Ochrana drevených konštrukcií

Drevo je úžasný prírodný materiál, ktorý človek oddávna používa na mnohoraké účely. Drevo je však i ľahko dostupný obnoviteľný zdroj energie a stavebnej suroviny, ktorý bude ešte dlho dôležitou súčasťou nášho života.

Priemysel náterových hmôt vyvíja stále účinnejšie náterové hmoty na drevo s cieľom spomaliť proces jeho rozpadu, vrátane pohlcovania a vyparovania vlhkosti vplyvom teplotných rozdielov, UV žiarenia a poškodenia drevokaznými hubami či hmyzom. Rastie i tlak spotrebiteľov a regulačné požiadavky na zlepšovanie ekologických a zdravotných vlastností náterov. Na jednej strane sa žiada vyššia účinnosť náterov a na druhej rastú požiadavky na ich zdravotnú a ekologickú neškodnosť.

Z biocídnych prípravkov mizne jedna látka za druhou z ekologických i zdravotných dôvodov – napríklad zlúčeniny ortuti, PCP, Lindane TBTN/TBTO, či dokonca CCA (chromátovaný arzeničnan medi), ktorý sa používal na tlakové ošetrovanie dreva. Pripravovaná Smernica o biocídnych prípravkoch má ešte obmedziť sortiment biocídnych prípravkov. Preto vývoj smeruje k náterovým hmotám na drevo, ktoré nie sú založené len na biocídnych prípravkoch.

Náhrada tradičných prípravkov

Riešením je znížiť obsah organických riedidiel v náteroch, kde sa vývin uberá dvomi smermi. Jedným je nahradenie tradičných, lakovým benzínom riedených farieb na báze alkydovej živice, farbami riedenými vodou. Ide o veľmi trvanlivé nátery, ktoré sa presadili v Škandinávii a vo Veľkej Británii, najmä vo forme nepriehľadných moridiel, založených na báze akrylátovej disperzie a alkydovej emulzie, ktoré umožnili zmeny farieb z tmavších na svetlejšie.

Druhou cestou je zvýšenie obsahu pevných látok v lakových benzínom riedených náteroch, čím sa zníži podiel riedidiel. Tento vývoj je založený na patentovanej technológii na báze živice s vysokým podielom pevných látok (HS technológia), ktorá umožňuje vyvíjať vysoko kvalitné nátery na drevo s obsahom pevných látok (75 % v porovnaní s 30 – 50 % v bežných náteroch) a s vynikajúcou trvanlivosťou.
HS produkty pri použití v exteriéri čoraz viac nahrádzajú tradičné produkty. Nová technológia vysokého podielu pevných látok na vodnej báze (WBHS) umožňuje kombinovať niektoré vlastnosti WB a HS technológií, čím zjednotila obe cesty vývoja náterov na drevo.

Hybridná živica

Základný koncept technológie WBHS zahŕňa použitie vody v pokračovacej fáze disperzie polyméru za účelom emulgácie druhotnej živice. Takto vzniká hybridné spojivo s vyšším obsahom pevných látok a nižším obsahom vody.
Zvýšením obsahu pevných látok sa zvýši viskozita až na úroveň, ktorá robí vyvinuté produkty neaplikovateľnými. Pokiaľ využijeme invenciu patentu, môžeme vyrobiť hybridnú živicu s obsahom pevných látok 70 – 80 % oproti 45 – 55 % v bežných WB spojivách pri udržaní potrebnej hladiny viskozity. Kľúčom ku kontrole významných vlastností je optimálny pomer živice a veľkosti častíc. Technológia umožňuje vytvárať i rozdielne štruktúry kvapalnej fázy, čo ovplyvní aj vlastnosti náterového filmu.
Najdôležitejšie sú vlastnosti suchého náterového filmu. Najskôr sa volí vhodná kombinácia so živicou, ktorá zaručí vysokú úroveň odolnosť voči UV žiareniu. Film má byť dostatočne flexibilný/rozťažiteľný, aby umožňoval rozpínanie a zmrašťovanie dreveného podkladu bez toho, aby dochádzalo k praskaniu a odlupovaniu. Napokon treba nájsť živicový systém s vysokou schopnosťou penetrácie do podkladu, aby sa zabezpečila adhézia a blokoval sa prienik vody.

WBHS nátery do exteriéru

Po osvojení si technológie hybridnej živice, sa začalo s vývojom prototypov priehľadných i nepriehľadných náterov na drevo s obsahom tuhých látok medzi 60 – 70 % a ich porovnávaním s bežnými výrobkami. Výsledky výskumov ukázali, že použitie tejto technológie umožňuje eliminovať mnohé obmedzenia, limitujúce vlastnosti dnešných vodou riedených (WB) produktov a produktov na báze riedidla s obsahom tuhých látok (SBHS), pričom si udržia svoje atraktívne vlastnosti. Špecifické vlastnosti každého produktu založeného na tejto technológii sa, samozrejme, môžu líšiť nielen podľa zvoleného druhu hybridnej živice, ale aj podľa parametrov vývoja.
Reologický profil môže byť prispôsobený požadovaným aplikačným vlastnostiam – v škále od vodových moridiel na drevo až po tixotropné nátery pre vysoké zaťaženie, ktoré umožňujú aplikovať 100 μm suchého filmu na náter. Tak môžeme získať jednovrstvé krytie aj pre aplikácie, kde štandardné nátery na drevo nemožno použiť.

Penetrácia

Výskumy ukázali, že veľká časť pravidelného slnečného svitu preniká 75 až 100 μm do nenatretého dreva, kde spôsobuje degradáciu lignínu. Penetráciu prvej vrstvy možno teda použiť na prenos UV absorbérov a zložiek HALS (svetelné stabilizátory na základe tienených amínov – hindered amine light stabiliser), v prípade potreby aj s biocídnymi prípravkami, ktoré chránia drevo pred zničením hubami či hmyzom. Ďalšou výhodou prenikajúceho náteru je zmenšenie prieniku vody pomocou zaplnenia častí, ktoré viac absorbujú. Najmä ihličnatému belovému drevu, ktoré je menej trvanlivé, dáva rozmerovú stabilitu a do istej miery kompenzuje použitie nekvalitného alebo rýchlo vypestovaného dreva v stavebníctve. Nátery na báze riedidla s obsahom tuhých látok (SBHS) veľmi dobre prenikajú do ihličnatého dreva s hĺbkou penetrácie 150 až 200 μm.

Priepustnosť vodných pár

Priedušný náterový systém otvorený transmisii vodných pár je preferovanou voľbou pre exteriérové aplikácíe na murivo aj na drevo, lebo znižuje riziko uchytenia vody vo vnútri podkladu. Pre menej trvanlivé druhy dreva, napríklad smrek a borovicu, je udržanie hladiny vlhkosti pod 18 – 20 % veľmi dôležité, lebo ide o dolnú hranicu rozvinutia hniloby spôsobenej hubou triedy Basidiomycetes.

Testy účinnosti

Výrobca dlho testoval nátery vo Švajčiarskych Alpách vo výške 1 400 m nad morom. Natreté panely rozmerov 14 x 100 cm boli pod uhlom 45° vystavené smerom na juh a meteorologické dáta poskytovala blízka meteorologická stanica. V tomto prostredí sú natreté panely vystavené vysokej úrovni UV žiarenia, zrážkam a značným a rýchlym zmenám teplôt. Ráno môžu byť pokryté snehom, ten sa neskôr na slnku roztopí, cez deň dosiahne povrch teplotu až 70 °C a večer zasa zmrzne. Hoci sú poveternostné podmienky každý rok iné, určil sa priemerný faktor zrýchlenia medzi 2 a 3 oproti „štandardnej" expozícii v západnej Európe. Panely sa dvakrát ročne hodnotia z hľadiska erózie, odlupovania, praskania a všeobecného vzhľadu, pričom sa meria i lesk. Dva varianty priehľadného WBHS moridla aplikovaného v dvoch vrstvách sa porovnávali s bežnými hybridnými moridlami WB a SB s obsahom tuhých látok. Po troch rokoch expozície bol stav dreva veľmi dobrý, čo zodpovedá životnosti 7 – 8 rokov. Nepriehľadné varianty náterov sú dokonca ešte účinnejšie.

Text: Barbara Turčíková v spolupráci s firmou Xyladecor
Foto: archív Xyladecor