Tesis de maestría
Water-based coatings for the prevention of discolouration by knot extractives on pine wood
Fecha
2019Registro en:
Coniglio Moskovics, R. Water-based coatings for the prevention of discolouration by knot extractives on pine wood [en línea]. Tesis de maestría. Montevideo : Udelar. FI., 2019.
1688-2806
Autor
Coniglio Moskovics, Rodrigo
Institución
Resumen
In the last decades there has been an increasing development of water-
based wood coatings following the environmental concerns to lower the use
of toxic solvents and to reduce the emissions of Volatile Organic Compounds.
The opaque paints of this nature used in pine wood suffer from undesired
discoloration, related to the presence of knots which have an outstanding
high concentration of extractives, mainly resin acids, stilbenes and lignans,
which migrate through the polymeric structure. This phenomenon is known
as Knot Bleeding.
Within the framework of this thesis, the physicochemical nature of the
extractives present on knots of Pinus cembra was studied and the substances
responsible for the yellowing of white opaque paints were identified. Two
stilbenes and five lignans were detected in the polar knot extracts and their
presence was confirmed in the discolored coating over the knots.
The influence of the ageing conditions on the diffusion of knot
extractives through a reference coating was studied. Both temperature and
humidity have a key role in the migration of colored and non-colored
compounds. The latter get degraded to colored substances after the exposure
to sunlight radiation.
The Knot Bleeding resistance was tested according to the Standard
Procedure for Knot Staining CEN/TC 139/WG 2 and the color of the coating
over the knot was measured using CIELab coordinates
From the work presented in this thesis a deep understanding of the
causes of the discoloration of water-based wood coatings is provided. En las últimas décadas se ha producido un creciente desarrollo de
recubrimientos de madera a base de agua a partir de la preocupación
medioambiental por reducir el uso de disolventes tóxicos y las emisiones de
compuestos orgánicos volátiles. Las pinturas opacas de esta naturaleza
utilizadas en madera de pino sufren decoloraciones indeseadas, relacionadas
con la presencia de nudos que tienen una alta concentración de extractivos,
principalmente ácidos resínicos, estilbenos y lignanos, que migran a través de
la estructura polimérica. Este fenómeno se conoce como Knot Bleeding.
En el marco de esta tesis se estudió la naturaleza fisicoquímica de los
extractivos presentes en los nudos de Pinus cembra y se identificaron las
sustancias responsables del amarillamiento de las pinturas. Se detectaron dos
estilbenos y cinco lignanos en los extractos polares de nudos, y se confirmó
su presencia en la pintura decolorada.
Se estudió la influencia de las condiciones de exposición en la difusión
de los extractivos a través de un recubrimiento de referencia. Tanto la
temperatura como la humedad juegan un papel clave en la migración de
compuestos coloreados y no coloreados. Estos últimos se degradan a
sustancias coloreadas después de la exposición a la radiación solar.
La resistencia al amarillamiento fue probada de acuerdo con el
Procedimiento Estándar CEN/TC 139/WG 2 y la decoloración fue medida
mediante el sistema de coordenadas CIELab.
A partir del trabajo presentado en esta tesis se proporciona un profundo
entendimiento de las causas de la decoloración de los recubrimientos de
madera a base de agua.