CZ33183U1 - Materiál na bázi smrkového nebo douglaskového dřeva s prodlouženou barvostálostí a dílec pro výrobu exteriérových dřevěných konstrukcí jej obsahující - Google Patents
Materiál na bázi smrkového nebo douglaskového dřeva s prodlouženou barvostálostí a dílec pro výrobu exteriérových dřevěných konstrukcí jej obsahující Download PDFInfo
- Publication number
- CZ33183U1 CZ33183U1 CZ2019-36419U CZ201936419U CZ33183U1 CZ 33183 U1 CZ33183 U1 CZ 33183U1 CZ 201936419 U CZ201936419 U CZ 201936419U CZ 33183 U1 CZ33183 U1 CZ 33183U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- layer
- spruce
- douglas fir
- wood
- material according
- Prior art date
Links
- 241000218657 Picea Species 0.000 title claims description 31
- 235000014466 Douglas bleu Nutrition 0.000 title claims description 26
- 235000005386 Pseudotsuga menziesii var menziesii Nutrition 0.000 title claims description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 22
- 241000218683 Pseudotsuga Species 0.000 title 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 39
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 28
- 240000001416 Pseudotsuga menziesii Species 0.000 claims description 25
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 20
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 18
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 18
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 16
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 11
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 claims description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- FJGQBLRYBUAASW-UHFFFAOYSA-N 2-(benzotriazol-2-yl)phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1N1N=C2C=CC=CC2=N1 FJGQBLRYBUAASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000004697 chelate complex Chemical class 0.000 claims description 6
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 6
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 239000012963 UV stabilizer Substances 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- WYVVKGNFXHOCQV-UHFFFAOYSA-N 3-iodoprop-2-yn-1-yl butylcarbamate Chemical compound CCCCNC(=O)OCC#CI WYVVKGNFXHOCQV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 claims description 4
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 claims description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 3
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 3
- -1 white spirit Substances 0.000 claims description 3
- 244000020551 Helianthus annuus Species 0.000 claims description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N Propionic acid Chemical class CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000019486 Sunflower oil Nutrition 0.000 claims description 2
- 230000000855 fungicidal effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000417 fungicide Substances 0.000 claims description 2
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 claims description 2
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000002600 sunflower oil Substances 0.000 claims description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims 1
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 14
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 10
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 9
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 8
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 6
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 6
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 4
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 4
- 239000004611 light stabiliser Substances 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000004224 protection Effects 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 229940124543 ultraviolet light absorber Drugs 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 2
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 2
- RKMGAJGJIURJSJ-UHFFFAOYSA-N 2,2,6,6-tetramethylpiperidine Chemical class CC1(C)CCCC(C)(C)N1 RKMGAJGJIURJSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940123457 Free radical scavenger Drugs 0.000 description 1
- 230000006750 UV protection Effects 0.000 description 1
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 description 1
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 1
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 150000001565 benzotriazoles Chemical class 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 229920001600 hydrophobic polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000001782 photodegradation Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000002516 radical scavenger Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 150000003505 terpenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000010875 treated wood Substances 0.000 description 1
- 229920006186 water-soluble synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000012866 water-soluble synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 239000002025 wood fiber Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
- B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
- B27K3/34—Organic impregnating agents
- B27K3/50—Mixtures of different organic impregnating agents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B21/00—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board
- B32B21/04—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board comprising wood as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B21/08—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board comprising wood as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B21/00—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board
- B32B21/12—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board next to a particulate layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
- B32B7/04—Interconnection of layers
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
Description
Předkládané technické řešení se týká materiálu na bázi smrkového nebo douglaskového dřeva s prodlouženou barvostálostí v exteriéru a dílce pro výrobu exteriérových dřevěných konstrukcí, který tento materiál obsahuje. Technické řešení zlepšuje vlastnosti a životnost transparentního nátěrového systému materiálu na bázi smrkového a/nebo douglaskového dřeva, vhodného pro fasády, ploty, altány nebo jiné exteriérové dřevěné konstrukce.
Dosavadní stav techniky
Exteriérové aplikace dřeva doprovází jeho abiotické i biotické degradace spojené se ztrátou původní barvy, textury a zešednutí. Zabránit degradacím je možné použitím nátěrových systémů, např. pigmentovaných nátěrových systémů s vysokou absorpcí UV záření, nevýhodou je však ztráta původní barvy dřeva. Řešením je využití transparentních nátěrových systémů na bázi alkydů, akrylátů, polyuretanů a modifikovaných přírodních olejů.
Barvostálost dřeva lze zvýšit jeho modifikací pomocí UV-stabilizátorů (např. benzotriazoly, AsS cheláty), ale i nanočástic s UV absorpční schopností. I v případě použití UV-stabilizátorů, jako součástí moderních transparentních nátěrových systémů, jsou ale nežádoucí barevné změny podkladové dřeviny výrazné již po krátké době exteriérové expozice. Dalším faktorem snižujícím celkovou barvostálost a životnost nátěrových systémů na dřevě v exteriéru může být specifická morfologická struktura a chemické složení konkrétního druhu dřeva (např. obsah extraktivních látek na bázi terpenoidů u dřeva jehličnanů). Adhezi a vlastnosti nátěrů vytvářejících bariérovou ochranu vůči poškození je proto nutné testovat v praxi. Voděodolnost nátěrového systému lze zlepšit hydrofobní vrstvou na tradiční bázi nebo na bázi nanočástic.
Podstata technického řešení
Předmětem předkládaného technického řešení je materiál na bázi smrkového a/nebo douglaskového dřeva s prodlouženou barvostálostí, který obsahuje vrstvu masivního smrkového a/nebo douglaskového dřeva (zejména desky, fošny, hranoly, fasádní prkna, lepené lamelové dřevo, biodesky), pokrytou penetrační vrstvou, na níž je dále umístěna lazurovací vrstva, na které je umístěna vrchní hydrofobní vrstva. Jednotlivé vrstvy k sobě navzájem přiléhají v následujícím pořadí: penetrační vrstva je umístěna na dřevěné vrstvě (penetruje do ní), lazurovací (částečně penetrující) vrstva je umístěna na povrchu penetrační vrstvy (penetrační vrstva je umístěna mezi dřevěnou vrstvou a lazurovací vrstvou), hydrofobní vrstva je umístěna na lazurovací vrstvě a tvoří nejvrchnější vrstvu nátěrového systému (její povrch není sousedící s penetrační vrstvou). Materiál podle předkládaného technického řešení se vyznačuje zvýšenou barevnou stálostí a vyšší celkovou životností a je zejména vhodný pro použití v exteriérech, zejména na obkladech fasád domů, plotech či altánech ve venkovních expozicích vystavených povětrnostním vlivům ale bez kontaktu se zemí avzlínající vlhkostí ze země. Předkládané řešení je vhodné pro smrkové a douglaskové dřevo pro jejich specifické chemické složení a morfologickou strukturu.
Penetrační vrstvou je UV stabilizační nátěr. Penetrační vrstva může být složena z jedné nebo více postupně na sebe aplikovaných vrstev UV stabilizačního nátěru, obsahujícího absorbéry UV záření (ultraviolet light absorbers, UVA) a pohlcovače volných radikálů (stericky bráněné aminové stabilizátory; hindered-amine light stabilizers, HALS), případně v kombinaci s nanočásticemi ZnO ve vodné disperzi. S výhodou je obsah nanočástic ZnO ve vodné disperzi v penetrační vrstvě 1,5 až 4 % hmota., výhodněji 3% hmota, (před zaschnutím penetrační
- 1 CZ 33183 U1 vrstvy). S výhodou jsou UVA a HALS ve vodném roztoku UV stabilizačního nátěru (před zaschnutím penetrační vrstvy) dohromady zastoupeny v rozmezí 2 až 4 % hmotn., s výhodou 3 % hmota., přičemž poměr HALS : UVA je 1 : 1 až 3 hmotn. podílu. V nejvýhodnějším provedení je hmotnostní poměr vodného roztoku UVA a HALS ku hmotnostnímu poměru vodné disperze ZnO 1:1, přičemž tento roztok UVA a HALS spolu s disperzí ZnO tvoří dohromady UV stabilizační nátěr.
S výhodou mají nanočástice ZnO velikosti od 20 nm do 40 nm, výhodněji 25 nm. Penetrační vrstva je aplikována s výhodou v rozmezí nánosu od 80 do 140 g/m2, výhodněji 120 g/m2. Ve výhodném provedení obsahuje penetrační vrstva látky vybrané ze skupiny zahrnující 2-(2hydroxyfenyl)-benzotriazoly (UVA), HALS (hindered-amine light stabilizers) a nanočástice ZnO. V nej výhodnějším provedení obsahuje penetrační vrstva 2-(2-hydroxyfenyl)-benzotriazol a HALS v kombinaci s ve vodě dispergovanými nanočásticemi ZnO o velikosti 25 nm. Stericky bráněné aminové stabilizátory HALS (hindered-amine light stabilizers) jsou zejména deriváty 2, 2, 6, 6-tetramethylpiperidinu, běžně používané jako efektivní stabilizátory vůči světlemindukované degradaci polymerů.
Penetrační vrstva slouží ke zpomalení rozkladu zejména ligninu a extraktivních látek ve dřevě vlivem působení UV-záření a viditelného světla pronikajících vrchním transparentním nátěrovým systémem. Tyto foto-degradační reakce způsobují výraznou změnu barvy podkladového dřeva. Efektivní kombinace stabilizačních látek se pro různé druhy dřeva liší, výše uvedené složení penetrační vrstvy je vhodné pro smrkové a douglaskové dřevo.
Lazurovací vrstva, částečně penetrující do penetrační vrstvy, je na bázi přírodního oleje ve směsi s lakovým benzínem a aditivy, a může být tvořena několika na sebe aplikovanými nátěry přírodního oleje ve směsi s lakovým benzínem a aditivy. Lazurovací vrstva s výhodou obsahuje slunečnicový anebo sójový olej, lakový benzín, aditivy jsou zejména UV-stabilizační složky na bázi směsi rozvětvených a lineárních C7-C9 alkyl 3-[3-(2H-benzotriazol-2-yl)-5-(l,l-dimetyletyl)-4-hydroxyfenyl]propionátů a fungicid 3-jodo-2-propynyl-N-butylkarbamát (IPBC). Lazurovací vrstva slouží zejména k ochraně dřeva vůči průniku vody, usazování nečistot do jeho porézní struktury, zároveň částečně chrání podkladové dřevo vůči působení UV-záření a také působení biotických škůdců.
Vrchní hydrofobní vrstva obsahuje vodou ředitelné syntetické pryskyřice obsahující nanočástice polyvalentního metalického AsS (arsenaryltio) chelátového komplexu. Vodou ředitelná syntetická pryskyřice je s výhodou na bázi hydrofobních polymerů, komerčně ji lze získat například od firmy Bohme Switzerland (název produktu je Aquastop), a obsahuje kromě nanočástic polyvalentního metalického AsS (arsenaryltio) chelátového komplexu dále akrylát a polyuretan, a její hydrofobní vlastnosti jsou získány příměsí specifických vosků. S výhodou je poměr zastoupení akrylátu a polyuretanu ve vodoodpudivé vrstvě 2:1. Vrchní hydrofobní vrstva slouží k zvýšení hydrofobního účinku nátěrového systému. Snižuje smáčivost povrchu a zároveň chrání lazurovací vrstvu vůči vlivu srážkové vody, částečně vůči UV-záření a tím zpomaluje depolymerizační degradační reakce nátěru způsobené jejich synergickým působením.
Ve výhodném provedení má vrstva dřeva tloušťku alespoň 8 mm, přičemž horní hranice tloušťky dřeva je stanovena pouze zamýšleným konstrukčním řešením a použitím materiálu na bázi smrkového a/nebo douglaskového dřeva podle předkládaného technického řešení.
Ve výhodném provedení je lazurovací vrstvou transparentní vrstva na bázi přírodních olejů s aditivy a lakovým benzínem pro exteriérové použití. Lazurovací vrstva na bázi přírodního oleje ve směsi s lakovým benzínem a aditivy může být složena ze dvou postupně na sebe aplikovaných vrstev nátěru, s výhodou je touto vrstvou lazurovací částečně penetrující vrstva na bázi přírodního oleje ve směsi s lakovým benzínem a aditivy pro vnější (exteriérové) použití složená z alespoň dvou vrstev nátěru aplikovaných postupně po zaschnutí předcházející vrstvy. Dvě vrstvy nátěru prodlužuje jeho životnost. Tloušťka lazurovací částečně penetrující vrstvy na bázi
-2CZ 33183 U1 přírodního oleje ve směsi s lakovým benzínem a aditivy je po zaschnutí s výhodou v rozmezí od 60 μηι do 120 μηι, výhodněji 100 μηι.
Ve výhodném provedení obsahuje vrchní hydrofobní (vodoodpudivá) vrstva vodou ředitelnou syntetickou pryskyřici obsahující nanočástice polyvalentního metalického AsS (arsenaryltio) chelátového komplexu pro UV ochranu s nánosem 80 až 130 g/m2, výhodněji 100 g/m2.
Předmětem předkládaného technického řešení je dále dílec pro výrobu exteriérových dřevěných konstrukcí, který obsahuje materiál na bázi smrkového a/nebo douglaskového dřeva podle předkládaného technického řešení, upravený do tvaru v podstatě kvádru, jehož nejkratší hrana má délku alespoň 8 mm. Horní hranice nejkratší hrany v podstatě kvádru (tedy v podstatě tloušťka dílce pro výrobu exteriérových dřevěných konstrukcí) závisí na konstrukčním řešení a použití smrkového a/nebo douglaskového masivního dílce pro výrobu exteriérových dřevěných konstrukcí, s výhodou je maximální délka nejkratší hrany 380 mm. Tvar dílce pro výrobu exteriérových dřevěných konstrukcí může být dále upraven frézováním, dlabáním, vrtáním atd.
Objasnění výkresů
Obr. 1: Axonometrický nákres dílce pro výrobu exteriérových dřevěných konstrukcí, který sestává z vrstvy 1. masivního smrkového a/nebo douglaskového dřeva, penetrační vrstvy 2, lazurovací vrstvy 3 na bázi přírodního oleje ve směsi s lakovým benzínem a aditivy a hydrofobní (vodoodpudivé) vrstvy 4.
Obr. 2: Celková změna barvy materiálu na bázi smrkového a douglaskového dřeva - grafické znázornění snížení celkových barevných změn dE* (CIE 1976) s využitím penetrační vrstvy a vrchní vodoodpudivé vrstvy ve srovnání s použitím pouhé olejové částečně penetrující lazury po 6 týdnech umělého urychleného stárnutí (DG = douglaska, SM = smrk).
Příklady uskutečnění technického řešení
Příklad 1: Příprava materiálu na bázi smrkového nebo douglaskového dřeva s prodlouženou barvostálostí a celkovou životností v exteriérových expozicích bez kontaktu se zemí.
Skladba materiálu byla optimalizována na základě experimentálních výsledků stárnutí v UVkomoře kombinované s mrazovými cykly v cyklovací komoře (vyhodnocení změn barvy, lesku, kontaktního úhlu smáčení, analýzy na konfokálním laserovém mikroskopu a vizuální posouzení kvality nátěru).
Deska, případně fošna, hranol, lepené lamelové dřevo, biodeska ze smrkového anebo douglaskového masivního dřeva o minimální tloušťce 8 mm a výše (lišty o tloušťce 8 až 15 mm, desky o tloušťce 15 až 38 mm, fošny o tloušťce 38 až 100 mm, hranoly o příčném průřezu větším než 100 cm2, hranolky o příčném průřezu 25 až 100 cm2, lepené lamelové dřevo o tloušťce 24 mm a více, biodeska o tloušťce alespoň 24 mm) pro využití v exteriérových expozicích bez přístřešku a bez kontaktu se zemí byla natřena penetračním nátěrem ve formě 3% (hmotnostní podíl) vodného roztoku obsahujícího 2-(2-hydroxyfenyl)-benzotriazol a HALS (komerční produkt TINUVIN 5151, výrobce BASF) v kombinaci s 3% vodnou disperzí nanočástic ZnO o velikosti 25 nm (hmotnostní podíl obou roztoků 1:1). Nátěr byl aplikován štětcem případně postřikem, máčením v jedné vrstvě s plošným příjmem do smrkového anebo douglaskového dřeva 120 g/m2. Pojem „plošný příjem“ se vztahuje k příjmu kapalného nátěru (disperze složené z 2-(2-hydroxyfenyl)-benzotriazolu, HALS a nanočástic ZnO ve vodě) na jednotku plochy smrkového anebo douglaskového dřeva. Po aplikaci a zaschnutí byl povrch takto ošetřeného dřeva jemně lehce přebroušen z důvodu odstranění vystouplých dřevních vláken. Následně byla aplikována transparentní lazurovací částečně penetrující vrstva na bázi přírodního oleje ve směsi
-3 CZ 33183 U1 s lakovým benzínem a aditivy pro venkovní použití postupně ve 2 vrstvách. Aplikace druhé vrstvy byla provedena po zaschnutí předcházející vrstvy. Výsledná tloušťka zaschlého nátěrového filmu byla s výhodou v rozmezí od 60 μιιι do 120 pm, výhodněji 100 μιιι. Nakonec byla aplikována štětcem, postřikem jedna vrchní hydrofobní vrstva na bázi vodou ředitelných syntetických pryskyřic obsahujících nanočástice polyvalentního metalického AsS (arsenaryltio) chelátového komplexu (název produktu je Aquastop od firmy Bohme Switzerland) s nánosem 80 až 130 g/m2, výhodněji 100 g/m2. Aquastop obsahuje kromě nanočástic polyvalentního metalického AsS (arsenaryltio) chelátového komplexu dále akrylát a polyuretan, a jeho hydrofobní vlastnosti jsou získány příměsí specifických vosků. S výhodou je poměr zastoupení akrylátu a polyuretanu ve vodoodpudivé vrstvě 2:1.
Poznámka: Koncentrace účinných složek v penetrační vrstvě lze upravovat v rozmezí uvedeném v předkládaném technickém řešení. Při zvyšující se koncentraci 2-(2-hydroxyfenyl)-benzotriazol a HALS je možné předpokládat zvyšující se účinnost na barevnou stabilizaci dílce, avšak je nutné uvažovat i s ekonomickou stránkou řešení (zvyšování ceny dílce), kdy optimální je koncentrace 3 %. Při použití nanočástic ZnO lze očekávat zvyšující se účinek na zlepšení barvostálosti dílce se zvyšující se koncentrací, avšak při vyšších koncentracích (> 4 % ZnO ve vodné disperzi penetrační vrstvy (před zaschnutím penetrační vrstvy)) způsobuje změnu původní barvy do bílých odstínů. Optimální variantou (příklad 1) je koncentrace 3 % ZnO ve vodné disperzi penetrační vrstvy (před zaschnutím penetrační vrstvy).
Příklad 2: Dílce pro výrobu exteriérových dřevěných konstrukcí
Z materiálu na bázi smrkového anebo douglaskového dřeva, vyrobeného způsobem podle příkladu 1, byly vyrobeny dílce pro výrobu exteriérového dřevěného mostu. Nosné hranoly mostu měly rozměry 100x100 mm o délce 9000 mm. Zábradlí mostu bylo vyrobeno z hranolků o rozměrech 50x50 mm a délce 9000 mm a desek o rozměrech 20x100 mm a délce 1000 mm. Dílce mostu byly konstrukčně spojeny na čep a dlab.
Přiklad 3: Testování vzorků pomocí umělého urychleného stárnutí
Vzorky ze smrkového a douglaskového dřeva o rozměrech 20x40x160 mm byly obroušeny brusným papírem o zrnitosti 120 a poté klimatizovány na rovnovážnou vlhkost 10±2%. Následně byla aplikována povrchová úprava podle příkladu 1.
Testování vzorků pomocí umělého urychleného atmosférického stárnutí bylo prováděno v UVkomoře QUV Weathering Tester (Q-Lab, USA) na základě ČSN EN 927-6 a v cyklovací teplotní komoře v cyklech teplot 80 °C a-25 °C. Test probíhal v následujících cyklech: 24 h působila pouze teplota 45 °C bez osvitu. Pak se během 144 hodin střídaly fáze UV záření o intenzitě 1,10 W/m2 při vlnové délce 340 nm a teplotě na černém panelu 65 °C (2,5 hodiny) s 0,5 h postřiku destilovanou vodou bez osvitu. Během každého 144 hodinového cyklu kombinace záření a postřiku byly vzorky z UV komory vybrány a vystaveny 3 cyklům střídání teplot 80 °C a 25 °C v klimatické komoře (dohromady 6 hodinových cyklů o celkové délce trvání 6 h). Celková doba testu v UV-komoře byla 1000 hodin. Na testovaných vzorcích byly měřeny pomocí spektrofotometru barva, leskoměru lesk, goniometru kontaktní úhel smáčení a pro vizuální vyhodnocení byl použit i laserový skenovací mikroskop.
Podle výsledků celkové změny barvy materiálu na bázi smrkového nebo douglaskového dřeva po umělém urychleném stárnutí uvedených na obr. 2 je zřejmé, že uvedené řešení zlepšuje celkovou barvostálost dílce ze smrkového anebo douglaskového dřeva ve srovnání s dílcem ošetřeným pouze komerčním nátěrovým systémem. Použití penetrační vrstvy v kombinaci s vrchní hydrofobní vrstvou uvedené v technickém řešení zlepšilo celkovou barvostálost dílce o 4 % pro smrkové dřevo a o 6 % pro douglaskové dřevo po 6 týdenním testu umělého stárnutí. Zejména však byla pozorována zlepšená celková životnost nátěrového systému s využitím uvedeného řešení projevující se sníženou celkovou degradací nátěrové vrstvy.
-4CZ 33183 U1
Průmyslová využitelnost
Průmyslová využitelnost předkládaného technického řešení tkví v použití materiálu na bázi smrkového a/nebo douglaskového dřeva s prodlouženou barvostálostí a celkovou životností dle technického řešení a/nebo dílce pro výrobu exteriérových dřevěných konstrukcí podle předkládaného technického řešení pro výrobu nábytku, stavebně-truhlářských výrobků a částí staveb v exteriérech, zejména na obkladech fasád domů, plotech či altánech ve venkovních expozicích vystavených povětrnostním vlivům, ale bez kontaktu se zemí a vzlínající vlhkostí ze země.
NÁROKY NA OCHRANU
Claims (9)
1. Materiál na bázi smrkového a/nebo douglaskového dřeva s prodlouženou barvostálostí, vyznačený tím, že obsahuje vrstvu (1) masivního smrkového a/nebo douglaskového dřeva, penetrační vrstvu (2), lazurovací vrstvu (3) a vrchní hydrofobní vrstvu (4), přičemž jednotlivé vrstvy k sobě navzájem přiléhají v následujícím pořadí: penetrační vrstva (2) je umístěna mezi vrstvou (1) dřeva a lazurovací vrstvou (3), vrchní hydrofobní vrstva (4) je umístěna na lazurovací vrstvě (3);
přičemž penetrační vrstvou (2) je UV stabilizační nátěr, lazurovací vrstva (3) obsahuje přírodní olej ve směsi s lakovým benzínem, a vrchní hydrofobní vrstva (4) obsahuje vodou ředitelné syntetické pryskyřice obsahující nanočástice polyvalentního metalického AsS (arsenaryltio) chelátového komplexu.
2. Materiál podle nároku 1, vyznačený tím, že vrstva (1) masivního smrkového a/nebo douglaskového dřeva má tloušťku alespoň 8 mm.
3. Materiál podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačený tím, že vrstva (1) masivního smrkového a/nebo douglaskového dřeva je vybraná ze skupiny zahrnující smrkové a/nebo douglaskové desky, fošny, hranoly, fasádní prkna, lepené lamelové smrkové anebo douglaskové dřevo, smrkové anebo douglaskové biodesky.
4. Materiál podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačený tím, že penetrační vrstva (2) obsahuje látky vybrané ze skupiny zahrnující 2-(2-hydroxyfenyl)-benzotriazol, stericky bráněné aminové stabilizátory HALS a nanočástice ZnO.
5. Materiál podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačený tím, že lazurovací vrstva (3) je transparentní.
6. Materiál podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačený tím, že lazurovací vrstva (3) obsahuje slunečnicový a/nebo sójový olej, lakový benzín, UV-stabilizační složky na bázi směsi rozvětvených a lineárních C7-C9 alkyl 3-[3-(2H-benzotriazol-2-yl)-5-(l,l-dimetyl-etyl)-4-hydroxyfenyljpropionátů a fungicid 3-jodo-2-propynyl-N-butylkarbamát (IPBC).
7. Materiál podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačený tím, že tloušťka lazurovací vrstvy (3) po zaschnutí je v rozmezí od 60 μηι do 120 μηι, s výhodou 100 μηι.
8. Materiál podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačený tím, že vrchní hydrofobní vrstva (4) obsahuje nanočástice AsS, akrylát, polyuretan a vosk.
9. Dílec pro výrobu exteriérových dřevěných konstrukcí, vyznačený tím, že obsahuje materiál
-5 CZ 33183 U1 na bázi smrkového a/nebo douglaskového dřeva podle kteréhokoliv z předchozích nároků, upravený do tvaru v podstatě kvádru, jehož nejkratší hrana má délku alespoň 8 mm.
1 výkres
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2019-36419U CZ33183U1 (cs) | 2019-07-17 | 2019-07-17 | Materiál na bázi smrkového nebo douglaskového dřeva s prodlouženou barvostálostí a dílec pro výrobu exteriérových dřevěných konstrukcí jej obsahující |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2019-36419U CZ33183U1 (cs) | 2019-07-17 | 2019-07-17 | Materiál na bázi smrkového nebo douglaskového dřeva s prodlouženou barvostálostí a dílec pro výrobu exteriérových dřevěných konstrukcí jej obsahující |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ33183U1 true CZ33183U1 (cs) | 2019-09-03 |
Family
ID=67845422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2019-36419U CZ33183U1 (cs) | 2019-07-17 | 2019-07-17 | Materiál na bázi smrkového nebo douglaskového dřeva s prodlouženou barvostálostí a dílec pro výrobu exteriérových dřevěných konstrukcí jej obsahující |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ33183U1 (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ310129B6 (cs) * | 2021-12-20 | 2024-09-11 | Česká zemědělská univerzita v Praze | Vícevrstvý nátěrový systém na dřevo a způsob jeho aplikace |
-
2019
- 2019-07-17 CZ CZ2019-36419U patent/CZ33183U1/cs not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ310129B6 (cs) * | 2021-12-20 | 2024-09-11 | Česká zemědělská univerzita v Praze | Vícevrstvý nátěrový systém na dřevo a způsob jeho aplikace |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Williams | Finishing of wood | |
| Tomak et al. | Changes in surface and mechanical properties of heat treated wood during natural weathering | |
| Donath et al. | Weathering of silane treated wood | |
| Pánek et al. | Colour stability and surface defects of naturally aged wood treated with transparent paints for exterior constructions | |
| Williams | Water repellents and water-repellent preservatives for wood | |
| US10695945B2 (en) | Methods of treatment of laminated timber | |
| Reinprecht et al. | Effects of wood roughness, light pigments, and water repellent on the color stability of painted spruce subjected to natural and accelerated weathering | |
| Jirous-Rajkovic et al. | The efficiency of various treatments in protecting wood surfaces against weathering | |
| Oberhofnerová et al. | Effect of surface pretreatment with natural essential oils on the weathering performance of spruce wood | |
| CZ33183U1 (cs) | Materiál na bázi smrkového nebo douglaskového dřeva s prodlouženou barvostálostí a dílec pro výrobu exteriérových dřevěných konstrukcí jej obsahující | |
| CZ30993U1 (cs) | Materiál na bázi dubového dřeva s prodlouženou barvostálostí a dílec pro výrobu exteriérových dřevěných konstrukcí jej obsahující | |
| Budakçı et al. | Effect of bleaching on hardness, gloss, and color change of weathered woods | |
| Garay et al. | Color and gloss evaluation in decorative stain applied to cases of Pinus radiata wood treated with copper azole micronized Type C | |
| Cassens | Exterior wood in the south: selection, applications, and finishes | |
| CZ2019723A3 (cs) | Transparentní nátěr pro dřevinu dub, materiál na bázi dubového dřeva s prodlouženou barvostálostí, dílec pro výrobu exteriérových dřevěných konstrukcí jej obsahující a jejich použití | |
| CZ31954U1 (cs) | Materiál na bázi modřínového dřeva s prodlouženou barvostálostí a dílec pro výrobu exteriérových dřevěných konstrukcí jej obsahující | |
| Pánek et al. | Effect of the number of UV-protective coats on the color stability and surface defects of painted black locust and Norway spruce woods subjected to natural weathering | |
| Baysal | Surface characteristics of CCA treated Scots pine after accelerated weathering | |
| Kim et al. | Methacrylic resin for protection of wood from discoloration by mould growth and weathering | |
| Altay et al. | Effects of natural weathering on surface characteristics of scots pine impregnated with wolmanit CX-8 and varnished | |
| Kúdela et al. | STABILITY TESTING OF COATING MATERIALS PROPOSED FOR RENOVATION OF SURFACE FINISH WINDOWS. | |
| Ligęza et al. | Analysis of the wood properties of Dicorynia guianensis Amsh. in the context of using in outdoor architecture | |
| De Vetter et al. | Preventive action of organosilicon treatments against disfigurement of wood under laboratory and outdoor conditions | |
| JP2018176500A (ja) | 屋外用木質材料の保護方法及びその方法により保護された木質材料 | |
| Doruk | Ultraviolet light and natural weathering vs. the compression strength of laminated wood |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20190903 |
|
| MK1K | Utility model expired |
Effective date: 20230717 |