A faanyag degradációs folyamatai, faanyagvédelem Polimerkémia A faanyag degradációs folyamatai, faanyagvédelem dr. Molnárné Hamvas Lívia

Előző témakör Felületkezelés, felületkezelő anyagok Védelmi funkció dr. Molnárné Hamvas Lívia Előző témakör Felületkezelés, felületkezelő anyagok Védelmi funkció külső hatások – időjárás- és fényállóság biológiai hatások – gomba és rovar kártevők elleni védelem mechanikai hatások – kopásállóság Esztétikai funkció megfelelő színárnyalat biztosítása – pigmentek megfelelő színtartósság biztosítása – fényállóság

Előző témakör A felületkezelés műveletei – technológiai lépések dr. Molnárné Hamvas Lívia Előző témakör A felületkezelés műveletei – technológiai lépések felület előkészítés felület kezelés felületkikészítés

Felületkezelés, felületkezelő anyagok dr. Molnárné Hamvas Lívia Felületkezelés, felületkezelő anyagok Film- vagy bevonat képződése folyékony felületkezelő anyag felvitele, terülése, száradása felviteli technológiák: mártás, locsolás, szórás, ecsetelés – eltérő fizikai-kémiai sajátságok szükségesek terülés, film kialakulása: nedvesedés és viszkozitás száradás: film megszilárdulása por alakú felületkezelő anyag – makromolekulák – felvitele, olvadása, megszilárdulása felviteli technológiák: szórás, kenés olvadás: hőközlés hatására – anyagi jellemzők megszilárdulás: dermedéspont függése

Fizikai úton száradó filmképzők dr. Molnárné Hamvas Lívia Fizikai úton száradó filmképzők oldószer-párolgás útján száradó rendszerek száradási sebesség hőmérséklet növelésével D és po növekszik elszívás alkalmazásával p csökken légsebesség növelésével d csökken D – diffúziós együttható d – határréteg vastagság po - p – gőznyomáskülönbség

rétegvastagság négyzetével arányos az adott mértékű dr. Molnárné Hamvas Lívia rétegvastagság négyzetével arányos az adott mértékű száradáshoz szükséges idő

Fizikai úton száradó filmképzők dr. Molnárné Hamvas Lívia Fizikai úton száradó filmképzők vizes diszperziós felületkezelő anyagok vizes közegben diszpergált polimer szemcsék a száradási folyamat – hasonló a diszperziós ragasztók kötéséhez párolgás és diffúzió, majd a polimer-szemcsék összefolyása

Fizikai úton száradó filmképzők dr. Molnárné Hamvas Lívia Fizikai úton száradó filmképzők oldószermentes felületkezelő - bevonó anyagok polimer felvitele por formában nincs oldószer (VOC) kibocsátás vastag, egyenletes réteg kialakítása 30-50 mm bútorgyártásban MDF-lapokra poliészter, epoxi, akrilát

Kémiai úton kötő filmképzők dr. Molnárné Hamvas Lívia Kémiai úton kötő filmképzők a felületen végbemenő kémiai reakció eredménye nincs oldószerpárolgás – monomerben oldott oligomer egy rétegben is vastag bevonat kémiai térhálósodás, megfelelő védelem, jó minőségű film polimerizációs és poliaddíciós folyamatok viszkozitás beállítása az oligomer koncentrációval reakciósebesség szabályozása hőmérséklettel, termikusan aktiválható katalizátorral (iniciátorral), UV-fény hatással telítetlen poliészterek és vinilészter oligomerek

dr. Molnárné Hamvas Lívia

Fizikai és kémiai száradási folyamatok dr. Molnárné Hamvas Lívia Fizikai és kémiai száradási folyamatok oldószeres, kémiai úton kötő anyagok polikondenzációs kötési folyamat amingyanták – butanollal éterezett karbamid és melamin-gyanták, alkiddal kombinálva poliaddíciós kötési folyamat poliuretán-lakkok polimerizációs kötési folyamat alkidgyanta-lakkok – telítetlen zsírsav-tartalmú poliészterek

Fizikai és kémiai úton száradó filmképzők dr. Molnárné Hamvas Lívia Fizikai és kémiai úton száradó filmképzők vizes diszperziós felületkezelő anyagok párolgás, fizikai száradás és keményedés párolgás, szemcsék összefolyása és további térhálósodás kémiai kötés is

dr. Molnárné Hamvas Lívia

dr. Molnárné Hamvas Lívia

A faanyag degradációs folyamatai dr. Molnárné Hamvas Lívia A faanyag degradációs folyamatai

A faanyag degradációs folyamatai dr. Molnárné Hamvas Lívia A faanyag degradációs folyamatai Termikus hatás szárítási körülmények – egyensúlyi víztartalom csökkenése szerkezeti zsugorodás deformációhoz vezet hőáramlás meghatározása védelem: megfelelő szárítási technológia alkalmazása

dr. Molnárné Hamvas Lívia

A faanyag degradációs folyamatai dr. Molnárné Hamvas Lívia A faanyag degradációs folyamatai Termikus hatás szárítási körülmények (65-82 °C; 50 h) hatása az illékony szerves komponensek eltávozására évente VOC szennyezés: 2,6 tonna etanol 0,6 tonna formaldehid 9,4 tonna metanol 7,7 tonna acetaldehid

A szárító légterében mért főbb komponensek dr. Molnárné Hamvas Lívia A szárító légterében mért főbb komponensek

A faanyag degradációs folyamatai dr. Molnárné Hamvas Lívia A faanyag degradációs folyamatai Termikus hatás szárítási körülmények – egyensúlyi víztartalom csökkenése szerkezeti zsugorodás deformációhoz vezet hőáramlás meghatározása védelem: megfelelő szárítási technológia alkalmazása hőkezelési eljárások – magas hőmérsékleten kémiai változások elszíneződés, bomlás, majd égési folyamatok színmérés, termoanalitikai vizsgálatok, távozó VOC GC-MS védelem: égéskésleltető anyagokkal

dr. Molnárné Hamvas Lívia

dr. Molnárné Hamvas Lívia IRG 37 - Annual IRG Conference, Tromsø, Norway 18-22 June 2006 The Effect of Flavonoids on Colour and Spectral Changes of the Wood Surface Caused by Heat Treatment or Ultra-violet Irradiation Rita Csonka-Rákosa, Lívia Molnár-Hamvas, Eszter Börcsök, József Molnár and Károly Németh University of West Hungary, Faculty of Forestry, Institute for Chemistry Bajcsy-Zsilinszky u. 4. H-9400 Sopron, Hungary Daniel Berzsenyi Lutheran Lyceum Széchenyi tér 11, H-9400 Sopron, Hungary

decomposition temperature dr. Molnárné Hamvas Lívia Thermogravimetric curves of different kind of wood samples in air atmosphere, at 40 °C/min heating rate volatile components decomposition temperature

two periods in changes of carbonyl band intensity dr. Molnárné Hamvas Lívia Changing of relative absorbance vs. time of heating at 1740 cm-1 for black locust and poplar two periods in changes of carbonyl band intensity the higher temperature caused faster reaction calculation of rate constants of the consecutive reactions

Results of colour measurements dr. Molnárné Hamvas Lívia Results of colour measurements

A faanyag degradációs folyamatai dr. Molnárné Hamvas Lívia A faanyag degradációs folyamatai Nedvesség, víz hatása dagadás és zsugorodás váltakozó mechanikai hatás a rostok szétválása, irányfüggő deformáció a faanyag kismolekulájú extraktanyagainak kimosódása védelem: filmréteget képező felületkezelő anyagokkal vagy impregnálás víztaszító védőszerekkel nagyfokú víz visszatartást eredményezhet

dr. Molnárné Hamvas Lívia

dr. Molnárné Hamvas Lívia

dr. Molnárné Hamvas Lívia

A faanyag degradációs folyamatai dr. Molnárné Hamvas Lívia A faanyag degradációs folyamatai Fénysugárzás – UV, VIS – hatása

A faanyag degradációs folyamatai dr. Molnárné Hamvas Lívia A faanyag degradációs folyamatai Fénysugárzás – UV, VIS – hatása kémiai folyamatok: gyökös mechanizmusú bomlás elszíneződés (sárgulás, sötétedés), a sejtfalak károsodása lignin lebomlása

dr. Molnárné Hamvas Lívia

dr. Molnárné Hamvas Lívia

dr. Molnárné Hamvas Lívia 5th International Symposium on Wood Structure and Properties ’06 Sliač - Sielnica, Slovakia, September 3-6, 2006 COLOUR AND SPECTRAL CHANGES OF THE WOOD SURFACE DUE TO ULTRA-VIOLET LIGHT EXPOSITION AND IMPREGNATION WITH CHROMIUM Lívia Molnár-Hamvas, Rita Csonka-Rákosa, Eszter Börcsök, József Molnár and Károly Németh University of West Hungary, Faculty of Forestry, Institute for Chemistry Bajcsy-Zsilinszky u. 4. H-9400 Sopron, Hungary Daniel Berzsenyi Lutheran Lyceum Széchenyi tér 11, H-9400 Sopron, Hungary

dr. Molnárné Hamvas Lívia Difference of absorption spectra of black locust at various length of time of UV irradiation 450-540 nm

dr. Molnárné Hamvas Lívia Difference of absorption spectra of poplar at various length of time of UV irradiation 400-490 nm

Photodegradation processes dr. Molnárné Hamvas Lívia Photodegradation processes Wood surface - colour measurements long time irradiation cause less changes of lightness darkening of the woods during first 8 hours

A faanyag degradációs folyamatai dr. Molnárné Hamvas Lívia A faanyag degradációs folyamatai Fénysugárzás – UV, VIS – hatása kémiai folyamatok: gyökös mechanizmusú bomlás védelem: fényelnyelő színtelen felületkezelő alkalmazása (antioxidánsok, gyökfogók) UV-fény elnyelése védelem: felületkezelés fényelnyelő színező anyagokkal, pigmentekkel megváltozik a fa eredeti esztétikai hatása hatás vizsgálata: spektrofotometria, fényesség- és színmérés

dr. Molnárné Hamvas Lívia

dr. Molnárné Hamvas Lívia

dr. Molnárné Hamvas Lívia

dr. Molnárné Hamvas Lívia

A faanyag degradációs folyamatai dr. Molnárné Hamvas Lívia A faanyag degradációs folyamatai Fénysugárzás és nedvesség együttes hatása – kültéri hatások – fokozott károsodás a lignin fotokémiai bomlása a tördelődött lignin, valamint az extraktanyagok kimosódása pH változás, színváltozás, fakulás; védelem: fényvédő hatású, vízálló felületkezelő anyagok alkalmazása

dr. Molnárné Hamvas Lívia

dr. Molnárné Hamvas Lívia

A faanyag degradációs folyamatai dr. Molnárné Hamvas Lívia A faanyag degradációs folyamatai Biológiai károsítók és környezeti hatások rovar- és gombakártevők a cellulóz- és lignin enzimatikus lebontása az oligomerek elfogyasztása vagy kimosódása - korhadás védelem: inszekticid és fungicid hatású vegyszerek impregnálásával

A faanyag degradációs folyamatai dr. Molnárné Hamvas Lívia A faanyag degradációs folyamatai Biológiai károsítók

dr. Molnárné Hamvas Lívia

dr. Molnárné Hamvas Lívia

Coriolus versicolor (fehér korhasztó) fenyőben dr. Molnárné Hamvas Lívia Coriolus versicolor (fehér korhasztó) fenyőben A

dr. Molnárné Hamvas Lívia

A favédőszerek és környezeti hatásaik dr. Molnárné Hamvas Lívia A favédőszerek és környezeti hatásaik Biocidok szervetlen sók vizes oldata CuSO4, K2Cr2O7, Na3AsO4, NaF, H3BO3, NH3, CCA, CCB, ACA, AZCA, mérgező hatású szerves vegyületek fenol, krezol, PCP, HCH réz-komplexek CC, ACQ, CBA, CDDC

dr. Molnárné Hamvas Lívia

A favédőszerek és környezeti hatásaik dr. Molnárné Hamvas Lívia A favédőszerek és környezeti hatásaik Hatékonyság különböző kártevők ellen impregnálás – telítési eljárások fixálódás – komponensek megkötődése kioldódás Környezeti és egészségügyi hatások ivóvíz szennyezése rákkeltő

dr. Molnárné Hamvas Lívia Következő témakör Kérdések