Milyen (fa)alapanyagokból gyártsunk ablakot?

58 2011. 01. I Magyar Asztalos és Faipar
alapanyag
 Egzóták Európa-szerte egyre többféle egzóta fafaj alkalmazása tapasztalható általában a faiparban, ezen belül az ablakgyártásban is. Számuk növekedésében valószínűleg az is közrejátszott, hogy az egzóták között leggyakrabban alkalmazott meranti el- látottsága néha ingadozik, ezért számos „helyettesítő fafaj” próbál piacot hódítani. A tapasztalatok szerint azonban a meranti is csak 500 kg/m3 térfogattömeg felett jö- het számításba az ablakgyártásban, ezért a red meranti a legkeresettebb a piacon (EN 350-2 szerinti 2. tartóssági osztály). Egyre nagyobb az érdeklődés a Brazíliából FSC tanúsítvánnyal érkező eukaliptuszok, valamint a spanyolországi Galíciából szár- mazó szintén FSC tanúsított Eucalyptus globulus iránt. A Galíciában honos globulus fafaj tulajdonságai figyelemre méltóak. A szakmai körökben galíciai tölgynek nevezett fafaj kiállta a ragasztott ablak- keretek számára előírt szigorú vizsgát, és felkerült a RAL minőségi tanúsítvánnyal biztosított ablakokhoz használható fafaj- ták listájára. A globulus anyaga időjárási viszontagságokkal szemben jól ellenáll, vízfelvétele csekély (EN 350-2 szabvány szerinti 1–2. tartóssági osztály).
Milyen (fa)alapanyagokból
gyártsunk ablakot?
A fa sok évszázada az ablakgyártás meghatározó alapanyaga, köszönhetően esztétikumának
és végtelen sokoldalúságának. A fa biológiai eredete azonban néhány nem kívánatos
tulajdonságot is magában hordoz, így például a dagadás, zsugorodás vagy lebonthatóság a
gombák és rovarok által. Ezen tulajdonságok néha korlátozzák a fa alkalmazhatóságát, illetve
a fából készült alkatrészek élettartamát, ennek következménye, hogy a piacon új vetélytársak
jelentek meg (persze az ár szerepe is meghatározó, pl. műanyag).
Új alapanyag a piacon a Red grandis, amely szintén jó tulajdonságokkal bír és tanúsítvánnyal érkezik (FSC, PEFC). A számításba vehető, több mint 600 fafaj nagy szórást mutat minőségben és természetesen a magas ár is kizár- hatja az alkalmazást. Ilyen megfon- tolásból a teak, light meranti, a gerutu, a bitangor és a kasai fafajok jöhetnek még számításba ablakfaként. Modifikálási eljárások A fa modifikálása az európai fafajok számára teremt alternatívát az alkalma- zási lehetőségek kiszélesítésére. Néhány eljárás már a nagyüzemi gyártásban is meghonosodott, néhányuk még fejlesz- tési fázisban van. A famodifikálás célja, hogy a kezeletlen fa tulajdonságait javítsa, káros anyagok nélkül (biocidmentes) ké- miai vagy termikus folyamatok révén. Az eljárás alkalmazásával elért eredmény a faanyag tartósságának javítása, a daga- dás-zsugorodás minimalizálása, valamint a csökkentett vízfelvevő képesség. Bár a modifikálás mindenképpen jó irány a fa értékeinek növelésére, azonban figyelem- be kell venni, hogy nem csodaszerekről van szó. A tulajdonságok javulása néha más tulajdonságok romlásával jár együtt, ezért mérlegelni a lehetőségeket. Hőkezelés A legrégebben ismert és az összes modifi- kálási eljárás közül a legelterjedtebb a hő- kezelés (TMT – thermal modified timber). Jelenleg a világon összesen kb. 200 000 m3 faanyagot hőkezelnek különböző hőkezelési eljárásokkal. Számos alkalmazásra találunk példát külső falburkolatok, ill. homlokzatok kialakításánál. A technikák különbözőek, de mindegyikben közös a magas, 160 °C feletti hőmérséklet (180–240 °C). Lehe- tőleg oxigénmentes környezetben végzik,
általában gázban, gőzben vagy olajban. A hő hatására a sejtfalpolimereknek és a sejtstruktúrának a kémiai változása megy végbe. A kisebb molekulahosszúságú alkotórészek, főleg a hemicellulóz nagy- részt lebomlik, melynek következtében a tartósság és a méretstabilitás javul, ala- csonyabb lesz az egyensúlyi fanedvesség, valamint nagyobb lesz a gombaállóság. A kezelés végén a faanyag kismértékű barnás elszíneződést szenved, a mecha- nikai tulajdonságok (szilárdság, E-modul, keménység, törőmunka) kismértékben romlanak és a fa sűrűsége csökken. Az eljárás során különféle gázok szabadulnak fel. A néhány hátrányos hatás ellenére a nyugati országokban a hőkezelt fát egy- re nagyobb mennyiségben használják az ablakgyártók is. Kezdeti alkalmazásánál felmerült a felületkezelés kérdése, esetleg elhagyása. Felületkezelni a hőkezelt fát is kell, az UV-sugárzás és az időjárásnak való kitettség hatására ugyanúgy szürkül, mint a normál faanyag. Ismertebb hőkezelt fa- anyag gyártók, ill. márkák: Plato (holland), Barkett-Bicos (orosz), Menz Holz (német), New Option Wood-NOW (francia), Finnfo- rest-Thermowood (finn), Stellac wood (finn), Mitteramskogler-Mirako (osztrák).
Magyar Asztalos és Faipar I 2011. 01. 59
alapanyag
Acetilezés Az acetilezéshez ecetsav-anhidridet alkal- maznak (meghatározott hőmérsékleten és nyomáson), amely kémiai reakcióba lép a fával. Ezáltal a hidrofil alkotórészek (hidrofilcsoportok) kicserélődnek az ecet- sav-anhidridben lévő acetilcsoportokra, miközben az ecetsav mint melléktermék lehasad. Az így létrehozott szerkezet kémiailag már jóval stabilabb felépítésű fatestet eredményez, ellenálló képessége javul. Ugyanakkor biológiailag lebomlik a környezet károsítása nélkül. Az ellenállás az acetilfokkal együtt emelkedik, ennek köszönhetően az acetilezett fa (a gyártó adatai szerint) az ide vonatkozó MSZ EN 335-1 szabvány szerinti legmagasabb 1. tartóssági osztálynak is megfelel. Az eljárás a fának karakteres megjelenést kölcsönöz, dagadása-zsugorodása minimá- lisra csökken, keménysége kismértékben növekszik, a szilárdsági tulajdonságai pedig nem változnak lényegesen. Az acetilezés viszont nem védi a fát azoktól a károsításoktól, amelyek kékülést vagy penészt okoznak. A fenyő mellett kísér- letek folynak a bükk fafaj acetilezésére is a tulajdonságok javítása érdekében. Az acetilezett fát a köztudat Accoya márkanéven ismeri, amely a Titan Wood (holland) cég terméke. Az Accoya nemrég megkapta az engedélyt RAL minőségi jel alkalmazására. Polimerizálható kemikáliák A famodifikáláshoz reaktív gyantarendsze- rek is alkalmazhatók. Ezek a duroplasztikus reagáló mono- és oligomerek folyékony állapotban kerülnek a fába, reagálnak a fa- anyaggal vagy önmagukkal egy szilárdabb polimer-mátrix kialakítása érdekében. N-methylol kötések Az N-methylol kötésekkel történő famodifikálás ötlete a papír- és textil- iparból származik, elve azon alapszik, hogy a cellulóz hidrogénkötései egy adott nitrogénvegyülettel reakcióba lépnek (hálót képeznek). Ezekhez a há- lót alkotó hidrogén-oxigén kötésekhez vízmolekulák már nem tudnak kapcso- lódni. A modifikált fa tulajdonságai lé- nyegében az alkalmazott monomertől, a nyomástól és a technológiai folyamattól
függnek. Ezért a vegyi anyagot nyomás alatt juttatják a fába, majd igen magas hőmérsékletű forró gőzös szárítási folya- mat során fixálják. A monomer behatol a sejtfalakba, ott reagál és a részek térhá- lózódását okozza. Ezáltal a fasejtek egy tartós duzzadt állapotban rögzülnek, így az alapanyag méretstabilitása, valamint felületi keménysége szintén jelentősen javul, tartóssági osztálya az EN 335-1 szabvány szerinti legmagasabb 1. osz- tályú, viszont dinamikus tulajdonságai némiképp csökkennek. A modifikált erdeifenyő tulajdonságait a gyártó a teakhoz és a merantihoz hasonlítja. Az eljárás pozitív mellékhatása, hogy a fában lévő illékony alkotórészek elbomlanak és a gyanta kifolyik. A piacon jelenleg kapható Belmadur néven ismert termék a BASF cég fejlesztése. Furfurolozás A furfuryl alkohol a biomasszagyártás során keletkezik, ezért úgymond „megújuló”, folyamatosan rendelkezésre álló anyag- nak számít. A modifikált fa tulajdonsága a dúsított vagy polikondenzált furfuryl alkohol bejuttatási hatékonyságától függ. A faanyag tartóssága, keménysége az el- járással növekszik, ellenben a gombákkal, rovarokkal szembeni ellenálló képessége csökken. Mechanikai tulajdonságok és méretstabilitás javul. Furfurolozott fát (erdeifenyő, bükk) a norvég Kebony ASA cég gyárt és ugyanezen terméknév alatt hozza forgalomba. Modifikált fa
az ablakgyártásban A modifikált fa a kezelési eljárástól füg- gően a kezeletlen fához képest eltérő tulajdonságokat mutat. Ezért inkább más
fajokkal lehet összehasonlítani. Ezen új tulajdonságok lehetővé teszik a magasabb követelményszinteknek való megfelelést is, mint pl. ablakgyártás. Valóban vannak a modifikálás so- rán bizonyos nem kívánatos hatások is, amelyek az alkalmazásának akadályokat állítanak, ezek a következők: I a struktúrában változások következ- nek be, I mechanikai tulajdonságok romlása, I kémiai karakter megváltozása (pH). Ezért szükséges, hogy a felhasználók az anyagok tulajdonságát pontosan is- merjék, így a modifikált fa használatá- nak előnyeit és a nem kívánatos hatások elkerülését. Németországi szabályozás A frankfurti ablak- és homlokzatgyártók szövetsége (VFF) ezért együttműködve vezető kutatóintézetekkel, egy tájékozta- tót adott ki a modifikált fákról HO.06-04 néven. Ebben a tájékoztatóban az ablak- gyártáshoz fontos tulajdonságok vannak leírva, vagyis mely tulajdonságokat kell vizsgálni ahhoz, hogy a VFF engedélyezze a módosított faanyag ablakgyártáshoz való felhasználását. Az adatlapra történő felvétellel lehet a modifikálási eljárásra a minőségbiztosítási engedélyt megsze- rezni. Információk szerint az engedélyt már megszerezte az Accoya (radiátafenyő vizsgálatára alapozva), és a Belmadur (az erdeifenyő vizsgálatára alapozva). Többek között vizsgálni kell az anyag fi- zikai, mechanikai, kémiai tulajdonságát, a termék feldolgozhatóságát (megmunkálás, ragasztás, szerelvényezés stb.), valamint az emissziós vonatkozásokat. (A VFF már korábban kiadott egy tájékoztatót (HO.06-1), amelyben a lombos és fenyő csoportosítás szerint megtaláljuk azon fafajokat, melyek nyílászárók gyártására alkalmasnak bizonyulnak.)Mózes Lajos
Forrás és felhasznált irodalom:
www.accoya.com
www.basf.com
www.kehony.com
www.window.de
dds 2010/6, dds 2010/9
Természetesen az alkalmazott faanyag jó minősége bár jó feltételeket teremt, azonban
még önmagában nem jelenti azt, hogy a belőle gyártott ablak is egyértelműen jó minőségű
lesz és minden előírásnak megfelel. Mivel manapság a legtöbb ablak előre tömbösített,
rétegekből felépülő élfákból készül, kezdhetnénk rögtön az ide vonatkozó elvárásokkal. A
hibakiejtés, hossztoldás, ragasztás, mind-mind meghatározzák a készülő frízek tulajdonságait,
és külön előírások is vonatkoznak rá. Emellett sok-sok tényező befolyásolja a kész
ablak tulajdonságait, a konstrukciótól a gyártási technológián át a felületkezelésig, számos
ide vonatkozó előírással és szabvánnyal.
A cikkben hivatkozott szabványok, tájékoztatók
HO.06-1: Fafajok ablakgyártáshoz – 1. rész: Tulajdonságok, fafajtáblázat
HO.06-4: Fafajok ablakgyártáshoz – 4. rész: Modifikált fák
MSZ EN 350-2:1998 A fa és a fa alapanyagú termékek tartóssága. A tömör fa természetes
tartóssága. 2. rész: Egyes jelentős európai fafajok természetes tartósságára és kezelhetőségére
vonatkozó útmutató
MSZ EN 335-1:2007 A fa és a fa alapanyagú termékek tartóssága. A felhasználási osztályok
meghatározása. 1. rész: Általános meghatározások

Tetszett a cikk?