Боја (материјал)
Боја или фарба је танка чврста превлака настала након бојења, то јест наношења боја и лакова на дрвену, металну и другу подлогу. Својом чврстоћом те хемијском, а додатком биоцида и биолошком отпорношћу штити подлогу од разорних утицаја околине, а лепим изгледом и додатним видљивим учинцима улепшава заштићене предмете.[2]
Боје које се користе у сликарству су на пример уљане боје и водене боје.
Боје и лакови уреди
Боје и лакови је групни назив за течне, пастозне или прашкасте смесе материја, које се у танком слоју наносе на површину метала, минералних подлога (бетон, малтера и слично), дрва, пластике и других материјала, где физичким или хемијским променама (сушење) стварају танак филм (премаз). Основна им је намена заштита подлоге од штетних утицаја околине, а такође својим изгледом и бојом улепшавају предмете или пак служе за њихово означивање. Посебне намене имају графичке и сликарске боје, лакови за нокте и косу и слично.
Основни су састојци боја и лакова везива, растварачи, пигменти, пунила и додатци. Лак је назив за смешу без пигмената и пунила, па је његов филм прозиран и безбојан. Смеша која садржи и беле, црне или обојене пигменте, што пак филму дају непрозирност и обојеност, а често садржи и пунила, назива се бојом, а сјајна завршна боја лак-бојом. Полупрозирна боја с мало пигмената, који дрвеној подлози дају обојеност, али њена структура остаје видљивом, зове се глазура.
Везива, као најважнији састојци боја и лакова, сачињавају филм који повезује све састојке међусобно и с подлогом. То су, уз изузетак водорастворних силиката, органске материје, углавном полимери (природне и синтетске смоле), затим сушива уља (фирнис), воскови, битумени, асфалти, деривати целулозе. Најважнија су везива полиестерске (углавном алкидне), винилне, акрилне, епоксидне, полиуретанске, силиконске и друге синтетске смоле (полимерни материјали). Растварачи служе за растварање везива и постизање прикладне вискозности за производњу и примену боја и лакова. Како су то испарљиве, запаљиве, по здравље и околину опасне течности, данас се њихова употреба настоји избећи (употребом прашкастих боја за метале) или бар ограничити (употребом боја и лакова с великим уделом суве материје, забраном употребе најопаснијих врста). Најважнија је ипак замена водом као растварачем за водотопљиве смоле, а поготово као средством у којем су диспергиране фине честице органских полимера, који имају улогу везива за дисперзијске боје.
Добро пријањање и трајност заштите осигурава подлога очишћена од рђе, масноће и других нечистоћа, а металне се подлоге често и припремају (фосфатирање, хромирање, елоксирање). Боје и лакови наносе се на подлогу личењем (кистом, ваљком), штрцањем (помоћу ваздуха под притиском, електростатички), урањањем (обичним или уз електрофорезу) или ливењем. Из нанесеног танког слоја најпре испари растварач, што је за неке врсте боја и лакова (на пример нитро лак) довољно за стварање сувог филма (физичко сушење). У осталим врстама настаје хемијско сушење, током којег везиво хемијском реакцијом прелази у високомолекуларне просторно умрежене структуре – чврсти филм. Најчешће су реакције: полимеризација (обично кисеоником из ваздуха или реакцијом две врсте везива) и поликондензација. Све се чешће умрежавање полимера знатно убрзава с помоћу ултраљубичастог или инфрацрвеног зрачења или бомбардовања електронским снопом.
Боје и лакови разликују се према врсти и уделу везива, према прозирности, обојености, сјају (сјајни, полусјајни и без сјаја – загасити), према посебним учинцима (метализовани, флуоресцентни), према улози и редоследу наношења у саставу заштите (темељни, међуслојни, покривни), према заштитним својствима, подлози на коју се наносе и тако даље.[3]
Основни састојци премаза уреди
Основни састојци премаза су: везива, пигменти, пунила, растварачи те додаци као што су инхибитори, разређивачи, пластификатори и очвршчиваћи.
Везива уреди
Везива су неиспарљиви део премазних средстава, а одговорна су за стварање кохерентног, непрекидног слоја, који потпуно пријања уз подлогу. Значајно одређују механичка и хемијска својства превлаке те повезују све друге компоненте састава у оптимални производ. Такође, одређују принципе и технике припреме површине те наношења заштитног састава. Као везива користе се биљна сушива и полусушива уља, целулозни деривати, хлор-каучук (латекс), асфалт, воскови, гумене смесе, силикони, цемент, емајл, метали и друго.
Пигменти уреди
Пигменти су прашкасте фино дисперговане неорганске или органске материје с великим индексом лома које, осим што премазу дају боју и непрозирност, могу повећати његову хемијску и топлотну постојаност те побољшати механичка својства.
Пунила уреди
Пунила су минерали који се често додају везиву уместо једног дела пигмената у циљу побољшања механичких и топлотних својстава премаза те снижења његове цене. Пунила, такође, побољшавају хемијску и корозијску отпорност премаза те појачавају отпорност на абразију и ударце и слично.
Растварачи и разређивачи уреди
Растварачи и разређивачи растварају везива премазних средстава те смањују вискозност премаза. Осим на вискозност, растварач утиче и на течљивост премаза, брзину сушења, својства наношења премаза те сјај. Уколико је вискозност премаза виша од оне која је прикладна за наношење премаза на подлогу, премазу се непосредно пре наношења додају разређивачи. Разређивачи су смесе различитих растварача и органских течности помоћу којих се подешава жељена вискозност премаза. Није редак случај да се једно једињење у неким случајевима примењује као растварач, а у другим као разређивач. Осим основне примене, растварачи се користе за скидање старих премаза.
Додаци уреди
Додаци су материје које се додају премазима у циљу побољшања неких њихових својстава. То су разни омекшивачи (хомогенизују филм премаза), сикативи (убрзавају сушење везива), средства за спречавање таложења (седиментирања) те средства за квашење.[4]
Подела премаза уреди
Разврставање премаза може се спровести према различитим факторима: броју делова, начину сушења, трајности, генеричким типовима итд. Органска премазна средства могу се разврстати на неколико начина, али ни један од њих не даје потпуно одређење дотичног средства. Уобичајени начини разврставања премазних средстава су:
- према саставу, при чему се подела обично темељи на врсти везива, али понекад и на врсти пигмента или разређивача/растварача,
- према основној намени (средства за заштиту од корозије, од механичког оштећивања, биолошког обраштаја, пожара, за декорацију, за електричну изолацију итд.),
- према изгледу (безбојне и обојене, мутне и сјајне, прозирне и непрозирне),
- према подлогама на које се наносе (црни и обојени метали, грађевински материјали, дрво итд.),
- према броју компонената које се мешају пре наношења, па могу бити једнокомпонентни (1К), двокомпонентни (2К) или вишекомпонентни.
- према улози у премазном саставу (темељна, међуслојна и покривна премазна средства, китови итд.),
- према начину очвршћивања (сушења), могу се поделити на конвертибилне и неконвертибилне. Конвертибилни премази су они који очвршћивају оксидацијом или полимеризацијом. Оба начина су неповратна будући да је настали слој мрежасте структуре и нерастворан у оригиналном растварачу. Неконвертибилни премази су премази који се суше испаравањем растварача и који након наношења не пролазе кроз неке значајније хемијске промене.
- према норми ИСО 12944-5, зависно од трајности заштите, премази могу бити: краткотрајни - до 5 година, средње трајни - 5 до 10 година, дуготрајни - 10 до 20 година.
Међусобна компатибилност појединих врста премаза значајна је при одабиру састава премаза који се састоји од више слојева или код заштите претходно заштићених површина с којих није у потпуности уклоњен стари заштитни слој. Таблица компатибилности премаза наведена је у швајцарској норми СН 555 011. Успостављање састава за заштиту од корозије премазима укључује израду пројектне документације, припрему површине, наношење премаза и контролу квалитета тог састава заштите. Пројектна документација одређује тип премазног средства, начин припреме површине, методу наношења премаза, поступке контроле проведених радова, начине отклањања уочених недостатака, мере заштите околине и здравља, потврде о својствима и квалитету кориштених материјала од стране произвођача и независних институција те начин одржавања састава заштите од корозије.
Припрема металне површине за наношење премаза уреди
Да би се постигло што чвршће пријањање премаза неопходно је спровести добру припрему површине конструкције. Наношење боје на неприпремљену или лоше припремљену површину резултира неквалитетном превлаком. Припрема подлоге обухвата чишћење и кондиционирање, јер површина која се штити мора бити чиста и тачно одређене храпавости како би се успоставила добра приоњивост премаза. Због тога је на почетку потребно спровести визуално оцењивање стања површине. Чишћењем се с подлоге уклањају онечишћења као што су масноће, корозијски продукти, оштећене превлаке, прашина, чађ, пепео итд. Кондиционирањем се постиже тражена храпавост, тј. глаткоћа површине. За добро провођење предобраде површине потребно је више операција, а обично су то операције одмашћивања те механичке и хемијске припреме подлоге.
Одмашћивање уреди
Одмашћивањем се одстрањују минералне и биолошке масне материје, то јест тешки угљоводоници из нафте, односно триглицериди масних киселина из биљака, животиња или људи. Те материје потичу од средстава за подмазивање и хлађење при механичком обликовању предмета, од масних превлака за привремену заштиту (за конзервирање) или од људског утицаја. Поступак одмашћивања може се спровести растварањем масноћа с испарљивим органским растварачима који се накнадно отпаре са одмашћених површина. Такође су прикладни и разређивачи органских премазних средстава, то јест смесе испарљивих органских течности, најчешће угљоводоника, естара, кетона и алкохола.
Поступак се може спровести трљањем натопљеном тканином, урањањем предмета у растварач, а може се применити и одмашћивање прскањем те такозвано парно и ултразвучно одмашћивање. Парно одмашћивање састоји се у излагању хладних предмета пари растварача који кључа у доњем делу уређаја. Пара се на металној површини кондензује и кондензат раствара масне материје. Такође се за одмашћивање могу користити и базни раствори који се припремају из натријумовог или калијумовог хидроксида, карбоната, силиката, бората или фосфата. Поступак се спроводи на температурама између 50 °Ц и 100 °Ц, урањањем уз мешање или прскањем. Како је pH-вредност таквих раствора већа од 11, оне су агресивне према амфотерним металима (Al, Pb, Sn, Zn) па приликом кориштења ове методе треба бити опрезан. Масне наслаге могу се уклонити и помоћу детерђената и сапуна. Потпуност одмашћивања испитује се при испирању помоћу такозваног воденог теста. Уколико на металној површини настане једнолични водени филм који се задржава барем 30 секунди, површина је одговарајуће одмашћена. У супротном, ако се вода повлачи с дела површине уз настајање сувих „острва” или ако се скупља у капљице, површина је још увек масна. За припрему челичних површина након одмашћивања, а пре наношења заштитних премаза, примењују се различите методе:
- механичко чишћење (машинска и ручна обрада),
- хемијско чишћење
- топлотно или термичко чишћење.
Механичко чишћење уреди
Механичком припремом површине уклањају се корозијски продукти и друга немасна онечишћења, а постиже се и одређени облик те ступањ храпавости површине. Чишћење челичних површина млазом абразива (пескарење) је најделотворнији метод, након које се добија оптимално припремљена површина за наношење заштитних премаза. Углавном се користе две главне групе абразива: метални абразиви и минерални абразиви. Као минерални абразив користи се кварцни песак, а као метални честице ливеног гвожђа и челика различитог облика, који се још називају и сачма. У новије време све се више користи метода чишћења млазом мокрог абразива, то јест комбинацијом сувог абразива и воде. Овим поступком се избегава штетан утицај прашине на здравље руковатеља, смањује се потрошња абразива и уклањају честице топљиве у води. У воду се додају инхибитори за спречавање корозије након чишћења. Инхибитори морају бити компатибилни са темељним премазом који се наноси на очишћену површину. Врста, облик и величина абразива описани су у међународним нормама ИСО 11124 – ИСО 11127.
Често се за обраду површине користе и ротацијски алати, којима се обавља брушење и полирање површине. Све глађа површина постиже се ступњевитом обрадом са све финијим зрнцима абразива. Уколико је потребно, обрада се наставља полирањем површине, при чему се примењују финија зрнца с већим полупречником закривљености на бридовима, или ротацијски колутови с пастама за полирање. Код ручног скидања рђе примењују се различите челичне четке, стругала, чекић за скидање рђе, пиштољ с иглом и слично. Овакав начин скидања рђе због велике количине потребног рада је неекономичан за чишћење великих површина, а такође не даје висок ступањ чистоће, па се примењује само локално те у случају малих корозијских оптерећења.
Хемијско чишћење уреди
Хемијско чишћење и уклањање рђе с металне површине проводи се урањањем предмета у разређену сулфатну или хлороводоничну киселину уз додатак инхибитора ради спречавања нагризања слободне металне површине. Поступак је познат под називом кисело декапирање (нагризање). Понекад се уместо киселог декапирања проводи лужнато декапирање, урањањем у врућ 10-20% раствор NaOH уз додатак оксиданса, редуценса или лиганада који дају растворне комплексе. За декапирање могу послужити и пасте (каше) које се припремају од нерастворних прашкова (на пример глине, инфузоријске земље и слично) или од желатинозних материја, то јест од материја које растварају корозијске продукте. Наносе се помоћу четки и након одређеног времена испирају водом уз евентуално четкање.
Топлотно или термичко чишћење уреди
Топлотно или термичко чишћење спроводи се оксиацетиленским пламеном, при чему, због различитог топлотног коефицијента растезања метала и оксида слаби њихова међусобна веза, па се настали корозиони продукти могу лако уклонити накнадним механичким чишћењем. Ова се метода често користи за уклањање старих заштитних превлака и премаза. Након чишћења потребно је установити да ли је постигнута одговарајућа чистоћа површине. Контрола се најчешће спроводи успоређивањем површине са референтним фотографијама.
Ступањ очишћености површине уреди
Најпознатији начин утврђивања ступња очишћености површине је према стандарду ИСО – СИС 8501–1. Ова ИСО норма такође садржи низ фотографија челичних површина очишћених и с пламеном.
Таблица: Припрема површине према ИСО 8501-1
| Ознака | Назив (појам) | Опис |
|---|---|---|
| Припрема површине млазом абразива | ||
| Са 2 | Темељито чишћење млазом | Површина мора бити (гледано без повећала) чиста, без видљивих трагова уља, масти и прљавштине те готово потпуно без хрђе, премаза и страних нечистоћа. Сви преостали остаци морају чврсто пријањати. Види успоредне узорке: Б Са 2, C Са 2 и D Са 2 у ИСО 8501-1. |
| Са 21/2 | Врло темељито чишћење млазом | Површина мора бити (гледано без повећала) чиста, без видљивих трагова уља, масти и прљавштине те скоро потпуно без хђе, премаза и страних нечистоћа тако да можда преостали трагови могу изгледати као благе мрље или сене. Види успоредне узорке: А Са 21/2, Б Са 21/2, C Са 21/2 и D Са 21/2 у ИСО 8501-1. |
| Са 3 | Чишћење млазом, до одстрањивања свих нечистоћа с челика | Површина мора бити (гледано без повећала) чиста, без видљивих трагова уља, масти и прљавштине те потпуно без окујине, хрђе, премаза и страних нечистоћа. Површина мора бити једноличног металног изгледа. Види споредне узорке: А Са 3, Б Са 3, C Са 3 и D Са 3 у ИСО 8501-1. |
| Припрема површине ручним скидањем рђе | ||
| Ст 3 | Ручно уклањање хрђе | Површина мора бити (гледано без повећала) чиста од видљивих трагова уља, масти и прљавштине, те без рђе, премаза и страних онечишћења, тако да показује слаби метални сјај. Види упоредне узорке: Б Ст 3, C Ст 3 и D Ст 3 у ИСО 8501-1. |
Наношење премаза уреди
Премазна средства треба исправно складиштити на температури од 0 °Ц до 30 °Ц. Први темељни премаз потребно је нанети одмах након припреме површине, по могућности још истог дана кад је припрема спроведена. Наношење премазних средстава на подлоге редовно се обавља вишеслојно уз потпуно или деломично сушење претходног слоја, а понекад и уз његову механичку обраду. Потребно је придржавати се минималних и максималних времена међусушења да не би дошло до задржавања растварача, одвајања слојева, смањења постојаности и сличних појава. Везива слојева који се додирују морају бити истоврсна или компатибилна то јест међусобно подношљива, а такође је нужна и компатибилност између подлоге и темељног премаза. Премазна средства се наносе четкама (кистовима), лопатицама и ваљцима те прскањем, урањањем и електрофорезом.
Пре наношења премаза потребно је упознати се с премазним средством које ће се наносити. То значи добро проучити сва упутства и упозорења која се налазе на полеђини паковања премаза. Основна својства која се обично наводе у упутама произвођача су: врста полимерне основе, врста пигмента, запремински или масени удео чврстих честица, густина у испорученом стању, вискозитет, покровна моћ, типична дебљина мокрог и сувог слоја, количина испарљиве компоненте, брзина сушења, боја, ступањ сјаја, трајност, услови складиштења и друго. Често се у тим упутствима наводи и својство тиксотропности. То је реолошко својство или својство течења премаза. Код тиксотропних премаза се приликом мешања значајно снизује вискозност, која по престанку мешања експоненцијално расте. Због тога се мења и понашање премаза приликом наношења на вертикалну површину. Предности тиксотропних премаза су следеће: нема губитака материјала услед капања, боље је пријањање, постоји могућност узимања веће количине боје на четку, наношење дебљих слојева без цурења те постизање истог ступња заштите с мањим бројем слојева у краћем времену и с мањим трошковима.
Пре самог наношења премазно средство је потребно добро промешати. Уколико се ради о једнокомпонентним премазима, они се испоручују већ спремни за наношење кистом, ваљком или распршивачем. Ако се ради о двокомпонентном премазу, потребно је помешати компоненте у одговарајућем односу. Пожељно је да мешавина одстоји десетак минута пре употребе. Наношење четком мора бити спроведено на правилан начин како би слој премаза био што равномернији и што једноличније дебљине. Приликом наношења премаза четку је потребно држати под правим углом према површини која се заштићује. Боја се наноси водоравним покретима четке на мању површину, а затим поново вертикално. На овај начин могуће је избећи цурење боје. Сва осетљива мјеста могу се посебно премазати пре наношења боје на остале делове, како би се што боље заштитила. Након наношења примарног слоја премаза приступа се одређивању дебљине тог мокрог слоја.
Наношење ваљком спроводи се на већим површинама конструкције. Уколико се користи нека од техника прскањем (прскање компримованим ваздухом, безваздушно прскање или термопрскање) потребно је водити рачуна о заштити околине. Контрола за време и након поступка наношења укључује визуални преглед површине на коју је нанесен премаз, мерење дебљине мокрог слоја, мерење дебљине сувог слоја, испитивање приоњивости и порозности премаза. Сва запажања, измерене вредности те услови на месту извођења радова морају бити документовани због чега је потребно водити контролне листе.
Референце уреди
- ^ Латекс, [1] "Хрватска енциклопедија", Лексикографски завод Мирослав Крлежа, www.енциклопедија.хр, 2015.
- ^ Налич или премаз, [2] "Хрватска енциклопедија", Лексикографски завод Мирослав Крлежа, www.енциклопедија.хр, 2015.
- ^ Боје и лакови, [3] "Хрватска енциклопедија", Лексикографски завод Мирослав Крлежа, www.енциклопедија.хр, 2015.
- ^ Маја Клишкић и Ладислав Врсаловић: Вјежбе из технологије површинске заштите, Кемијско-технолошки факултет у Сплиту, 2005.
Литература уреди
- Бентлy, Ј.; Турнер, Г.П.А. (1997). Интродуцтион то Паинт Цхемистрy анд Принциплес оф Паинт Тецхнологy. Унк. ИСБН 978-0-412-72320-9.
- Талберт, Родгер (2007). Паинт Тецхнологy Хандбоок. Гранд Рапидс, Мицхиган, УСА. ИСБН 978-1-57444-703-3.
- Wоодбридге, Паул Р., ур. (1991). Принциплес оф Паинт Формулатион. Унк. ИСБН 978-0-412-02951-6.
Спољашње везе уреди
