UVOD

V prejšnji številki Koraka smo natančneje določili in opisali trdoto lesa, vendar pa vsak uporabnik pričakuje popolno informacijo o lastnostih površinsko obdelanih lesenih talnih oblog. Trdota je vsekakor tista lastnost, ki se pričakuje od premaza za lesene talne obloge. Vendar še tako trd premaz mehkemu lesu ne more zagotoviti visoke trdote. To pomeni, da sta utrjen film premaza in lesena talna obloga neločljivo povezana ter sestavljata tako imenovani površinski sistem. Lastnosti površinsko obdelane talne obloge so tako odvisne od podlage in tudi od izbranega premaznega sredstva.

Visoka trdota premaza pa dostikrat ni nujno prednost, saj so trdi filmi bolj krhki in seveda manj prožni. Površina površinsko obdelane talne obloge je tako manj odporna proti udarcem, film laka pa lahko poka zaradi dilatacije lesne podlage.

METODE PRESKUŠANJA

Kot smo že zapisali, lahko trdoto snovi opredelimo tudi kot lastnost trde snovi, da se upira stalni deformaciji (obrabi). Tako lahko rečemo, da je odpornost proti obrabi posredna mera trdote. S področja površinske obdelave lesa pa vemo, da trdota kakega premaza ali površinskega sistema ni pojem, ki bi se dal z lahkoto fizikalno definirati. Tako se za določanje trdote uporablja več metod, ki uporabljajo različne principe merjenja. V nadaljevanju bomo na kratko opisali najbolj znane metode za določanje trdote oziroma tiste, ki so zelo tesno povezane s trdoto premaznega sredstva.

Preskus trdote z dušenim nihanjem (SIST EN ISO 1522: 2001)

Že ime metode pove, da se za določanje trdote uporablja princip dušenja nihanja nihala. Uporabimo lahko dve vrsti nihal, Königovo in Persojevo. Najpogosteje se uporablja Königovo, zato bomo v nadaljevanju opisali ta del metode.

Premaz se nanese na stekleno podlago (minimalna debelina utrjenega filma je 30 mikronov). Po utrditvi in aklimatizaciji se steklo z utrjenim filmom premaza vstavi v napravo, v kateri na površino filma postavimo nihalo, ki nalega v dveh točkah, poloblah s premerom 5 milimetrov. Nihalo zamaknemo za amplitudo 6 stopinj, sprostimo in merimo čas (rezultat trdote po tej metodi), ki je potreben, da se nihalo izniha s 6 na amplitudo 3 stopinje.

Zaradi specifičnosti zgradbe je aparat zelo občutljiv, metoda pa izredno natančna. Zaradi tega je treba posvetiti veliko pozornosti pripravi vzorcev in kontroli parametrov med merjenjem. To metodo uporabljajo predvsem proizvajalci premaznih sredstev, saj se tako ovrednoti trdota izključno premaza. Ta vrednost pa ne pove kaj dosti o trdoti površinsko obdelane lesene talne obloge oziroma kako se bo ta premaz obnašal v okviru določenega površinskega sistema.

Preskus z razenjem (SIST EN ISO 1518: 2001)

Metode določanja trdote premazov z razenjem izvirajo iz prvotnega subjektivnega načina razenja z nohtom, ki ga je pozneje nadomestila igla dletaste, krogelne ali iglaste oblike.

Za izvedbo preskusa lahko uporabimo različne naprave. Najbolj znana je tako imenovani vzmetni merilnik oziroma svinčnik. Vanj je vstavljena igla s konico poloblaste oblike premera 1 milimeter. Pred začetkom preskusa jo moramo pregledati pod mikroskopom, da preverimo ustreznost oblike in gladkost površine. Obremenitev na iglo je lahko različna (od 1 do 20 newtonov), kar nastavljamo s premikanjem drsnega obroča, s katerim stiskamo ali raztegujemo znotraj vstavljeno vzmet. Z napravo za razenje razimo površino (realen površinsko obdelan vzorec lesene talne obloge) v dolžini vsaj 60 milimetrov. Hitrost razenja mora biti od 30 do 40 milimetrov na sekundo. Če je tekstura lesa vidna, razimo prečno na potek lesnih vlaken. Preskusa se lahko lotimo na dva načina.

Pri vnaprej določenih pogojih (obremenitev na iglo v newtonih) ugotavljamo, ali je preskušanec prestal preskus uspešno ali neuspešno. Preskus se šteje kot neuspešen, če igla prodre do podlage (pri enoslojnem premaznem sistemu) ali do naslednjega sloja, ki je pod vrhnjim, končnim slojem (pri večslojnem premaznem sistemu). Preskus prav tako ni uspešen, če film laka razpoka, saj pride do porušitve materiala. Po dogovoru z naročnikom lahko štejemo preskus za neuspešen tudi, če je širina raze (samo plastična deformacija) večja od 0,5 milimetra. Ta pogoj uporablja Ikea za svoje dobavitelje.

Drugi način pa je, da obremenitev na konico stopnjujemo in pri tem iščemo silo, ki povzroča take poškodbe, za katere menimo, da je preskus neuspešen, kot smo opisali pri prvem načinu.




Drugo ime za to metodo bi lahko bilo tudi določanje odpornosti površine proti razenju, saj z razenjem pri določenih pogojih ugotavljamo odpornost eno- ali večslojnega premaznega sistema proti prodiranju poloblaste igle. Na rezultat močno vpliva tudi vrsta lesne podlage. Tako lahko z gotovostjo rečemo, da s to metodo ovrednotimo celoten površinski sistem oziroma končno obdelano površino lesene talne obloge.

Odpornost proti obrabi

Odpornost proti obrabi je, kot že omenjeno, posredna mera za trdoto premaza in vsekakor zelo aktualna pri premazih za lesene talne obloge.

Najbolj znana naprava za določanje odpornosti proti obrabi je gotovo tako imenovani taber-abrazer (slika 3), katerega naziv smo sestavili iz imena ameriškega proizvajalca Taber Industries in imena Abraser za to napravo.

S to napravo lahko na površino preskušanca prenašamo različne torne obremenitve, zaradi katerih prihaja do obrabe. Obremenitev površine nastavljamo z uporabo različnih brusnih teles v obliki koluta in z uravnavanjem sile pritiska, ki jo nastavljamo z uporabo različnih uteži (najpogosteje 500 in 1.000 gramov). Ti parametri so zelo pomembni, saj je od njih odvisna stopnja obrabe, se pravi rezultat preskusa.

Dva brusilna koluta s premerom 50 milimetrov in širino 12,7 milimetra sta v napravi vpeta tako, da sta med sabo oddaljena za 50 do 55 milimetrov. Njuna horizontalna os vrtenja je od vertikalne osi vrtenja površine preskušanca oddaljena 20 milimetrov. Zaradi takega naleganja prihaja do tornih obremenitev, ki povzročajo obrabo površine v obliki kolobarja velikosti okoli 26 kvadratnih centimetrov.





Odpornosti proti obrabi lahko s to napravo določamo po več standardnih metodah (skupina standardov SIST EN 438, SIST EN 660-2: 1999, SIST EN 13329: 2000, ASTM D 4060 – 95). Te se med sabo razlikujejo po uporabi različnih brusnih teles in tudi po postopku preskušanja oziroma vrednotenju rezultatov odpornosti. Uporabljamo lahko dva pristopa. Pri prvem spremljamo odbrušeno maso pri vnaprej določenem številu obratov, pri drugem pa ugotavljamo število potrebnih obratov, da dosežemo značilni točki prebrušenja. Ti sta začetna (IP – initial wear point) in končna točka prebrušenja (FP – final wear point) .








Trši je premaz, odpornejši je proti obrabi. Na rezultat močno vpliva tudi debelina utrjenega filma premaza, saj večja je, pozneje se film obrabi oziroma prebrusi. Pri tem ne smemo pozabiti, da so lahko optimalne lastnosti utrjenega filma s preveliko debelino porušene.

SKLEP

Za površinsko obdelavo lesenih površin se najpogosteje uporabljajo kislinski (premazi s kislinskim utrjevanjem) in poliuretanski laki. Kislinski se odlikujejo po trdoti in odpornosti proti obrabi. Kljub temu pa jih močno izpodrivajo poliuretanski laki, ki so dandanes zaradi svojih dobrih lastnosti prevladali tudi pri površinski obdelavi lesenih talnih oblog.

Na trgu se vse bolj pojavljajo tako imenovani hibridni, kombinirani premazi iz različnih vrst veziv. Zaradi okoljske ozaveščenosti pa narašča uporaba tudi naravnih olj in premazov na vodni osnovi, katerih kakovost je dandanes že primerljiva s kakovostjo premazov na osnovi organskih topil.

Dejstvo je, da lastnosti komercialnim premaznim sredstvom ne smemo pripisovati glede na prevladujočo vrsto veziva ali topila, saj lahko obstaja velikanska razlika v kakovosti med »dobrim« in »slabim« premazom iste vrste veziva ali topila. Vse pa je seveda povezano s ceno.


Matjaž Pavlič, dipl. inž. les.
Biotehniška fakulteta, oddelek za lesarstvo