Vernik, Renklendirici veya Boya seçimi nasıl olmalı

Giriş

Odun ve odun kökenli malzemelerden yapılan mobilya, dekorasyon, doğrama ve yapılarda hangi yüzey işlem sistemi veya ürünü seçilmelidir? Yüzey işlemleri konusunda uzman olan kişilerin çoğunlukla karşılaştıkları bu soru, mobilya veya benzeri ürünler için en uygun yüzey işlem sisteminin belirlenmesi sorunudur. Bu soru ilk bakışta cevaplanması oldukça karmaşık ve zordur. Ancak, seçimin öncelikli olarak yüzey işlem sistemlerinin yapıları, işlevleri ve uygulanmaları gibi özelliklerinin bilinmesi ile basitleştirilebileceği bilinmelidir. 

Yüzey işlem sistemlerinin ana amacı; odun ve odun kökenli malzemelerden yapılan ürünlerin korunması, estetiklik ve sağlıksal etkiler sağlamaktır. Odun biyolojik bir malzemedir, bu bakımdan bağıl nem ve sıcaklık, güneş ışınları, yağmur,  çiğ oluşumu, bitkisel ve hayvansal zararlılar v.b. gibi ortam koşullarından olumsuz yönde etkilenir. Bütün bunlar ürünlerdeki şekil ve boyut değişiklikleri yanında, bozunarak yapısal direnç kayıplarına yol açarlar. Ürünler estetikliğini kaybeder, kullanılmaz bir duruma gelirler. Özellikle ahşap kökenli ürünlerde ona estetiklik sağlayan odunun doğal yapısından oldukça uzun süre yararlanılmalıdır. Yüzey işleminin diğer bir amacı da herhangi bir ürün veya yapı yüzeyinde toz, kir v.b. yabancı maddelerin tutunmasını zorlaştırmaktır. Böylece ürün yüzeyleri kolayca temizlenebilir ve mikropların barınması engellenerek sağlıksal etkileri iyileştirilebilir.

Belirtilen amaçlar kapsamında mobilya, doğrama ve yapılarda çeşitli yüzey işlem sistemlerinin korumaları veya dayanımları üzerinde durulacaktır. Özellikle, yüzey işlem sistemlerinin dayanımları dış ortam koşullarına dayandırılmakta ve “Bakım Süreleri” olarak ortaya konulmaktadır. 

1.1. Yüzey İşlem Sistemlerinin Genel Sınıflandırılması

Yüzey işlem sistemleri, kaliteleri ve koruma düzeyleri ile ortaya konulabilmektedir. Ancak, aynı yüzey işlem sistemi bile çeşitli tiplerde ve oldukça farklı yapısal özelliklerde olabilmektedir. Genel olarak yüzey işlem sistemleri için farklı sınıflandırmalar yapılmaktadır. Bunlar aşağıdaki gibi belirtilebilir: 

1.         Genel tiplerine göre; boya, vernik, renklendirici

2.         Sistemin işlevine göre; Astar, dolgu, son kat.

3.         Katı madde miktarına göre; Düşük veya yüksek katı maddeli.

4.         Katman veya film yapma etkilerine göre; katman yapmayanlar (Örnek; emprenyeli renklendiriciler, yağlar) ve katman yapanlar (boyalar, vernikler).

5.         Görünüm etkilerine göre; saydam (örtücü olmayan), yarı saydam (yarı örtücü) ve saydam olmayan (örtücü olan) yüzey işlem sistemleri.

6.         Kimyasal yapılarına göre; Alkid, akrilik, selülozik, poliüretan.

7.         Teknolojik yapılarına göre; Su esaslı, solvent esaslı, UV kurutmalı.

8.         Kurutma esaslarına göre; buharlaşma veya fiziksel, oksidasyon veya yarı fiziksel-kimyasal, polimerizasyon veya kimyasal (tepkimeli) kuruyan yüzey işlem sistemleridir. 

9.         Yapısal özelliklerine göre; Elastik, geçirgen, bitkisel veya hayvansal zararlılara dirençli.

10.       Pazar sektör yapısına göre; İç veya dış koşullardaki mobilya ve doğramalar.

11.       Son kullanımlarına göre; Mobilya, doğrama, döşeme

Yüzey işlem sistemlerinde kurutma oldukça önemli bir yer tutmakta ve üç esasa dayandırılmaktadır. Bunlar; buharlaşma, oksidasyon ve polimerleşme ile kuruma olarak belirtilmektedir. Buharlaşma veya fizikler kuruyan yüzey işlem sistemleri yaklaşık % 70 solvent buharlaşması ile kuruyarak % 25-30 katman yapan ve yapısal değişiklik göstermeyen sistemlerdir. Bunlar; gomlak, balmumu, solvent ve su esaslı lakelerdir. Bunların diğer bazı özellikleri aşağıdaki gibi belirtilebilir:

1.         Fazla miktarlarda solvent içerirler ve genellikle oldukça az katman oluştururlar.

2.         Solventleri ile çözülürler, yani katlar birbirini çözer. Buna göre onarımları kolaydır.

3.         Uygulamadaki katlar arasında zımparalamayı gerektirmezler. Zımparalanan yüzeylerde izler görülmez.

4.         Düşük sıcaklık direncine sahiptirler.

Oksidasyonla kuruma; yüzey işlem sistemlerindeki bağlayıcı reçinelerin hem kuruması hem de havanın oksijeni ile reaksiyona girmesi ile sağlanan kurumadır. Yarı fiziksel olup, katlar birbirini etkilemez. Bu tip yüzey işlem sistemleri, yağ ve su esaslıdır.

Polimerizasyonla veya kimyasal kuruyan yüzey işlem sistemleri ise % 0-55 solvent buharlaşması olan ve buna göre % 45-100 katman veya film oluşturan bir yapıdadırlar. Bunlar; poliüretan, polyester ve alkid esaslı yağlar, vernikler ve boyalardır. Bazı özellikleri aşağıdaki gibi belirtilebilir. :  

Yararları:

1.         Az veya hiç solvent içermezler, bu bakımdan fazla katman oluştururlar.

2.         Genellikle katlar birbirini çözmez. Onarımları önceki katların uzaklaştırılmasını gerektirdiğinden zordur. 

3.         Kuruma süreleri kısadır.

4.         Kolay püskürtme ve viskozite sağlanması.

5.         Tabakalar arası zımparalanmayı gerektirirler, ancak zımpara izleri görülebilir. 

6.         Aşınma, ısı, solvent, asit, alkali, su ve su buharı dayanımı çok iyidir.

Sakıncaları:  

1.         Kısa depolama ve sınırlı uygulama süreleri.

2.         Yetersiz ovma özelliği.

3.         Düşük saydamlık. 

4.         Kurumada aşırı formaldehit alerjisi göstermesi.

5.         Yüksek zehirlilik, yanabilme ve hava kirletici yapı göstermesi.

6.         Yüzeylerden uzaklaştırılmaları ve buna bağlı olarak onarımının oldukça zordur. 

1.2. Yüzey İşlem Performansını

Etkileyen Faktörler

Ağaç malzemeler; metal, plastik, beton v.b gibi çoğu yapı malzemelerinin tersine biyolojik bir üründür. Özellikle ahşap ürünü oluşturan her bir elemanın görünümü, özellikleri ve performansı çok farklı olup, buna bağlı olarak onun kullanım süresi dolaylı veya dolaysız birçok faktörle ilgilidir. Bunlardan ağaç türü odunun yıllık halkaları, budakları, lif yapısı, permeabilitesi ve ekstraktifler gibi doğal karakteristikleri dolaysız; kalitesi, kesiş şekli, rutubet miktarı, işlenmeye bağlı yüzey kalitesi, depolama ve bakım gibi üretim karakteristikleri dolaylı faktörleri kapsamaktadır. Odun kökenli ürünün yüzey işlem performansı; ağaç malzemeler,  bunların kullanım yerlerine uygun denge rutubet miktarı, işlenmesi, yapım tekniği ve uygun yüzey işlem sisteminin seçimi ile ortaya konulabilir. 

Herhangi bir yüzey işlemin performansının yeterliliği bu işlemi etkileyen tüm etkenler göz önünde bulundurulduğunda sağlanabilir. Odun kökenli ürünlerde çalışma, yüzey işlem performansını olumsuz yönde etkilenir. Buna göre, genellikle yoğunluğu düşük olan ağaç malzemelerin yüzey işlem performansları daha iyidir. Aynı şekilde ağaç malzeme odunun yıllık halkasını oluşturan ilkbahar ve yaz odunlarından düşük yoğunluktaki ilkbahar odunu yüzey işlem sistemlerini daha iyi tutar. Yüzey işlemini etkileyen diğer etkenler ağaç malzeme odunun kesit ve kesiş şekilleridir. Bunlardan daha az çalışan radyal kesitli parçalar teğet kesitlere göre (T=2R), yuvarlak parçalar kare ve dikdörtgen şekilli parçalara göre daha iyi performans gösterirler. 

2. Yüzey İşlem

Sistemlerinin Çeşitleri ve Yapısal Özellikleri

Yüzey işlem sistemleri çok farklı tip veya çeşitlerde üretilmektedir. Bunların yapısal özellikleri üretici firmaların formülleri ile yakından ilişkili olup, performanslarında önemli bazı farklılıklar gösterebilir.

Yüzey işlem sistemleri; yağlar, cilalar veya vernikler, renklendiriciler ve boyalar olarak dört sınıfta toplanabilir. Çeşitli yüzey işlem tipleri farklı koruma düzeyleri, uygulama ve onarım kolaylığı,  dayanım ve estetiklik gösterirler. Bunun yanında hiçbir yüzey işlem sistemi bu özelliklerin tümünü yapısında bulundurmaz. Birinin iyi özelliği diğerinde olmayabilir. Bu bakımdan bir yüzey işlem sisteminin seçiminde üretilen ürünün ticari olarak seçimi de önemli bir yer tutmaktadır.

Yüzey işlem sistemlerinin her biri farklı tip veya çeşitlerde üretilmektedir. Bu kapsamında yüzey işlem sistemlerinin genel sınıflandırmaları veya çeşitleri üzerinde durulacaktır.  

2.1. Oduna Nüfuz Eden Yüzey İşlemleri

Bu tip yüzey işlemleri odun yüzeylerinde bir film veya katman oluşturmayan doğal yüzey işlemlerinin önemli bir kısmını oluştururlar. Birçok faklı sınıflandırmaları yapılırsa da genellikle yağlar, saydam veya örtücü olmayan, hafif veya az renklendiricili ve pigmentli veya yarı saydam sistemler olarak dört yaygın tipte üretilmektedirler.

2.1.1.Yağlar

Çoğu nüfuz edebilen yağ veya yağ kökenli yüzey işlem sistemleri dış ortamlardaki kullanımlarda odun yüzey işlemleri için uygundur. Bunlar doğal olup, en yaygın olanları bezir yağı ve odun (Çin ağacı) yağıdır. Bununla birlikte, odun mantarları için bir besin kaynağı ortamı sağlayabilirler. Bu nedenle bir mantar koruyucu ile formüle edilmezlerse dış koşullar için önerilmezler. Yağların bir su itici ile yapılandırılmaları performanslarını artırır. Ortalama dayanım süreleri 1–3 yıl arasındadır.

2.1.2. Doğal veya Saydam Yüzey İşlem Sistemleri

Bunlar, su iticili doğal yüzey işlemleri gibi kullanılabilen balmumu, reçine veya kuruyan yağlardır. Ancak bir mantar koruyucu içeren su iticilerden farklıdırlar. Geleneksel olarak terepantin veya mineral alkol esaslı solvent yanında günümüzde daha çok su esaslı yapılarda üretilmektedirler.

Su esaslı nüfuz edebilen saydam yüzey işlemlerinin birçok çeşidi vardır. Genellikle yapay polimerlerin sudaki eriyikleridir. Polimerler oduna özellikle yüzeylerine çok iyi nüfuz edemezler, fakat yüzey özelliklerini değiştirebilirler. Polimer macun gibi yüzeyi kaplayarak bir miktar su itici özellik sağlarlar. Yapıları; UV stabilizatörler, su iticiler, mantarlar ve renklendiriciler gibi birçok katkı maddelerini içerebilir.

Nüfuz edebilen yüzey işlemleri solventli sistemlerde olduğu gibi parafin yağı kullanılarak elde edilebilir. Bunlar solventli yapıları ile oduna nüfuz edebilirler ve yağ suyun nüfuz etkinliğini azaltıcı bir etki yapar.

Su iticili koruyucular, odunların doğal görüntüsünü çok az değiştirerek diş koşullar etkisindeki odunu korurlar. Genellikle ağaç türleri renklerinde parlak, açık sarı veya kahve renklerde üretilirler.

 Uygulandıkları yüzeylerde çarpılma ve çatlamaları önleyici, tahtaların kenar ve uçlarında ise suyun nüfuzunun etkinliğini azaltarak mantar oluşumunu engelleyici bir yapıdadırlar. Bunlar ilk uygulandıklarında odunu 1-2 yıl, sonraki uygulamalarla dış ortamların etkisindeki ahşap malzeme tahtaların daha fazla yüzey işlem maddesi nüfuz etmesi nedeniyle koruma süreleri 2-4 yıl kadar artabilir.  

2.2. Renklendiriciler

2.2.1. Az Renklendiricililer

Bu sistemler geleneksel su esaslı herhangi bir renklendirici pigment miktarı çok az veya azdır. Bu yapıları renklendirici miktarının artması ile dayanımı arttırıcı, ancak görünüm bakımından az veya çok örtücü etki gösterir. Bu nedenle yüzey işlemi uygulaması odunun doğal rengini çok az değiştiren etki yanında, UV stabilizatörleri gibi diğer katkı maddelerini içerirler. Yapıları su veya su esaslıdır. 

Renklendirme etkileri, boya ve toz halindeki pigmentlerle sağlanabilir. Her ne kadar nüfuz edici yüzey işlemleri olarak bilinirlerse de, günümüzdeki sistemlerin çoğu odun yüzeylerinde çok az katman oluşumu gösteren yapıdadırlar. Saydam yüzey işlemlerinde olduğu gibi bunlarında dayanımı oldukça sınırlıdır. UV stabilizatörler ve toz halindeki pigmentlerle dayanımları arttırılsa bile, düşük oranda renklendirici içeren yüzey işlem sistemleri UV bozunmayı durdurabilecek yeterli pigmenti içermeyen sistemler olarak kabul edilmektedirler.

2.2.2. Yarı Saydam Renklendiriciler

Organik olmayan pigmentlerin su iticili koruyucu sıvılarla karışımları ile elde edilirler. Nüfuz edebilen pigmentli renklendiriciler olarak da adlandırılırlar. Odunun doğal yapısına uygun renkleri genellikle tercih edilir. Yüzey işlemi sistemine pigment ilavesi renk stabilizesine katkı sağlar ve dayanımı arttırır. Fakat bu tür sistemlerde pigment kısmen odunun renk ve desenini bir miktar gizlediğinden daha az doğal görüntü oluştururlar. Bunlar dış koşullarda su itici sistemlerden çok daha dayanıklı ve koruyucu etki gösterirler. Bu renklendiriciler odunun rutubet değişimini engelleyerek yavaşlatırlar. 

Oldukça fazla bir çeşitlikte odunu koruyucu yapıdadırlar. Bunun en önemli nedeni renklendiricilerdeki pigment miktarının önemli miktarlarda değişkenlik göstermesidir. Bu da UV bozunmasına karşı koruma ve odun yüzeyini doğal görünümünü örtmede farklı etkiler sağlar. Yüksek pigment miktarı dış ortamlardaki hava etkilerine karşı korumayı arttırıcı, fakat odunun doğal görünümünü de gizleyen olumsuz bir etki yapar. 

Su esaslı yağlı yarı saydam nüfuz edici renklendiriciler oduna nüfuz eden bir yapıdadırlar ve boyalar gibi bir yüzey işlem filmi oluşturmazlar. Sonuç olarak, odunda rutubet değişimi olması durumunda bile kanama (boya sızması) veya soyulma etkisi gibi kusurlar göstermezler.

Nüfuz eden renklendiriciler alkid veya yağ esaslıdır ve bir kısmı su iticili kadar bitkisel veya fungusid içerebilir Orta derecede pigmentli lateks esaslı (su bazlı) renklendiriciler olarak da piyasada bulunurlar, fakat yağ esaslı renklendiriciler kadar oduna nüfuz etmezler. Bazıları lâteks esaslı yağ modifiyelidir (yağ reçinelidir). Bu yapıları modifiye olmayanlardan daha iyi nüfuz etkisi gösterirler.

Yarı saydam renklendiriciler kereste veya soyma kaplamalardan üretilen kontrplaklar üzerinde daha etkilidir. Bunlar düzgün veya az pürüzlü yüzeylerde de kullanılabilirler, ancak pürüzlü yüzeyler ile karşılaştırıldığında  % 50’den daha az dayanım gösterirler.

Renklendiriciler çok çeşitli renklerde üretilebilirler. Öncelikle kahverengi veya kırmızı toprak renk tonlarında odunda daha doğal veya kırsal (rustik) görüntüler oluşturduklar için daha çok tutulurlar. Bunlar dış koşullar etkisindeki odunlar için çok iyi yüzey işlem sistemleridir. Yarı saydam renklendiriciler toz renklendiriciler veya eski boyalar üzerine uygulandığında etkili değildirler.

Bu nedenle, uygulandıkları odun yüzeylerinde ince katmanlar oluşturarak yıllar sonra pul şeklinde parçalanarak bozunmaya eğilimlidirler. Yüzey yeniden işleme tabi tutulduğunda, sonraki katmanı ve odunun doğal görünümünü engelleyerek, katman oluşturan yüzey işleminin sağladığı iyi performansı göstermezler. Su esaslı yarı saydam renklendiriciler genellikle yüzeylerden soyularak koparlar. Günümüzde bu tip sistemler yağlar ve alkidler ile modifiye edilmiştir. Yağ yüzeye nüfuz eder, böylece yüzey işlem performansını arttırır. Bunların yapılarındaki iyileştirme çalışmaları sürdürülmektedir.

kaynak: Doç. Dr. Abdulkadir MALKOÇOĞLU, Doç. Dr. Turgay ÖZDEMİR, Arş. Gör. Sebahattin TİRYAKİ/KTÜ. Orman Fakültesi, Orman Endüstri Müh. Böl.