Глава 11. Технология окрашивания неметаллических материалов

Число неметаллических материалов – объектов защиты и декоративной отделки лаками и красками очень велико. Значительное место занимают покрытия по древесине, штукатурке, камню и бетону, коже, тканям и резине, пластмассам. Специфика этих материалов и особенности эксплуатации изделий определяют индивидуальный подход к технологии их окрашивания.

11.1 Окрашивание и лакирование древесины. Покрытия древесины: прозрачные и непрозрачные

Покрытия на древесине служат для защиты ее от гниения и других видов разрушения; придания изделиям нужного цвета и красивого внешнего вида.

Отделка древесины имеет свои особенности, связанные с

• высокой пористостью;

• низкой термостойкостью;

• гидрофильностью.

Древесина не стандартна, как подложка. Ее свойства зависят от породы, возраста, условий произрастания дерева: влажности и температуры окружающей среды. Наблюдается анизотропия свойств и в разных направлениях (средах). Поэтому технология и применяемые лакокрасочные материалы, особенно грунтовочные, различны при отделке разных пород.

Для получения покрытий необходимо, чтобы влажность древесины не превышала 10–12%. Такая влажность допустима при использовании в мебельном производстве. Термическое разложение древесины начинается около 140С, но учитывая наличие клеевых соединений в изделиях, возможность коробления и высокую пористость древесины, температуру отверждения покрытий не поднимают выше 60–70С.

Прозрачные покрытия при т.н. столярной отделке (лакирование и полирование) не закрывают, а подчеркивают текстуру древесины. Такие покрытия применяются в основном для отделки ценных пород: красное дерево, орех, клен, ясень, палисандр, карельская береза, бук, дуб и др. Они служат для изготовления мебели, струнных и клавишных музыкальных инструментов, футляров телевизоров, часов, некоторых строительных изделий.

По внешнему виду прозрачные покрытия подразделяют на три категории. Первая категория (самая высокая) – отделка гарнитурной мебели из ценных пород дерева.

Непрозрачные (кроющие) покрытия закрывают текстуру древесины. Кроющие покрытия могут быть высококачественными и рядовыми (лишь защитные функции) – несущие конструкции зданий, деревянные опоры.

Основные операции при отделке древесины:

• подготовка поверхности;

• собственно отделка (окрашивание, лакирование, полирование).

Подготовка поверхности. Различают столярную и отделочную подготовку древесины.

Столярная подготовка – устранение порогов древесины, обеспечение ровной и гладкой поверхности. Предусматривается:

• заделка сучков, трещин и др. дефектов;

• циклевание;

• шлифование;

• проклейка торцов.

При отделке мебели эти операции проводятся в станочном и сборочном отделениях цеха. При рядовой окраске столярная подготовка может быть упрощена или исключена совсем.

Отделочная подготовка предшествует непосредственно окрашиванию и лакированию. Для прозрачных покрытий она включает следующие операции:

• обессмоливание;

• отбеливание;

• удаление ворса;

• крашение;

• грунтование.

При укрывистой отделке обычно ограничиваются обессмоливанием и грунтованием поверхности. Обессмоливание необходимо только для хвойных пород, а отбеливание – для светлых лиственных. Обессмоливают древесину с помощью растворителей (ацетона, скипидара, уайт-спирита) или щелочных растворов (5–6%-го раствора карбоната натрия или 4–5%-го раствора едкого натра). Отбеливающими средствами служат пероксид водорода (15%-й раствор), белильная известь, иногда щавелевая кислота (6–10%-е растворы). Ворс удаляют шлифованием поверхности, предварительно увлажненной или смоченной 5%-ым раствором клея и хорошо высушенной.

Важными подготовительными операциями являются крашение и грунтование или порозаполнение поверхности.

Крашение древесины проводят с целью имитации ценных пород, затемнения, усиления или выравнивания тона. Применяют в основном поверхностное крашение (глубина не более 0.2 мм) водными растворами органических красителей или протрав. Так, 1–2%-ые растворы красителей прямого коричневого ЖК и 2СХ окрашивают древесину в коричневый цвет, кислотного темно-красного – в красный, напоминающий цвет красного дерева. Перманганат калия (1%-ый раствор) имитирует цвет орехового дерева при нанесении на березу, а ацетат железа (1%-й раствор) придает буку серую окраску. Удобно применять готовые составы для крашения разных цветов, выпускаемые в форме порошков под соответствующими номерами (от 1 до 17). Их применяют в виде 0,1–3%-х растворов в умягченной воде. Крашение производят вручную путем протирания поверхности тампоном, смоченным раствором красителя, распылением, окунанием или на вальцах.

Грунтование или порозаполнение – операции по нанесению соответствующих составов – грунтовок и порозаполнителей.

Столярные грунтовки используются в основном при отделке древесины мелкопористых пород, порозаполнители – крупнопористых. Столярные грунтовки (марки НК, БНК, ПМ-1, ПВА и др.), как правило, не содержат минеральных наполнителей; они представляют собой растворы или эмульсии пленкообразователей. При их нанесении увеличивается поверхностная твердость древесины, повышается адгезия покрытий.

Порозаполнители выполняют в основном те же функции, что и грунтовки, но в отличие от них содержат значительное количество лессирующего наполнителя (тяжелый шпат, каолин, мел, тальк, измельченная пемза и др.), который способствует лучшему заполнению пор, не закрывая и не вералируя при этом текстуру древесины.

Применяют столярные грунтовки и порозаполнители (масляные, нитратцеллюлозные, карбамидные, казеиновые) как выпускаемые промышленностью (марки КФ1, КФ2, КФ3, КФ4, ЛК3, ЛК4, ЛК5, ТБМ1, НЦ48 и др.), так и изготовляемые на месте применения.

Состав порозаполнителя (масляного), %:

лак масляный – 86;

тяжелый шпат – 6;

уайт-спирит – 8.

При изготовлении кроющих покрытий грунтовками обычно служат пигментированные составы, применяемые для грунтования металлов.