Světlostálost transparentních povrchových úprav

Od května do září 2009 byl na Marušce instalován panel se vzorky jako součást výzkumného projektu světlostálosti povrchových úprav dřeva.

Cílem projektu je zjištění vlivu místa expozice a prostředí na světlostálost povrchových úprav, kterými budou dřeva dokončena. Místo expozice – tj. ozařování v nadmořské výšce 1323 m.n.m. (Lysá hora), 664 m.n.m. (Maruška), 251 m.n.m. (Mošnov). Dále porovnání světlostálosti po dokončení vodouředitelnými laky, PUR laky a lazurovacími laky a sledování barevných změn na jednotlivých druzích dřev.

Současný stav řešené problematiky

            Dřevo je jedním z nejčastěji používaných přírodních materiálů. Expozice slunečního záření na dřevo způsobuje mnoho nevratných změn v povrchové vrstvě dřeva. Dochází tak k velkým finančním ztrátám na výrobcích, např. změna barvy, ztráta lesku, praskání a loupání nátěrového filmu. Stejně jako jiné materiály je třeba jej chránit před nežádoucími vlivy. Existuje řada možností, jak dřevo ošetřit a zachovat jeho užitné vlastnosti. Jednou z možností ochrany je použití vhodných nátěrových hmot. Zvolený nátěrový systém musí dřevu poskytovat ochranu před následujícími faktory:

• biologickým napadením – dřevokaznými houbami a hmyzem, plísněmi a houbami zbarvujícími dřevo,

• UV zářením,

• povětrnostními vlivy,

• vlhkostí – působením vody dochází k rozkladu dřevní hmoty a vytváření podmínek pro biologické působení,

• mechanickým a chemickým poškozením.

            Sluneční světlo, které dopadá na zemský povrch, obsahuje tyto druhy záření: viditelné (energeticky tvoří 45 %), infračervené (50 %) a ultrafialové (5 %),  které je možno dále dělit na UV-A, UV-B a UV-C. Podíl ultrafialového záření vyvolává obdobné reakce jako tepelná energie. U polymerů dochází k trhání řetězců, k síťování, k aktivaci oxidačních reakcí. Sluneční záření typu UV obsahuje 95 % UV-A, které způsobuje malé polymerní degradace, a 5 % UV-B, které způsobuje největší polymerní degradace. UV-C není blíže specifikováno, protože se vyskytuje pouze ve vesmíru a při dopadu na zem je pohlceno ozónovou vrstvou nad zemským povrchem, a tudíž nezpůsobuje polymerní degradace.

            Průchodu záření na povrch dřeva obecně brání nátěrová hmota, resp. některé její složky. U pigmentových nátěrových hmot plní tuto funkci právě pigmenty, přítomné v nátěrovém filmu. Bezbarvé laky nebo bezbarvé lazury jsou nátěrové hmoty bez pigmentu a samy o sobě žádný UV filtr nemají. I u těchto nátěrových hmot je ovšem také vyžadována odolnost proti působení UV záření. V praxi se to řeší přidáním UV absorbéru, který zajistí požadovanou stabilitu. Na průchod UV záření má velký vliv velikost nánosu. Za nedostatečnou ochranu je považována vrstva velmi malá, nebo vrstva velká, ale s nepřiměřenou koncentrací UV absorbéru. Záření tak může proniknout až do povrchových vrstev a způsobit barevné změny.

            Množství a kvalita nátěrové hmoty hrají v problematice světelné stabilizace velmi důležitou roli. Může totiž průchod UV záření do dřeva totálně zastavit. Je to v případě, že nátěr veškeré  záření pohltí nebo odrazí. Tato schopnost do velké míry souvisí s velikostí nánosu. Krycí a několikavrstvé nátěrové systémy jsou schopny značnou část UV záření odrazit. Zbytek záření projde na povrch dřeva, kde atakuje kresbu.

            V současné době se stabilizace provádí nejčastěji použitím vhodných stabilizátorů, které se přidávají k polymeru v různých fázích výroby, a to buď ve formě přísad nebo se na polymer vážou chemicky. Používané množství se pohybuje od 0,1 do 5 % k celkovému množství nátěrové hmoty. Vysoké dávky stabilizátoru mohou mít i u některých druhů opačný účinek.