Farby – kolorowa ochrona

Zdjecie Axalta_m

Zdjęcie: Axalta

 

W przemyśle nowoczesne farby mają zastosowanie zarówno w produkcji jak przy pracach konserwacyjnych i zapobieganiu korozji. W obu zastosowaniach jest wiele nowości, ale tym razem zajmiemy się w większości zastosowaniami związanymi z konserwacją, choć nie tylko.

Przez wiele dziesięcioleci producenci farb starali się tworzyć produkty o coraz lepszych właściwościach użytkowych. Pod koniec ubiegłego wieku i obecnie, ważne stało się też dbanie o ochronę środowiska i bezpieczeństwo użytkowników. Obecnie rozwój nowych technologii, w tym nanotechnologii, umożliwił ograniczenie stosowania rozpuszczalników organicznych i zastąpienie ich wodą bez pogorszenia właściwości użytkowych i estetycznych uzyskiwanych powłok malarskich.

Rynek farb na świecie ma się dobrze. W najnowszym raporcie opublikowanym przez firmę analityczną MarketsandMarkets światowy rynek farb i pokryć ochronnych osiągnie w 2020 roku poziom produkcji 60,8 mln ton, natomiast globalna wartość rynku wyniesie około 181,3 mld USD. CAGR – czyli skumulowany roczny wskaźnik wzrostu na lata 2015–20 jest szacowany na około 5,0%. W opracowaniu uwzględniono farby: akrylowe, alkidowe, epoksydowe, poliuretanowe, poliestrowe, i inne. Analitycy MarketsandMarkets wskazują na rosnące zapotrzebowanie na produkty przyjazne dla środowiska i bezpieczne. Rynek farb najszybciej ma się rozwijać w krajach takich jak Chiny i Indie oraz w całym rejonie Azji i Pacyfiku, co wynika przede wszystkim z wysokiego tempa wzrostu gospodarczego i rozwoju przemysłu. Daleki Wschód to największy rynek zarówno pod względem wielkości, jak i wartości, a dopiero kolejne miejsce zajmuje Europa. Główni gracze działający na rynku, którzy zostali wymienieni w raporcie to: Akzo Nobel NV (Holandia), BASF SE (Niemcy), PPG Industries Inc. (USA), The Sherwin-Williams Company (USA), The Valspar Corporation (USA), Nippon Paint Co. Ltd (Japonia) i Kansai Paint Co. Ltd. (Japonia).

Obecnie na rynku coraz więcej dostępnych farb to nowoczesne produkty o niskiej zawartości lotnych związków organicznych (LZO). Przepisy UE nakazują ograniczenie emisji takich związkówJuż dzisiaj są ograniczenia emisji na poziomie 500 g LZO na 1 litr farby, a wiadomo, że te limity będą coraz niższe. Dlatego główni producenci już od kilku lat prowadzą prace zmierzające do eliminacji LZO ze wszystkich oferowanych produktów. Trzeba przyznać, że postęp jest tu duży i nie odbywa się to kosztem jakości i funkcji ochronnych, jakie zapewniają farby. Na przykład w branży budowlanej, systematycznie rośnie popyt na farby wodorozcieńczalne. W przypadku bardziej wymagających zastosowań jeszcze nie zawsze można wyeliminować całkowicie LZO. Norweska norma Norsok M – 501dotycząca zabezpieczeń antykorozyjnych i ogniochronnych w przemyśle. „off shore”, czyli przemyśle związanym z budową i wyposażeniem platform wiertniczych pracujących na morzu i całym wyposażeniem związanym z poza lądowym wydobyciem ropy i gazu jest stosowana obecnie prawie na całym świecie. Stawia ona bardzo wysokie wymagania dostawcom farb oraz ogranicza stosowanie wielu farb ze względu na palność wytworzonych z nich powłok i związki toksyczne jakie mogłyby się wydzielać w trakcie pożaru.

 

Zdjęcie BURNBLOCK_m

Zdjęcie: BURNBLOCK

 

Jak mówi Michał Jaczewski, doradca technologiczny – Starszy Inspektor Nadzoru, Produkty Przemysłowe Tikkurila Polska, firma ma w swojej ofercie między innymi nowoczesne farby epoksydowe, fenolowo-epoksydowe i poliuretanowe, pozwalające na budowę systemów ochronnych spełniających wysokie wymagania stawiane przez normy EN ISO 12944 i Norsok M – 501. Tradycyjne wyroby rozpuszczalnikowe Tikkurila odznaczają się wysoką zawartością części stałych, a więc niską emisją rozpuszczalników. Firma produkuje też nowoczesne farby wodorozcieńczalne zapewniające skuteczną ochronę stali aż do środowiska C4 włącznie.

 

Nowości i innowacje

Firma Tikkurila otwarta jest też na innowacyjne technologie. Najnowszą propozycją są farby z grupy Tikkurila DryTech. Są to między innymi farby eliminujące skutki kondensacji wilgoci i hałasu spowodowanego wibracjami. Farba DryTech Tikkurila Grafo Therm może rozwiązać problemy związane z wykraplaniem się wody w zakładach takich jak browary, stacje uzdatniania wody, gorzelnie, zakłady mięsne, a także w garażach z dachami z blachy, na statkach, jachtach itp. Z kolei farba Tikkurila Aqustic może znacznie ograniczyć emisję hałasu w autobusach i pojazdach szynowych.

 

GrafoTherm_20L Zdjecie Tikkurila_m

GrafoTherm 20 l. Zdjęcie: Tikkurila

 

Natomiast Joanna Talaga-Glińska, Sales and Marketing Assistant, Powder Coatings z Axalta Coating Systems Poland, zwraca uwagę na funkcjonalne farby proszkowe dostosowane do różnych potrzeb. Farby proszkowe zapewniają ochronę w ekstremalnych warunkach pogodowych i strefach podwyższonego zagrożenia korozją. Dzięki swoim właściwościom mogą stawić czoło tak różnym wyzwaniom, jak odporność na temperaturę czy też łatwość usuwania graffiti. Produkty z oferty firmy to między innymi: Alesta ZZ – Alesta ZeroZinc, czyli powłoki antykorozyjne niezawierające cynku, Alesta IP Anti-gassing Low Bake – do podłoży porowatych, z minimalizacją tworzenia pęcherzy w trakcie wysychania, Alesta AG Alesta AntiGraffiti Outdoor, czyli farby zapewniające łatwe czyszczenie, Alesta Cool z podwyższonym współczynnikiem odbijania światła podczerwonego, Alesta HR – Alesta HeatResistant – termoodporna powłoka na bazie żywicy silikonowej o wysokiej odporności cieplnej, Alesta AP-P – Powder on Powder – optyka drewna w dwóch warstwach (umożliwia uzyskanie efektu imitacji drewna powierzchniom metalicznym przez nanoszenie dwóch powłok proszkowych). Kolejne farby proszkowe w ofercie firmy to Abcite do ochrony antykorozyjnej w jednej warstwie oraz Flamulit dająca zwiększoną skuteczność ochrony powierzchni w środowiskach korozyjnych.

Jak dodaje Joanna Talaga-Glińska ciekawe, choć trudne jest stosowanie farb z efektem metalicznym. Firma, aby uniknąć problemów z aplikacją i różnic w wyglądzie powłok, na przykład radzi zadbać o maksymalną dokładność i regularne sprawdzenie uziemienia malowanych detali. W celu zagwarantowania jednolitej fluidyzacji (napowietrzenia) farby w całej jej objętości – metaliczne farby proszkowe muszą być stosowane z odpowiednim zasobnikiem, napełnionym w ¾, aby uniknąć możliwości rozwarstwienia. Zaleca się pracę przy stałym napięciu 80 kV, a natężenie należy dostosować do detali, które mają być malowane itp. To również pokazuje, jak nowoczesne produkty malarskie mogą być wymagające, jeśli chce się uzyskać oczekiwane efekt ich stosowania. Może się wydawać, że w zakładzie przemysłowym przy wykonywaniu prac konserwacyjnych efekt wizualny ma mniejsze znaczenie, jednak chcemy i lepiej nam się pracuje w ładnym otoczeniu. Z wielu badań prowadzonych przez psychologów wynika, że nowe, lub dobrze odnowione maszyny i urządzenia „zachęcają” pracowników, by o nie dbali.

 

Antykorozja, farby do metalu

Bardzo często przy pracach konserwacyjnych jedną z podstawowych funkcji powłok malarskich jest ochrona przed korozją. Na rynku mamy dużą gamę dostępnych produktów i nie zawsze potrafimy dobrać właściwą do danego zastosowania. Farby do malowania metalu różnią się nie tylko rodzajem zastosowanego rozpuszczalnika, ale też czasem schnięcia i wydajnością. Inne stosujemy do pomalowania wyrobów ze stali, żelaza i żeliwa a inne do produktów wykonanych z aluminium i stali ocynkowanej.. Bez brania pod uwagę specjalnych wymagań, do malowania pierwszej z wymienionych grup stosuje się farby alkidowe (ftalowe), chlorokauczukowe, epoksydowe i poliuretanowe. Z kolei do pokrywania aluminium i wyrobów ocynkowanych farby: akrylowe, akrylowo-lateksowe, winylowe (poliwinylowe) i poliwinylowo-akrylowe. Oczywiście inną farbę zastosujemy do malowania przedmiotów już pokrytych rdzą a inną do stali nierdzewnej.

 

Zdjecie Astor_m

Zdjęcie: Astor

 

Nie wszystkie stosowane dziś i dobrze sprawdzające się farby spotkamy w sprzedaży za kilka lat, bo niektóre z nich trudno zaliczyć do produktów, które można uznać za „ekologiczne”. Przykładem farby chlorokauczukowe. Są odporne na działanie wody i można je aplikować również w niskich temperaturach nawet do -10°C. Jednak zawierają rozpuszczalniki aromatyczne. Natomiast zaletą farb poliuretanowych jest odporność powłok na warunki atmosferyczne. Są też odporne na działanie substancji chemicznych (chemoodporne). Farby poliwinylowe pod względem właściwości są podobne do farb chlorokauczukowych. Jednak minusem jest konieczność stosowania tylko w temperaturach dodatnich. Są polecane na przykład do pokrywania powierzchni wykonanych ze stali nierdzewnej. Dobre właściwości, jeśli chodzi o odporność na działanie czynników zewnętrznych, mają farby alkidowe. Przy ich użytkowaniu trzeba jednak pamiętać, że w procesie utwardzania pokrycia, udział biorą cząsteczki tlenu z powietrza. Podstawowy wpływ na właściwości tych farb ma długość łańcucha węglowodorowego będącego „szkieletem” żywicy alkidowej. Niektóre farby z tej grupy długo się utwardzają. Użytkownicy nie mają dość cierpliwości, by czekać i kolejna warstwa farby jest nakładana, zanim wcześniejsza dobrze wyschnie. W takiej sytuacji występuje tzw. odparzenie farby. Jeśli chodzi o farby epoksydowe, to podkreśla się ich kłopotliwą aplikację. Są to farby dwuskładnikowe, które przygotowuje się bezpośrednio przed użyciem poprzez zmieszanie obu składników. Użytkownik ma ograniczony czas, w którym może wykorzystać farbę, zanim ta zżeluje. Właściwości konkretnych produktów zależą od rodzaju zastosowanej żywicy i utwardzacza. Wśród zalet farb epoksydowych wymienia się ich odporność: na obciążenia, działanie związków chemicznych i rozpuszczalników. Powłoki wykonane tego rodzaju farbami dobrze znoszą ekstremalne warunki atmosferyczne. Są twarde, ale równocześnie elastyczne i dobrze wiążą się z podłożami wykonanymi z metalu. Do wad związanych z tego rodzaju pokryciami malarskimi zalicza się stosunkowo szybką utratę koloru i połysku pod wpływem promieniowania słonecznego. Bardzo dobrze sprawdzają się tam, gdzie jest możliwość wystąpienia korozji na przykład przy zabezpieczaniu elementów, które będą umieszczone w ziemi lub w wodzie. Nowoczesne farby epoksydowe mogą być stosowane w temperaturach poniżej zera. Korzystając z tego typu farb, trzeba pamiętać, że mogą wymagać (farby bezrozpuszczalnikowe) specjalnych urządzeń do ich aplikacji.

 

Zdjecie_Axalta_m

Zdjęcie: Axalta

 

Antykorozja to oczywiście nie tylko farby, choć one są oczywiście bardzo ważne. Stosuje się wiele różnych środków chemicznych, zwłaszcza gdy nie ma potrzeby uzyskania efektów estetycznych. W powszechnym odczuciu wielu użytkowników zarówno farby, jak i inne środki zabezpieczające nie są dziś znacząco lepsze od tych stosowanych w minionych dziesięcioleciach. Wynika to ze wspomnianej już wcześniej polityki ukierunkowanej na bezpieczeństwo użytkowników i środowiska naturalnego. Jednak obserwujemy stały postęp i dziś równie skuteczne, jak środki rozpuszczalnikowe są środki wodorozcieńczalne. Na świecie ogranicza się i eliminuje z procesów produkcyjnych niektóre metale wcześniej wykorzystywane do pasywacji (na przykład chrom sześciowartościowy). Specjaliści zwracają uwagę, że skuteczność ochrony zależy nie tylko od wykorzystywanych środków, ale w znacznym stopniu od ścisłego przestrzegania procedur ich stosowania i właściwego doboru. Na świecie zapotrzebowanie na zabezpieczenia antykorozyjne stale rośnie. Według niektórych danych epoksydy stanowią około 40% światowego rynku. Natomiast uretany to ok. 15% światowego zużycia.

 

Nie tylko do metalu

Wymienione wcześniej rodzaje farb stosuje się nie tylko na powierzchniach metalowych. Wiele atrakcyjnych właściwości użytkowych mają też farby poliestrowe. Są one odporne na działanie środowiska zewnętrznego. Uzyskane powłoki ochronno-dekoracyjne również dobrze zabezpieczają przed korozją. Mogą one występować jako gładkie, strukturalne i jako przeznaczone do uzyskiwania efektów specjalnych. Choć dane rodzaje farb mają podobne właściwości użytkowe, to poszczególne produkty oferowane na rynku mogą się różnić. Jak podaje firma Proximal, w jej farbach poliestrowych zastosowany system komponentów nie tylko długotrwale chroni powierzchnię, ale uzyskana powłoka ma właściwości hydrofobowe. Jak podaje firma, dzięki obniżeniu przyczepności brudu, na powierzchni farby nie gromadzą się zanieczyszczenia. W ten sposób uzyskuje się jej trwały i estetyczny wygląd. Producent poleca farby poliestrowe Proximal do stosowania na zewnątrz pomieszczeń. Stosowane w nich żywice zbudowane są na bazie rozgałęzionych glikoli i gwarantują dużą trwałość w przypadku zastosowań zewnętrznych. W ofercie firmy są też farby poliestrowo-epoksydowe, które tworzą powłoki o dobrych właściwościach mechanicznych i odporności na działanie czynników chemicznych. W przypadku tego rodzaju farb połączenie właściwości dwóch rodzajów żywic pozwoliło na uzyskanie powłok do zastosowania wewnątrz budynków. Jak podaje firma, to najczęściej stosowana grupa farb proszkowych w Europie. Występują one jako: gładkie, strukturalne oraz z efektami specjalnymi.

Właściwości farb hybrydowych Proximal pozwalają na dużą elastyczność w procesie utwardzania. Można na przykład zmniejszyć temperaturę utwardzania do około 120ºC lub skrócić czas wypalania do ok. 3 minut. Hybrydowe farby Proximal opracowano, mając na względzie przemysłowe zastosowania wewnątrz budynków. Budulcem żywicy jest rozgałęziony monomer, który odpowiada między innymi za podwyższone parametry wytrzymałościowe farby. Oczywiście ten rodzaj farb zapewne ma mniejsze znaczenie przy typowych pracach renowacyjnych.

 

Można powiedzieć, że obecnie można dobrać farbę, która spełni zadania, jakie przed nią stawiamy. Nawet jeśli są to wymagania specjalne takie jak odporność na korozję oraz zalegającą wodę i ropę naftową jak w przypadku dwuskładnikowej farby smołowo-epoksydowej SIGMACOVER 300 lub farby ogniochronnej FLAME STAL produkowanej na bazie modyfikowanych żywic. Jednak zawsze, gdy stosujemy farby i bez względu na ich rodzaj, zawsze należy stosować się do zaleceń producentów. W przypadku farb wieloskładnikowych (najczęściej dwuskładnikowe) ważne jest zachowanie proporcji składników i dokładne ich wymieszanie. W większości przypadków powierzchnie, które zamierzamy pomalować, należy wcześniej odpowiednio przygotować. Na przykład: osuszyć, pozbawić kurzu, przeszlifować. Przed malowaniem powierzchni metalu stosuje się też odtłuszczenie, zmatowienie, a następnie można zastosować podkład, a dopiero następnie farbę nawierzchniową. Niekiedy można po usunięciu luźnych fragmentów starej powłoki i zmatowieniu, odtłuszczeniu itp. nałożyć nową powłokę. Jednak zawsze lepiej, jeśli to możliwe, usuwać stare powłoki malarskie. Dziś na rynku mamy wiele środków chemicznych, które to ułatwiają.

 

Farba FLAME STAL po spęcznieniu_Zdjecie FIRESTOP_m

Farba FLAME STAL po spęcznieniu. Zdjęcie: FIRESTOP

 

Przykładem jest środek do usuwania starych powłok SCALPEX NW, wyprodukowany przez francuskiego producenta Chemii Budowlanej i Przemysłowej firmę SCALP S.A.S (dystrybutorem jest firma Noxan). Jest to preparat w formie żelu usuwający farby oraz lakiery z powierzchni betonowych, z kamienia, cegły, masy szklanej, gipsu, drewna, tynków mineralnych. Nadaje się do usuwania wszelkich powłok na bazie spoiw organicznych. Zawiera kombinację częściowo biodegradowalnych rozpuszczalników, które nie są toksyczne ani drażniące (nie zawiera chlorku metylenu). Takich wyspecjalizowanych produktów jest więcej na rynku.

 

Zdjecie SCALP_m

Zdjęcie: SCALP

 

Autor: Marek Grabarecki

 

Artykuł pochodzi z czasopisma Główny Mechanik 3/2015

GM3 okladka do maila

Authors

Related posts

Góra
English