Náterové látky

7. október 2013
Ing. Gabriela Slabejová, PhD.

Základná ekologická požiadavka na náterové látky je, že musí byť znížené množstvo prchavých organických látok (VOC) v náterových látkach alebo musia byť VOC úplne eliminované. Legislatíva kladie dôraz na znižovanie emisií, ktoré sú uvoľňované z náterových látok, a to pri ich nanášaní, vytvrdzovaní a samotnom dlhodobom používaní nábytku alebo stavebno-stolárskych výrobkov v interiéri.


Ekologické náterové látky


Za ekologické náterové látky vhodné na materiály na báze dreva môžeme označiť nasledovné produkty:

  • Vodou riediteľné náterové látky jednozložkové (disperzie a emulzie),
  • Vodou riediteľné náterové látky dvojzložkové (disperzie),
  • Vodou riediteľné náterové látky vytvrdzujúce UV žiarením (jedno-zložkové a dvoj-zložkové disperzie),
  • Náterové látky vytvrdzujúce UV žiarením alebo tokom urýchlených elektrónov (EBC),
  • Náterové látky s reaktívnym rozpúšťadlom,
  • Vysokosušinové náterové látky (Hight solids),
  • Olejové a voskové náterové látky výlučne na prírodnej báze,
  • Práškové náterové látky.


Vodou riediteľné náterové látky jednozložkové
Vodou riediteľné náterové látky obsahujú v sebe rozpúšťadlo vodu, ktorá nezaťažuje životné prostredie. Organické látky sú v náterovej látke zastúpené len vo forme aditív. Tým je výrazne znížené uvoľňovanie VOC a toxicita týchto náterových látok. Vodou riediteľné náterové látky na povrchovú úpravu dreva sú vyrábané z akrylátových a polyuretánových vodných disperzií. Je to povrchová úprava vhodná na nábytok aj stavebno-stolárske výrobky. Vytvrdnuté filmy spĺňajú požiadavky na extrémne namáhané plochy.

Vodou riediteľné náterové látky dvojzložkové
Dvojzložkové vodou riediteľné náterové látky sú disperzné polyuretánové systémy, ktoré nahrádzajú polyuretánové rozpúšťadlové dvojzložkové náterové látky, pričom sú samozrejme zachované všetky kvalitatívne požiadavky na povrchovú úpravu nábytku a stavebno-stolárskych výrobkov. Pri používaní týchto náterových látok sa musí dbať na to, aby tvrdidlo bolo dôkladne rozptýlené vo vodnej fáze náterovej látky. Vytvrdnuté filmy majú dostatočnú pružnosť, ale aj tvrdosť a odolnosť, preto sú tieto povrchové úpravy predurčené práve na extrémne namáhané plochy, kuchynského a kúpeľňového nábytku.

Vodou riediteľné náterové látky vytvrdzujúce UV žiarením
Vodou riediteľné náterové látky vytvrdzujúce UV žiarením sú systémy, ktoré obsahujú fotoiniciátory alebo UV iniciátory. V súčasnosti našli veľké uplatnenie v nábytkárstve vodou riediteľné disperzné polyuretánové náterové látky vytvrdzované UV žiarením. Vytvrdzovanie náterových filmov je kombinované, pozostáva z fyzikálnej a chemickej fázy vytvrdzovania. Tuhý film má výbornú priľnavosť k podkladu, veľmi dobré fyzikálno-mechanické vlastnosti a je dostatočne pružný. Medzi výhody UV vytvrdzovania vodou riediteľných náterových látok patrí:

  • Minimálne emisie prchavých organických látok,
  • vysoká rýchlosť vytvrdzovania náterového filmu,
  • veľmi dobré fyzikálno-mechanické, chemické a odolnostné vlastnosti vytvrdnutého filmu,
  • okamžitá možnosť stohovania, montáže a balenia dokončených dielcov,
  • možnosť nanášania striekaním,
  • nízka toxicita dokončených povrchových úprav,
  • úspora pracovného prostredia.

Náterové látky vytvrdzujúce UV žiarením alebo tokom urýchlených elektrónov (EBC)
V súčasnosti sa v UV náterových látkach ako filmotvorná zložka nachádzajú nasledovné živice: uretánakrylátové, akrylakrylátové, epoxyakrylátové, polyesterakrylátové a polyéterakrylátové. Základné náterové látky a plniče pórov vytvrdzujúce UV žiarením majú 100 % sušiny, vrchné náterové látky obsahujú 1 – 2 % reaktívneho rozpúšťadla ako aditíva. Nanášajú sa vo veľmi malých hrúbkach (4 – 15 g/m). Vytvrdnuté filmy majú veľmi dobré mechanické, chemické a odolnostné vlastnosti.

Náterové látky s reaktívnym rozpúšťadlom
Reaktívne rozpúšťadlá sa nezaraďujú medzi prchavé organické látky, pretože počas vytvrdzovania neunikajú do ovzdušia, ale sa zabudujú do náterového filmu. Ich použitie je v dvojkomponentných systémoch (2K EP, 2K PUR). Ich negatívom je, že majú väčšiu toxicitu, preto nie sú vhodné na vytvrdzovanie na vzduchu. Malé uplatnenie náterových látok s reaktívnym rozpúšťadlom je z dôvodu ich vysokej ceny, toxicity a zlého vytvrdzovania bez tužidla.

Vysoko sušinové náterové látky (hight solids)
Vysokosušinové náterové látky majú viac ako 65 % hmotnostných neprchavých zložiek. Vytvrdzujú viacerými spôsobmi, a to fyzikálne, oxidačno-polymerizačnou reakciou, chemickou reakciou s tužidlom alebo UV žiarením. Pri ich nanášaní je potrebné sa vyvarovať nanášaniu v hrubej vrstve (ako klasické náterové látky), pretože pri hrubom nátere môžu vznikať nasledovné problémy:

  • Nedostatočné a spomalené vytvrdzovanie,
  • zlé odparovanie riedidla a následná plastifikácia náteru a vznik pórovitého náteru,
  • stekanie náterovej látky,
  • tvorba pomarančovej kôry.

Olejové a voskové náterové látky výlučne na prírodnej báze
Do tejto skupiny zaraďujeme náterové látky vytvrdzujúce autooxidáciou a oxidačno-polymerizačnou reakciou. Hlavnú filmotvornú zložku tvoria vysychavé a polovysychavé oleje (slnečnicový, sójový, ľanový a iné), pričom dôležitú úlohu pri vytvrdzovaní majú sikatíva. Vytvrdnuté náterové filmy sú mäkké, pružné, málo odolné proti chemikáliám a rýchlo sa ušpinia. Je potrebná častejšia renovácia takejto povrchovej úpravy. Z prírodných voskov sa na povrchovú úpravu dreva používa Candelilla, Carnauba, včelí vosk a parafíny. Voskovo-olejová povrchová úprava je tvrdšia ako olejová a dostatočne odolná proti vode, preto je predurčená aj na drevené výrobky do kúpeľne.

Práškové náterové látky
Práškové náterové látky sú vo forme častíc veľkých 10 – 500 µm. Sú na báze živíc: epoxidových, epoxido-polyesterových, polyesterových, akrylátových, nenasýtených polyesterových a uretanakrylát-polyesterových. Nanášajú sa v elektrostatickom poli pomocou striekacej pištole, disku a zvonu. Povrch dielca musí byť vyhriaty na 60 – 70 °C. Práškové náterové látky sú vhodné na MDF a HDF dosky, prípadne na povrchy masívneho dreva bukového a brezového. Vytvrdzujú sa UV žiarením alebo len ochladením.

Vytvrdnutý film práškovej povrchovej úpravy je vysoko odolný proti fyzikálno-mechanickému namáhaniu a chemickému namáhaniu. Medzi výhody práškových náterových látok patrí:

  • Zníženie počtu nánosov na jeden nános,
  • Možnosť upravovať povrch s vyššou drsnosťou, pričom konečná drsnosť s  povrchovou úpravou je veľmi malá,
  • krátky čas vytvrdzovania,
  • výborná operatívnosť technológie – krátky čas výmeny práškovej farby,
  • neuvoľňujú sa žiadne VOC pri nanášaní a vytvrdzovaní,
  • prestreky práškových náterových látok sa dajú ľahko recyklovať a znovu použiť.

Nitrocelulózové náterové látky
Nitrocelulózové náterové látky majú filmotvornú zložku najvýznamnejší ester celulózy – nitrocelulózu. Sú to náterové látky s vysokým obsahom prchavých organických látok. Vytvrdzujú fyzikálne a pomerne rýchlo. Tuhé náterové filmy sú tenké a málo odolné proti fyzikálno-mechanickému ako aj chemickému namáhaniu.

Liehové náterové látky
Liehové náterové látky majú filmotvornú zložku prírodnú alebo syntetickú. Z prírodných živíc sa na výrobu náterových látok používa šelak, kolofónia, kopály a iné. Zo syntetických živíc našli uplatnenie v liehových náterových látkach novolaky, esterifikované alkydy a acetaldehydové kondenzáty. Ako rozpúšťadlá sa používajú polárne alkoholy. Vytvrdzujú fyzikálne a pomerne rýchlo. Liehová povrchová úprava s prírodnými neprchavými zložkami je zdravotne neškodná, preto je vhodná na hračky, nábytok pre deti a na výrobky, ktoré sú v kontakte s potravinami. Vytvrdnuté náterové filmy sú tvrdé a krehké, preto sa do liehových náterových látok pridávajú zmäkčovadlá.

Olejové laky a farby
Olejové laky sú systémy zložené z vysychavých olejov, prírodných alebo syntetických živíc a z nepolárnych rozpúšťadiel. Olejové farby sú tvorené prídavkom pigmentov a plnív do olejových lakov. Olejové laky a farby vytvrdzujú autooxidáciou, pomerne dlho. Vytvrdnuté filmy sú pružné, odolné proti poveternosti, starnutiu a v dôsledku pridania živíc do náterových látok aj dostatočne tvrdé.

Alkydové náterové látky
Alkydové náterové látky majú filmotvornú zložku alkydy modifikované olejmi alebo živicami. Obsahujú väčšinou nepolárne rozpúšťadlá a na zníženie viskozity polárne alkoholy. Vytvrdzujú autooxidáciou a čas vytvrdzovania je kratší, ako u olejových náterových látok. Vyrábajú sa alkydové laky, farby aj tmely. Vytvrdnuté filmy sú výborne odolné proti poveternosti.

Epoxidové náterové látky
Epoxidové náterové látky majú filmotvornú zložku epoxidové živice diánového typu. Ako tvrdidlo sa pri tvorbe náterového filmu používajú polyamíny. Vytvrdzovanie je kombinované, chemická reakcia – polyadícia a odparenie rozpúšťadla. Vytvrdnuté náterové filmy majú výbornú odolnosť proti vode a chemikáliám, sú však málo odolné proti poškriabaniu a poveternosti. V exteriéri kriedujú. Sú vhodné na laboratórny nábytok.

Polyuretánové náterové látky
Polyuretánové náterové látky s organickým rozpúšťadlom poznáme jednozložkové a dvojzložkové. Jednozložkové polyuretánové náterové látky vytvrdzujú vzdušnou vlhkosťou. Vytvrdnú aj pri nízkych teplotách, ale musí byť zabezpečená vysoká relatívna vlhkosť vzduchu. Sú citlivé na vodu, preto sa v jednotlivých zložkách náterovej látky nesmie nachádzať ani stopové množstvo vody. Ako rozpúšťadlo sa používajú estery a ketóny. Dvojzložkové polyuretánové náterové látky obsahujú ako prvú zložku polyestery alebo akryláty, a ako druhú zložku (tvrdidlo) izokyanátovú živicu. Pri týchto náterových látkach je potrebné dodržiavať presné navažovanie jednotlivých zložiek. Vytvrdnuté náterové filmy majú výborné optické vlastnosti, odolnostné vlastnosti proti mechanickému aj chemickému namáhaniu, sú húževnaté a dobre sa znášajú s drevom.

Adresa autorky:
Ing. Gabriela Slabejová, PhD.
Drevárska fakulta
Katedra nábytku a drevárskych výrobkov
T.G. Masaryka 24
960 01 Zvolen
e-mail: slabejova@tuzvo.sk

Leave a Reply