Laboratorul de Materiale Tehnologice 2010Universitatea Transilvania Brasov Facultateu de Ingineria Lemnului L abo rator de M ateriale Te h no lo gic e

Lucrare de luborutor

Finisarea Lemnului

Fl

DECOLORAREA LEMNULUI $I INNNPANTAREA PETELOR DE PE LEMN

1

Aspecte teoretice fundamentale

O finisare de calitate presupune o pregatire corespunzdtoare a suprafefei. Aceasta include nu numai qlefuirea lemnului, ci gi indepdrtarea petelor de pe lernn gi uneori decolorarea sau colorarea acestuia. Decolorarea lernnului reprezintS, in principal, deschiderea culorii acestuia. Decolorarea lemnului poate fi necesard in tehnologiile moderne de finisare in 2 situatii: Atunci c6nd existd diferenle evidente de culoare intre diferitele par"fi ale unui obiect din lernn (rnobild g.a'); acest lucru poate fi caazat de utilizarea lemnului provenit din diverse surse salr chiar din cadrLrl aceleiaqi structuri din lemn; Atunci cdnd se preferd o culoare mai deschisd decdt culoarea naturali a lemnului; In acest scop se ulilizeazd doua tipuri de substan{e chimice: Substante care aclioneazd. ca agenfi de oxidare gi fixare precum apa oxigenatl -H2O2 (peroxi4 de hidrogen), hipoclorit de sodiu, perclorat de sodiu, bisulfit de sodiu; Acizi organici precum: acid oxalic, citric Ai tartric. Petele precum cele de tanin sau petele/pungile de ragind pot fi indepartate de pe lemn in anumite

r

o c

o

situalii practice.

2

Scopu/ IucrdriiScoptrl activitatii practice

procecleelor cele

lemnului. Acestea includ decolorarea lemnuh"ri gi indepdrtarea petelor specifice.

in cadrul acestei lucrdri este cunoa$terea ulor substalle chirnice gi mai frecvetit utilizate pentru pregdtirea suprafelei in vederea finisarii transparente

a a

Experimentdri practi ce

3.1 Decolorarea lemnului cu solu(ii de apd oxigenutd , Apa oxigenntii (peroxid de hidrogen) este utilizatd in mod uzual pentru decolorarea lemnului in mediu alcalin. Acesta determindeste, de fapt, agentul care

o rupere oxidativd a moleculelor de peroxicl eliberdndu-se oxigen atomic, care reacfioneazi cu lemnul.

o o

Prin urmare, sunt necesare doub substanle chimice: apa oxigenata gi o substanji alcalind. Pe baza acestui principiu se folosesc doua rnetode de decolorare: Decolorarea intr-o singur6 fazd de lucru; Decolorarea in douf, faze de lucnr.amoniac,

carbonat de sodiu.

In cadrul procedeului de decolorareintr-o singurl fazdde lucru solufiile sunt preparateinainte de utilizare prin amestecarea solr-rfiei cle apaoxigenatd cr-r solufiii alcaline precum: hidroxid de sodiu,

IfrI6r

Aceste solulii nu trebuie preparate cu mult timp inainte deoarece apa oxigenatf, se descompune, iar oxigenul activ se pierde. PS.strarea acestor solutii in vase metalice sau vase inchise este periculoasl datoritd riscului de exploziel Procedeul de decolorare tn douiifaze de lucru este cea mai populard metodd de decolorare. ln acest caz se folosesc doud solulii diferite: solulia tip A qi solulia tip B. Solu{ia tip A este puternic alcalind precum soda causticl sau amoniacul. Aceasta este aplicata pe suprafala lernnului gi apoi lasata sd se absoarbd (timp de aproximativ 10-20 minute in aplica{iile practice). Dupd aceastf, etapd apare, de obicei. un efect de inchidere a culorii lemnului. Cea de-a doua solu{ie de tip B este apa origenati. Aceasta trebuie aplicatf, pe suprafala incd umed6. in momentul in care cele doud solulii reac{ioneazi se produce un fenomen de spumare asociat cu formarea oxigenului gi se observd un efect de albile. Aceastd reaclie poatea avea loc dupd o iumf,tate de ord sau o 016, in functie de lemnul folosit. Sunt necesare incercbri prelimitrare. Dupd aceastd perioadd se face neutralizare gi spdlare cu apf, dup[ caz. Pentru experimentdri se folosegte o epruvetd din lemn de fag codificata' ca in Figura 1. Aceasta trebuie corect glefuita in prealabil. Pentru glefuire se foloseqle hdrtie abrazivf, de granulalii 100, 120 150. Dttpd glefuirea finala cu H 150, suprafe{ele se Llmezesc cu api caldi, apoi se LlsucA la 40oC gi se re-glefuiesc cu H1

80

-240.Procedeul de decolorare intr- singurdfazd de lttcru f,Pentru experimentf,rile practice se vor folosi urmitoarele soluiii:

3.1.1

Solu{ia 2.1 Solu{ia 2.2

100 mlHzOz

l0 ml NH: (amsni'vc,)2550 ml H2O.,

o

ofr. t

50 ml FIIO8 nrl solulieNazCOr l09/o

tt

iv tlt.i.t$r)

c. ir

Solu{ia 2.3

50 rnl lizO250 ml FIzO8

ml

soh,rtie

NaOH l0

9/o

Acid acetic 5.%se vor prepara in cantitlfi ce reprezinti l,'20 din cantitalile date in vor aplica in unul sau mai multe straturi pdna se obline efectul de decolorare dorit. in tabel. Aceste solufii se La sfdrgit suprafelele decolorate vor fi neutralizate cu solLrtie clilLratd de acid acelic 5oh, speilate cu apf, gi

Soluliile de decolorare 2.1, 2.2,2.3

ldsate sd se Llsuce. Se poate folosi un foen pentnt Liscare ntai rapidd.

3.1.2

Procedeul de 'Cecolorare in doudJaze de lucru Se vor folosi urmdtoarele solutii : Solutie alcalinf, de

NaOH10%o't:

l0 g NaOH 90 ml apa

Solulie de anibniacNI-t325 %

Solu{ia 2.4 Solu(ia 2.5u.l

-

80 ml f{zOz 20 ml H:O 70 rril F1201 30 rrrl FLO

+ t

\,5itrS h e

rf

#"

+

,tf vit*i'

.g F

Solu{ia 2.6

60;-;tHrct40 inl li,O

,

Acid acetic 5 7oSoluliile se vor aplica pe lemn de fbg codificat ca iu Figtrra1.

FI

Martor

Decolorare intr-o sin urdfazd de lucru

Decolorare in doud faze de lucru

:{./

Figuru

l.

Epruvetd din lemn (fug) pentru decolorarea cu soluyii de apd oxigenatd

rd',,1,

ir.:e{r

3.2

Decolorarea cu solugii de ucizi organici Acidul oxulic, care se prezintd sub formd de cristale albe, este ulilizat adesea sub forrnf, de solulii apoase de concentralie 5- l0%. Acesta este o substan,td chimicl toxicd, de aceea este necesa.r sd se lucreze cu precaulie. Acesta are un efect uqor de glUte + _qqlqlil !qtg1glg_"? lemnului, indeosebi la speciile cu un conlinut ridicat de tanin precum: stejar, mahon, nllc. Acidul oxalic are.un qtpct puternic asllpra petelor de tanin de pe lemn.care pot fi rapid qi cornplet indepirtate. Petele de tanin sunt coloralii cenuqir-r- albasfiu inohis care reprezintd cornbinafia chimici dintre fier qi tanin. Acestea apar adesea pe suprafata lernnului de stejar dupi diferite prelucrdri mecanice care presupun contactul suprafeqei lernnului cu sculele metalice care nu sunt din otel inoxidabil Acizii organici precLrm: acidul oxalic, acidul citric Ai tartric sunt utiliza{i pentru a indeparta petele nedorite de pe lernn saLr pentru a preveni apari{ia acestora. Acizii citric pi tarlric sunt mai putin eficienli, dar prezinti ava:rtajul cd nu sunt toxici.Se

vor folosi solulii cu urmdtoarea cornpozilie:10 g acid oxalic

Solu{ia 2.7

,

n

L'*t

Solutia

?.f

90 g

apicitric

,1,

10 g acid 90 g apd

.: 'r,. . ]:J

Solirtia 2.9

5 g acid tartric 95 g apdcq"!g_4re

Aceste solu{ii se vor aplica pe lemn se srejar depetelor.

vor aplica in mai multe straturi pand se obline efectul de deschidere a culorii dorit sau de indepirtare

qi cu pete de tani-n (vezi Figura 2). Solutiile sea

Figuru 2. Epruvetd de stejar pentru decolorore sau inclepdrturea petelor tle tanin cu acizi organici

3.3 indepdrtarea petelor rte rdsind Acest necesar in vederea ^ acesl scopprocedeu este doud procedee: preg[tirii In se pot r"rtiliza . Saponificarea raq;inii cu solugii alcaline, la cald; o Dizolvarea r6ginii cu solvenii organ!c!.potLiviti 3.3.1Se

pentm finisare a supraf'e(elor lernnului de riginoase.

Saponi/icareardsiniivor fblosi solulii cu rtrmatoarea conrpozitie:5 g carbonat de sodiu Na2CO., 95 g ap[ 5 g hidroxid cle sodiu NaOtr-l

Solufia 3.1 Solutia 3.2Sol

FI

Aceste solu{ii vor fi incf,lzite la aproximativ 80-90"C pe o baie de ap5 9i aplicate calde pe suprafala lemnului de molid sau de pin. Aplicarea se va face in zona cu pat6/pung[ de rdgind evidentl. Dupd un timp aceste zone vor fi neutralizate cu solufie de acid acetic gi apoi spalate cu apd 9i ldsate si se usuce.

3.3.2in

Dizo[varea rasiniiacest scop seacg!91p,.-b-enzen.

uoi folosi urmltorii solvenli organici: aplica prin pensulare locali a suprafelei.

tricloretilen6. Aceqtia se vor

3.4mai jos.

Atbirea poritor...-' fJtA-

La suprafe{ele lemnoase se poate obfine un efect de albire foarte frumos folosind procedeul prezentatDe fapt, prin acest efbct nu se decoloreazf, porii propriu-zis ise gtie ci porii apar sub forma de mici ,,giurele"), ii se albesc prin utilizarea unui pigment alb care va fi ancorat mecanic in pori cu ajutorul unuiadeziv. Amestec pentru albirea porilor

g g 0.5 g5.01.5

Pigment Titan alb Aracet detergent pudrA

100.0 ml

inainte de aplicare se va agita amestecul gi se va aplica in exces pe suprafala lemnului, in prealabil decoloratf,. Excesul va fi gters dupl 5 minute iar epruveta va fi ldsata sf, se usuce. Dupd uscare suprafala va fiugor glefuitd cu hdrtie cu granula{ie 240.

4

Rezultate experimentale 9i concluzii Se vor evalua vizual zonele decolorate comparativ cu cele martor gi se vor formula concluzii

referitoare [a eficienfa calitativA a soluliiior/tehnologiilor utilizate pentru decolorare qi indepirtare a petelor" pe diverse specii lemnoase.

-

FI