu. U ploch C,D nesmí klesnout pod stupeň 4, u ploch E,F nesmí klesnou pod stupeň 3. Druh kapalin byl vybrán podle výše uvedené normy pro zkoušení na nábytek bytový, restaurační a hotelový. Výsledné hodnoty jsou uvedeny v Tab.12.
Tab. 12 Vyhodnocení odolnosti nátěrového filmu proti studeným kapalinám
Základ EPOX AQUA Vrchní nátěr
voda etylalkohol 48% kyselina octová 8% červené víno olivový olej čistící prostředek fyziologický roztok Vrchní nátěr
voda etylalkohol 48% kyselina octová 8% červené víno olivový olej čistící prostředek fyziologický roztok
NH Neocryl XK 110 NH Joncryl BASF NH WorléeCryl vzorek č. vzorek č. vzorek č. vzorek č. vzorek č. vzorek č. 1 5 6 9 11 13 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 3 4 5 5 5 5
5 5 5 5
5 5 5 5
5 5 5 5
5 3 5 5
5 3 5 4
5
5
5 5 5 5
5 5 5 5
5 5 5 5
5 5 5 5
5 3 5 5
5 2 5 5
5
5
5
5
5
5
5 5 5 5 Základ Neorezins NH Neocryl XK 10 NH Joncryl BASF NH WorléeCryl vzorek č. vzorek č. vzorek č. vzorek č. vzorek č. vzorek č. 16 18 23 24 27 30 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 3 4
Z výše uvedených výsledků měření je patrné, že pro plochy A vyhověly nátěrové hmoty Necryl XK 110 a Joncryl BASF na obou typech základů. Nátěrová hmota WorléeCryl na základu EPOX AQUA vyhověla pro plochy E,F. Na základu Neorezins tato nátěrová hmota normě nevyhověla.
- 32 -
7.5 Stanovení odolnosti nátěru proti oděru podle ČSN 91 0276 Laboratorní podmínky při zkoušení: teplota vzduchu t = 23,9 °C, relativní vzdušná vlhkost w = 66,6 %
Pro stanovení odolnosti nátěru proti oděru byly testovány 4 vzorky (100x 100mm) od každé varianty povrchové úpravy. Norma ČSN 91 0102 dovoluje maximální obrus KT = 0,12 g. Výsledky dosažené u zkoušených vodou ředitelných nátěrových hmot jsou zaznamenány v Tab. 13. Tab. 13 Vyhodnocení odolnosti nátěru proti oděru
Základ EPOX AQUA Číslo vzorku
m1 (g) m2 (g) f NH Neocryl XK 110 91,288 91,161 1,0097 1a 93,712 93,585 1,0097 1b 91,773 91,649 1,0097 5a 95,844 95,712 1,0097 5b průměrná hodnota NH Joncryl BASF 103,178 103,058 1,0097 6a 91,330 91,212 1,0097 6b 86,911 86,794 1,0097 9a 97,477 97,361 1,0097 9b průměrná hodnota NH WorléeCryl 96,290 96,208 1,0097 11a 105,353 105,272 1,0097 11b 100,001 99,897 1,0097 13a 97,068 96,987 1,0097 13b průměrná hodnota
Základ Neorezins KT (g) 0,1258 0,1258 0,1228 0,1307 0,1263 0,1188 0,1169 0,1159 0,1149 0,1166 0,0812 0,0802 0,1030 0,0802 0,0862
Číslo vzorku
m1 (g) m2 (g) f NH Neocryl XK 110 89,303 89,180 1,0097 16a 94,973 94,883 1,0097 16b 97,059 96,942 1,0097 18a 93,757 93,636 1,0097 18b průměrná hodnota NH Joncryl BASF 105,613 105,520 1,0097 23a 101,942 101,836 1,0097 23b 96,479 96,376 1,0097 24a 97,416 97,310 1,0097 24b průměrná hodnota NH WorléeCryl 102,601 102,523 1,0097 27a 106,654 106,573 1,0097 27b 92,236 92,163 1,0097 30a 89,528 89,445 1,0097 30b průměrná hodnota
KT (g) 0,1218 0,0891 0,1159 0,1198 0,1117 0,0921 0,1050 0,1020 0,1050 0,1010 0,0773 0,0802 0,0723 0,0822 0,0780
Z uvedených výsledků vyplývá, že normě pro funkční plochy nábytku A vyhovují nátěrové hmoty Neocryl XK 110 na základu Neorezins, Joncryl BASF na obou druzích základů a WorléeCryl rovněž na obou druzích základů. Nátěrová hmota Neocryl XK 110 na základu EPOX AQUA vyhovuje plochám B v plném znění a plochám A jen tehdy pokud by se jednalo jen o nábytek bytový. Zde norma povoluje obrus KT = 0,15 g.
- 33 -
7.6 Stanovení zasychání nátěrových hmot podle ČSN 67 3052 Laboratorní podmínky: teplota vzduchu t = 23,2 °C, relativní vzdušná vlhkost = 66% Zkouška prováděna pomocí nanášecího pravítka s otvorem 100 µm. V Tab. 14 – 16 jsou uvedeny časy zasychání pro jednotlivé vodou ředitelné nátěrové hmoty.
Tab. 14 Vyhodnocení zasychání pro Neocryl XK 110
Neocryl XK110 Stupěn zasychání 1. 2. 3. 4. 5.
Materiál Dřevo 35 minut 79 minut 116 minut 174 minut po 24 hodinách
Sklo 74 minut 110 minut 156 minut 229 minut po 24 hodinách
Tab. 15 Vyhodnocení zasychání pro Joncryl BASF
Jocnryl BASF Stupěn zasychání 1. 2. 3. 4. 5.
Materiál Dřevo 15 minut 25 minut 35 minut 48 minut 230 minut
Sklo 15 min 23 minut 35 minut 52 minut 236 minut
Tab. 16 Vyhodnocení zasychání pro WorléeCryl
WorléeCryl Stupěn zasychání 1. 2. 3. 4. 5.
Materiál Dřevo 17 minut 29 minut 34 minut 40 minut 181 minut
Sklo 18 minut 29 minut 35 minut 40 minut 194 minut
- 34 -
8. CELKOVÉ ZHODNOCENÍ VÝSLEDKŮ 8.1 Vyhodnocení laku 2K Top na pojivu Neocryl XK 110 firmy Neorezins Lak
formulovaný na pojivu Neocryl XK 110 vyhověl ve zkoušce tvrdosti
tužkami nad limit normy. U všech vzorků byla naměřena tvrdost tužkou číslo 9.Nebyl zaznamenán rozdíl mezi hodnotami u různých podkladových nátěrů. Ve zkoušce přilnavosti mřížkou byl zaznamenám jen mírný rozdíl podle druhu podkladového nátěru. U základu EPOX AQUA byl naměřen stupeň 0, u základu Neorezins byl naměřen stupeň číslo 1. Obě dvě varianty vyhovují normě ČSN 91 0102, která stanovuje nejvíce stupeň 1. Výsledek odolnosti vůči suchému a vlhkému teplu vyhověla tento lak v plném rozsahu normě. Nebyl zde opět zaznamenám rozdíl mezi druhem použitého podkladového nátěru. Při odolnosti vůči studeným kapalinám vyhověl lak normě. A to dokonce v maximální možné míře. Rozdíl ve výsledcích mezi použitými podkladovými nátěry opět nebyl zaznamenán. Ve zkoušce odolnosti proti oděru byl u tohoto laku zaznamenán rozdíl mezi druhem použitého podkladového nátěru. Na základu Neorezins vyhověla nátěrová hmota normě pro plochy A, u základu EPOX AQUA vyhověla pro plochy A jen v tom případě jednalo-li by se o nábytek bytový. Jinak vyhověla podle normy pro plochy B. Zasychání probíhá u tohoto laku nejpomaleji ze všech zkoušených nátěrových hmot. Posledního stupně zasychání dosáhl až po 24. hodinách. Tato skutečnost by mohla být nevýhodou při použití laku v seriové výrobě. Nevyhovuje normě ČSN 91 0102 pro plochy A.
8.2. Vyhodnocení laku TOP VŘ na pojivu Joncryl firmy BASF Při zkoušce tvrdosti tužkami vyhověl lak formulovaný na pojivu Joncryl 8311 normě ČSN 91 0102. Limit normy splňuje tento lak v dostatečné míře. Naměřené hodnoty byly nejvyšší ze všech zkoumaných nátěrových hmot. Ve zkoušce přilnavosti nátěru mřížkou vyhověl lak normě v obdobném rozsahu jako 2K Top lak na pojivu Neocryl XK 110 firmy Neorezins.
- 35 -
V odolnosti vůči suchému a vlhkému teplu splňuje lak podmínky stanovené výše uvedenou normou pro plochy A. Tyto podmínky splňuje v plném rozsahu. Při zkoušce odolnosti proti působení studených kapalin lak vyhovuje normě ČSN 91 0102 v maximální míře pro plochy A. Ve zkoušce odolnosti proti oděru vyhovuje lak normě pro plochy A. Zasychání laku probíhalo rychle. Celkově byl tento lak hodnocen z hlediska odolností a splnění podmínek daných normou pro plochy A jako nejlepší ze zkoušených nátěrových hmot.Ani u jedné zkoušky nebyl zaznamenán rozdíl mezi druhem použitého podkladového nátěru. Jedinou možnou komplikací při zavádění do výroby by u tohoto laku mohla bát tvorba částečné sraženiny.
8.3. Vyhodnocení laku 2K TOP na pojivu WorléeCryl A 2230 Lak formulovaný na pojivu WorléeCryl A 2230 při zkoušce tvrdosti tužkami vyhověl normě ČSN 91 0102. U jednoho ze vzorků byla naměřena hodnota těsně pod hranicí, kterou stanovuje norma. Ovšem při opětovném měření na tomtéž vzorku na jiném místě již byla norma splněna. Lze tedy odvodit, že šlo nejspíše jenom o lokální odchylku. Ve zkoušce přilnavosti nátěru mřížkou vyhověl normě. Nebyl zaznamenán rozdíl mezi druhem použitého podkladové nátěru. V odolnosti nátěru vůči působení suchého a vlhkého tepla lak nevyhověl normě. Lak nevyhověl normě pro plochy A u zkoušky odolnosti vůči studeným kapalinám. Na základu EPOX AQUA ovšem vyhověl pro plochy E,F. Na základu Neorezins nevyhověl normě vůbec. Při zkoušce odolnosti proti oděru lak vyhověl normě a dosáhl při této zkoušce nejlepšího výsledku ze zkoušených nátěrových hmot. Zasychání u tohoto laku proběhlo nejrychleji ze zkoušených nátěrových hmot. Celkově byl tento lak zhodnocen jako nejhorší z hlediska posuzovaných vlastností. Nevyhovuje normě ČSN 91 0102 pro plochy A.
- 36 -
9. ZHODNOCENÍ PŘÍNOSU PRO PRAXI Velkou výhodou těchto nově vyvíjených vodou ředitelných nátěrových hmot je nízký obsah VOC látek ( okolo 10%). V porovnání s klasickými nátěrovými hmotami je tato hodnota velmi nízká. Do uvedení do praxe lze rozhodně doporučit lak na pojivu Joncryl od firmy BASF. Jeho vlastnosti převyšují požadavky normy pro namáhané plochy A. Jak již bylo zmíněno, možnou komplikací by mohla být tvorba částečné sraženiny. Laku charakterizovaného na pojivu Neocryl XK 110 lze vzhledem k jeho výsledkům (zvláště odolnosti proti oděru ) doporučit pro plochy nábytku bytového. Možnou nevýhodou by bylo při použití v praxi delší doba zasychání. Záleželo by ovšem na možnostech v místě kde by tento lak byl používán. Lak na pojivu WorléeCryl nelze doporučit pro namáhané plochy. Jeho vlastnosti ve více ohledech neodpovídají normě ČSN 91 0102.
- 37 -
10. ZÁVĚR Cílem této práce bylo zjištění fyzikálně-chemických parametrů nově vyvíjených vodou ředitelných nátěrových hmot a porovnání hodnot s normou ČSN 91 0102. Hodnocení bylo zaměřeno na hodnocení parametrů pro namáhané plochy nábytkuplochy A. Výsledky nám ukázaly, že jen jedna z testovaných nátěrových hmot plně odpovídá požadavkům normy pro tyto plochy. Rovněž nás upozornily na některé nedostatky u těchto nově vyvíjených nátěrových hmot. Přesto lze celkově hodnotit výsledky jako dobré. Zkoušené nově vyvíjené nátěrové hmoty jsou šetrné k životnímu prostředí a i přes některé nedostatky ve zkoumaných vlastnostech budou přínosem pro nábytkářský průmysl.
- 38 -
11. SUMMARY The aim of this work was to identify the physico-chemical parameters of the newly developed water-borne paints and comparison with standard value ČSN 91 0102. The evaluation was focused on the evaluation parameters for the strained surfaces of furniture – areas A. The results showed, that only one of the tested paints fully meets the requirements of standards for these areas. Also we get signal of some shortcomings in these newly developed paints. Still, we can evaluate the overall results as good. Tested newly developed coatings are environmentally friendly and despite some shortcomings in the surveyed properties will be benefit for furniture industry.
- 39 -
12. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY 1. LUKAVSKÝ, L., HARTMAN, E., SVOBODA , B. Povrchová úprava nátěrovými hmotami. Praha : SNTL, 1988. 254 s. 2. SEDLIAČIK, M., LIPTÁKOVÁ, E. Chémia a aplikácia pomocných látok v drevárskom priemysle. Bratislva : ALFA, 1989. 519 s. ISBN 80-05-00116-9. 3. TESAŘOVÁ, D. Nové trendy při dokončování vodou ředitelných nátěrovýych hmot nové generace. In Informační bulletin a sborník statí . Brno : [s.n.], 2007. s. 83. ISBN 978-80-7375-0. 4. POLÁŠEK, J. Zkoušení nátěrových hmot a povrchových úprav-část I. Stavebně truhlářské výrobky. Brno : MZLU, 2003. 149 s. ISBN 80-7157-659-X 5. POLÁŠEK, J. Zkoušení nátěrových hmot a povrchových úprav-část II. Nábytek. Brno : MZLU, 2003. 61 s. ISBN 80-7157-660-3. 6. JEDLIČKA, T. Vliv složení pojiv vodou ředitelných laků na kvalitu povrchové úpravy nábytku. Brno, 2008. 46 s. MZLU v Brně. Bakalářská práce 7. ZEMEK, P. Vliv vybraných siťovacích prostředků na vlastnosti vodou ředitelných nátěrových hmot Brno : MZLU, 2007. 57 s. Bakalářská práce. 8. ČSN 91 0102 Nábytek - Povrchová úprava dřevěného nábytku – Technické požadavky 9. ČSN 67 3075 Stanovení povrchové tvrdosti nátěru tužkami 10. ČSN 67 3085 Stanovení přilnavosti nátěru-mřížková zkouška 11. ČSN 91 0278 Stanovení odolnosti proti působení vlhkého tepla 12. ČSN 91 0287 Stanovení odolnosti proti působení suchého tepla 13. ČSN 91 0280 Stanovení odolnosti NH vůči studeným kapalinám 14. ČSN 91 0276 Stanovení odolnosti povrchu proti oděru 15. ČSN 67 3052 Stanovení zasychání nátěrových hmot 16. Technologický list Neocryl XK 110 17. Technologický list Joncryl 8311 18. Technologický list WorléeCryl A 2230
- 40 -
Internetové zdroje
1. DOBIÁŠOVÁ, J.. Těkavé organické látky jako hlavní prekurzory tvorby fotochemického smogu a národní program jejich omezování [online]. [1998] [cit. 2009-04-23]. Dostupný z WWW:
. 2. KUŽVART, M.. Směrnice číslo 04-2001 [online]. c2003 [cit. 2009-04-22]. Dostupný z WWW: .
- 41 -
13. SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK VŘ………………..vodou ředitelné NH………………..nátěrové hmota VOC……………...organické těkavé látky
- 42 -
14. SEZNAM TABULEK Tab. 1 Velikost nánosu VŘ NH na základu EPOX AQUA........................................... 17 Tab. 2 Velikost nánosu VŘ NH na základu Neorezins.................................................. 18 Tab. 3 Označení tužek ve zkušební sadě ....................................................................... 20 Tab. 4 Rozestupy řezů mřížky pro dané tloušťky zaschlých nebo vytvrzených nátěrových filmů ..................................................................................................... 21 Tab. 5 Popis stupňů pro vyhodnocení Mřížkové zkoušky............................................. 21 Tab. 6 Intenzita změn povrchu po působení suchého a vlhkého tepla .......................... 23 Tab. 7 Hodnocení odolnosti nátěrového filmu vůči studeným kapalinám .................... 25 Tab. 8 Hodnocení stupně zasychání podle ČSN 67 3052.............................................. 28 Tab. 9 Vyhodnocení povrchové tvrdosti tužkami.......................................................... 29 Tab. 10 Vyhodnocení zkoušky přilnavosti nátěru ......................................................... 30 Tab. 11 Vyhodnocení odolnosti proti působení suchého a vlhkého tepla ..................... 31 Tab. 12 Vyhodnocení odolnosti nátěrového filmu proti studeným kapalinám.............. 32 Tab. 13 Vyhodnocení odolnosti nátěru proti oděru ....................................................... 33 Tab. 14 Vyhodnocení zasychání pro Neocryl XK 110 .................................................. 34 Tab. 15 Vyhodnocení zasychání pro Joncryl BASF...................................................... 34 Tab. 16 Vyhodnocení zasychání pro WorléeCryl.......................................................... 34
- 43 -
15. SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 1 Stříkací pistole TST KOVOFINIS RH 12 ........................................................... 15 Obr. 2 Řezný nástroj ....................................................................................................... 22 Obr. 3 Mřížka.................................................................................................................. 22 Obr. 4 Hliníkové závaží
Obr. 5 Měření teploty závaží ......................................... 23
Obr. 6 Aplikace tekutiny na filtrační papír
Obr. 7 Nanesené studené kapaliny .......... 25
Obr. 8 Zkušební stroj Taber Abraser .............................................................................. 26 Obr. 9 Zkouška zasychání nátěrového filmu .................................................................. 28
- 44 -
16. SEZNAM PŘÍLOH Příloha 1 – Technologický list Neocryl XK 110 Příloha 2 – Technologický list Joncryl 8311 Příloha 3 – Technologický list WorléeCryl A 2230
- 45 -