Opste o Povrsinskoj Obradi Drveta

7/30/2019 Opste o Povrsinskoj Obradi Drveta

1/21

DOSADANI RAZVOJ I TREND POVRINSKE OBRADE DRVETA

Milan Jai*, Tanja Palija**

* red.prof., umarski fakultetUniverziteta u Beogradu** asistent, umarski fakultet Univerziteta uBeogradu

Izvod: U ovom radu dat jeprikaz razvoja povrinske obrade drveta sa aspektapremaznih materijala i odgovarajue tehnologije, ija primena zavisi od vrstepodloge, modnih trendova, potrebnog kvaliteta obraene povrine, trokova iekolokih zahteva. Pored ve tradicionalnih premazanih materijala u

povrinskoj obradi drveta, prikazane su i nove tehnologije povrinske obrade uskladu sa principima utede materijala i smernicama EU o smanjenju emisijeorganskih komponenti - VOC (Volatile Organic Compound). U skadu sa

zastupljenou na evropskom tritu, predstavljen je istorijat i najznaajnijasvojstva NC, SH, 2K PU, PE, UV-/ESH, vodenih premaza i premaza u prahu.

Pored toga, data su oekivanja trendova razvoja prema pojedinimkategorijama.

Kljune rei: povrinska obrada drveta, premazi, stanje, trendovi razvoja

OVERVIEW OF DEVELOPMENT AND TREND OF SURFACEFINISHING OF WOOD

Abstract: This work presents overview of development of surface finishing of

wood in terms of coating materials and appropriate technology, which

application depends on type of substrate, trends in fashion, quality of finished

surface required, expenses and ecological demands. Beside already traditional

coatings in surface finishing of wood, new technologies are presented in

agreement with principals of saving of materials and guide-lines of EU for

reduction of emission of organic compounds - VOC (Volatile Organic

Compound). In agreement with position on European market, history and basic

characteristics of NC, SH, 2K PUR, PE, UV-/ESH, waterborne coatings andpowder coatings are presented also. Expectations of trends development are

given in terms of several categories.

Key words: surface finishing of wood, coatings, current state, trends of

development


2/21

Uvod

Tehnologija povrinske obrade drveta znaajno se promenila u poslednjih 50 godina. Tenja karacionalizaciji i automatizaciji procesa dovela je do razvoja novih drvnih materijala i tehnologija

oplemenjavanja. Poveanje trokova proizvodnje dovelo je pre oko 20 godina do preseljenjamnogih uglednih proizvoaa nametaja i proizvoda od drveta (pre svega ploa) iz zapadne uistonu Evropu. Predvodnik ovog talasa bio je Ingvar Kamprad, osniva IKEA-e, danas jednogod najveih svetskih prodavaca nametaja. Kamprad je 1961. godine u Poljskoj osnovao prvufirmu koja je okupila na jednom mestu proizvoae nametaja. Ideja novog koncepta bila je dase funkcionalni i lepo oblikovani komadi nametaja uine dostupnim irokom tritu kupaca,prvenstveno izuzetno povoljnim cenama. Ova ideja, koja je dovela do razvoja novog tipa kupaca

pod nazivom Smart Shopper, predstavlja revolucionarnu prekretnicu u nainu shvatanjanametaja, kako u procesu proizvodnje, tako i u procesu prodaje. Zahtevi koji se postavljaju preddananje proizvoae nametaja podrazumevaju nametaj kraeg ivotnog veka, usled prisutnogdrutvenog trenda ka poveanoj mobilnosti ljudi. Uz to, od nametaja se oekuje mogunost

korienja na vie razliitih mesta u okviru prostora za stanovanje, kao i podesnost u sluajuselidbe.

Ako se posmatra asortiman poznatih svetskih proizvoaa nametaja moe se zakljuiti da jepoveana upotreba lakih ploa, tzv. Frame on board konstrukcija. Upotrebom lakih ploasmanjuje se korienje masivnog drveta kao sirovine, ime se uvaju resursi i znaajno smanjujutrokovi proizvodnje, usled smanjenja utroka materijala. Manja masa ovih ploa dovodi i doutede u trokovima transporta. Naalost, ove drvne ploe su razvijene bez ukljuivanja

proizvoaa premaza u proces proizvodnje. Usled toga, vrlo esto takvi prouzvodi zahtevajumodifikaciju ili razvoj potpuno novih sistema premaza i postupaka nanoenja. Takoe i promenaprocesa presovanja (prelaz sa vrueg presovanja na hladno presovanje) u proizvodnji drvnih

ploa ima signifikantan uticaj na svojstva oplemenjavanja noseeg materijala (ploe).

Ve dui niz godina uoava se trend pojednostavljivanja konstrukcije modernog nametaja kojise oplemenjava, u cilju utede na trokovima proizvodnje. Zato se veoma esto kod nametajasreu ravneploastepovrine, na koje se UV premazi nanose postupkom valjanja.

Veliki izazov koji e u skorijoj budunosti biti nametnut, kako proizvoaima premaza tako iproizvoaima nametaja, je nedostatak sirovina i drveta. Oekuje se enorman porast cenasirovina za proizvodnju premaza, drveta kao osnovnog materijala i energije. Tako je, na primer,

cenaploa iverica u poslednje vreme porasla za oko 20-30% i tu nije kraj. Veliki uticaj na cenesirovina i drveta ima poveana potranja u azijsko-pacifikom podruju. Usled toga, rasteinteresovanje za saaste konstrukcije od lakih ploa. Nadalje, upotreba ve korienog drveta umanjim koliinama u proizvodnji drvnih ploa predstavlja jedan od novih pristupa u reavanjuproblema nedostatka drvne sirovine. Nova reenja usmerena su ka poveanju vrednosti drvnogotpatka i mogunostima upotrebe drvnog brana u kombinaciji sa polietilenom i polipropilenomu drvnoplastinim kompozitnim ploastim materijalima, tzv.WPC ploama (Wood-Plastic-Composites). Zahvaljujui termoplastino obradljivim vezivnim sredstvima ovi materijali imajuiroke mogunosti primene u enterijeru i eksterijeru.

U proizvodnji nametaja i laminatnih podova koriste se novi postupci oplemenjavanja furnira ,koji se baziraju na korienju indirektne duboke tampe. Pored toga, ve godinama se belei

konstantan porast tampanih i oplemenjenih, odnosno zavrno lakiranih papirnih folija(dekorfini folija) u proizvodnji nametaja i laminatnih podova, koji predstavljaju jeftinijualternativu u odnosu na oplemenjavanje furnirima.


3/21

Osnovni zadatak koji se postavlja pred proizvoae nametaja, kuhinja, parketa, prozora itd.ostaje i dalje nepromenjen, a to je optimizacija celokupnog procesa proizvodnje i

oplemenjavanja. Na slici 1 prikazano je uee trokova premaza u ukupnim trokovimapostupka proizvodnje nametaja, iz kojih se vidi da trokovi oplemenjavanja iznose izmeu 8 i20% ukupnih trokova. Kako bi se trokovi premaza mogli objektivno uporeivati uvodi se

termin trokovi/m2oplemenjene povrine. U prorainu trokova moraju se uzeti u obzir bitniparametri, kao to su cena po kg isporuenog premaza, stepen iskorienja materijala za datinainnanoenja, koliina nanosa izraena u g/m2 i koliina vrste supstance (udeo neisprljivihkomponenti) u premazu.

Slika 1. Udeo trokova lakiranja u ukupnom procesu proizvodnje nametaja

Sa druge strane, EU-smernice o smanjanju emisije organskih komponenti u vazduhu (VOC-

smernice 1999/13/EG) zahtevaju izmene u procesu proizvodnje i tehnologiji premaza. U

poslednjih 3-5 godina dolo je do velike zamene konvencionalnih premaza sa rastvaraima saUV ovravajuim sistemima premaza, kao i vodenim premazima. Zamena tehnologije odsistema premaza za drvo sa velikim sadrajem rastvaraa ka ekoloki podobnim premazima zadrvo, trenutno je u punom jeku i bie sigurno aktuelna i sledeih godina u Evropi.Oplemenjavanje premazima u prahu (nem. Pulverlacke) za sada se koristi na drvnim ploama,pre svega na MDF ploama (eng. Medium Density Fiberboard) i jo uvek se nalazi u faziuvoenja u upotrebu, uz istovremeno poboljavanje upotrebnih svojstava. Potpuno novi pravac u

podruju oplemenjavanja drveta oekuje se poetkom primene nanotehnologije. Uvoenjeestica nano-veliine ima za ciljpoboljanje mehaniko-tehnolokih svojstava premaza, kao to

je poveana otpornost na paranje povrine filma laka. Primena nanotehnologije omoguavapostizanje i drugih kvalitativnih svojstava, kao to su na primer antibakterioloko delovanje ilifotokatalitika svojstva.


4/21

Istorija i razvoj povrinske obrade (oplemenjavanja, presvlaenja) nametaja

Pored zatitne funkcije oplemenjavanje drveta i proizvoda od drveta, naroito nametaja, ima idekorativnu funkciju. Poeci dekorativnog oplemenjavanja nametaja u Evropi seu u 15. vek,iako su prve metode lakiranja i sirovine za proizvodnju premaza mnogo starije. Smisao

oplemenjavanja drveta i proizvoda od drveta, naroito nametaja, moe se posmatrati kroz dvazasebna pravca. Istorija lakiranja i postupaka nanoenja premaza protie kroz dva, pre svega,nezavisna razvoja koja su se dogodila tokom vremena. Prvi pravac je bila kineska umetnost

lakiranja, iji poeci seu oko est do sedam hiljada godina unazad. Nakon iskrcavanjaPortugalaca 1543. godine iz Japana i Kine preneta je umetnost lakiranja u Evropu.

U ovo vremepovrinska obrada drveta u cilju oplemenjavanja nametaja i proizvoda od drveta jeve bila na viem zanatskom nivou. Kao lak korien je, pored ostalog, mleni sok iz kore

japanskog lak-drveta Rhus verniciflua, koji se naziva i japan-lak (nem. Rhus-lack). Tehnike

kineske umetnosti lakiranja misionari su u 16. veku preneli u Evropu. Evropljani koji su ili naprekookeansko putovanje uvezli su u ovom vremenskom razdoblju velike koliine fabrikovanih

(proizvedenih) premaza iz istone Azije. Poveana tranja dovela je do ubrzanog razvojaproizvodnje premaza i u Evropi. Kako sirovine iz Azije nisu bile na raspolaganju, koriene su savelikim uspehom poznate domae smole u kombinaciji sa suivim uljima.

Drugi pravac razvoja u lakiranju vodi poreklo iz evropsko-islamskog kulturnog prostora i nastao

je davno pre istonoazijske tehnike lakiranja. Re LAK vodi poreklo iz staroindijskog sanskritjezika i znai stotinehiljada, to se odnosi na veliki broj titastih vai (nem. Lackschildluse),iji je proizvod luenja kod nas poznati elak. Proizvod je doao u Evropu zahvaljujuirazvijenim trgovakim putevima.

Dakako, pre uvoenja elaka u Evropi je u prolosti korien rastvor smole etinara (smre) ulanenom ulju, poznat pod imenom firnis, kao zatitna prevlaka za oslikane objekte. Oko 1000godina pre Hrista prvi put je dato detaljno uputstvo za receptuiranje i proizvodnju premaznih

materijala.

Poetkom 15. veka u Italiji je bilo u modi oblikovanje mobilijara dekorativnim oslikavanjem.Odatle se veoma brzo rairilo po celoj Evropi.

U 16. i 17. veku u Evropi su se stopile istono-azijska i evropsko-islamska razvojna linija ujednu zajedniku evropsku umetnost lakiranja. Zajedno sa zanatskim lakiranjem muzikihinstrumenata, dekorativno oslikavanje predstavljalo je vaan motor za razvoj tehnologijelakiranja sve do poetka 20. veka. Nanoenje premaza vreno jepreteno etkom, koja jepravljena od meavine konjske dlake i biljnih vlakana. Oko 1400. godine nastao je esnafski zanatkoji se iskljuivo bavio proizvodnjom etki. U to vreme lakiranje nametaja bilo je zasnovanoiskljuivo na primeni etke.

Tek u vreme kasnog baroka veliki znaaj u proizvodnji mobilijara dobila je tehnikaoplemenjavanja. Do poetka 19. veka oblaganje podloge od drveta transparentnim prevlakama ilifirnisom igralo je sporedni znaaj. Upravo je to bila najvanija polazna taka za razvoj moderne

povrinske obrade drveta. U ovom vremenskom periodu poznate recepture bazirane su namaterijalima (smolama) kao to su: elak, ilibar, vosak, mastix, damar, benzoe, sandarak ikopal. Osim toga, koriena su suiva ulja, kao na primer laneno ulje, koje nije korieno samo

kao sredstvo za rastvaranje. Kao rastvarai su sluili piritus (etanol) i terpentinsko ulje.Tokom vremena utvreno je da se nedostaci laganog (sporog) suenja prirodnih smola i uljamogu prevazii putem jednostavnih hemijskih reakcija.


5/21

Do oko 1870. godine lakireri su firnise i premazejo uvek sami proizvodili. Tada nastaju brojnefabrike premaza i mlinovi ulja, koji su korisnicima isporuivali gotove premaze. Esterifikacijasmola i kopala sa glicerinom poznata je od 1884. godine.

Za period od 1850.-1900. godine karakteristiana je velikoserijska proizvodnja stolica po tehnici

Mihaela Thonet-a. U vremenu industrijalizacije (1848-1871) u mnogim pogonima runi rad jebio ili potpomognut ili kompletno zamenjen mainama. Tako je, na primer, zahtevno runopoliranje elakom obraenih povrina drveta uspeno zamenjeno u veim fabrikama mainamaza poliranje (nem. Poliermaschine). Nadalje, i relativno tvrde povrine obraene nitroceluloznimpremazima bile su veoma pogodne za mainsko poliranje. U proizvodnji nametajanitrocelulozni premazi upotrebljavaju se od 1925. godine.

Poetkom 20. veka u industriji nametaja upotrebljavaju se politure za dobijanje visokosjajnognametaja. Ve u to vreme raena su prvaispitivanja o mogunostima utede radnog vremena iskraivanja vremenskog razmaka izmeu ciklusa poliranja, pri emu je koriena politura veekoncentracije. Potrebno vreme mirovanja (ovravanja premaza) do zavrne obrade ostvarivano

je meulagerovanjem u trajanju od nedelju dana. Tek nakon isteka perioda mirovanja sledilo jezavrno lakiranje. Enormnim razvojem tehnike lakiranja i industrijske proizvodnje premaza izdelimino sintetikih smola, kao na primer, celuloznog nitrata (CN), zacrtan je put razvoja svedo dananje tehnike obrade. Preobraaj i preporod tehnologije povrinske obrade desio serazvojem tehnike prskanja (oko 1895. godine). Uvoenje tehnike prskanja u povrinskoj obradivreno jeparalelno sa uvoenjem gore pomenutih nitroceluloznih (NC) premaza. Tehnikiproboj NC premaza sledi u 20-tim godinama poslednjeg veka, sa razvojem automobilske

industrije i rastuom potrebom za brzosueim premazima, koju je zahtevala proizvodnja natekuoj traci.

Izmeu 1925 i 1935. godine moe se jasno uoiti, sa veoma malim izuzecima, da fabrikenametaja rade jo uvek po principima rune proizvodnje. Tek poetkom 30-tih godina uindustriju nametaja postupno se uvodi tehnika prskanja.

Dananji premazi za drvo i drvne materijale dele se manje prema umetnikom, a vie premapraktinom aspektu.

Osnovne funkcije odgovarajue povrinske obrade su:zatita povrina od mehanikih i hemijskih uticajadekorativna obradapovrinapoveanje upotrebne vrednosti proizvoda (materijalne i idejne vrednosti)zatita povrine kod upotrebe u spoljanjoj srediniu obliku fizike i/ili hemijske zatitedrveta

Sistemi premaza za povrinsku obradu drveta i drvnih materijala

U zavisnosti od mesta primene, izvrena je podela na premaze za unutranju primenu (enterijer) iza spoljanjuprimenu (eksterijer), kao to su na primerprozori, drvene fasade i slino. Razliitizahtevi koji se postavljaju pred premaze za unutranju i spoljanju upotrebu zahtevaju i razliite

postupke nanoenja. Teite pri tom lei na industrijskim postupcima obrade drveta i drvnihmaterijala. Sve vei znaaj dobijaju i drugi vidovi povrinske obrade, kao na primer primena

vetakih materijala - laminata (posebno na radnim ploama za kuhinjski nametaj), koje morajubiti otporne na delovanje toplote i tenosti.


6/21

Premazi za drvo i drvne materijale za enterijer (unutranji prostor)

U poreenju sa metalima drvo je iv materijal. Iz tog razloga mora se iz dostupnih tehnologijapaljivo izabrati odgovarajui nain povrinske obrade, kako bi se obezbedio besprekoranrezultat lakiranja.

Na rezultat lakiranja bitno utiu sledei parametri:vrsta drvnog materijalaprisutnost ekstraktivnih materija u drvetutip veziva - lepka (PVAc, UF ili FF smola)nain presovanja furnira na podlogu (drvnu plou), na primer hladno ili vrue

presovanje

odstupanja u vlanosti drveta, naroito kod masivnog drvetabruenje drveta: vrsta brusnog materijala, raspodela veliine zrna, kao i poduno i/ilipopreno bruenjeuslovi temperature i vlage vazduha u kabini za lakiranje, odnosno u procesu suenjaparametri premaza, na primer viskozitet, temperatura, koliina nanosa, uslovi nanoenja

i suenja

Za povrinsku obradu drveta u enterijeru u upotrebi su razliite tehnologije lakiranjairom sveta,koje se unutar regiona i zemalja veoma razlikuju. Na slici 2 prikazano je trite premaza za drvoza unutranju upotrebu u 2003. godini za zapadnu Evropu, sa ukupnom koliinom od 377.750tona. U ovom pregledu posmatrano je 16 zapadnoevropskih zemalja. Kada se ovoj koliinipridoda udeo premaza za drvo u istonoevropskim zemaljama, kao to su na primer Bugarska,Poljska, Rumunija, Rusija, Slovenija, eka republika, Ukrajina, Maarska i dr., dobija se oko

500.000 tpremaza za drvo za unutranju upotrebu za evropsko trite.

Slika 2. Tritepremaza za drvo 2003. godine u zapadnoj Evropi u tonama, bez premaza zaspoljanju sredinu(NC = nitrocelulozni premazi; SH = kiselo-ovravajuipremazi; PU = 1K i 2K

poliuretanski premazi; PE= nezasieni poliesterskipremazi; UV = UVovravajui

premazi; ESH = elektronsko ovravajuipremazi)

2K PU premazi

(122.335 t)32,4 %

NC premazi

(50.421 t)

13,3 %PE premazi

(39.877 t)10,6%

UV premazi

(53.331 t)14,1 %

vodeni premazi

(59.448 t)15,7 %

SH premzi

(46.420 t)12,3 %

ostalo

(5.918 t)1,6 %


7/21

Danas se irom sveta upotrebljavaju sledei sistemi obrade, odnosno tehnologije:NC premazi (celulozno nitratni premazi), koji se u primeni nazivaju i nitrocelulozni

premazi

SH premazi (kiselo-ovravajui premazi)2K PU premazi (dvokomponentni poliuretanski premazi)PE premazi (nezasieni poliestarski premazi)UV-/ESH premazi (UV ovravajui i elektronskoovravajui premazi)ulja i voskovivodeni premazi (1K/2K vodeni premazi)bajcevi za drvo

U severnoj Evropi, kao to je prikazano u tabeli 1, upotrebljavaju se preteno kiselo-ovravajui premazi. U junoj Evropi(Italija, panija), nasuprot prethodnom, prednost imaju2K poliuretanski premazi. Sistemi lakiranja drveta koji se upotrebljavaju u Evropi pokazuju

razliiti sadraj organskih rastvaraa (slika 3). U zavisnosti od tehnologije premazi mogu da

sadre formaldehid ili stirol. Trend, koji je forsiran evropskim normama o smanjenju emisijeorganskih komponenti u vazduhu (EU-VOC-preporuke 1999/13) jasno ukazuju na sisteme kojisadre opasne supstance i upuuju na ekoloki podobne premaze, kao alternativu premazima sarastvaraima. Pri tome prelazak na ekoloki podobne premaze vri se postepeno. Prvi korakpredstavlja supstitucija tehnologije lakiranja drveta premazima sa visokim sadrajem rastvaraa,kao to su NC, SH i 1K/2K PU premazi, sa sistemima premaza baziranim na UV ovravanju,vodenim premazima i drugim modernim ekoloki prihvatljivim postupcima obrade.

Tabela 1: Procentualno uee tehnologija lakiranja drveta na tritu znaajnijih zapadnoevropskihzemalja 2003. godine (bez premaza za spoljanju sredinu)

Zemlja V r s t a p r e m a z aNC SH 1K/2K PU PE UV/ESH Vodeni Ostali

Italija 4 4 35 18 22 16 1

panija 13 5 48 10 11 10 3

Nemaka 26 5 34 4 10 20 1

Velika Britanija 21 42 10 6 6 14 1

Francuska 25 9 30 11 13 12 -

vedska 3 50 3 4 16 23 1

Danska 4 58 3 1 14 18 2

Finska 4 37 11 1 6 40 1Norveka 4 60 6 3 11 15 1


8/21


9/21

Slika 5. Trend razvoja tehnologije lakiranja drveta za enterijer (unutranju upotrebu) u periodu

20032008. godine u zapadnoj Evropi

Za povrinsku obradu drveta moraju se primeniti odgovarajui sistemi lakiranja koji mogu daobezbede sledea bitna svojstva:

izolaciju podloge od ometajuih ekstraktivnih materijadobru sposobnost kvaenja pora drvetamalo poveanje hrapavosti drvetadobru elastinost filma, ime se spreava nastanak pukotina (riseva)dobra mehanika svojstva, posebno otpornost na abraziju (habanje) kod parketa i podnihobloga od drveta

Za sve premaze za drvo vai da struktura, lepota, a naroito osobenost i boja drveta treba da seistakne nakon povrinske obrade. Pri tome je moguepostizanje razliitih efekata: prirodna(natur) obrada kod transparentnog lakiranja, obrada bajcovanjem/lazurna povrina, kao i u

potpunosti pigmentirana (obojena) lakirana povrina.

Nitrocelulozni (NC) premazi

Nitrocelulozni premazi imaju znaajnu ulogu u premazima za drvo i drvne proizvode. 2002.godine proizvedeno je 553.000 t nitroceluloznih premaza, to ini 30% od ukupne koliinepremaza za drvo za industrijsku primenu na svetskom tritu (1,8 miliona t).

Primetan je razvoj trita nitroceluloznih premaza irom sveta (oko 2-3%). Pri detaljnijemposmatranju ovog razvoja moe se uoiti da postoje znaajne regionalne razlike u odnosu naproizvodne koliine nitroceluloznih premaza. Aktuelno je pomeranje industrije nametaja uistonoevropske i azijske zemlje. Samo u Kini zabeleen je porast primene nitroceluloznihpremaza od preko 5%. U evropskim zemljama uoava se obrnut trend. Udeo nitroceluloznih

premaza na evropskom tritu premaza 2000. godine iznosio je 17%, a do 2003. godine opao jena 4%. Ovakav trend je posledica uvoenja zakona ozatiti ivotne sredine. Preko zakonskihregulativa o smanjanju emisije organskih komponenti (EU-VOC 1999/13 EG) Evropska unija

namee uvoenjeekolokih sistema premaza sa veoma malim udelom rastvaraa, dok je udeo

+ 1,8 %

- 4,2 %+ 0,8 %

+ 4,8 %

+ 6,6 %

-5,2 %

- 1,2 %

-

20,000

40,000

60,000

80,000

100,000

120,000

140,000

160,000

2K PU NC PE UV Vodeni SH Ostali

Godinji prirataj u %

Prodaja 2003. god. (tona)

Prodaja 2008 god. (tona)


10/21

rastvaraa jo uvekznaajanu klasinim nitroceluloznim formulacijama. Takoe, inovacije kodvodenih premaza i UV premaza doprinose daljem smanjenju udela nitroceluloznih premaza na

tritu u Evropi.

Istorijski razvoj NC premaza

Razvoj celuloznog nitrata (nitroceluloze) kao filmogenog materijala za premaze je usko povezan

sa istraivanjima u proizvodnji eksplozivnih materijala iz celuloze i azotne kiseline, neposrednopre sredine 19. veka. Prva tehnika primena celuloznog nitrata zapoela je 1880. godine, kada jeotkriveno da se ricinusovo ulje moe uspeno korisititi kao omekiva za formulacijenitroceluloznog premaza.Nakon daljnjih istraivanja, sa zavretom I svetskog rata, 1918. godine

poinje komercijalni prodor nitroceluloznih premaza. Po zavretku rata, velike koliinepraskavog pamuka (celuloze) vie nisu bile koriene za proizvodnju eksploziva, pa se javilapotreba za racionalnom upotrebom ovog ratnog otpada. Sledei impulsi doli su sa proizvodnjomniskoviskozne kolodium vune, koja je bila upotrebljivija od ranije korienog nitroceluloznogfilmogenog materijala. Takoe je razvoj nitroceluloznih premaza usko povezan sa pronalaskom

novih rastvaraa u hemijskoj industriji. Tako su nitrocelulozni premazi dvadesetih godinaposlednjeg veka korieni u SAD-u kao prvi premazi za serijsku proizvodnju u automobilskojindustriji, ime su zamenjeni do tada korieni uljani premazi. Zahvaljujui brzom suenju ovipremazi su ispunili glavni preduslov serijske proizvodnje automobila na tekuoj traci. Dok je zasuenje uljanog laka bilo potrebno nekoliko dana, dotle je za suenje NC premaza bilo potrebnosamo nekoliko sati. Prva fabrika automobila koja je 1923. godine uvela NC premaze bila je

General Motors Corporation. NC premazi se jednostavno proizvode i mogu da se koriste

neposredno nakon proizvodnje. Time su ispunjeni preduslovi brzog razvoja celulozno-nitratnih

premaza. 1950. godine u SAD-u NC premazima obraeno je nametaja u koliini koja odgovaravrednosti od oko 500 miliona dolara. U cilju poboljanja svojstava i proirenja mogunostiprimene nitroceluloza se kombinuje sa alkidnim smolama modifikovanim uljima, sa smolama iz

prirodnih masnih ulja i sa poliestarskim smolama. Pored toga, danas su mogue i mnoge drugekombinacije sa razliitimtipovima smola, to omoguava iroku primenu NC premaza.

Kiselo-ovravajui (SH) premazi

Kiselo-ovravajui premazi predstavljajuju sisteme premaza koji se ve dugo godina uspeanoprimenjuju u industriji nametaja u Engleskoj, kao i u severnoamerikim i skandinavskimzemljama. Zahvaljujui istaknutim tehnikim svojstvima kiselo-ovravajui premazi seupotrebljavaju u znaajnim koliinama ve 25 godina za lakiranje nametaja, vrata, zidnihobloga, podova, parketa, sitnih komada i u enterijeru. Procenjeno uee kiselo-ovravajuihpremaza na tritu iznosi oko 20%. Zastupljenost SH premaza na evropskom tritu imanegativan trend. Udeo SH premaza na evropskom tritu 2003. godine opao je na 12,3%, aoekuje se i dalji pad. Kiselo-ovravajui premazi imaju dobar odnos cena/svojstva i po ovomparametru ovi sistemi premaza nalaze se izmeu NC i 2K PU sistema premaza. Upotreba SHpremaza za obradu drveta izgubila je na znaaju u Nemakoj i srednjoj i junoj Evropi. Danas jeprimena SH premaza svedena (ograniena) na neka specijalna podruja. Prednosti SH sistema

premaza su sledee:dugo radno vreme (potlife)brzo suenjekrae vreme do slaganja u sloajvisoka tvrdoadobra otpornost na delovanje hemikalijavisoka postojanost na grebanje i habanje (abraziju)


11/21

Pored pozitivnih svojstava nedostaci SH premaza bili su presudni za njihovu iru upotrebu, takoda ve od sredine 80-tih godina prolog veka ovi premazi sve vie gube na znaaju. Prilikomumreavanja SH premaza izdvaja se formaldehid, koji je oznaen kao kancerogena supstanca.Zbog toga je jedan veliki skandinavski proizvoa nametaja od 1993. godine prestao da koristi

SH premaze u povrinskoj obradi. Pored injenice da emisija formaldehida moe da nastupi i izgotovog nametaja, pri izmeniparametara ovravanja i ostalih uticajnih veliina, vei sadrajrastvaraa u klasinim sistemima SH premaza, kao i sklonost ka raspucavanju sa potencijalnimformiranjem riseva kod debelih slojeva, razlozi su za smanjenje upotrebe SH premaza. U

industriji nametaja tendencija je da sepostojee koliine kiselo-ovravajuih sistema premazasupstituiu premazima koji su pogodni za ivotnu sredinu. U SAD-u, Skandinaviji i u Engleskoj,ali sa znaajno manjom zastupljenou, SH premazi se i dalje upotrebljavaju.

Dvokomponentni poliuretanski (2K PU) premazi

Poslednjih godina dvokomponentni poliuretanski premazi potisnuli su kiselo-ovravajue initrocelulozne premaze u mnogim podrujima povrinske obrade drveta i drvnih materijala. Kodsvih dvokomponentnih sistema dve reakciono sposobne komponente, koje su oznaene kaoosnovni lak i ovriva (katalizator), meaju se jedna sa drugom kratko vreme pre upotrebe.Generalno, kod 2K PU premaza filmogeni materijal (osnovni lak) koji sadri hidroksilne grupereaguje sa ovrivaem koji je baziran na poliizocijanatima i dobija se poliuretanska strukturna

jedinica. U pitanju je hemijska reakcija poliadicije, koja kod komponenti visokog funkcionaliteta

daje trodimenzionalnu umreenu strukturu.

Osnovni princip hemijske reakcije umreavanja pronaao je i patentirao 1937. godine Otto Bayer(osniva firmeBayer AG). Poetak korienja poliuretana u industriji premaza vezuje se za 50-tegodine prolog veka i otada se 2K PU premazi razvijaju irom sveta kao najvanija tehnologija.Poliuretanski premazi se esto nazivaju i DD-lakovi, to ustvari predstavlja naziv robne markefirme Bayer AG, gde je Desmofen trgovaki naziv za komponentu osnovnog laka(modifikovana zasiena poliestarska smola), a Desmodur trgovaki naziv za komponentuovrivaa (poliizocijanat). Iako je ovaj naziv rasprostranjen, postoji veliki broj proizvoaasirovina, koji proizvode smole i poliizocijanate za 2K PU premaze pod drugim nazivima.

Kako osnovni lak i ovriva kod 2KPU premaza najee meusobno reaguju ve na sobnojtemperaturi, ove smee imaju ogranieno vreme upotrebe, koje je poznato kao radno vreme (eng.potlife).

Poliesterski (PE) premazi

Nezasieni poliesterski premazi, takoe poznati i kao PE premazi, koji se upotrebljavaju zaobradu drveta, sastoje se prvenstveno iz nezasienih poliesterskih smola, koje su rastvorene ustirolu. U prisustvu inicijatora (organskih peroksida) i ubrzivaa (na primer kobaltove soli)nezasiene poliesterske smole se transformiu. Hemijska reakcija polimerizacije nezasienogpoliestera sa stirolom, uz cepanje dvostrukih veza, naziva se kopolimerizacija. Osnovna

ispitivanja hemijskih reakcija nezasienih poliesterskih smola vrena su krajem 30-tih godinaprolog veka. Poetkom 50-tih godina prolog veka primena nezasienih poliesterskih smola bila

je intenzivno zastupljena u industriji premaza. U 60-tim godinama prolog veka PE premazi suveinom upotrebljavani za izradu transparentnih visokosjajnih povrina u industriji nametaja. Uto vreme novi PE premazi sa parafinom, brzo su uvedeni u industriju klavira i radio i TV kutija.


12/21

Neposredno posle toga, trend obojenog nametaja (beli talas) zahtevao je uvoenjepigmentiranih parafinskih PE premaza sa zavrnim efektom. Zatim je razvoj nezasienihpoliesterskih premaza vodio ka uvoenju u proizvodnju pigmentiranih, bezparafinskih PEpremaza. Danas, nezasieni poliesterski premazi koriste se za specijalne obrade, kao to jelakiranje klavira u Evropi i Aziji, odnosno za ekskluzivne muzike instrumente, komadenametaja, unutranje opremanje na luksuznim jahtama i avionima. Takoe, ukrasne lajsne od

skupocenog drveta obrauju se sa PE premazima. Prednost brzog ovravanja i dobar odnoscena/svojstva belih PU zapunjaa danas je na ceni u industriji kuhinjskog nametaja u junojEvropi. Nedostatak primene PE premaza predstavlja prisustvo zaostalog neumreenog stirola,ije se prisustvo moe utvrditi ekstrakcijom.

Sistemi premaza koji ovravaju zraenjem

Pod pojmom sistemi premaza koji ovravaju zraenjem podrazumeva se, u uem smislu,ovravanje premaznih materijala elektronskim (ESH) zraenjem (nem. Elektronenstrahlen-hrtung) ili ultravioletnim (UV) zraenjem. U industrijskoj praksi upotrebljava se za

ovravanje premaza na drvnim proizvodima prvenstveno UV tehnologija sa slobodnimradikalima. Na ovaj nain se ve godinama uspeno oplemenjavaju podne obloge, vrata,nametaj, obloge zidova, dekorfini folije i pluta. ESH-tehnologija nalazi svoju primenu samo uspecijalnim postupcima. Primena katjonske polimerizacije nije od znaaja u industrijskoj

povrinskoj obradi drveta.

Dosadanji razvoj

Prva polimerizacija uz nastanak slobodnih radikala pod dejstvom UV zraenja najverovatnije jekoriena ve u drevnim vremenima kod egipatskih mumija.

Mnogipokuajiovravanja nezasienih poliesterskih smola UVzraenjem vreni su jo 1955.godine. Utvreno je da nezasiene poliesterske smole dodatkom fotoinicijatora, kao na primerderivata naftalena (koji sadri halogene) i -halogenketona, pod dejstvom UV zraenja hemijskiovravaju. Osim toga, sistematski je ispitivan uticaj fotoinicijatora u zavisnosti od dodatekoliine na brzinu polimerizacije.Utvreno je da vrsta i intenzitet UV zraenjautiu na brzinu

polimerizacije. Istraivanja procesa ovravanja bezstirolnog nezasienog poliestera pokazalasu da se takvi sistemi pod delovanjem UV zraenja umreavaju sa relativno malimpolimerizacionim stepenom, od oko 5 osnovnih jedinica (Charlesby et.al.).

Tano poetkom 60-tih godina poela je industrijska upotreba nezasienih 2K poliesterskihpremaza sa visokim sadrajem suve supstance (do oko 100% neisparavajuih delova) nalakirnim linijama za nametaj u Nemakoj. Poliesterski premazi su po prvi put omoguiliracionalnu povrinsku obradu nametaja u radu na tekuoj traci. Vaniji proizvodi u ovomvremenu bili su premazi za poliranje, koji su omoguavali da se predmeti obrade nakonpriblino20 minuta suenja slau u sloaj. Zavrno bruenje i poliranje povrina obraenih poliesterskimpremazima sledilo je nakon 20-to asovnog naknadnog ovravanja u skladitu ploa. Kako bise zadovoljila rastua potreba za nametajem i odgovorilo na pritisak racionalizacije u industrijinametaja, kapacitet obradeje povean poveanjem brzine transportne trake u liniji. Sa daljnjimrazvojem reaktivnih nezasienih poliesterskih smola, poveavanjem koncentracije ubrzivaa(kobaltove soli) i koncentracije peroksida, kao i dodatkom promotora (-diketona), kao i

poveanjem temperature suenja povean je kapacicet lakirnih linija sa PE premazima do granicatehnikih mogunosti.


13/21

U periodu od poetka do sredine 60-tih godina prolog veka UV ovravanje nezasienihpoliesterskih premaza uvedeno je u industriju sirovina i premaza u Evropi. U ovom vremenskom

periodu nastalo je nekoliko patenata. Kao osnova posluili su patenti firme Du Pont iz 1946.godine, koji se odnose na upotrebu benzoinetra primarnih alkohola kao fotoinicijatora za

nezasiene akrilate. Upotreba ovih fotoinicijatora je prouavana u nezasienim poliestarskimsmolama.

Krajem 1967. godine u nemakoj strunoj literaturi nagovetena je mogunost industrijskeprimene nezasienih poliesterskih premaza koji ovravaju UV zraenjem. Prednost novogpostupka sastojala se u enormnom skaenju vremena ovravanja. Osim toga, primenom UVovravajuih PE premaza skraeno je i efektivno vreme prolaska kroz liniju i omoguena jeuteda u prostoru primenom kompaktnijih ureaja za lakiranje.

Sa postojeim znanjem o sirovini (nezasienoj poliesterskoj smoli), uvoenjem prvihkomercijalno dostupnih fotoinicijatora i konstruisanjem prvih upotrebljivih UV lampi (od strane

mainske industrije), ostvareni su preduslovi za industrijsku upotrebu UV ovravajuihpoliesterskih premaza u Evropi. Firma Bayer AG bila je pionir u uvoenju postupka UV

ovravanja 1967. godine, ime je trasirala put uvoenju UV PE postupka na trite. Prvipoznati tipovi nezasienih poliesterskih smola koji su plasirani na trite 1967. godine bili suRoskydal UV 10 firme BayerAG i Lupodal 8275 firme BASF AG. U poetku kaofotoinicijatori u UV ovravajuim premazima upotrebljivani su benzoinetri (benzoinbutileter ibenzoinizopropileter), iako su pokazivali sklonost ka uenju u transparentnim (bezbojnim)premazima. Poetna euforija izazvana upotrebom UV ovravajuih pahtlova opala je kada jeuoena sklonost ka nastajanju pravilnih talasa pukotina premaza na ploama ivericama. Nastanak

pukotina prouzrokovan je nestrunom kombinacijom punilaca u receptuiranju UV pahtlova.Prve koriene svetlosne lampe sa hemijskim dejstvom, poznate pod imenom niskopritisneivine lampe, imale su snagu od 0,5-1 W/cm. Ove lampe su obezbeivale vreme ovravanja utrajanju od oko 5 min. 1970. godine na trite su uvedene ivine lampe visokog pritiska sasnagom od 20-30 W/cm i one su dovele do daljeg prodora UV sistema ovravanja na tritupremaza.

U okviru UV tehnologije prvo su primenjivani UV pahtlovi i UV grundiranja, koji su nanoenimainama za valjanje. Ve 1969. godine firme kao to su: Greco, Moralt, Novopan, Paidi,Schlingmann i Triangel, uvele su UV grundiranje u postupku oplemenjavanja ploa iverica.Pokrivno (zavrno) lakiranje vreno je nalivanjem kiselo-ovravajuih premaza na maininamaza nalivanje (tzv. gis mainama), iz estetskih i kvalitativnih razloga. U poetku, brzina prolaskapredmeta obrade u linijama za oplemenjavanje iznosila je oko 2-4 m/min, jer je brzina

polimerizacije rastvorenog poliesterskog sistema u stirolu kod UV ovravanja bila veomamala. 1971. godine u SAD-uputenaje u pogon prva UV linija za ploaste elemente, za obradudrvnih podloga.

U toku UV ovravanja poliesterske smole rastvorene u stirolu za vreme polimerizacije bivajurazorene kiseonikom iz vazduha. Ova pojava se manifestuje nastajanjem lepljive povrinepremaza. U cilju spreavanja ove pojave, poliesterskoj smoli se u maloj koliini dodaje parafin.Ozraivanjem (predeliranjem) poliesterskog sloja superdotiranim (super aktinskim, sahemijskim delovanjem) svetlosnim lampama (ivine lampe niskog pritiska) polimerizacija

protie znaajno sporije zbog nie specifine snage lampe. Posle oko 60-90 sekundi na povrinise formira parafinski sloj. Upotrebom visokopritisnih ivinih lampi premaz toliko brzopolimerizuje da se na povrini ne moe formirati zatitni parafinski sloj. Zbog toga se pre UV

ovravanja, u UV stanici za eliranje, upotrebljava vei broj svetlosnih lampi sa manjimintenzitetom zraenja, kako bi UV premaz sa parafinom predelirao i formirao parafinski sloj.Parafinski sloj na povrini premaza istovremeno smanjuje isparavanje stirola i blokira povrinu


14/21

kod zavrnog UVovravanja od ometajueg kiseonika iz vazduha. Odmah nakon predeliranjafilma premaza sa svetlosnim lampama, premaz ovrava poslepriblino 30 sekundi delovanjaivinih lampi visokog pritiska, sa specifinom snagom od oko 30 W/cm.

Moderni UV postupci danas zahtevaju, u zavisnosti od brzine transportne trake i snage zraenja,samo nekoliko sekundi UV ozraivanjado ovravanja premaza.

Krajem sedamdesetih godina prolog veka umesto benzoinetra uveden je kao fotoinicijator 2,2-dimetoksi-2-fenilacetofenon (benzildimetilketal) sa poboljanim svojstvima, kao to su: veareaktivnost, dobra stabilnost lagerovanja, manje naginjanje ka uenju i optimalan odnoscena/svojstva. Benzilmetilketali su do danas zadrali vanu ulogu kod formulacije sistemapoliesterskih smola rastvorenih u stirolu.

Upotreba premaza koji ovravaju zraenjem u stalnom je porastu u evropskoj industrijinametaja i ploa. U Evropi je 1975. godine preraivano oko 5.000 tona UV poliesterskih smola.Od te koliine smola proizvedeno je priblino 8.000 -10.000 tona UV pahtlova sa velikimsadrajem suve materije. Prema dostupnim podacima, u tom periodu u Evropi je bilo u upotrebi

vie od 100 UVureaja za ovravanje. U SAD-u je 1976. godine bilo 75 ureaja za obradudrveta i 15 ureaja za obradu drvenih vrata. Era UV pahtlova trajala je do 1976/1977. godineu Nemakoj, kada je nastupio talas pigmentirane obrade. U severno-evropskom regionu razvojUV premaza bio je usmeren ka transparentnim premazima za obradu valjanjem u efektu

otvorenih pora. Ve nakon kraeg vremena postalo je jasno da novi sistemi premaza na bazinezasienih poliestera sa stirolom imaju ogranienu upotrebljivost, jer poseduju malu UVreaktivnost, koja utie na brzinu pomera u ureajima za obradu (oko 2-3 m/min) i predstavljajukonicu za poveanje produktivnosti. Osim toga, poveani udeo stirola u UV premazima dovodido bubrenja i razaranja gumiranih valjaka za lakiranje. Iz ovih razloga ovi sistemi premaza su

nali ogranieno podruje upotrebe, na primer u industriji vrata i panela. Tenja ka postizanjuvee brzine i efikasnosti procesa UV ovravanja, kao i poboljanju svojstava premaza, kao tosu: prionljivost (adhezija), fleksibilnost (elastinost), smanjenje uenja i optimiziranjestabilnosti lagerovanja gotovih lak-formulacija, dovela je do razvoja akril-funkcionalnih, epoksi i

poliesterskih smola. Prve komercijalne smole su ponuene tritu 1974/1975. godine. Paralelnosa tim krajem 70-tih godina prolog veka, uvedenesu snanije UV lampe, sa snagom zraenja od80 W/cm i reflektorima.

Sledei korak odnosio se na zamenu stirola akrilatnim smolama sa monomerima. U prvimformulacijama ovaj sistem premaza je, usled primenjenih monomera, izazivao nadraajkoe prirukovanju. Poetkom 80-tih godina prolog veka uvedeni su prvi sistemi UV premaza bezniskomolekularnih monomera (reaktivnih razreivaa) u industriji vrata. Upotrebljavani sistemipokrivnih premaza sadrali su 15-25 % organskih rastvaraa, u cilju podeavanja radnogviskoziteta. Prekretnica u industriji nametaja nastupila je formulacijom materijala zabojenje/bajcovanje koji kada se nanesu ispod UV premaza za valjanje, ne inhibiraju proces

polimerizacije i ne dovode od uklanjanja sloja UV premaza sa podloge. Brzina pomera linije za

obradu iznosila je oko 15-20 m/min. U to vreme za zavrnu obradu frontova kod nametajanakon UV lakiranja korieni su, generalno, nitrocelulozni (NC) premazi ili 2K PU premazi.Sastavni delovi korpusa obraivani su samo sa UV grundom i UV pokrivnim premazom.Uvoenje hidroksicikloheksilfenilketona (HCPK) i 2-hidroksi-2-metilfenilpropanona (HMPP) ufunkciji fotoinicijatora, poetkom 80-tih godina prolog veka, omoguilo je formulisanje UV

premaza sa malim uenjem i sa veoma dobrim reaktivitetom. Upotreba ovih fotoinicijatora podtrgovakim nazivom Irgacure 184 i Darocur 1173 potisnula je primenu benzilmetilketala

(BDMK) i acetofenondietilketala (ADEK).


15/21

Pigmentirani sistemi premaza

Euforija koja je nastala uvoenjem UVovravajuih poliestarskih premaza 1967. godine, jenakon kraeg vremena izbledela, jer nije bilo mogue UVovravanje pigmentiranih sistemapoliesterskih premaza, budui da raspoloivi fotoinicijatori i UV lampe (zrana tela) nisuomoguavali ovravanje u dubljim slojevima premaza. Evropska industrija sirovina, kao i

veliki proizvoai premaza, zapoeli su proizvodnju belih pigmentiranih UV premazapoetkom70-tih godina prolog veka. Ideja je bila da se uvoenjem pigmenata koji apsorbuju UV zraenje,kao to je titandioksid, smanji neodgovarajue UVzraenje. U patentnom pismu firme Vianova(Vianova Kunstharze AG) opisano je kako se mogu dobiti beli pokrivni premazi primenom

rastvora nezasienih poliesterskih smola sa fotoinicijatorima, na primer primenom kombinacijeacetobutirata celuloze ili celuloznog nitrata, kopolimerizata iz vinil hloroda: vinil acetata, vinil

alkohola, visokodispergovane silicijumove kiseline i punilaca: talka, dolomita, kaolina. Sledeipatenti odnosili su se na upotrebu metal-sulfida (molibdendisulfida), koji dozvoljavaju dubinsko

ovravanje u UV podruju sa slabom apsorpcijom, ali izrazito slabijom u poreenju saprimenjenim fotoinicijatorima.

U periodu od sredine do kraja 70-tih godinaprolog veka bilo je mogue uspeno ovravanjepremaza sa titandioksidom, korienjem UV lampi sa veim intenzitetom UV zraenja itioksantoderivatima, u kombinaciji sa tercijernim aminima (sinergisti) kao fotoinicijatorima, u

Mono-Cure sistemima. Kao fotoinicijator upotrebljen je metiltioksanton sa metildietanolaminom

kao sinergistom. Metiltioksanton apsorbuje UV zraenjeu talasnom podruju pri max = 384 nm,pa je u transmisionom podruju titandioksida mogua apsorbcija dovoljne koliine UV zraenja.Ovi inicijatori su delotvorni samo u nezasienim akrilatnim sistemima rastvorenim u reaktivnimrastvaraima. Negativno svojstvo ovih sistema je neizbeno ubrzavanje amina sa jasnimobojavanjem u uto ovog sistema, koji pored toga delovanjem svetla naginje daljem uenju. Uto vreme, dolazi do dominacije nezasienih poliesterskih smola u industriji nametaja koje nisumogle da ovravaju sa tioksantonima. Poetkom 80-tih godina poelo se sa uvoenjemmagnezijumtitanata i cinksulfida kao belih pigmenata. Uporedo sa tim razvijene su nove UV

lampe sa poveanom snagom zraenja od 120-200 W/cm. Uprkos injenici da oba pigmenta, uporeenju sa titandioksid anatasom i rutilom, u dugotalasnom UVpodruju pokazuju ogranienuapsorpciju, nali su samo ogranienu upotrebu zbog njihovih neodgovarajuih svojstava.

Tek uvoenjem nove klase fotoinicijatora, acilfosfinoksida (2, 4, 6-trimetilbenzoldifenil-fosfin-oksida - TMPO) nastupio je jasan napredak u postupku UV ovravanja potpuno pigmentiranihbelih UV sistema premaza. Premazi za drvo sa TMPO koji predstavljaju nezasiene poliesterskesmole u stirolu, kao i nezasiene akrilne smole pokazuju dobru UV reaktivnost, malu sklonost kauenju i dobru stabilnost lagerovanja. Poetkom 80-tih godina ovi fotoinicijatori su

upotrebljavani prvenstveno u italijanskoj industriji nametaja. U periodu od sredine do kraja 80-tih godina prolog veka, TMPO su bili prvenstveno upotrebljavani u tzv. Dual-Cure postupkuobrade (kombinacija ovravanja pod dejstvom peroksida i UV zraenja) za potpunopigmentirane premaze za drvo. Pretpostavlja se da je 1988. godine u Italiji u upotrebi bilo vieod 50 ureaja za lakiranje, od ega tri etvrtine ureaja za ovravanje sa peroksidnim i jednaetvrtina sa UV zraenjem (Mono-Cure sistem). Takoe, za ovravanje potpuno pigmentiranihpremaza za drvo bila je od interesa i kombinacija poliadicije (poliizocijanati) i UV ovravanja.Sledei pomak postignut je 1986. godine uvoenjem galijumom dotiranih ivinih lampi visokogpritiska sa emisijom blizu 420 nm. U takvim linijama su ureaji za lakiranje sa valjcima (nem.Walzmaschine) i ureaji za nalivanje laka (nem. Giemaschine) stajali u kabini sa nadpritiskom,kako bi se smanjilo prisustvo praine. Za otparavanje i predeliranje koriena je trana paletna

suara, u kojoj je otparavanje, odnosnopredeliranje vreno u prostoru bezpraine. U zavrnomUV kanalu sledilo je UV ovravanje. U takvim i slinim lakirnim linijama je 1986. godine uItaliji obraeno pigmentiranim UV premazima vie od milion m2povrina nametaja.


16/21

Poetkom 90-tih godina prolog veka zabeleena je poveana upotreba kombinovanihpigmentiranih premaza u postupcima valjanja u industriji panela, nametaja i vrata u Evropi.Kako bi se proizvele ekonomine bele pokrivne prevlake sa visokom hemijskom otpornou,meusobno su kombinovane razliite tehnologije lakiranja (grundiranje valjanjem sa

jednokomponentnim pigmentiranim vodenim premazima, grundiranje valjanjem sa

pigmentiranim UV premazima, pokrivna lakiranja transparentnim UV premazima).

U isto vreme intenzivno se radi na primeni elektronskog (ESH) zraenja u industriji nametaja.Teorijske osnove elektronskog zraenja detaljno su opisali ve 1960. i 1962. godine Carlesby iChapiro. Pojedinosti u vezi elektronskog zraenja (ovravanja premaza) objavljene su ubrojnim izvetajima. Relativno brzo se pokazalo da elektronskim zraenjem mogu u potpunostida ovrsnu pigmentirani premazi. Iz tog razloga dalji razvoj ESH ovravajuih i UVovravajuih premaznih sistema tekao je paralelno. Industrijska upotreba elektronskogovravanja bila je ograniena velikim investicionim trokovima skenera, ija je cena 1968.godine iznosila 125.000-140.000 . Osim toga, javljali su se i brojni tehniki problemi uindustrijskoj upotrebi, koji su za nekoliko godina prolongirali upotrebu ESH zraenja. Ovde

treba spomenuti kratko radno vreme titanijumske folije, koja se koristi kao izlazni prozorelektrona kapodlozi/premazu koji ovrava, koja se morala menjati svakih 30 minuta.

Bilo je potrebno da proe vie godina da bi se u pogon, u industrijskim razmerama, pustila prvalakirna linija za ovravanje elektronskim zraenjem potpuno pigmentiranih premaza uindustriji vrata. Firma Svedex u Varsseveld/NL (Holandija), sa svojom robnom markom vrata

Dextuera, predstavila je 1973. godine kiselo-ovravajue sisteme premaza sa elektronskimovravanjem. Ova firma se ubraja u pionire na podruju ovravanja elektronskim zraenjem.

Prednosti primene ESH premaza su sledee:primenom ovih premaza potreban prostor za suenje se moe smanjiti za 80%, uporeenju sa kiselo-ovravajuim premazima, koji ovravaju na konvencio-nalannain

potronja premaza se moe smanjiti za oko 30%problem emisije organskih rastvaraa je eliminisan, jer ESH premazi imaju oko 100%

neisparavajuih supstancikoliina lakiranih komada vrata u jedinici vremena moe biti i trostriko veakoliina proizvoda na kojima je potrebna dorada moe se smanjiti za oko 50%, zbog

vee otpornosti na paranje i vee tvrdoe lakirane povrine

Jo jedna evropska firma koja koristi prednosti ESH postupka potpuno pigmentiranih premaza jefirma Theuma u Bekkevoort u Belgiji. U ovoj firmi se prvenstveno proizvode vrata koja suobojeno lakirana. Prvi ESH ureaj za oplemenjavanje drveta puten je u pogon u SAD-u 1977.godine, u firmi PPG. U borbi za opstanak na tritu premaza, ovravanje elektronskimzraenjem premaza za drvo do danas nije uspelo da pobedi, zbog visokih investicionih trokovaureaja i zbog postojanja tehnikih ogranienja, kao to je inertizacija i podeavanje niegstepena sjaja.

Vanija obeleja razvoja sirovina, premaza i postupka UV ovravanja sistema premaza zadrvo, prikazana su u tabeli 2.


17/21

Tabela 2: Osnovna obeleja razvoja sirovina,premaza i postupaka UVovravanja sistema premaza zadrvo

1967Prvi nezasieni poliesterski premaz za ovravanje zraenjem uveden je u Evropi (Roskydal UV-10 Bayer AG, Ludopal 8275 BASF AG)

1968Prvo industrijsko UV postrojenje za pahtlovanje ploa iverica uvela je na trite firma HildebrandMaschinenbau GmbH pod projektnim imenom Triangel

1968 Nepigmentirani premazi za poliranje za drvo sa parafinom, stirol nezasiene poliesterske smole

1969

Uvoenje transparentnog UV pahtla za valjanje u industriji ploa iverica. Ovaj postupak proizveo jeu poetku pucanje filma laka (nem. Ribildung) zbog neodgovarajue formulacije premaza (sastavapunilaca)

1970U postupku Dual-Cure (kobalt/peroksid) vreno je predeliranje osnovnih pigmentiranih premaza i nakraju zajedno UV ovravanje sa transparentnim Mono-Cure UV premazom

1972Upotreba poliesterskog premaza UV tipa sa stirolom za dobijanje visokosjajnih i mat debeloslojnih

sistema sa malim sadrajem aliletera, kao kod klasinih poliesterskih premaza (Roskydal UV 300)

1975 Uvoenje prvih industrijskih prepolimera na akrilatnoj bazi (epoksi- i poliester-akrilati)

1977 Uretanakrilati na TDI bazi (TDI = toluendiizocijanat)

1979

Alifatini uretanakrilati za parket-premaze sa poveanom otpornou na habanje (abraziju).

Nezasiena poliesterska smola sa mogunou vodenog emulgiranja i sa dobrom mogunourecikliranja

1982/1983Uvoenje novih fotoinicijatora koji nisu skloni uenju i UV reaktivnih fotoinicijatora klase -hidroksialkilfenon (Darocur 1173 i Irgacur 184)

1983

Fotoinicijator TMPO (2,4,6-trimetil-benzoil-difenil-fosfinoksid) za ovravanje potpunopigmentiranih belih UV Mono-Cure-premaza bez naginjanja ka uenju (Lucerin LR 8728,dananji Lucerin TPO)

1985Velika tehnika prekretnica napravljena upotrebom Dual-Cure postupka ovravanja(peroksidno/UV ovravanje)na bazi nezasienih poliesterskih smola u Italiji

1987Uvoenje vakuumat postupka za UV oplemenjavanje lajsni, okruglih tapova, panela, profila,kantova i sargova

1987 Uvoenje galijumom dotiranih UV lampi. Prvi aminom modifikovani polieterakrilati

1992/1993 Akrilovane poliuretanske disperzije za vodene premaze za drvo

1993Uvoenje na trite bis-acil-fosfinoksida za efikasnije dubinsko ovravanje pigmentiranih UVpremazapod trgovakim imenom Irgacure 1700 i kasnije Irgacure 819

1996 Niskoviskozni uretan akrilati, bez reaktivnih razreivaa

1999 Dual-Cure katalizatori sa izocijanatnim i akrilnim grupama u jednom molekulu

2000Uvoenje prvih mat UV pokrivnih premaza za valjanje sa 100% suve materije, bez reaktivnihrastvaraa i bez primene organskih rastvaraa

2001

Poveana upotreba gumenih valjaka sa ljebovima (brazdama) za nanoenje pokrivnih UV premazaza valjanje (transparentnih/pigmentiranih), u cilju dobijanja prevlaka sa izgledom lakiranja

nalivanjem

2002/2003Upotreba potpuno pigmentiranih (prvenstveno belih, crnih i specijalnih tonova) i pokrivnih premaza u

istom UV postupku za nanoenje sa valjcima sa ljebovima (brazdama).

Vodeni premazi

U industrijskoj povrinskoj obradi drveta upotreba sistema vodenih premaza zapoela je 70-tihgodina prolog veka. Sa daljim kontinuiranim razvojem filmogenih materijala, obrada sistemimavodenih premaza, dobija na znaajui u povrinskoj obradi skupocenog nametaja. Sa stanovitaprimene evropskih VOC-preporuka mnoga preduzea koja se bave obradom drveta bila suprisiljena da svoje sistemepovrinske obrade, tehnologiju i procese obrade prilagode zakonskim

zahtevima u pogledu emisije organskih komponenti. Jedan od moguih naina za supstituisanjesistema premaza sa rastvaraima, uz potovanje evropskih zakonskih propisa o emisiji, jeuvoenje vodenih premaza.


18/21

Prema DIN EN 971-1, vodeni premazi predstavljaju premaze kod kojih je filmogeni materijal

preteno rastvoren ili dispergovan u vodi. Ova opta definicija odnosi se ne samo na u vodidispergovane ve i na u vodi nerastvorljive polimere, kao i u vodi rastvorljive polimere, kaoprelaznu oblast koloidnih rastvora. Danas se pod pojmom vodenih filmogenih materijala,

generalno, podrazumevaju rastvori filmogenog materijala ili disperzije kod kojih se teni

isparavajui udeopretenim delom sastoji od vode.

U zavisnosti od zahteva postupka obrade i potrebnog kvaliteta prevlake danas stoje na

raspolaganju transparentni, lazurni i potpuno pigmentirani sistemi vodenih premaza. Vanijivodeni premazi za industrijsku povrinsku obradu nametaja i vrata su:

1K vodeni premazi, fiziki suivi1K UV ovravajui vodeni premazi, fiziki ili nefiziki suivi2K poliuretanski vodeni premazi (uz dodatak poliizocijanata kao ovrivaa)2K poliuretanski i UV ovravajui vodeni premazi (kombinovani, za postupak Dual-

Cure)

Ve dui niz godina sistemi vodenih premaza se upotrebljavaju za izolaciju vorova kod drvetabora ispod sistema premaza sa rastvaraima, jer se filmogeni materijal vodenih premaza teerastvara pod dejstvom organskih rastvaraa, pa se na taj naingradi zatitni sloj za premaz sarastvaraem. Takoe, za ujednaavanje slike bajcovanja izmeu okrenutih listova furnira, vedue vremena se koriste vodeni premazi kao podloga ispod bajceva za drvo sa rastvaraima. Za

povrinsku obradu tvrdih ploa vlaknatica, koje se koriste kaopoleina kod nametaja, kao i zadrvene stolice, ve due se upotrebljavaju pigmentirani i transparentni 1K vodeni premazi.Poslednjih godina velike koliine transparentnih NC premaza supstituiu se samoumreavajuim1K vodenim premazima. Kao zamena za transparentne 2K PU premaze sa rastvaraima, na

industrijskim linijama se ve priblino 3-4 godinepoveano upotrebljavaju 1K UV ovravajuitransparentni vodeni sistemi. Za obradu kuhinjskih frontova, ve oko 5 godina unazad, naraspolaganju su pigmentirani 2K poliuretan-vodeni premazi, koji daju visokokvalitetnu prevlaku,

koja ispunjava visoke zahteve otpornosti na delovanje hemikalija (prema DIN 68861, deo 1 B).

Novija dostignua u oblasti vodenih premaza predstavljaju potpuno pigmentirani Dual-Curesistemi koji se koriste u industriji kuhinjskog nametaja. Kombinacijom oba mehanizmaumreavanja (polimerizacija i poliadicija) moe se racionalno obavitipovrinska obrada.

UV ovravajui vodeni premazi (1K sistemi) uvedeni su oko 1976. godine u industrijskuproizvodnju premaza. Osnovne prednosti ovih sistema premaza su:

smanjivanje emisije organskih rastvaraaeliminacija niskomolekularnih monomera, zbog njihovog deliminog uticaja nanadraivanje koe i osetljivog potencijala u klasinim UV premazima za prskanjeefikasniji proces proizvodnje u odnosu na ostale jednokomponentne vodene premazedobra hemijska i mehanika postojanost (otpornost) lakiranih povrina

Zaetnici uvoenja UV ovravajuih vodenih sistema lakiranja u industriji nametaja iproizvoda od drveta bili su krajem 80-tih godina prolog veka proizvoai profilisanih drvenihobradaka za potrebe industrije stolica.


19/21

Premazi u prahu (pulver premazi)

Uvod i dosadanji razvoj

Premazi u prahu predstavljaju najbolji primer mogunosti izvoenja postupka lakiranja gotovobez emisije organskih komponenti u vazduh i bez nastajanja otpada. Kako je u 90-tim godinama

poslednjeg veka dolo do pada cene premaza u prahu, do intenzivnih istraivanja i utvrivanjapotrebnog profila svojstava obraenih povrina dolo je do znaajnog porasta upotrebe premazau prahu. Razvoj tehnologije transparentnih premaza u prahu za automobilsku industriju i

premaza u prahu za proizvode od drveta predstavlja samo dva primera, koja su pokazala da

premazi u prahu mogu da nau nova trita i nove primene. U pogledu ekonomije i ekologijepremaza u prahu moe se, takoe, oekivati znaajan napredak. Zahvaljujui ostvarenomkvalitetu obraene povrine, u industrijskom lakiranju metala, premazi u prahu su zamenilimnoge tene premaze. Osnovne prednosti premaza u prahu su sledee:

emisija rastvaraaje skoro u potpunosti eliminisana (VOC < 0,2 %)otpadakje skoro u potpunosti iskljuen (nema koagulacije overspray-a)veliko iskorienje materijala (> 95%) mogue je zahvaljujui hvatanju i ponovnom

korienja overspray-amogue je nanoenje slojeva velike debljine bez opasnosti od nastanka slivanja

(curotina)veoma dobra funkcionalna i optika svojstva prevlakeesto je dovoljan samo jedan slojpremaza, ime se trokovi obrade smanjujumogunost dobre automatizacije procesa

Poreenjem razliitih tehnologija lakiranja drveta jasno se uoava da vodeni premazi i sistemiUV tenih premaza imaju prednost u odnosu na premaze u prahu. Tako je tek 1944. godine bilo

mogue prvi put primeniti premaze u prahu za oplemenjavanje MDF podloga u firmi HALI(Austija), koja je proizvodila kancelarijski nametaj. Radilo se o dvoslojnom sistemu obrade,koji se sastojao od elektroprovodnog grundiranja tenim premazom i toplotno-ovravajuemniskotemperaturnom premazu u prahu. Ve 1996. godine firma HALI je ponovo predstavilaobradu premazima u prahu, jer je dvoslojni proces - teni lak/lak u prahu - bio skup, pa supremazi u prahu za drvne proizvode predstavljali sporedne materijale.

Prepreka je bila pre svega u do tada potrebnoj visokoj temperaturi od iznad 140oC za proces

rastapanja i umreavanja premaza u prahu. Nedovoljna elektroprovodljivost drveta i proizvodaod drveta, formiranje mehurova (plihova) na lakiranoj povrini nastajanjem vodene pare ineodgovarajua dekorativna svojstva premaza u prahu predstavljali su krajem 90-tih godina

dodatne prepreke za komercijalnu upotrebu tehnike lakiranja premazima u prahu u industrijiprerade drveta. Ipak, opsena prouavanja i istraivanja proizvoaa sirovina i premaza, kao i

proizvoaa instalacija i ureaja za nanoenje, doveli su do sveukupnog poboljanja uslova zauvoenje ove nove tehnologije.

U ovom razdoblju irom sveta egzistiralo je skoro vie od 70 postrojenja (ukljuujui ieksperimentalna) za nanoenje premaza u prahu, pri emu je asortiman oplemenjenih proizvodabio raznovrstan. Proizvodni program obuhvatao je elemente za radio i TV ormane, kancelarijski

nametaj, naroito ploe stolova, nametaj za opremanje prodajnog prostora, alterskihterminala, nametaj za kupatila, kuhinje i deiji nametaj, kao i batenski nametaj. U prvovreme upotrebljavani su termoreaktivni premazi u prahu, tako da su prvi ureaji za povrinskuobradu uvedeni u firmi Stilexou Velsu 1999. godine, koja je proizvodila muzike kabinete, uzkorienje UV premaza u prahu.


20/21

Trend ubrzanog razvoja premaza u prahu za proizvode od drveta povezuje se sa rastuomproizvodnjom MDF ploa. Novi zahtevi u dizajnu, posebno u sferi kancelarijskog nametaja,omoguili su ovaj ubrzani razvoj. Oblikovanje trodimenzionalnih povrina drveta, kao to su naprimer profilisane ue strane, udubljenja i prelomi u MDF ploama zahteva i odgovarajuipostupak oplemenjavanja. Obrada premazima u prahu sa svojim prednostima moe dapredstavlja prihvatljivu alternativu sa stanovita cene kotanja i potrebnog kvaliteta, koji kupci

zahtevaju. Iako su od sredine 2002. godine u Nemakoj instalirani prvi ureaji zaoplemenjavanje premazima u prahu za nametaj od MDF ploa, mnogi korisnici ove tehnologijejo su uvek skeptini. irom Evrope i Nemake u planu je izgradnja vie pogona zaoplemenjavanje, gde e se koristiti premazi u prahu.

Oekivani trend

Koji trend moe da se oekuje?Na ovo pitanje nije lako odgovoriti, jer na trend jako utiu eljepotroaa, inovacije u okviru razliitih tehnologija lakiranja, dostupnost novih tehnologija idostupnost sirovina, kao i zakonski okviri koji se odnose na uslove obrade.

Trend u snabdevanju sirovinama

Dostupnost sirovina ima vaan uticaj na razvojbuduih tehnologija. Usled izuzetno brzog rastatrita u Aziji, oekuje se i porast potreba za sirovinama, to dovodi do daljeg rasta cenasirovina. S jedne strane uvek je prisutan nedostatak sirovina, a sa druge strane postoji monopol

nad tritem sirovina. Ova monopolizacija ostvaruje se i dalje razvija u Evropi od 01. juna 2007.godine preko organizacije REACH (Registration, Evaluation and Authorization ofChemicals).

Za preduzea srednje veliine, koja isporuuju samo odgovarajui deo sirovina u malimkoliinama (na primer pojedine aditive ili pigmente), postoji opasnost od istiskivanja sa trita,zbog visokih trokova dozvola koje moraju da pribave.

Oekuje se da e visoke cene sirovina baziranih na nafti, kao i prirodnog drveta, navestiproizvoae lakiranih proizvoda od drveta da upotrebljavaju reciklirane sirovine. Nedostatakmasivnog drveta u vidu furnira nametnueu budunosti poveanu upotrebu papira sa imitacijomstrukture drveta (fini folije) za oplemenjavanje ploa.

Trend u granicama pojedinih tehnologija lakiranja

Tehnologije e se ocenjivati, pre svega, preko efikasnosti i stepena automatizacije. Tehnologijalakiranja e sigurno imati vii stepen automatizacije u budunosti. Ovde se radi, generalno, oveim brzinama kod nanoenja premaza valjanjem, u proizvodnji parketa, laminata i ostalihravnih povrina. Tako se za obradu laminata na protonim linijama oekuje brzina prolaza od100-120 m/min.

Pootravanjem evropskih propisa o emisiji rastvaraa vodeni premazi dobijaju vei znaaj. Takose 2K PU i kiselo-ovravajui premazi sa rastvaraima sve vie zamenjuju vodenim 1K UV iDual-Cure sistemima. Takoe, pojedini proizvoai nametaja razmatraju da ubudue uvedupremaze u prahu za oplemenjavanje frontova kuhinja. Pretpostavlja se da e dalji razvojtehnologije lakiranja sa ekoloki pogodnim materijalima omoguiti dobijanje visokosjajnih ili

mat povrina.


21/21

Trend u skladu saeljama krajnjih potroaa

Ovde se pre svega radi o elji ka veoj individualnosti u dizajnu i tonu boje komada nametaja.Takoe, kao trend se navode i elje u odnosu na funkcionalnost nametaja. To su, na primer,elje ka ostvarivanje antibakteriolokog delovanja kod povrina kuhinjskog nametaja,mogunostima lakog ienja (easy-to-clean) povrina ili dobijanjepovrina na kojima moe

da sepie i brie. Takve povrine dobijaju sve vei znaaj.

Trend u odnosu na nove tehnologije

Ovaj trend je usko povezan sa eljama potroaa. Tako, upotrebom nanoestica mogu da seoekuju poboljane upotrebne karakteristike ili vea funkcionalnostobraenih povrina. Primerisu takve obrade su:

povrine otporne na paranjeanti-mikrobne povrine (estice srebra nano-veliine)povrine koje odbijaju prainu elektrinom provodnou podova od drvetaproizvodnja neklizajuih povrina

Literatura

1. Canning. E.C. (2002): Wood coatings market, Coatings World, No 22. Goldschmidt, A., H.-J. Streitberger (2002): BASF-Handbuch Lackiertechnik, Vincentz

Verlag, Hannover

3.

Jai M., R. ivanovi-Trbojevi (2000): Povrinska obrada drveta, Autorsko izdanje,Beograd4. Jorge P., K.Jrgen (2007): Holzbeschichtung, Vincentz Network, Hannover5. Ondratschek, D. (2002): Jahrbuch besser lackieren !, Vincentz Verlag, Hannover6. Rothkamm, M., W. Hansemann, P. Bttcher (2003): LACK-Handbuch Holz, DRW-

Verlag, Leinfelden-Echterdingen

7. The West European Market for Industrial Wood Coatings (2000): Information ResearchLimited (IRL), London

Documents

Opste o Povrsinskoj Obradi Drveta