Kalıcı Koruma için SILRES® Ahşap Hidrofobikleştirici

12 Mayıs 2016

Burcu Atmaca Gölbaşı / Satış Müdürü – Wacker Silicones

Ahşabın dış mekânda nemden korunması için en iyi yol; su itici bir emprenye uygulanmasıdır. Ancak zamanla bu tür maddelerin etkisinde bir azalma meydana gelir. Koruyucu boyanın birkaç yıl sonra yenilenmesi gerekir. Wacker; ahşaba alışılagelmiş boyalara göre önemli ölçüde daha uzun süreli nem koruması sağlayan reçine emülsiyonu geliştirmiştir. Su iticiliklerine ve nefes alma özelliklerine ek olarak yeterince esnek olan yeni silikon reçineler ahşabın şişme ve büzülmeye sorunsuzca dayanmasını mümkün kılmaktadır.

 

Ahşap sıklıkla dış mekân yapı malzemesi olarak kullanılmaktadır: dayanıklı ve sağlamdır, kolay işlenir ve çok yönlü kullanıma sahiptir. Çok önemli bir diğer özelliği ise yenilenebilir bir hammadde olarak ekolojik açıdan sürdürülebilirliğidir. Bununla birlikte, ahşabın büyük bir düşmanı vardır: Su. Yağmur ve nem ahşabın yalnızca görüntüsüne zarar vermez. Ahşapta onarılamaz hasarlarla sonuçlanabilen mantar, küf ve biyolojik zararlıların istilasına da yol açabilir.

 

Bu nedenle, dış mekânlarda ahşap kullanımı söz konusu olduğunda, ahşabın uygun bir boya ile korunması gerekmektedir. Kimyasal ahşap koruyucular kabaca iki sınıfa ayrılır: emprenye maddeleri, reçineler veya yağlar gibi su itici bileşenlerin yanı sıra fungusit ve insektisitler de içerir. Bunlar ahşaba nüfuz ederek, emdirilmiş etkileri sayesinde deyim yerindeyse içeriden dışarıya bir koruma sağlarlar.

Buna karşın, ahşap vernikleri, boyaları veya cilaları gibi film oluşturan kaplamalar kuruduklarında kapalı bir su itici koruyucu film oluştururlar. Bu tür sistemlerin bileşiminde de bağlayıcı ve koruyucu maddelere ek olarak sıklıkla insekt istilası ve küfe karşı koruma sağlayan biyositler bulunur. Ayrıca, UV ışığı emici pigmentler, doğrudan güneş ışığına maruz kaldığında ahşapta meydana gelen grileşmenin önüne geçerler.

 

Ahşap Korumasında Yeni Çözüm: SILRES® WH

Ahşap koruyucular uygulandıktan ve kuruduktan sonra iyi bir koruma sağlarlar. Ancak, bu koruma yıllar içerisinde önemli ölçüde azalır. Bu nedenle ahşabın emprenye ve boyasının tekrar tekrar uygulanması gereklidir. Yeni boyanın soyulmaması ve boyama sırasında çirkin kenarların ve pürüzlü yüzeylerin meydana gelmemesi için kaplamalı ahşapların yeniden boyanmadan önce çoğunlukla zımparalanması, tozdan arındırılması ve temizlenmesi gerekmektedir. Bu ise zaman alıcı ve masraflı bir iştir. Bu nedenle, ahşap koruyucu üreticileri uzun zamandır doğal ahşabın daha iyi ve uzun süreli korunması imkânlarını araştırmaktadır. Ahşap koruyucularda waxlar, yağlar ve reçinelerin yanı sıra organosilikon bileşikler de kullanılmaktadır. Bu tür bileşikler doğal olarak su iticidir ve çok büyük ölçüde buhar geçirgendir. Bundan dolayı, silikon reçineler yıllardır kullanılmakta oldukları bina koruması alanında kendilerini kanıtlamıştır. SILRES® ürün portföyü ile Wacker Avrupa çapında silikon içeren bina koruması ürünlerinin en büyük üreticisi konumundadır. Silikon reçineler yüksek derecede çapraz bağlı polimetilsiloksanlardır ve yüksek çapraz bağlanma derecelerinden dolayı genellikle sert ve kırılgandırlar. Mineral bazlı yapı malzemelerine çok iyi yapışarak bu yüzeylerde kalıcı su itici bir silikon reçine ağı oluştururlar. Bu nedenle, silikon reçineler mineral bazlı yapı malzemeleri üzerinde ideal hidrofobik etkin maddelerdir.

 

Bununla birlikte, çapraz bağlı trifonksiyonel metilsiloksan birimlerinin bir kısmı yerine lineer di-metilsiloksanlar kullanılarak bu sorun çözülebilir. Bu şekilde oluşan biraz daha esnek ve elastik silikon reçine şişen zemin üzerine iyi bir şekilde yapışabilir ve bundan dolayı da ahşap için uygundur. Wacker yoğun araştırmalar sonucunda optimal silikonu sentezlemiştir: SILRES® WH. Bu, özel olarak ahşap koruyucu formülasyonu için geliştirilmiş olan bir fonksiyonel silikon reçinedir. Bina korumasının diğer alanları gibi ahşap korumasında da sulu ürünler revaçta olduğundan, %50’lik su bazlı emülsiyon şeklinde tasarlanmıştır. Silres WH ahşaba 1:4 – 1:9 oranında su ile inceltilerek uygulanabileceği gibi; su bazlı ahşap verniği içerisine %3`e kadar ilave de edilebilir.

 

Daha Az Fungusit, Daha İyi Yıpranma Özellikleri

Ahşap emprenye maddeleri ahşabı özellikle çürümeye, mantar ve biyolojik zararlı istilasına karşı korumalıdır. Ahşabın nem içeriğinin düşürülmesi suretiyle bu tür zararların meydana gelmesi riski azaltılabilir. Başka bir şekilde ifade edecek olursak: emprenye maddeleri içerisinde kalıcı su iticiliğe sahip bileşenler kullanılarak, biyosit, özellikle de fungusit kullanımı kısmen de olsa azaltılabilir. Bu durum üretici ve kullanıcı için yalnızca ekolojik ve toksikolojik açıdan değil, ekonomik açıdan da önem taşır. Ahşap hidrofobikleştirici maddelerin değerlendirilmesindeki en önemli kriter yıpranma özellikleridir. Waxlar gibi pek çok emprenye maddesi yıpranma öncesinde etkileyici bir hidrofobisite sağlamaktadır. Bir ila iki yıl kadar dışarıdaki hava koşullarına veya 1000 ila 2000 saat süreyle laboratuvar ortamında hızlı aşındırmaya maruz kaldıktan sonra ise ortaya farklı bir tablo çıkmaktadır: Bu süre içerisinde organik waxlar tamamen bozunmaktadır, geleneksel silikon reçineler “kırılarak dağılmaktadır” ve silikon yağlar olarak da bilinen lineer silikonlar aşırı kirlilik nedeniyle dikkat çekmektedir.

 

Buna karşın SILRES® WH kalıcı su itici etkiye sahiptir. Bir köknar ahşabı laboratuvar testinde üç dakika süreyle bir kısım SILRES® WH ve dört kısım sudan oluşan bir emprenye çözeltisine daldırılmıştır. Test örneği daha sonra işlem görmemiş bir ahşap panel ile birlikte 2000 saat süreyle bir Q-UV test cihazında yapay olarak aşınmaya tabi tutulmuştur. Şekil 1’de gösterildiği üzere, her iki ahşap panelde lignin bozunmasından dolayı gri renklenme meydana gelmiştir. Bununla birlikte, suyu bir sünger gibi emen işlem görmemiş ahşabın aksine, emprenye edilmiş test örneği kuvvetli su iticiliğini korumaktadır: su yüzeyden akarak gitmektedir.

 

Uzun Süreli Testler

Laboratuvar ortamındaki yapay UV aşındırması ile açık hava koşullarındaki aşınma arasındaki ilişki konusunda farklı görüşler vardır. Bu nedenle, Wacker Burghausen’deki tesislerinde birkaç yıl önce çeşitli açık hava testleri gerçekleştirmiştir. Elde edilen sonuçlar etkileyicidir: silikon reçine emprenye edilen ahşap paneller açık havada on yedi yıl yıprandıktan sonra bile su geçirmezlik özelliğini korumaktadır. Şekil 2’de hidrofobikleştirilmiş ahşapta meydana gelen çatlamanın işlem görmemiş ahşaba kıyasla önemli ölçüde daha az olduğu açıkça görülmektedir.

 

Korunmadan güneş ışığına maruz bırakılan ahşaplarda gri renklenme meydana gelmektedir. Bu durumu hidrofobikleştirilmiş silikonlar da önleyememektedir. Ancak, UV emici maddelerin ilave edilmesi veya UV ışığı uzaklaştıran renkli pigmentlerin kullanılması gibi çeşitli yollarla, bu tür bir grileşmenin önüne geçmek de mümkündür. Testler SILRES® WH ile modifiye edilmiş pigmentli bir kaplama uygulanmış ahşap panellerin doğrudan alınan güneş ışığının etkilerine karşı çok iyi bir şekilde korunduğunu göstermektedir.

SILRES® WH ile işlenen ahşap, prensipte üzerindeki boya aşındığında yeniden boyanabilir. Bununla birlikte, göz önünde tutulması gereken bir nokta vardır. Pürüzsüz yüzeylerde silikonun yalnızca bir kısmı ahşabın içine geçmektedir. Diğer kısım yüzey üzerinde kalmaktadır. Bu şekilde, özellikle ahşap koruyucular yüksek konsantrasyonlarda kullanıldığında, boyanın bağlanması ve yayılması yetersiz olabilir. Bu nedenle, SILRES® WH primer olarak kullanılmamalıdır.

 

Kaydet

Şekil 2. Yıpranma testi: Bu ahşaplar 17 yıl boyunca dış hava koşullarında aşınmaya maruz bırakıldı. İşlem görmemiş tahtanın (sol) yüzeyi bu süre içerisinde o kadar açık gözenekli hale geldi ki su hemen nüfuz etti. Yanındaki ahşapta ise su tutunmadan yüzeyden akıp gitti. SILRES® WH ile işlem gören ahşaplar silikon reçinenin su itici etkisi tarafından korunmaya devam etmektedir.


 

Ahşap Verniklerinde Kullanılan Katkılar

Ahşap vernikleri, bir ölçüde renksiz emprenye maddelerinden film oluşturan ahşap cilalarına geçişi temsil eder. Bunlar bileşimlerindeki pigment ve bağlayıcı içeriğine bağlı olarak az ya da çok saydam veya yarı saydamdır. En çok tercih edilen bağlayıcılar suda çözünen akrilik ve alkid reçinelerdir. Bunlar yüzde 30 ila 40 oranında değişen katı madde içeriklerine bağlı olarak ince film oluşturan ve kalın film oluşturan ahşap vernikleri olarak ayrılır.

 

Ahşap vernikleri esasen klasik cephe boyalarına göre önemli ölçüde daha yüksek oranda bağlayıcı içerirler. Bu şekilde, kuruduklarında su itici bir film oluştururlar. İyi, yani zengin bağlayıcı içeriğine sahip bir ahşap verniğinin su emiciliği düşüktür. Ahşap daha düşük oranda şişebileceğinden ve büzüşebileceğinden, bu vernikler aynı zamanda daha yüksek bir boyut stabilitesi de sağlarlar. Ancak, yıpranma dayanımları tatmin edici değildir. Bir yıl süreyle açık havada aşındırmanın ardından bile çatlaklar görülebilir veya vernik soyulmaya başlayabilir. Böyle durumlarda ahşabın su emiliminde önemli ölçüde artış meydana gelir.

 

İşte silikon katkının avantajı tam burada ortaya çıkmaktadır. Düşük konsantrasyonlarda bile film özelliklerini etkileyerek boya veya verniğin kalıcı bir şekilde su itici etki sergilemesini sağlar. Şekil 3 bize kalitatif olarak yüksek değerli bir ahşap verniğinin dayanımının SILRES® WH ilavesi ile ne ölçüde iyileştirilebileceğine dair bir fikir vermektedir. Fotoğraftaki köknar ahşapları üzerine sulu bir vernik sürülmüştür. Bağlayıcı olarak bir alkid reçine dispersiyonu kullanılmıştır. SILRES® WH dozajı yüzde 3’tür. 1000 saat süreli UV-B aşındırmasının ardından, sağdaki SILRES® WH ile işlem görmüş ahşapta belirgin bir su iticilik etkisi görülmektedir.

 

Gerçekleştirilen testler ayrıca şunları da göstermektedir: bağlayıcı içeriği düştükçe, silikon katkının hidrofobikleştirici etkisi belirginleşmektedir. Düşük bağlayıcı içerikli ahşap verniklerinin su itici özellikleri SILRES® WH ilavesi ile çarpıcı şekilde iyileşmektedir. Genellikle formülasyona yüzde bir oranında katkı yeterli olmaktadır. Ancak her zaman iyi bir hidrofobisiteye ahşabın dayanıklılığı ve görüntüsünde bir iyileşme eşlik etmez.

 

Sonuç

SILRES® WH ahşaba sıkı bir şekilde tutunacak kadar esnek ve elastik olan ve böylece su ve neme karşı uzun yıllar boyunca koruma sağlayan bir silikon reçine emülsiyonu sağlamaktadır. Bu şekilde, dış mekândaki ahşapların yeniden boyanmasına ve onarılmasına daha seyrek ihtiyaç duyulacaktır. Bu sayede kayıplardan ve pahalı onarımlardan kaçınmak da mümkün olacaktır. SILRES® WH emprenye edilen ahşaplar uzun yıllar kuru kalır ve bu nedenle biyolojik zararlıların veya mantarların istilasına uğramaz. Böylece ahşap koruyucularda biyositlerin ve çevreye zararlı diğer bileşenlerin kullanımı azaltılabilir.

 

SILRES® WH hem renksiz hidrobobikleştirici madde olarak hem de ahşap verniklerinde katkı olarak kalıcı hidrofobisite sağlar. Su dengesi, üstelik açık havada yıllar boyunca aşınmanın ardından bile çok düşük bir seviyede tutulur. En az yukarıdakiler kadar önemli bir diğer nokta ise, her kullanıcıya, silikonların genel olarak kabul edilen üstün su itici etkisi sayesinde değerli doğal ahşap koruması için en iyisinin yapıldığının güvencesinin verilmesidir.