ISŠ Houslařská škola Cheb Materiály 2 - Pomocné materiály

ISŠ Houslařská škola Cheb Materiály 2 - Pomocné materiály 1. Lepidla Lepení je jedna z velice důležitých operací při spojování materiálů. Jeho použitím je možné spojit k sobě dva materiály různorodého složení. To je zapříčiněno adhezí (přilnavostí) a kohezí (soudržností). Lepený spoj bývá většinou pevnější, než je pevnost lepených materiálů. Navíc jeho použitím můžeme docílit i neviditelného spoje na rozdíl od nýtování, šroubování a jiných využívaných spojů. Lepidla všeobecně se v dnešní době velice rozvíjí. První známky o lepivých vlastnostech určitých přírodních materiálů máme již z dávné doby starověkého Egypta. Dnes se ovšem neustále zkoumají a vylepšují povětšinou synteticky založená lepidla. Jejich rozmach začal hlavně po druhé světové válce. Výjimkou nejsou ani jejich vzájemné kombinace mezi rostlinnými a syntetickými lepidly. Při výzkumu se klade důraz hlavně na zjednodušení a větší efektivitu lepivých materiálů. Jak už jsme v úvodu naznačili, lepení má své kladné stránky, ke kterým řadíme právě pevnost, neviditelnost, odolnost a další. Bohužel má i své stinné stránky. Jedna z nich je důraz kladený na povrch materiálu na tzv. adherend. Ten by měl být rovný, zbavený prachu, mastnoty a jiných nečistot. Dále lepidlo potřebuje určitý čas na zatvrdnutí, které se neobejde bez správného tlaku na lepený materiál. Navíc většina druhů lepidel vytváří nerozebiratelný spoj. 1.1. Rozdělení, druhy, vlastnosti a použití lepidel Základní rozdělení lepidel rozlišujeme na organické a anorganické druhy. Pro výrobce hudebních nástrojů nemají anorganická lepidla velký význam. Z těchto druhů lepidel můžeme jmenovat přírodní minerální pojiva, jako například sádru, různé cementy, vodní sklo atp. Rozebereme si spíše organická lepidla. I těch není málo. V prvé řadě je dělíme na přírodní a syntetická, to znamená lepidla vzniklá přírodou a lepidla vytvořená člověkem, lépe řečeno lepidla vzniklá chemicky při lidském bádání. Přírodní lepidla se dále rozdělují na živočišná a rostlinná. Syntetická se rozdělují na reaktoplastická a termoplastická, která se ještě dále člení na různé podskupiny. To si upřesníme až v dalších částech kapitoly. Ne každé lepidlo má stejné vlastnosti, lépe řečeno každý druh lepidla je určen pro speciální účely právě díky svým specifickým vlastnostem. Jsou lepidla, která jsou po zaschnutí pružná. Je to vyžadováno například u spojů, které mají pružné namáhání např. v ohybu. Jiná zase mají slepit třeba dřevo s plastem. Určitě při lepení různorodých materiálů nebudeme používat lepidlo určené přímo pro styk se dřevem. Naopak na zalepení dvou dílců hudebního nástroje je pro nás přijatelnější spojit je uznávaným lepidlem pro tyto účely (což jsou většinou živočišné klihy). Nebudeme zkoušet různé jiné druhy, které neodpovídají námi požadovaným vlastnostem lepících materiálů. Zkoušeli to už jiní a jejich výsledky neměly odpovídající kvalitu. 1.1.1. Význam lepidel pro stavbu hudebních nástrojů Abychom mohli vyrobit kvalitní hudební nástroj, je třeba k tomu použít odpovídající druh lepidla. V dřívějších dobách se lepily dílce hudebních nástrojů hlavně glutinovým klihem, což je přírodní materiál získávaný z kůží nebo kostí zvířat. Dodnes se tato metoda udržela a lepí se i nadále kostními nebo kožními klihy. Doba je ovšem neúprosná a vymýšlejí se i náhražky klihu, které mají stejné, nebo alespoň podobné vlastnosti. Tyto druhy lepidel jsou ovšem 1

v přepočtu o mnoho nákladnější, než zmíněné glutinové klihy. Jejich výhodou je snadnější aplikace. Mají oproti přírodním klihům delší dobu zavadnutí. Nejsou ani tolik náchylné na pokojovou teplotu (klíh se aplikuje při teplotě min. cca 25 C, jinak tzv. zamrzne ). Další z příčin, proč používáme převážně klih na výrobu hudebních nástrojů, je jeho rozebíratelnost. Klih není odolný vůči vodě, proto bychom měli s nástroji lepenými tímto způsobem zacházet zvlášť opatrně ve vlhkém prostředí. Pro výrobce to ovšem má i výhodu. Pokud je potřeba nahlédnout do nitra nástroje a poopravit některé části, není to pro ně problém. Stačí jen správným postupem navlhčit lepený spoj a klih nám povolí. Jeden z posledních důvodů používání klihu je jeho tradice. Hudební nástroje se vyrábí už hezkou řádku let a na počátku jejich výroby nebylo jiné lepidlo takovýchto kvalit vynalezeno. I samotný rituál správného postupu přípravy klihového lepidla dělá mistra mistrem. 1.1.2. Přírodní lepidla, rostlinná a živočišná Základní rozdělení přírodních lepidel jsme si již uvedli v předešlé kapitole. Dělíme je na lepidla rostlinná a živočišná. Vesměs jde o lepidla roztoková. Lepidla rostlinná jsou vyráběna na bázi různých základních složek. Patří sem hlavně mouky, škroby, dextriny, pektiny, klovatina, přírodní kaučuk. Mohli bychom sem zařadit rostlinná lepidla na bázi celulozy a přírodních pryskyřic. Výsledkem těchto lepidel je ale skoro vždy smíchání s jinými složkami (chemická reakce). Jedná se o lepidla polosyntetická. Zařadíme je až k syntetickým lepidlům. Nejvýznamnější skupinou rostlinných lepidel jsou lepidla škrobová. Škrob je uložen jako zásobní látka nejčastěji v asimilačních orgánech. Získáváme ho ve formě zrn různých velikostí. Pro výrobu lepidel používáme škroby těch největších zrn. Je to hlavně škrob z brambor a pšenice. Mezi další rostliny produkující škrob patří rýže, kukuřice, hrách, žito nebo sója. Pro přípravu škrobových lepidel potřebujeme i další látky chemického původu. Jsou to např. soda, vodní sklo, různé kyseliny, borax (čtyřboritan dvojsodný), formaldehyd atd. Škrobová lepidla používáme převážně na vázání knih, nebo jako lepidlo na obálky. Dextrinová lepidla jsou na stejné bázi jako škrobová. Dextrin se vyrábí pražením škrobu při teplotě do 200 C. Připravují se rozmícháním ve vodě za pomoci některých přísad, jako je borax, soda, močovina aj. Pektin získáváme ze slupek jablek nebo citrusů. Pro svou rosolovací schopnost ho využíváme převážně v potravinářství pro zahušťování zavařenin. Dalším rostlinným lepidlem je klovatina. Je to guma získávaná z nektarových výměšků rostlin. Vytéká z poškozených částí stromu spolu s pryskyřicí, která tvoří asi 70 % nektaru. Mezi nejznámější klovatinu patří arabská guma. Získáváme ji nařezáváním kůry tropických stromů. Nejlepší arabská guma se získává z druhu Acacia Senegal. Lepidla z klovatiny se nejvíce používají při lepení obálek nebo známek. Lepidla vyrobená z přírodního kaučuku získáváme obdobným způsobem jako klovatinu. Jedná se opět o nařezávání kůry stromů. Tentokráte jde ovšem o jiný stromkaučukovník. Tato dřevina má pod kůrou tzv. latexové buňky, ze kterých po naříznutí vytéká právě zmíněný latex, neboli šťáva přírodního kaučuku. Lepidla živočišná mají jednodušší rozdělení. Dělíme je na albuminová lepidla, kaseinová lepidla a glutinová lepidla (klihy). Albuminová lepidla jsou vyráběna z bílkovin mléčného albuminu nebo krevního albuminu. Koloidní roztoky těchto bílkovin mají velmi dobré lepicí vlastnosti. 2

Kaseinová lepidla se připravují z mléčné bílkoviny, která se nazývá kasein. Ta obsahuje 80 % mléka. Získáváme ji z něj vysrážením kyselinami. Kaseinová lepidla můžeme sehnat ve třech formách. Buďto jako práškové lepidlo, tekuté lepidlo nebo tekuté modifikované lepidlo. Modifikace probíhá přidáním jiné složky. Jsou to např. močoviny, latex, formaldehyd. Kromě základní složky (kaseinu) obsahují tato lepidla i jiné látky. Míchají se hlavně s hydroxidem vápenatým (hašené vápno), uhličitanem sodným (soda), nebo vodním sklem. Jako rozpouštědlo nám postačí voda. Lepidla z krevního albuminu se získávají z krve jatečního dobytka. Jejich příprava spočívá v rozpuštění krevního albuminu ve vodě. Častěji se tato lepidla míchají s kaseinovými lepidly. V dnešní době je málo využíváme pro jejich nepříjemný zápach a značné zvlhčování materiálu při nanášení. Z živočišných lepidel jsou nejpodstatnější pro výrobu hudebních nástrojů lepidla glutinová, neboli klihy. Klihy se rozdělují na dva druhy, glutin a chondrin (chrupavka). Dnes se ovšem používají hlavně kombinace obou těchto látek. Jsou to nejstarší druhy lepidel dochované dodnes. Můžeme je rozdělit na několik existujících druhů podle jejich základní složky. Jsou to klihy kostní, kožní, rybí, vyzina (klih z měchýře jeseterovitých ryb),nebo z chrupavek. V dnešní době se využívají pouze klihy kožní a klihy kostní. Kožní klih získáváme z vyčiněné, nebo nevyčiněné kůže. Postup výroby je následující. Zbytky a různé odřezky kůže se máčí ve vápenném mléce (suspenze hydroxidu vápenatého a vody), aby nabobtnaly. Po máčení se důkladně očistí od zbytků vápna pod tekoucí vodou a nechají se uschnout, aby se poslední části žíravého vápna proměnily v uhličitan. Též se k jeho odstranění používá kyselina siřičitá, která nám suroviny zároveň vybělí. Vyčištěné odřezky uložíme do uzavřených nádob a vaříme. Podle doby vyvařování určujeme jakost klihu. Čím déle se odřezky vaří, tím je lepivost získávaného klihu menší. Kostní klih získáváme z jatečních kostí zbavených tuků pomocí benzínu. Kosti vložíme do horké vody, kde se nám z nich odděluje kolagen a extrakcí se přeměňuje na glutin. Z toho se potom vyrábí klih. Klih je k dostání v různých formách. Prodává se klih tabulkový, perličkový, šupinkový a drcený. U každé z těchto forem je rozdílná doba přípravy pro použití (bobtnání). Tyto údaje jsou uvedeny v tabulce. tabulka 1 Doba bobtnání klihu Forma klihu Tabulkový Perličkový Šupinkový Drcený Doba bobtnání 24-48 hod. 90-120 min. 60-90 min 30 min. Postup přípravy klihu pro lepení. Nejprve necháme pevnou formu klihu nabobtnat ve studené vodě, dokud se nepromění v jednobarevný odstín. Druhým krokem je zahřátí ve vodní lázni na příslušnou teplotu (50 až 60 C). Při překročení této teploty ztrácí klih svou lepivost. Klih bychom měli používat jednorázově, tzn. neohřívat jednou nabobtnalý klih vícekrát. Pro každé lepení je dobré připravovat vždy čerstvý klih. Existují též formy tekutého klihu, které za pomoci různých přídavků (kyseliny, soli, organické sloučeniny) udržují klih neustále ve skupenství kapalném. 3

Přírodní lepidla všeobecně nemají zrovna dobré vlastnosti v odolnosti vůči vodě a jiným povětrnostním vlivům. Kvůli tomuto nedostatku bylo lidstvo donuceno vymyslet lepidla, která těmto vlastnostem odolávají, proto vznikla lepidla syntetická. 1.1.3. Syntetická lepidla Lepidla syntetická mají rozšířenější rozsah použití. Jejich roztoky se dají použít téměř na všechny materiály. Můžeme mluvit o materiálech kovových nebo o nekovových jako jsou plasty, papír, textil, nebo kůže. První získané složky syntetických lepidel byly právě na bázi přírodních složek. Jedná se o nitrát celulozy, z kterého vzniknul celluloid. Jeho rozředěním dostaneme lepivou látku. Syntetická lepidla bychom si mohli rozdělit podobně jako plasty (jde o makromolekulární látky) na reaktoplastická, termoplastická a elastomerní. Nemělo by to pro nás zas až takový význam, proto si je rozdělíme podle jejich konzistence. Vyjdou nám: - lepidla kapalná disperzní, roztoková (vodná, rozpouštědlová, bezrozpouštědlová - reaktivní), - lepidla polotuhá přilnavá - lepidla tuhá tavná. Disperzní lepidla Jde o částice jedné nebo více makromolekulárních látek rozptýlené v nějakém roztoku. Ve většině případů používáme pro disperzní prostředí vodu. Principem vzniku je polymerace nebo kopolymerace monomerů ve vodě. Film disperzního lepidla vytvrzuje vsáknutím vody do materiálu a jejím postupným odpařováním, proto je při použití těchto lepidel důležité, aby alespoň jeden z lepených materiálů byl porézní (pórovitý). Vlastnosti lepidla můžeme různě upravovat pomocí změkčovadel nebo jiných přísad. Jsou to plniva, rozpouštědla (pro ovlivnění doby otevřeného spoje) a další. Tato lepidla mají své výhody oproti rozpouštědlovým lepidlům. - zpracováváme je za pokojové teploty - při dosti vysokém obsahu sušiny (50 až 60%) si zachovávají poměrně nízkou viskozitu - jsou ředitelná vodou - nejsou zdraví škodlivá, obsahují jen výjimečně nepatrné množství organických rozpouštědel K nejznámějším zástupcům disperzních lepidel patří polyvinylacetátové disperze. Dále jsou to polyakryláty, styrenakryláty, některé polyurethany, disperze kaučuku (latex z přírodního kaučuku), nebo asfaltové emulze. Roztoková lepidla Rozdíl mezi roztokovým a disperzním lepidel je v rozpuštění makromolekulárních látek. U disperze jsou látky pouze rozptýleny (dispergovány) v roztoku, kdežto u roztokových lepidel vytvoří částice s roztokem jednotnou viskózní konzistenci. Roztoková lepidla vodná S roztokovými lepidly se setkáváme spíše u přírodních lepidel, existují však také syntetická lepidla rozpuštěná ve vodě. Jde spíše o polosyntetická lepidla vyrobená z přírodní celulozy. Jsou to tzv. karboxymetylcelulozová lepidla. Používají se pro lepení papíru (tapet). Roztoková lepidla rozpouštědlová Makromolekulární látky jsou rozpustné v organických rozpouštědlech. Jde převážně o termoplasty. Základním pojivem bývají přírodní i syntetické látky. Vyznačují se dobrou adhezí k mnoha materiálům. Vytvrzují vsáknutí a odpařením rozpouštědla. Mají velmi nízký obsah sušiny (kvůli viskozitě), proto mohou vytvořit pouze tenký film. Jsou náročné na rovný 4

povrch lepené plochy. Doba vytvrdnutí je trochu delší než u disperzních lepidel kvůli zbytkům rozpouštědel zadržených ve spoji. Rozpouštědlová lepidla se zpracovávají z přírodního i syntetického kaučuku nebo na bázi celulozy. Známe lepidla chloroprenová, polyurethanová, nitrocelulozová, ale také polyvinylacetátová (s přídavkem rozpouštědel). Roztoková lepidla reaktivní (bezrozpouštědlová) Lepidla bez přídavků rozpouštědel (odtud bezrozpouštědlová). Princip vytvrzování spočívá na chemické reakci mezi pojivem (pryskyřice) a jinými vlivy. Nejčastěji to bývají tvrdidla (tužidla, katalyzátory, vzduch). K chemické reakci však postačí vzdušná vlhkost, vysoká teplota, nebo dokonce samotný kontakt s materiálem. Takto fungují například akrylátová lepidla, která vytvrzují při kontaktu s kovy. Reaktivní lepidla s přídavkem tvrdidel Lepidla tohoto druhu jsou vyráběna rozděleně na dvě složky. Vyrábí se zvlášť pojivo a zvlášť tvrdidlo. Má to velkou výhodu v delší životnosti lepidel. Celá řada syntetických lepidel je vyráběna právě takto odděleně. Jejich příprava pro lepení je založena na chemické reakci pojiva a tvrdidla. Jedná se o lepidla epoxidová, fenolformaldehydová, močovinoformaldehydová, polyesterová, polymethakrylátová, polyurethanová. Epoxidová lepidla. Jejich pojivem je epoxidová pryskyřice zpracovávaná v pevném a tekutém stavu. Rozpouští se v esterech, ketonech. Tvrdidlem pro epoxidy jsou polyamidy a různé iontové katalyzátory. Podle poměru složek přidaných do lepivé směsi určujeme jejich vlastnosti. Pokud nejsou vlastnosti vyhovující, dají se upravit změkčovadly a reaktivními rozpouštědly. Lepíme s nimi většinu materiálů (sklo, kov, keramiku). Nejsou vhodná pro lepení termoplastů, jako jsou PE, PP, PMMA, PVC a další. Fenolformaldehydová lepidla (PF). Rozdělujeme je do dvou skupin fenolformaldehydových rezolů. Patří sem roztoky reaktivních rezolů rozpuštěných v organických rozpouštědlech (ethylalkohol, aceton), kde se jako tvrdidlo používají silné kyseliny. Tou druhou skupinou fenolformaldehydových rezolů jsou vodné roztoky, ke kterým přidáváme resorcinol, nebo paraformaldehyd. Obě skupiny fenolformaldehydových pryskyřic lze připravit pro vytvrzení za normální i zvýšené teploty. Záleží na přídavku tvrdidel ve formě silných kyselin (např. kyselina fenolsulfonová), které přidáváme k roztoku v podobě vodního nebo alkalického roztoku (50 60 %). Obecně platí, že fenolformaldehydová lepidla vytvrzená vysokými teplotami mají lepší odolnost například vůči povětrnostním vlivům. Močovinoformaldehydová lepidla (UF). Pryskyřičná složka vzniká chemickou reakcí močoviny a formaldehydu ve vodném roztoku při vyšších teplotách (50 100 C). Výroba formaldehydu a močoviny není příliš nákladná. Díky tomu řadíme tato lepidla mezi finančně nenáročná. Další výhodou je možnost použití ve vodném roztoku. Obsah pryskyřice v roztoku se pohybuje kolem 60 70 % hmotnosti. Jako tvrditelnou složku (tvrdidlo) používáme nejčastěji 24 % roztok chloridu amonného přidávaného těsně před použitím lepidla. 5

Abychom snížili nasákavost močovinoformaldehydových lepidel k izotropním materiálům, přidáváme do nich různá plniva. Jsou to hlavně mouky a bramborový škrob. Zpracování je závislé na poměru formaldehydu a močoviny. Podle jejich poměru určujeme vytvrzování za normálních teplot, nebo při vyšších teplotách (100 150 C). Jejich použití je specifikováno převážně pro dřevěné výrobky a polotovary. Využíváme je k lepení překližek a jiných aglomerovaných materiálů. Dají se kombinovat s disperzními lepidly. Použitím disperzí získáme delší dobu jejich otevření, tzn. možnost nanášení roztoku lepidla po delší dobu. Polyesterová lepidla. Základní složkou lepidla je polyesterová pryskyřice. Pro zpracování používáme tvrdidla typu cyklohexanonperoxid (pro vytvrzování za studena), nebo dibenzoilperoxid (vytvrzování při vyšších teplotách kolem 100 C). Výsledný roztok má velmi nízkou viskozitu. Přidáváme do něj minerální plniva Polyesterové pryskyřice jsou využívány převážně pro výrobu nátěrových a zalévacích hmot či skelných laminátů. Jako lepidlo je využíváme velmi zřídka. Dají se využít pro slepení materiálů stejného složení, jako je právě zmíněný polyesterový skelný laminát, nebo k lepení organického skla (polymethylmetakrylát). Jsou výhodná k lepení anizotropních materiálů (sklo, keramika, kovy), ovšem jejich příprava je zbytečně náročná. Pro tyto materiály častěji využíváme jiná lepidla, která mají jednodušší a levnější přípravu. Polymethakrylátová lepidla. Na rozdíl od ostatních reaktivních lepidel, která jsou založena na vytvrdnutí pryskyřice, jsou polymethakrylátová lepidla i po vytvrdnutí stále termoplastická. Princip zpracování je založen na polymeraci monomerního methylmethakrylátu a jemného polymeru. Využití těchto lepidel je jednostranné. Jsou určena pro lepení materiálu stejného složení, tedy polymethylmethakrylátu (organického skla plexi skla). Výhodou je nenáročnost na povrch materiálů, který nemusí mít dokonale rovnou plochu. Polyurethanová lepidla. Poslední z uvedených tvrditelných lepidel jsou polyurethanová lepidla. Skládají se ze dvou základních složek polyesteru a polyisokyanátu. Po smíchání obou směsí probíhá reakce (vytvrzování). Tato lepidla vytvrzují při pokojové teplotě, proto jejich přípravu provádíme jen v množství určeném ke spotřebě. Polyurethanová lepidla se vyznačují dobrou pružností a pevností spojů. Odolávají dynamickému namáhání i povětrnostním vlivům. Použití polyurethanů je široké. K lepení kovů, keramiky, skla, porcelánu, dřeva a různých druhů termo- a reakto-plastů. Tyto materiály můžeme lepit i vzájemně mezi sebou. Reaktivní lepidla anaerobní Anaerobní lepidla reagují při kontaktu s kovem za nepřítomnosti vzdušného kyslíku. Základem jsou akrylátové a methakrylátové monomery, tedy akrylátová lepidla všeobecně. Při styku s kovovým materiálem lepidlo okamžitě reaguje. Styk musí být tak přesný, aby do jeho polymerace nezasahoval vzduch. Nejlépe reaguje při kontaktu s železem, mědí a jejich slitinami. Pokud chceme lepit jiné kovové i nekovové materiály, musíme lepené plochy nejdříve opatřit aktivátory. Anaerobní lepidla používáme převážně pro lepení kovů. Jejich mechanická pevnost je srovnatelná s reaktoplastickými lepidly epoxidy. 6

Reaktivní lepidla reagující vlivem vlhkosti Hlavním představitelem lepidel tohoto druhu jsou kyanoakrylátová lepidla. Skládají se z řetězců esterů, nejčastěji ethylesterů. Vlivem vlhkosti vzduchu (40 70 %) mezi sebou tyto kyanoakryláty polymerují za velice krátkou dobu. Během několika vteřin (max. 1 min.) je spoj pevný. Odtud mají zdomácnělý název vteřinová lepidla. Reaktivní lepidla vytvrzující při vyšší teplotě Jedná se o jednosložková lepidla, kterým pro chemickou reakci (vytvrdnutí) postačí zvýšená teplota. Lepidla tohoto druhu mají pojivový základ především z melaminu a formaldehydu. Fenolformaldehydová lepidla. Vznik fenolformaldehydových lepidel jsme si uvedli již u předešlých fenolů reagujících přídavkem tvrdidel. Reakcí syntetických fenolů a formaldehydu vznikají fenolformaldehydové rezoly (pryskyřice) s methylenovými vazbami. Zpracovávají se ve vodném roztoku. Katalyzátorem (tvrdidlem) pro přípravu roztoku bývá hydroxid sodný, nebo barnatý. Lepidla fenolová vytvrzují okolo 70 160 C. Záleží na přídavku modifikačních přísad. Přidáním polyvinylacethalů se zvětšuje pružnost a adheze lepidla. Podle teploty určujeme i dobu vytvrzování. Při vyšších teplotách postačí pro reakci 10 až 30 minut. Kolem 70 C musí tlak působit až 2 hodiny. Tato lepidla používáme převážně při výrobě aglomerovaných materiálů ze dřeva. Využívají se též k výrobě brusných kotoučů nebo plstěných materiálů. K sehnání jsou fenolová lepidla ve formě vodných i alkoholických roztoků, nebo jako lepicí fólie. V této formě mají velké výhody. Jsou déle skladovatelná a neproniknou skrze lepený materiál (např. dýhy). Melaminformaldehydová lepidla (MEF). Složením a podstatou vytvrzování jsou velmi podobná lepidlům močovinovým. U melaminových pojiv jde o vodné roztoky melaminoformaldehydových pryskyřic, které vznikly reakcí základních složek melaminu a formaldehydu. Stabilita vodných roztoků je slabá, proto se tato lepidla dodávají hlavně ve formě prášku (cca 95 % sušiny). Pokud jde o tekutou formu lepidel, jedná se většinou o modifikaci močovinou. Dají se sehnat též jako lepicí fólie s papírovým podkladem. Zpracování melaminových lepidel probíhá při teplotách 120 150 C. Podobně jako u předešlých druhů lepidel můžeme i melaminformaldehydová lepidla upravovat pomocí tvrdidel, plniv, nebo dokonce smícháním s disperzním lepidlem (snižuje tvrdost filmu). Jejich použití je díky vytvrzovací teplotě lepidla určeno jen na výrobu některých druhů DTD a překližek. Kvůli vysoké ceně je používáme pouze na speciální účely. Přilnavá lepidla Do skupiny lepidel polotuhých (přilnavých) patří lepidla stále lepivá, neboli samolepicí. Princip jejich použití je tvořen vyhovujícím nosičem, na kterém je lepidlo uchyceno. Používáme hlavně papír, textil, nebo různé druhy termoplastů (PVC, PE, PA). Nános lepidla může být jednostranný (běžnější způsob), nebo oboustranný. Jde především o lepicí pásky, samolepky, nebo samolepicí tapety a fólie. K tomu, abychom dokázali udržet lepivou hmotu na vhodném nosiči, je potřebná správná adheze a koheze. Správnou adhezi k lepenému povrchu poznáme podle toho, že pouhým mírným přitlačením ruky přilne lepicí páska k materiálu. Lepivá vrstva má mít kohezi větší, 7

než adhezi k lepenému materiálu, aby nám lepidlo nezůstávalo na lepeném povrchu. Stejně je tomu i u adheze k nosiči. Ta by měla být též vyšší kvůli opětovnému použití lepicí pásky. Základní složky přilnavých lepidel tvoří termoplast (polymer, kaučuk), pryskyřice (přírodní, syntetická), plnivo, změkčovadlo a vhodný stabilizátor (proti stárnutí). Přilnavá lepidla využíváme na nejrůznější spojování kteréhokoli pevného materiálu. Pro svou malou pevnost nejsou vhodná na konstrukční spoje. Tavná lepidla (hot melt) Patří mezi tuhá lepidla. Jejich použití je založeno na úplně jiném způsobu lepení, než u ostatních lepidel. U předešlých druhů pojiv jsme do směsi museli přidávat různá rozpouštědla a aditiva, zahřívat je na vysokou teplotu, nebo spojit s určitým materiálem, aby proběhla chemická reakce. Postupně byla vymyšlena lepidla, která nemají potřebu chemické reakce, či jiných přídavků pro rozpuštění. Tavná lepidla jsou termoplasty jednoduchých chemických sloučenin. Vyrábějí se na bázi různých pryskyřic, kaučuku, polyethylenvinylacetátu a jiných termoplastů. Vyskytují se ve skupenství pevném. Pro běžné použití se s nimi můžeme setkat ve formě válcových tyček. Hot-melty reagují jen na zvýšenou teplotu, která se pohybuje kolem 120 až 200 C. Zahřátím se lepidlo roztaví a stává se lepivým. Má velmi dobrou adhezi i k neporézním materiálů. Vytvrzují po krátké době opětovným vychladnutím hmoty lepidla. V dnešní době nahrazují různá rozpouštědlová lepidla. Hlavním důvodem je jejich nezávadnost ať po stránce zdravotní, nebo hygienické. 1.1.4. Minerální pojiva Existijí také lepidla z jiných než organických materiálů. Za zmínku stojí vodní sklo, sádra a cementy. Vodní sklo. Vyrábí se z roztoku používaného na výrobu skla. Vzniká smícháním oxidu křemičitého (SiO2) s kovovými oxidy za vysokých teplot (1800 C). Aby nám tento roztok nevytvrdnul ihned po vychladnutí, přidáváme do něj pomocné alkalické sloučeniny, převážně sodu nebo potaš, které snižují tavicí teplotu. Poté se roztok stává rozpustným ve vodě. Jako lepidlo se využívá při spojování skla, nebo keramiky. Přidává se též jako pojivo do tmelů a lepidel, nebo je využíváno k ohnivzdorným nátěrům na dřevo. Je výborným pomocníkem při uskladňování vajec. V jeho roztoku mají vejce mnohem delší životnost. Sádra. Jde o rozemletý nerost sádrovec (dihydrát síranu vápenatého CaSO4), který je upraven termickým rozkladem (pálením) při teplotě 180 C na polohydrát, neboli sádru. Při styku s vodou vytváří bílou kaši o různé hustotě (podle poměru vody se sádrou), která vyprcháváním obsažené vody tvoří tvrdou bílou hmotu. Patří mezi pojiva vzdušná (tvrdne na vzduchu). Sádru rozdělujeme do třeí skupin podle rychlosti tuhnutí na: A rychle tuhnoucí doba tuhnutí 2 až 15 min. B normálně tuhnoucí doba tuhnutí 6 až 30 min. C pomalu tuhnoucí doba tuhnutí 20 až neuvedeno (90 min.) Její použití má největší význam ve stavebnictví. Využíváme ji při menších opravách omítky v domácnosti. Vyrábí se z ní sádrokarton nebo sádrovice (sádrovláknité desky na podlahy nebo příčky). Používá se i ve zdravotnictví, kupříkladu na odlitky zubů apod. 8

Cement. Cement řadíme mezi hydraulická pojiva. Znamená to, že má schopnost vytvrdnout pod vodou za nepřítomnosti vzdušného kyslíku. Skládá se ze směsí vápenatých křemičitanů a hlinitanů. Podle chemického složení se jedná o oxid vápenatý (CaO), hořečnatý (MgO), křemičitý (SiO2), hlinitý (Al2O3) a železitý (Fe2O3). Výroba spočívá v rozemletí všech látek na jemný prášek, který je vypalován v šachtových pecích na slínek. Slinutá hmota tvoří po rozemletí právě zmiňovaný cement. Podle poměru přidávaných příměsí a podle jemnosti rozemletí slínku rozeznáváme několik základních druhů cementu: Obsah látek (v %) Druh cementu CaO MgO SiO2 Al2O3+Fe2O3 Portlandský 59-67 0,5-5 16-24 6-13 Železoportlandský 55-61 0,5-5 20-27 9-15 Vysokopecní 45-51 0,5-5 25-30 11-20 Hliníkový tavený 35-45 0,5-5 5-10 40-60 Nejvíce používaný je cement portlandský. Pálená směs obsahuje křemičitanové slínky, vápence, hlíny a hlinité břidlice se sádrovcem. Existuje celá řada dalších vyráběných cementů. Jsou to například cementy azbestové, vysokopecní, popílkové, pucolánové, silniční, trasové a další. Využití cementu je předurčeno hlavně pro stavebnictví. Smícháním cementu, vody, písku a kamínků vzniká maltová hmota. Tou můžeme spojovat různé stavební dílce (cihly, tvárnice), nebo přímo vyrábět beton. Dnes existují pro lepení stavebních dílců předem namíchané maltové směsi určené k přímému použití na danou práci. 1.2. Zkoušení lepidel Lepení papíru Přilepit dva kusy papíru k sobě není složité. Postačí nám k tomu běžně dostupná lepidla dextrinová nebo klovatina. Nastanou ovšem případy, kdy je potřeba spojit papír s jiným materiálem (dřevo, kov apod.). Zde už bude záležet na výběru lepidla s odpovídajícím složením a vlastnostmi. Při lepení dřeva s papírem používáme opět lepidla na bázi polyvinylacetátových disperzních lepidel, klihů nebo škrobu (dextrinu). Můžeme lepit také lepidly na bázi akrylátových nebo močovinoformaldehydových lepidel. Přilepit papírový štítek na plechovku už dnes také není problém například syntetickým lepidlem na bázi kaučuku, celuloidu nebo kaseinoformaldehydové pryskyřice. Mnohem jednodušší pro lepení kovů s papírem je použití tavných lepidel polyvinylacetátových. Pokud chceme slepit papír se sklem, postačí nám roztok vodního skla. Při správném zpracování je možné lepit i celulózovými nebo polyvinylacetátovými lepidly. Při lepení papíru s plastem je třeba dodržet důležité podmínky podle složení plastů. Jejich lepení si rozepíšeme až právě u nich. Lepení kovů Spojovat kovy dohromady byla vždy záležitost svařování nebo šroubových spojů. Dnes v některých případech s úspěchem nahrazuje tyto spoje i lepení. Dokonce jsou lepené části k sobě zafixovány pevněji a kvalitněji, než při běžném spojování kovů. V dnešní době existují 9

firmy, které se zabývají třeba jen výrobou lepidel pro lepení kovů. Jsou to většinou reaktivní lepidla, kde hlavní složkou jsou akryláty. Používají se také rozpouštědlová lepidla na bázi kaučuku, epoxidu, fenolformaldehydové nebo kresolformaldehydové pryskyřice. Mezi nejmodernější lepidla patří kyanoakrylátová (vteřinová) lepidla. Lepení kovů se dřevem je náročnější. Pokud chceme získat opravdu kvalitní spoj, měli bychom nejdříve nanést na dřevu vrstvu močovinového lepidla, kterou necháme vytvrdnout. Vznikne nám neporézní povrch, který můžeme s kovem lepit například epoxidovými lepidly. Používají se též celulózové nebo polyvinylacetátové roztoky a tavná lepidla. Při lepení skla s kovem se používají kaučuková lepidla. Nezklame nás ani epoxidové nebo fenolformaldehydové lepidlo. Lepení plastů Při výběru lepidla pro lepení plastů je důležité vědět, který druh plastu právě používáme. Nejjednodušší je naleptat jeho strukturu rozpouštědlem. Existuje i celá řada lepidel lepících plasty i bez jejich naleptání. U termoplastů se hodně používá již zmítěné narušení hmoty rozpouštědlovým lepidlem. Sem patří rozpouštědlo složené z toluenu a ethylacetátu (1:1). Zdárné výsledky dosáhneme také u polyurethanových nebo kyanoakrylátových lepidel. Tato lepidla používáme převážně při lepení polyolefinů. Reaktoplasty lepíme epoxidovými lepidly. Při jejich použití bychom měli lepený povrch trochu zdrsnit. Další možností spoje jsou kyanoakrylátová lepidla. Povrch má být prozměnu hladký. Pokud potřebujeme slepit elastomery (pryž, gumu), v nichž je obsažen kaučuk, použijeme lepidlo stejného složení (na bázi přírodního kaučuku). Využívají se i kontaktní chloroprenová lepidla. Lepení dřeva Vybrat lepidlo na dřevo (podobně jako na papír) není tak složité. Dřevo je pórovitý materiál, který do sebe díky svému povrchu vsákne pevnou složku lepidla a při vyprchání rozpouštědla na sobě bez problému udrží jiné dřevo. Samozřejmě u každého lepidla musíme dodržet správný postup lepení. Používají se lepidla disperzní (polyvinylacetátová), lepidla přírodní (živočišná kaseinová, glutinová, albuminová, i rostlinná škrobová a dextrinová) nebo lepidla syntetická (polyurethanová, močovinoformaldehydová, na bázi celulózy a kaučuku). Pokud chceme slepit dřevo s jiným (neporézním) materiálem, musíme sáhout po dvousložkových lepidlech epoxidových. Takový spoj je pevnější než samotné dřevo. Lepení dalších materiálů Textil vzájemné slepení textilů nebo plstí je vcelku jednoduché. Postačí nám polyvinylacetátová disperze. Při lepení textilu s jinými předměty záleží na povrchu druhého materiálu. Nejčastěji je využíváno kaučukové lepidlo. Sklo je materiál neporézní (nesavý). Pro jeho vzájemné slepení je třeba použít nitrát celulózy nebo dvousložková lepidla (epoxidy). Vyžadujeme-li opravdu velikou pevnost, například na slepení akvária, použijeme silikonový kaučuk. 10

Kůže je materiál savý, nenáročný na speciální druhy lepidel. Zde nám opět postačí kaučuková nebo disperzní lepidla. Pokud ji budeme lepit s jiným materiálem, měli bychom se přiklánět k jeho struktuře. 1.3. Praktické využití lepidel ve výrobě hudebních nástrojů Pro výrobu hudebních nástrojů je důležité (stejně jako u jiných výrobků) dodržovat správný postup při lepení spojovaných dílů. Objevuje se zde několik různých materiálů. Patří se dřevo, kov, textil (plsť), kůže nebo plasty (celuloid, plexisklo, polyester a další). Při výrobě smyčcových nástrojů bychom si měli vystačit s glutinovými lepidly (klihy). Je to nejenom tradicí, která se zachovává již po staletí, ale také jednoduchou rozebiratelností tohoto lepidla. Je sice trochu náročnější na přípravu, ovšem pro jeho akustické vlastnosti se to vyplatí. Díky jeho dokonalému vytvrdnutí (až křehkosti) vůbec netlumí zvuk procházející nástrojem. U drnkacích nástrojů se setkáme i s dalšími lepidly, jako například s disperzí používanou pro nenáročné spoje. Nemá ale už tak dokonalé akustické vlastnosti jako klih, protože je neustále plastický. Pokud se ale správně používá, tzn. V tenké vrstvě a správné konzistenci, je srovnatelný s glutinovými lepidly. Postupem času se objevila snaha vytvořit tzv. studený klih, který je právě na bázi disperzních polyvinylacetátových lepidel. Jeho vlastností už bylo téměř dosaženo, ovšem spoje jsou bohužel (na rozdíl od klihu) nerozebiratelné. Dalším lepidlem, se kterým se můžeme setkat je močovinoformaldehydové. Pomocí tohoto lepidla (a dalších přísad) se slepují dýhované luby na školní nástroje. U ostatních materiálů postupujeme tak, jak je uvedeno v předchozí části kapitoly. 1.4. Bezpečnost práce a ochrana zdraví při práci Při zpracování a výrobě lepidel může snadno dojít k požáru nebo výbuchu. Většina používaných druhů lepidel se rozpouští v organických rozpouštědlech, která jsou vysoce hořlavá. Uvolňováním těchto látek může dojít v nevětraných prostorách k poleptání sliznice, nebo dokonce k požáru až k výbuchu. Je proto zapotřebí zajistit dokonalé odvětrávání, aby nedošlo k žádnému z uvedených nehod. Některé druhy lepidel získáváme ve formě prášku, proto bývá častým problémem vzniklý prach, u kterého roste pravděpodobnost výbuchu nebo podráždění pokožky. Tomu lze předcházet též kvalitním odvětráním. Na pracovištích s těmito látkami je přísný zákaz kouření a manipulace s otevřeným ohněm. Při styku s těmito škodlivými látkami je zakázáno pít a jíst. Pracovníci manipulující s hořlavými látkami a jinými škodlivinami musí používat ochranné pomůcky, jako jsou rukavice, brýle, zástěry, respirátory a ochranné oděvy a obuv. Každé pracoviště musí mít vypracovaný protipožární plán, dále bezpečnostní předpisy stanovené podle zákoníku práce. Není třeba dodávat, že uvedené předpisy je důležité správně dodržovat, to znamená být s nimi řádně seznámeni. Často se kontrolují znalosti pravidel. První pomoc Při nadýchání škodlivinami je nutno dotyčného dopravit na čerstvý vzduch, popřípadě mu poskytnout umělé dýchání. Zasažené oči je nutné důkladně vypláchnout velkým množstvím čisté vody. Pro jistotu by se měl postižený dopravit k lékaři. Při styku lepidla s kůží musíme zasaženou pokožku důkladně opláchnout proudem čisté vody. Lepšího efektu dosáhneme při použití mýdla s teplou vodou. 11

Při požití je potřeba vypláchnout ústa vodou, vypít alespoň 2 až 3 sklenice čisté vody a pokud možno vyvolat zvracení. 1.5. Kontrolní otázky 1) Jakým jiným slovem můžeme popsat kohezi? 2) Který klih je nejvíce používán pro výrobu hudebních nástrojů? 3) Uveďte tři druhy živočišných lepidel. 4) Ke kterým reaktivním lepidlům byste zařadili lepidla vteřinová? Reaktivní lepidla s přídavkem tvrdidel. Reaktivní lepidla anaerobní. Reaktivní lepidla reagující vlivem vlhkosti. Reaktivní lepidla vytvrzující při vyšší teplotě. 5) Rozemletý dihydrát síranu vápenatého upravený termickým rozkladem se nazývá. 12

2. Materiály pro povrchovou úpravu Mezi tyto materiály patří ty, které se používají pro zlepšení povrchu výrobku. Nejedná se jen o odolnost vůči povětrnostním a chemickým vlivům. Velkou výhodou povrchové úpravy je zlepšení estetických vlastností. Výrobek, který je správně ošetřen, má větší šanci na prodej. 2.1. Přehled materiálů pro povrchovou úpravu Pro základní představu o všech druzích materiálů na zlepšení povrchových vlastností si je uspořádáme do tří skupin: 1. Brusiva a brusné prostředky (pro jemnější opracování povrchu broušením). 2. Materiály pro barevnou úpravu povrchu (bělicí prostředky, mořidla). 3. Nátěrové hmoty (laky, plniče pórů). Podle tohoto pořadí se i používají. - Materiály pro broušení povrchu nám umožňují vytvořit hladký povrch. Hlavním použitým prostředkem je brusné zrno. Podle velikosti zrn brusiva můžeme upravit povrch do maximální hladkosti. - Prostředky na barevnou úpravu dávají materiálu jiný odstín. Obzvláště u dřeva je to důležité, protože se často objevuje problém s nerovnoměrným zbarvením jeho povrchu. Pro sjednocení odstínu používáme bělicí prostředky, které dokáží odstranit viditelné povrchové vady dřeva. Na bělení dřeva používáme různé kyseliny (šťavelovou, chlorovodíkovou), peroxid vodíku a jiné oxidy (uhličitý, siřičitý). Pokud nám nevyhovuje barva dřeva, můžeme ji změnit mořidly. Moření je nejběžnější úprava dřeva. Zbarvení dřeva do jiného odstínu provádíme buďto chemickými mořidly (soli těžkých kovů), nebo běžnými mořidly a suspenzemi pigmentů. - Konečná úprava povrchu je docílena nátěrovými hmotami. Nanášíme je v tekutém stavu na povrch rovnoměrnými vrstvami. Po zaschnutí se nám vytvoří souvislý lakový film. Počet vrstev určuje požadovaná hladkost povrchu a kvalita nátěru. Užívají se jednoduché transparentní nátěrové hmoty pro zachování textury materiálu, nebo můžeme použít neprůhledné pigmentové laky, které nám vytvoří souvislou barvu požadovaného odstínu. Patří sem i tmely a plniče pórů. Nemůžeme zapomenout na pomocné přípravky, které nám usnadňují nanášení (aplikaci) nátěrových hmot: tužidla, tvrdidla, odstraňovače starých nátěrů, brusné a lešticí pasty apod. 2.2. Brusiva a brusné prostředky Brusiva a brusné prostředky jsou krystalické látky zrnitého někdy až mikrokrystalického složení, kterými dokážeme opracovat (nejen) dřevo na nejjemnější povrch. Operace vykonávaná těmito prostředky se nazývá broušení. Základními prvky brusných prostředků jsou brusná zrna. Kvalitu zrn rozlišujeme podle jejich tvaru, tvrdosti hran a ostrosti hrotů, velikosti a pevnosti zrn. Pokud má brusné zrno ostré hrany, bude snadněji vnikat do materiálu s měkčí strukturou jako má dřevo. Kulatá zrna se hodí spíše na obrábění kovů nebo na konečnou úpravu lakovaných ploch. 2.2.1. Rozdělení brusiv 13

Brusiva dělíme podle původu na přírodní brusiva a syntetická brusiva. Jako přírodní brusiva se osvědčily nerosty diamant, korund, břidlice, pazourek, pemza, pískovec, granát a smirek. Umělá brusiva se stále více rozšiřují. Mezi nejpoužívanější řadíme syntetický korund - Al2O3 (tavený oxid hlinitý), syntetické diamanty, karbid křemíku SiC (známý jako karborundum), karbid boru B4C nebo kubický nitrid boru BN. 2.2.2. Složení a vlastnosti brusiv Brusiva respektive brusná zrna bývají připravena v různém skupenství. Objevují se ve volné formě (brusné prášky), míchají se do maziv (brusné pasty), spojují se v tuhý celek vhodnými pojivy (brusné kotouče), nebo bývají nalepena na vhodný podklad (brusné papíry nebo brusná plátna). U těch posledních si rozebereme podstatu jejich výroby. Brusiva nalepená na vhodný podklad nám jsou v podstatě nejbližší. Využíváme je jak na docílení rovnosti plochy dřeva, tak i na vybroušení lakových vrstev. Brusné prostředky se tedy skládají ze zrn, pojiva a podkladu. Brusná zrna jsme si uvedli o pár odstavců výše. Pojivo spojuje brusná zrna v jeden celek. Použití pojiva je závislé na druhu brusných zrn a na výsledném brusném prostředku. Pojivo musí zaručovat pevné uchycení brusných zrn. Keramická pojiva jsou určená pro výrobu brusných kamenů nebo kotoučů. Brusná zrna nalepená na vhodném podkladu se spojují nejčastěji syntetickými pryskyřicemi. Podkladem bývá papír, plátno (textil) a nebo jejich kombinace. Požadované vlastnosti podkladu jsou pružnost, rovnost, pevnost v tahu a malá rozpínavost. Při výrobě brusných pásů se proto jako podklad používá převážně plátno, které má lepší mechanické vlastnosti než papír. Pevnost papírového podkladu se ovlivňuje kvalitou pojiva. Využívají se fenolformaldehydové pryskyřice zamezující roztažnosti povrchu. Brusná zrna jsou na podkladu rozmělněna nepravidelně, ale rovnoměrně. Při výrobě se musí brusná zrna třídit jak podle velikosti, tak podle tvaru. Na stejné velkosti zrn a jejich rovnoměrnému posypu je závislá kvalita a trvanlivost brusných prostředků. Obr.Č.1Průřez brusivem Legenda: 1- zrno, 2- pojivo, 3- podklad 14

2.2.3. Značení brusiv Brusná zrna mají různou velikost, a proto musí být označena, abychom je mohli správně použít. Třídíme je pomocí přesívání přes síta. Jejich velikost se udává v palcích (coulech) podle počtu ok v sítu na ploše 1 coulu². Velká zrna jsou určena pro hrubé broušení dřeva. Střední velikost zrn používáme na jemné broušení dřeva a jeho dočišťování. Malá zrna se používají při broušení lakových vrstev kvůli menší viditelnosti rýh po broušení. Velikost zrna Číselné označení v palcích Zvlášť hrubé 12 17 Velmi hrubé 18 22 Hrubé 24 40 Střední 50 80 Jemné 90 120 Velmi jemné 150 280 Zvlášť jemné 320 600 (2000) tabulka 2 Značení zrn podle velikosti Použití Hrubé broušení dřeva Jemné broušení a čištění dřeva Broušení lakových filmů Neméně důležitá vlastnost brusiv je jejich tvrdost. Značí se velkými písmeny řazenými podle abecedy od D do Z. stupeň tvrdosti písmenné označení velmi měkké D, E, F, G, H měkké I, J, K, střední L, M, N, O tvrdé P, Q, R, S velmi tvrdé T, U, V mimořádně tvrdé X, Y, Z tabulka 3 Značení zrn podle tvrdosti 2.2.4. Použití brusiv ve výrobě hudebních nástrojů Kvalita obrobené plochy závisí nejen na brusivu, ale také na broušeném materiálu a rychlosti pohybu brusiva. To znamená, že musíme brát na vědomí anatomickou stavbu dřeva, vlhkost dřeva, tvrdost a homogenitu dřeva. Všechny tyto činitele ovlivňují kvalitu vybroušené plochy. V dřívějších dobách, kdy ještě neexistovaly brusné papíry a brusná plátna, se používaly pro broušení například rybí kůže, a to ze žraloka nebo jeseterů. Dalším brusivem byl pálený jelení roh, který se rozemlel na nejjemnější prach. Při výrobě hudebních nástrojů používáme nejčastěji brusné papíry nebo brusná plátna. Dodávají se v rolích a lepených pásech, nebo ve tvarovaných formátech (kruh, čtverec, obdélník, trojúhelník). Na úpravu konečného lakovaného povrchu se osvědčily brusné pasty a brusný prášek (pemza). Tyto prostředky jsou prodávány na váhu. 15

2.3. Bělení dřeva a bělící prostředky Po vybroušení dřeva do požadovaných kvalit povrchu následuje jeho barevná úprava. Dřevo má svou charakteristickou barvu, podle které ho můžeme rozeznávat. Ne vždy je ovšem textura dřeva pravidelná a jeho odstín stejnoměrný. Pravidelnost textury těžko ovlivníme, to je záležitost růstu stromu, ovšem barvu dřeva a celkový odstín lze pomocí určitých přípravků pozměnit. Jde o tak zvané bělení dřeva, pokud má na svém povrchu nežádoucí skvrny, nebo se jedná o moření dřeva, které si probereme v dalších částech učebnice. Bělení dřeva je proces, při kterém se snažíme docílit sjednocení odstínu materiálu. Velice často se stává, že světlé dřeviny mívají ve své kresbě pigmentové vady vzniklé různými vlivy, např. působením ultrafialových paprsků. Pomocí bělicích prostředků můžeme tyto vady odstranit. Bělení dřeva je pouze povrchová záležitost. Jde o vybělení povrchu, ne celého přířezu. To znamená, že pokud bychom vybělený povrch dřeva znovu přebrušovali, mohla by se původní skvrna znovu objevit. Bělení můžeme využívat také při napodobování (imitaci) dřevin. Zde ovšem musíme brát ohled na podobu struktury dřevin. Jako příklad můžeme uvést přeměnu buku na javor. Podle bělitelnosti povrchu materiálu rozdělujeme dřeviny do několika skupin. Možnost bělení Druhy dřevin velmi dobře bělitelné buk, jasan, osika a několik druhů exotických dřevin dobře bělitelné dub, javor, hruška, ořech, japonský jasan a mahagon (gaboon) bělitelné platan, sekvoj, vavřín nebělitelné olše, třešeň, eben tabulka 4 Bělitelnost některých dřevin Mezi neznámější bělicí prostředky používané na bělení dřeva patří peroxid vodíku (H2O2), kyselina šťavelová, kyselina siřičitá, kyselina citronová nebo chlorové vápno. Peroxid vodíku (H2O2) Peroxid vodíku (někdy též kysličník vodičitý) je čirá tekutina, která je dnes běžně dostupná. Tento roztok je použitelný pro jakoukoliv dřevinu. Na bělení dřeva se využívá v 10 % až 30 % koncentraci. Při použití peroxidu vodíku se přidává jako urychlovač amoniak. Podle velikosti a sytosti skvrny bychom se měli sami rozhodnout, jaká koncentrace by byla optimální na bělení dřeva. Při bělení s 10 % peroxidem se amoniak smíchává přímo s látkou ještě před nanesením na bělené místo. Pokud bychom chtěli bělit 30 % roztokem, musíme použít amoniak až po nanesení peroxidu. Vzájemným stykem těchto dvou látek při vyšší koncentraci může dojít k výbuchu. Samotný peroxid se málokdy prodává ve vyšší koncentraci než 30 %, protože by při vysokých teplotách (70 C) mohl samovznítit. Peroxid vodíku je nutné uskladňovat v tmavém a chladném prostředí, protože za přítomnosti světla se rozkládá na vodu a kyslík. Nejlepší umístění je pro něj v malých neprůsvitných nádobách uskladněných v chladničce. Kyselina šťavelová (C2H2O4) Jde o karboxylovou (organickou) kyselinu, která je zdraví škodlivá, proto je důležité zacházet s ní zvláště opatrně. Vyskytuje se ve formě bílých krystalků. Pro bělení se vmíchává do horké vody v 10 % koncentraci. Bělené místo se nechá uschnout, a pokud není výsledek dostatečný, 16

proces se opakuje. Po vybělení by se měl povrch zneutralizovat. Postačí místo přetřít mýdlovou vodou a poté ještě očistit samotnou čistou vodou o teplotě okolo 40 C. Pokud by se někdo obával škodlivosti jedovaté látky, je možné ji nahradit kyselinou citronovou. Její účinky však nejsou stejně uspokojivé. Skladování je obdobné jako u peroxidu vodíku, s tím rozdílem, že kyselina nevyžaduje chladné prostředí. Měla by být uložena na tmavém a hlavně suchém místě. Chlorové vápno Směs chloridu a chlornatanu vápenatého (CaCl2+Ca(ClO)2). Je to bílá až nažloutlá práškovitá nebo hrudkovitá hmota jemně zapáchající chlorem, která se samovolně rozkládá působením světla, tepla a vlhkosti. Používá se v příměsi s potaší nebo sodou. Tyto látky rozpuštěné ve vodě dávají bílivou vodu, se kterou můžeme vybělit vzniklé skvrny. Skoro každá dřevina obsahuje pryskyřici nebo tříslovinu. Z tohoto důvodu se při bělení přidává právě zmíněná soda nebo potaš, aby ustálily a rozpustily nepotřebné látky na povrchu dřeva. Po nanesení roztoku bychom měli dřevo pořádně opláchnout vlažnou vodou, abychom z něj dostali všechen zbytkový chlor. Většinou se to nepodaří, proto se jako neutralizér používají kyseliny. Nejběžnější je rozředěná kyselina siřičitá (H2SO3). Místo kyselin lze zvolit antichlor (sírnatan sodnatý). Pokud nemáme přístup ani k jedné z těchto látek, postačí k neutralizaci marseillské mýdlo, které na sebe při použití ve vodném roztoku poutá zbytkový chlor. 2.4. Prostředky na odstranění skvrn Při opracování materiálu často dochází ke styku dřeva s jinými látkami, které po sobě zanechávají stopy. Někdy bývá styk nechtěný (potřísnění dřeva inkoustem nebo zbytkem klihu po lepení) a někdy se tomu ani nevyhneme (zmíněná pryskyřice ve dřevě). Často se skvrny objevují na dýhovaných plochách. Pro odstranění nežádoucích skvrn se využívají různé prostředky. V dnešní době již existuje spousta speciálních přípravků vyráběných různými dodavateli. Postupujeme vždy podle předepsaného návodu. My si zde uvedeme původní způsoby odstraňování skvrn, které byly již ozkoušeny a dají se použít i bez novinek na trhu. Skvrny po železe Dřevo často přijde do styku se železem nebo i s korozí železa. Pro odstranění skvrn nám pomůžou kyseliny (šťavelová, siřičitá) nebo šťavelová sůl. Po aplikaci je nutné potřísněné místo neutralizovat mýdlovou nebo amoniakovou vodou. Pokud je skvrna příliš hluboká a nedá se odstranit bělením, musíme potřísněné místo vyříznout a vyložit (pokud možno) stejným kusem materiálu. Jestli jde o malý kousek, postačí plochu vymazat lykopodiem. Stejným způsobem se odstraňují skvrny po inkoustu. Skvrny po oleji Pokud přijde dřevo do styku s olejem, použijeme na jeho likvidaci suspenzi benzínu s magnéziem. Vzniklá kaše se nanese na potřísněné místo a nechá se působit do vyprchání těkavého benzínu. Vyschlý zbytek už snadno ze dřeva dostaneme pomocí kartáče. Jestli nebyl účinek úplný, je třeba operaci opakovat. Kromě benzínu můžeme použít i chlorované uhlovodíky (trichlorethylen, trychlorethan) nebo nitroředidlo. Skvrny po klihu Klih je lepidlo používané převážně pro výrobu hudebních nástrojů, proto se nejspíš neobejdeme bez potřísnění některých míst na dřevě. Pokud jde o vnitřní plochy, není třeba tato místa ošetřovat, poněvadž jsou schována na neviditelných místech. Zůstane-li však klih na povrchu, který chceme dále ošetřovat, je třeba ho odstranit. 17

Nejjednodušší způsob je navlhčení daného místa teplou vodou. Klíh by měl povolit, ale pouze na povrchu. Pro odstranění nasáklého klihu použijeme mýdlovou vodu, kterou za pomoci kartáčování vetřeme do materiálu. Pokud nám zůstaly ještě stále menší skvrny, pokusíme se místo vybělit kyselinou šťavelovou. Poté musíme povrch znovu opláchnout čistou vodou. Po vyschnutí je třeba ošetřené místo vybrousit, abychom se zbavili posledních zbytků všech použitých látek. Odstranění pryskyřice Pryskyřice je látka, která se vyskytuje v jehličnatých stromech samovolně. Často se objevuje ve větším skupenství v podobě smolníku nebo prosmolu. Při nalezení prosmolu nelze postupovat jinak, než že dané místo vyřízneme a nahradíme podobným kusem dřeva. Jde o náročnou operaci, která vyžaduje zkušenost. Objeví-li se pouze smolník, máme možnost tuto vadu odstranit pomocí chemikálií. Pryskyřici dostaneme ze dřeva zmýdelněním nebo rozpouštěním. Rozpouštědla jako aceton, líh nebo jiný alkohol vyžadují opatrné zacházení. Všechna uvedená organická rozpouštědla jsou vysoce hořlavá a zdraví škodlivá. Postup spočívá v nanesení rozpouštědla na místo potřísněné pryskyřicí, která při reakci povolí a začne ze dřeva vytékat. Zmýdelňování pryskyřice se provádí za pomoci roztoku připraveného z mýdla, sody a potaše. Vzniklá kašovitá hmota se nanese na dřevo a nechá se působit cca 15 minut. Po obou těchto úkonech je důležité dřevo důkladně ošetřit od zbytků použitých látek a samozřejmě vyteklé pryskyřice. K tomu nám postačí teplá voda s 5 % kyselinou octovou. Další vady Jako poslední bychom zde chtěli zmínit vyrovnávání povrchu zamáčknutých prohlubenin. Velice často se stává při neopatrném zacházení se dřevem, že na něm promáčkneme díru kterýmkoliv tvrdým předmětem. Pokud se nám při tomto úrazu nepotrhají dřevní vlákna, můžeme poškozené místo ošeřit. Ve většině případů postačí zvlhčení horkou vodou. Tím nám dřevní vlákna nabobtnají a vrátí se do původního stavu. Pokud je plocha větší, či snad hlubší, použijeme kousek vlhké látky, kterou přiložíme na promáčklé místo a přežehlíme žehličkou (rozpálený kov v dílně nejběžněji ohýbačka). Dřevo nesmí přijít do styku s kovem, aby na něm nevznikly již zmíněné skvrny. Jinak bychom se mohli vrátit zpět na začátek této podkapitoly. 2.5. Mořidla Mořením je myšlena barevná úprava povrchu dřeva. Jedná se o ztmavení odstínu dřeva mořidly, která nezakrývají jeho texturu. Jak již bylo zmíněno u bělení dřeva, ne každé dřevo má jednobarevnou strukturu. Proto se některé dřeviny přimořují tmavším odstínem. Moření se používá též při imitaci některých těžko dostupných (exotických) dřevin. Opět zde musíme brát zřetel na stejnou nebo alespoň podobnou texturu napodobovaných dřevin. Dalším úkolem mořidel je zvýraznění textury dřeva. Mořidla dělíme podle několika hledisek. Rozdělují se podle surovinového původu na přírodní a syntetická (umělá). Některá mořidla vyžadují několik nánosů v různých směsích, potom je dělíme na jednosložková nebo dvousložková. Samozřejmě můžeme rozdělit mořicí směsi podle použitého rozpouštědla (viz níže). Od mořidel vyžadujeme stálost na světle, rovnoměrnost vybarvení, schopnost pronikání do pórů a dobré vybarvení pórů a zvýraznění struktury mořeného dřeva. 18

2.5.1. Způsoby zbarvení dřeva Dřevo se zbarvuje třemi způsoby. Podle použitého mořidla rozdělujeme: o usazení barvicích prostředků na povrchu Namořená plocha je málo jakostní, mořidlo se usadí pouze na povrchu a dřevo se nepromoří. Největším nedostatkem je částečné zakrývání textury dřeva. Špatná je také stálost mořených ploch na světle. Tyto nedostatky jsou zapříčiněny malou rozpustností mořidel. Jsou to především mořidla vosková a zemitá. o uložení mikročásteček barviv mezi vlákny dřeva Lepší způsob moření nastává při použití dobře rozpustných mořidel. Jejich použitím zůstává textura dřeva výrazná. Barevný odstín je na světle stálejší díky hlubšímu promoření. Tento způsob moření je využíván nejvíce kvůli jednoduchosti a malým nákladům (průmyslová výroba). Sem patří amoniaková mořidla. o zbarvení dřevních vláken Nejkvalitnější způsob moření docílený chemickou reakcí, která probíhá několika způsoby. Základem je styk kyseliny a zásady za vzniku solí. Lze využít reakci kyseliny se solí, nebo samotné použití dvou různých solí. Nejčastěji využívaná je reakce látek obsažených ve dřevě (tanin, kyselina tříslová) se solemi těžkých kovů. Získané zbarvení je hluboké, odolné proti otěru a světlostálé, proces moření je však náročnější. Pro tento způsob se používají hlavně dvousložková mořidla. Podle chemického procesu způsobu promoření dřeva rozdělujeme mořidla do třech základních skupin: Chemická mořidla Fyzikální mořidla Chemicko-fyzikální mořidla Chemická mořidla Do této skupiny materiálů patří hlavně anorganické (neústrojné) sloučeniny, které bývají často bezbarvé. Vlivem chemické reakce dochází ke změně odstínu barvy dřeva. Anorganické látky, jako například kyseliny, soli těžkých kovů nebo hydroxidy, reagují s určitými složkami dřeva (třísloviny). Pokud je tříslovina ve dřevě obsažena minimálně, nebo zde úplně chybí, přidávají se do mořidel pomocné látky nahrazující třísloviny. V takovém případě jde o mořidla dvousložková. Dvousložková mořidla jsou rozdělena na předmořidla a zamořidla. Předmořidla tvoří vodné roztoky látek nahrazujících třísloviny. Používá se tanin, pyrokatechin, pyrogalol. Již podle názvu je patrné, že se nanáší na povrch dřeva jako první. U dřevin s vyšším obsahem tříslovin (dub) se obejdeme bez tohoto nátěru. Zamořidla jsou již zmíněné roztoky solí těžkých kovů (Fe, Ni, Cu a podobně), které při nánosu na tříslovinu (předmořidlo) reagují chemickým zbarvením. Fyzikální mořidla Sem řadíme látky ústrojného (organického) i neústrojného (anorganického) původu. Jsou to veškerá barviva a pigmenty. Fyzikální mořidla jsou jednosložková mořidla. Barviva jsou barevné částice zcela nebo částečně rozpustné v určitých rozpouštědlech. Mezi částečně rozpustná patří disperzní barviva. Pro barvení materiálů jsou dnes tato barviva nejrozšířenější. Pigmenty jsou nerozpustné barevné suspenze látek, které si zachovávají svou původní strukturu malých částic. Není možné je rozpustit. Pigmenty jsou organického i anorganického původu. Chemicko-fyzikální mořidla 19

Jsou to mořidla reagující jak usazením barevných částic na povrchu, tak chemickým procesem s tříslovinami. Sem patří mořidla jednosložková i dvousložková. 2.5.2. Základní rozdělení mořidel V úvodu si povíme o prvotním rozdělení mořidel, a to na mořidla přírodní a syntetická. Přírodní mořidla jsou dnes už skoro minulostí, protože se ve většině případů vyrábí mořidla z látek umělých (syntetických). Typickým příkladem jsou výrobky firmy Synthesia, která produkuje širokou škálu barevných odstínů umělých mořidel (TONOXYL). My si ovšem rozebereme převážně mořidla přírodní. Ať už půjde o organické nebo anorganické látky, mají stále své uplatnění. Převážně potom při výrobě hudebních nástrojů. Na to, abychom mohli mořidlo aplikovat (nanést) na dřevo, je potřeba určitých rozpouštědel nebo alespoň zvláčňovadel a samozřejmě látek, ze kterých je mořidlo vyrobeno. Podle základních složek rozeznáváme několik druhů mořidel. Jsou to: amoniaková mořidla dehtová mořidla vosková mořidla zemitá mořidla lihová mořidla olejová mořidla rozpouštědlová mořidla lazurovací laky Amoniaková (čpavková) mořidla jsou látky organického původu (kyselé i zásadité) rozpustné ve vodní lázni. Mají dobrou stálost na světle a pronikají poměrně hluboko a zároveň rovnoměrně do vláken. Patří k nejpoužívanějším mořidlům vůbec, proto jsou zároveň snadno dostupná na trhu. Ke známým mořidlům čpavkovým patří například TONOXYLY (dříve Coloxyl), které mají širokou škálu odstínů. Jako minus u amoniakových mořidel můžeme uvést jejich relativně dlouhou dobu zasychání a to, že po nanesení zdvihají dřevní vlákna. označení mořidla konce ntrace (%) vzhled odstínu barevného použití ve výrobě TONOXYL 1/2 15 třešeň levný kancelářský nábytek, dřeviny: buk, dub, TONOXYL 3 15 přírodní světlý dub jasan, javor, TONOXYL 3/4 30 přírodní ořešák dřeviny: dub, buk, javor, jasan, mahagon TONOXYL 4 80 hrušeň vyrovnává menší odstínové rozdíly určitých druhů dřeva (mahagon, ořech, dub) TONOXYL 5 70 přírodní tmavý použití pro všechny dřeviny ořešák TONOXYL 6 20 africká třešeň vyrovnání odstínů (MHG, OR, DB, BK, JV, JS) TONOXYL 7 40 světlá třešeň vhodný pro mahagon TONOXYL 8/9 90 tmavé růžové dřevo buk, mahagon TONOXYL10 60 mahagonové dřevo speciální mořidlo na mahagon i jiné dřeviny TONOXYL11 100 ebenové dřevo pro všechny dřeviny, při slabší koncentraci dává odstín holubí šedi TONOXYL 61 6 přírodní dub speciální odstín podobný mořidlu TONOXY 1/2 tabulka 5 Poměr sytosti čpavkových mořidel 20