CS210297B1

CS210297B1 - Water dilutable joiner pickle

Info

Publication number: CS210297B1
Application number: CS620080A
Authority: CS
Inventors: Vilem Scharhag; Karel Klimes; Ladislav Jelinek; Egon Pidra
Original assignee: Vilem Scharhag; Karel Klimes; Ladislav Jelinek; Egon Pidra
Priority date: 1980-09-12
Filing date: 1980-09-12
Publication date: 1982-01-29

Abstract

Vynález se týká dřevozpracujícího průipyslu a řeší problém barvení neboli moření dřeva Š velmi dobrým probárvenlm. Podlé vynálezu obsahují mořidla kondenzát mastných kyselin Ci0‘až C2q s aminy a alkoholický cukr. aplikaci lže dosáhnout dokdpalého moření povrchu dřeva, reghlace zasýchání mořícího roztoku á tíiri í pravidelného vybářvění, což umožňuje snížit výskyt neprobarvených, tzv. „štříbffíýfch" í „bííýhh'· pórů. Mořidla podle vynálezu jsou určena pro závody dřevozpracujícího průmyslu (výrobu nábytku, hudebních nástrojů, hraček a jiných předmětů ze dřeva).The invention relates to the woodworking industry and solves the problem of staining or pickling of wood Š very good probárvenlm. According to of the invention contain a grease condensate C10-C2q acids with amines and alcoholic acids sugar. the application is lying flat staining of wood surface, reghlace of drying pickling solution is regular brightening, which can reduce the occurrence uncoloured, so-called "scorpions", "bííýhh" · pores. The mordants of the invention are intended for the wood processing industry (production furniture, musical instruments, toys and other items made of wood).

Description

Předmětem vynálezu jsou vodou ředitelná truhlářská mořidla, obsahující složky umožňující rovnoměrné povrchové zbarvení dřeva.The present invention relates to water-dilutable joinery mordants containing components allowing uniform surface coloring of the wood.

Vodou ředitelná truhlářská mořidla patří mezi nejpoužívanější druhy mořidel. Lze je aplikovat různými způsoby, jako máčením, stříkáním, clonováním nebo natíráním. Podstatnou výhodou těchto mořidel je vzhledem k použitému vodnému prostředí jejich snadné zpracování bez větších nároků na speciální strojní zařízení a bezpečnostní opatření. Při manipulaci s nimi nedochází k odpařování škodlivých výparů, jako je tomu při zpracování rozpouštědlových mořidel. Tato mořidla jsou buď v sypké, nebo v pastovité formě. Mořicí roztoky se z nich získávají jejich rozpouštěním ve vodě nebo naředěním vodou. Voda pak plní úlohu rozpouštědla, ale i transportního média. Obsahují v prvé řadě vhodná ve vodě rozpustná barvivá, která jsou často doprovázena anorganickými solemi. Vysoká rozpustnost použitých barviv umožňuje získání světlých i velmi tmavých odstínů. Mořidla někdy obsahují i organické nebo anorganické jemně dispergované pigmenty, povrchově aktivní látky a jiné pomocné přípravky, které snižují zvedání dřevních vláken, zvyšují stálost na světle a podobně. Pro fixaci pigmentů a zvýšení odolnosti mořených ploch se přidávají i malé podíly dispergovatelných nebo ve vodě rozpustných syntetických nebo přírodních pryskyřic.Water-based wood stains are among the most commonly used wood stains. They can be applied in various ways, such as dipping, spraying, screening or painting. An essential advantage of these stains is their ease of processing due to the aquatic environment used, without the need for special machinery and safety measures. Handling them does not evaporate harmful vapors, as is the case with solvent stains. These mordants are either in loose or paste form. The pickling solutions are obtained by dissolving them in water or by diluting with water. Water then serves as a solvent but also as a transport medium. They primarily contain suitable water-soluble dyes, which are often accompanied by inorganic salts. The high solubility of the dyes used makes it possible to obtain light and very dark shades. Solvents sometimes also contain organic or inorganic finely dispersed pigments, surfactants and other auxiliaries that reduce the lifting of wood fibers, increase light fastness, and the like. Small amounts of dispersible or water-soluble synthetic or natural resins are also added to fix the pigments and increase the resistance of the pickled surfaces.

Pro kvalitu mořidel je důležitá volba jednotlivých komponent, zejména pak barviv. Z přírodních barviv se již pouze zřídka používají výtažky některých rostlin. Obecně vhodnější a používanější jsou barviva syntetická, a to zejména barviva kyselá, chromová, disperzní, přímá, méně vhodná jsou barviva bazická, pro svou nedostačující stálost na světle. V poslední době se často používají i barviva kovokomplexní. Z použitelných pigmentů přicházejí v úvahu pouze jemně dispergované organické nebo anorganické pigmenty s co nejmenší krycí schopností. V případě použití pigmentů se jejich sedimentace zamezuje přídavky vhodných zahušťovadel, jako jsou např. deriváty celulózy, amorfní kysličník křemičitý, které se často stabilizují přídavky konzervačních látek, např. formaldehyd.The choice of individual components, especially dyes, is important for stain quality. Extracts of some plants are rarely used from natural dyes. Synthetic dyes are generally more suitable and used, especially acid, chromic, disperse, direct dyes, less suitable are basic dyes because of their poor light fastness. Recently, metal-complex dyes have also been used. Of the pigments which can be used, only finely dispersed organic or inorganic pigments with the least hiding power are suitable. When pigments are used, their sedimentation is avoided by the addition of suitable thickeners, such as cellulose derivatives, amorphous silica, which are often stabilized by the addition of preservatives, such as formaldehyde.

Pro zamezení zvedání vláken dřeva, které nastává po moření v důsledku jejich zbobtnání, se do mořidel přidává menší množství alkyléterů etylénglykolu nebo nízkomolekulárních alifatických alkoholů. Tyto látky zvyšují rychlost zasychání mořidla na mořené ploše a tím podstatně omezují proces bobtnání vláken dřevní hmoty. Důležitou složkou vodou ředitelných truhlářských mořidel jsou prostředky umožňující a zlepšující probarvení dřeva mořicími roztoky. K těmto látkám patří např. nízkovroucí alifatické aminy, čpavek a v případě použití bazických barviv slabé kyseliny. Mnohem účinnější je však použití vhodných povrchově aktivních látek s dobrými smáčecími účinky, např. aminopropyltríetoxysilanu.To prevent picking up of wood fibers that occur after pickling as a result of their swelling, minor amounts of ethylene glycol alkyl ethers or low molecular weight aliphatic alcohols are added to the mordants. These substances increase the drying rate of the mordant on the stained surface and thus considerably limit the swelling process of the wood fiber. An important component of water-dilutable joinery mordants is a means to enable and improve the coloring of wood with pickling solutions. These include, for example, low-boiling aliphatic amines, ammonia and, if basic dyes are used, weak acids. However, the use of suitable surfactants with good wetting properties, such as aminopropyltriethoxysilane, is much more effective.

Společným nedostatkem vodou ředitelných truhlářských mořidel formulovaných z uvedených složek je jejich neschopnost dostatečně zabarvit dřevní póry. Tento nedostatek se projevuje zejména u některých dřevin s většími charakteristickými póry, jako jsou například mahagon, gabon, ořech, palisandr. Tyto nezabarvené póry, označované jako „bílé póry“, jsou viditelné hlavně u povrchů upravovaných na vysoký lesk. Při povrchové úpravě mořených ploch vícesložkovými nátěrovými hmotami, jako například polyesterovými laky, se na povrchu objevují světlošedé tečky, označované jako „stříbrné póry“. Počet těchto závad se na ploše 500 cm² obyčejně pohybuje v rozmezí 30—50, mnohdy je však tento počet značně vyšší. Tyto nedostatky, někdy patrné až za delší dobu po dokončení úpravy povrchů dřevěných dílců, jsou pak příčinou zjevných závad.A common drawback of water-dilutable joinery mordant formulated from these ingredients is their inability to sufficiently stain wood pores. This deficiency is particularly evident in some woody species with larger characteristic pores, such as mahogany, gabon, walnut, rosewood. These uncoloured pores, referred to as "white pores", are mainly visible on surfaces treated with high gloss. When the stained surfaces are treated with multi-component paints such as polyester paints, light gray dots, referred to as "silver pores", appear on the surface. The number of these defects in the area of 500 cm ² usually ranges from 30 to 50, but often this number is considerably higher. These deficiencies, sometimes noticeable only after a long time after finishing the surfaces of wooden parts, are the cause of obvious defects.

Nyní bylo zjištěno, že uvedené nedostatky barvení dřeva, dodatečně upravovaného jednosložkovými nebo vícesložkovými nátěrovými hmotami, lze odstranit aplikací mořičího roztoku připraveného z vodou ředitelného truhlářského mořidla, které vedle vody, ve vodě rozpustných organických barviv anebo jemně dispergovaných organických anebo anorganických pigmentů, popřípadě povrchově aktivních látek, plniv, zahušťovacích prostředků, konzervačních prostředků, přípravků omezujících zvedání vláken a fixačních činidel, obsahuje podle vynálezu hmotnostně 0,5 až 5 % kondenzátu mastných kyselin o délce uhlíkového řetězce Ci₀až C₂o s di- anebo trietanolaminem v molárním poměru 1:1 až 3 a hmotnostně 10 až 30 % alkoholického cukru s pěti až šesti hydroxylovými skupinami.It has now been found that these deficiencies in the coloring of wood, subsequently treated with one-component or multi-component coatings, can be overcome by applying a pickling solution prepared from a water-borne woodworking agent which, in addition to water, water-soluble organic dyes or according to the invention, it contains from 0.5 to 5% by weight of a fatty acid condensate having a carbon chain length of C ₀ to C _{2 with} di- or triethanolamine in a molar ratio of 1: 1 to 3 and 10 to 30% by weight of an alcohol sugar having five to six hydroxyl groups.

Mořicí roztok připravený z mořidla podle vynálezu velmi dobře při aplikaci smáčí povrch dřeva, včetně povrchu pórů. Mořicí roztok egalizuje, a současně je regulováno jeho zasychání. To umožňuje delší působení na povrchu dřeva, jeho hluboké pronikání a stejnoměrné vybarvení. Povrch mořených dřevěných dílců vykazuje oproti povrchům s aplikovanými dosavadními mořicími prostředky až desetkrát menší počet závad, při velmi dobrém probarvení.The pickling solution prepared from the mordant according to the invention very well wets the wood surface, including the pore surface, when applied. The pickling solution equalizes, and at the same time its drying is regulated. This allows longer action on the wood surface, its deep penetration and uniform coloring. The surface of the stained wood panels exhibits up to ten times fewer defects compared to the surfaces with the existing pickling agents applied, with very good coloring.

Měření hloubky průniku mořidla bylo prováděno na dýhách o tloušťce 1 milimetru, které byly mořeny máčením po dobu 5 sekund. Hloubka průniku mořidla byla měřena na průřezu dýhy mikroskopem při osmdesáti násobném zvětšení, přičemž okulár mikroskopu byl opatřen měřítkem. Výskyt neprobarvených pórů byl sledován na ručně mořených dýhách, jejichž vlhkost před mořením nepřesáhla 10%, po přelakování polyesterovým lakem, obroušení, vyleštění a zahřívání na 50 °C po dobu 120 hodin. Pak byl na ploše 500 cm² zjištěn počet neprobarvených pórů „stříbrných“ i „bílých“ viditelných pod lupou.Measurement of the penetration depth of the mordant was performed on 1 mm thick veneers, which were stained for 5 seconds. The penetration depth of the mordant was measured on a veneer cross-section through a microscope at eighty times magnification, with the microscope eyepiece being scaled. The occurrence of unpainted pores was monitored on hand-stained veneers whose moisture content before staining did not exceed 10%, after painting with polyester varnish, abrading, polishing and heating to 50 ° C for 120 hours. The number of unpainted pores of "silver" and "white" visible under the magnifying glass was then determined on an area of 500 cm ² .

V následujících příkladech jsou všechny díly a procenta míněny hmotnostně, pokud není jinak uvedeno.In the following examples, all parts and percentages are by weight unless otherwise indicated.

PřikladlHe did

Vodou ředitelné mořidlo v odstínu mahagonu bylo připraveno dispergací složky A v dispergačním zařízení opatřeném talířovým míchadlem, rotujícím 1000 až 1500 ot/min., po dobu 10 minut, při teplotách mezi 20—25 °C. Následně byly přidány komponenty složky B a bylo pokračováno v dispergaci. Po 30 minutách dispergace, odebrání vzorků, zjištění barevného odstínu a případném donuancování byly přidány složky C a D a bylo dispergováno dalších 40 minut. A 17,32 dílu 20% vodní disperze červeného organického pigmentu na bázi arylidů kyseliny 2-hydroxy-3naftoovéA water-dilutable mahogany mordant was prepared by dispersing component A in a dispersing apparatus equipped with a plate stirrer, rotating at 1000 to 1500 rpm for 10 minutes, at temperatures between 20-25 ° C. Subsequently, components of component B were added and dispersion continued. After 30 minutes of dispersion, sampling, color tinting and optional refilling, components C and D were added and dispersed for a further 40 minutes. A 17.32 parts of a 20% water dispersion of a red organic pigment based on 2-hydroxy-3-naphthoic acid aryls

2,95 dílu 20% vodní disperze modrého organického pigmentu na bází měďnatého ftalocyaninu2.95 parts of a 20% aqueous dispersion of blue organic pigment on copper phthalocyanine base

1,63 dílu 20% vodní disperze amorfního uhlíku1.63 parts of a 20% aqueous amorphous carbon dispersion

23,00 dílu 50% vodní roztok mannitu (1, 2, 3, 4,5,6 -hexahydroxyhexan)23.00 parts 50% aqueous mannitol solution (1,2,3,4,6,6-hexahydroxyhexane)

1,9 dílu kondenzační produkt kyseliny myristové s trietanolaminem v molárním poměru 1:11.9 parts of the condensation product of myristic acid with triethanolamine in a 1: 1 molar ratio

B 15,70 dílu červené barvivo kyseléB 15,70 part red acid dye

2,30 dílu oranžové barvivo kyselé C 32,60 dílu 10% vodní roztok karboxymetylcelulózy jako zahušťující prostředek a ochranný koloid2.30 parts orange acid dye C 32.60 parts 10% aqueous carboxymethylcellulose solution as thickening agent and protective colloid

1,00 dílu 40% formcildehyd jako konzervační prostředek1.00 parts of 40% formcildehyde as a preservative

D 1,60 dílu amorfní kysličník křemičitý jako plnicí složka se zahušťujícím efektemD 1.60 parts amorphous silica as a filler with a thickening effect

Pro přípravu mořicího roztoku bylo použito 100 dílů výše uvedeným postupem získaného mořidla, které bylo naředěno 900 díly pitné vody teplé 25 °C.For the preparation of the pickling solution, 100 parts of the above-described stain was used, which was diluted with 900 parts of 25 ° C hot water.

Tímto roztokem byla pomocí houby ručně namořena mahagonovou dýhou upravená dřevotřísková deska o ploše 500 cm². Po následující povrchové úpravě polyesterovým lakem bylo zjištěno, že povrch je rovnoměrně zabarven a objevuje se na něm pouze 5 „stříbrných“ a „bílých“ pórů.A 500 cm ² mahogany veneer treated with mahogany veneer was manually stained with this solution using a sponge. After the subsequent polyester varnish finish, it was found that the surface was evenly colored and showed only 5 “silver” and “white” pores.

Pro zjištění hloubky průniku mořidla byla mahagonová dýha o tloušťce 1 mm ponořena do mořicího roztoku na dobu 5 sekund. Mikroskopickým hodnocením řezu dýhy bylo zjištěno, že dýha je probarvena v celé hmotě.To determine the penetration depth of the stain, the 1 mm thick mahogany veneer was immersed in the pickling solution for 5 seconds. Microscopic evaluation of the veneer cut revealed that the veneer is colored throughout the mass.

Příklad 2Example 2

Vodou ředitelné mořidlo v odstínu tmavého ořechu bylo připraveno podle postupu uvedeného v příkladu 1.A water-dilutable dark walnut stain was prepared according to the procedure of Example 1.

A 12,40 dílu 20% vodní disperze červeného organického pigmentu na bázi arylidů kyseliny 2-hydroxy-3-naftoovéA 12.40 parts of a 20% water dispersion of a red organic pigment based on 2-hydroxy-3-naphthoic acid arylides

5.7 dílu 20% vodní disperze žlutého organického pigmentu na bázi acetoacetarylidu5.7 parts of a 20% aqueous dispersion of a yellow organic pigment based on acetoacetarylide

8,5 dílu 20% vodní disperze zeleného organického pigmentu na bázi chlorovaného měďnatého ftalocyaninu8.5 parts of a 20% water dispersion of a green organic pigment based on chlorinated copper phthalocyanine

15.7 dílu sorbit (1, 2, 3, 4, 5, 6-hexahydroxyhexan)15.7 parts sorbitol (1, 2, 3, 4, 5, 6-hexahydroxyhexane)

6,0 dílu monoetyléter etylenglykolu jako přípravek zamezující zvedání vláken a rozpouštědlo6.0 parts ethylene glycol monoethyl ether as a fiber lift and solvent

3.3 dílu kondenzát směsi mastných kyselin kokosového tuku C₁₃— —Ci₆ s dietanolaminem v molárním poměru 1:23.3 parts by condensate of a mixture of C ₁₃ - —Ci ₆ fatty acids with diethanolamine in a molar ratio of 1: 2

B 18,0 dílu hnědé barvivo kovokomplexní s 1 molem kovu na 2 moly barvivaB 18.0 parts brown metal complex dye with 1 mol of metal per 2 mol of dye

C 27,0 dílu 10% vodní roztok etylhydroxyetylcelulózy jako zahušťující prostředek a ochranný koloidC 27.0 parts 10% aqueous solution of ethylhydroxyethylcellulose as thickening agent and protective colloid

1.4 dílu 40% řormaldehyd jako konzervační prostředek1.4 parts of 40% rormaldehyde as a preservative

D 2,0 dílu amorfní kysličník křemičitý jako plnicí složka se zahušťujícím efektemD 2.0 parts amorphous silica as a filler with a thickening effect

Éro přípravu mořicího roztoku bylo použito ;120 dílů mořidla výše uvedeného složení, které bylo naředěno 880 díly pitné vody, 25 PC teplé.Ero preparation of the pickling solution was used, 120 parts of the stain of the above composition, which was diluted with 880 parts of drinking water, 25 PC warm.

Moření a jeho hodnocení bylo provedeno jako v příkladu 1, s tím rozdílem, že místo dýhy mahagonové byla použita gabonová dýha běžné kvality. Bylo zjištěno, že povrch je rovnoměrně zabarven, a že se na něm objevuje 11 „stříbrných“ a „bílých“ pórů. Mikroskopickým hodnocením řezu dýhy bylo zjištěno, že byla probarvena ze 70%.The staining and its evaluation was carried out as in Example 1, except that the standard quality Gabon veneer was used instead of mahogany. It has been found that the surface is evenly colored and that there are 11 "silver" and "white" pores. Microscopic evaluation of the cut of the veneer revealed that it was stained 70%.

Γ r í k 1 a d 3Γ r 1 and d 3

Vodou ředitelné mořidlo v odstínu palisaiidru bylo připraveno podle postupu uvedeného v příkladu 1.A water-dilutable palisaiid stain was prepared according to the procedure of Example 1.

A i 8,5 dílu 20% vodní disperze červeného organického pigmentu na bázi 2-naftoluAnd 8.5 parts of a 20% aqueous dispersion of a 2-naphthol-based red organic pigment

4.7 dílu 20% vodní disperze žlutého organického pigmentu na bázi acetoacetarylidu4.7 parts of a 20% aqueous dispersion of a yellow organic pigment based on acetoacetarylide

4,1 dílu 20% vodní disperze amorfního uhlíku4.1 parts of a 20% aqueous amorphous carbon dispersion

32.7 dílu 50% vodní roztok adonitu (1,32.7 parts 50% aqueous solution of adonite (1,

2, 3, 4, 5 -pentaxydroxypentan) 4,9 dílu kondenzační produkt kyseliny laurové s dietanolaminem v molárním poměru 1:32, 3, 4, 5-pentaxydroxypentane) 4.9 parts condensation product of lauric acid with diethanolamine in a molar ratio of 1: 3

B i 4,0 dílu hnědé barvivo substantivníB i 4.0 parts brown dye substantive

7,8 dílu oranžové barvivo kyselé7.8 parts orange acid dye

1,3 dílu černé barvivo kyselé1.3 part black acid dye

C 15,0 dílu 50% νοάηί disperze póly (N-metylolacrylamidu) jako fixační činidloC 15.0 parts of 50% dispersion of poly (N-methylolacrylamide) dispersion as fixative

14,0 dílu 10% vodní roztok metylcelulózy jako zahušťovací prostředek a ochranný koloid14.0 parts 10% methylcellulose aqueous solution as thickening agent and protective colloid

1,0 dílu 40% formaldehyd jako konzervační prostředek1.0 parts 40% formaldehyde as preservative

D. 2,0 dílu amorfní kysličník křemičitý jako plnicí složka se zahušťujícím efektemD. 2.0 parts of amorphous silica as filler with thickening effect

Pro přípravu mořicího roztoku bylo použito 60 dílů mořidla výše uvedeného složení, které bylo naředěno 940 díly pitné vódy, 25 °C teplé.For the preparation of the pickling solution, 60 parts of a stain of the above composition were used, which was diluted with 940 parts of drinking water, 25 ° C warm.

Moření a jeho hodnocení bylo provedeno jako v příkladu 1, s tím rozdílem, že místo dýhy mahagonové byla použita dýha ořechová běžné kvality. Bylo zjištěno, že povrch je rovnoměrně zabarven a že se na něm objevuje 5 „stříbrných“ a „bílých“ pórů. Mikroskopickým hodnocením řezu dýhy bylo zjištěno, že je probarvena z 80%.The staining and its evaluation was carried out as in Example 1 except that walnut veneer of conventional quality was used instead of mahogany veneer. It was found that the surface is evenly colored and that there are 5 “silver” and “white” pores. Microscopic evaluation of the cut of the veneer revealed that it was stained by 80%.

Claims

Water-dilutable wood joinery for coloring wood, additionally treated with one-component or multi-component paints, containing water, water-soluble organic dyes or finely dispersed organic or inorganic pigment or surfactant, filler, thickener, preservative

OF THE INVENTION, a naphtha limiting agent and a fixative, further comprising from about 0.5% to about 5% by weight of fatty acid condensates having a carbon chain length of C ₁₀ to C ₂₀ with di- or triethanolamine in a molar ratio of 1: 1 to 3 and 10 to 30% by weight of an alcohol sugar with five to six hydroxyl groups.