Poradnik techniczny

Poradnik techniczny
BARIL
Spis treści
Strona
Rozdział 1: Ogólne warunki konserwacji stali firmy Baril Coatings B.V.
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
1.10
1
Przed obróbką strumieniowo-ścierną
Podczas obróbki strumieniowo-ściernej
Po czyszczeniu strumieniowo-ściernym
Podczas nakładania farby
Składowanie
Transport
Montaż
Malarz-lakiernik
Projekty konserwacyjne
Uwagi ogólne
Rozdział 2: Kontrola i wsparcie
4
Rozdział 3: Konserwacja:
5
Rozdział 4: Korozja
6
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
Ochrona metalu
Wymagany okres eksploatacji
Wpływ warunków atmosferycznych
Wilgoć
Wpływ korodujący
Rozdział 5: Usunięcie rdzy, zgorzeliny walcowniczej i zanieczyszczeń
5.1
5.2
5.3
5.4
Rozdział 6: Czyszczenie mechaniczne (strumieniowo-ścierne)
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
6.6
6.7
12
Czyszczenie ręczne i szczotką metalową
Odrdzewianie za pomocą obróbki strumieniowo-ściernej
Rozdział 8: Szlifowanie podłoży i powłok malarskich papierem ściernym
8.1
8.2
8.3
8.4
10
Czyszczenie pneumatyczne
Śrutowanie
Czyszczenie hydrodynamiczne
Czyszczenie strumieniem wody pod wysokim ciśnieniem
Specjalne metody czyszczenia strumieniowo-ściernego
Normy dotyczące czyszczenia strumieniowo-ściernego
ISO-8501-1: 1988
Rozdział 7: Normy dotyczące przygotowania
7.1
7.2
8
Rdza
Zgorzelina walcownicza
Trawienie
Wyżarzanie płomieniowe
Po co szlifować?
Jaką wybrać szlifierkę?
Jaką dobrać ziarnistość materiału ściernego?
Szlifowanie ręczne
14
Spis treści
Rozdział 9: Przygotowanie podłoża
9.1
9.2
9.3
27
Dlaczego farba?
Definicja farby
Spoiwa
Pigmenty i wypełniacze
Rozcieńczalniki i rozpuszczalniki
Substancje pomocnicze
Schnięcie
Metody ochrony antykorozyjnej
Rozdział 14: Postępowanie z farbą
14.1
14.2
14.3
14.4
14.5
23
Uwagi ogólne
Natryskiwanie pneumatyczne (powietrzne)
Natryskiwanie Airless
Natryskiwanie Airmix
Natryskiwanie na gorąco
Natryskiwanie elektrostatyczne
Natryskiwanie materiałami dwuskładnikowymi
Natryskiwanie HVLP
Pędzel i wałek
Wady metod natryskiwania
Materiaalgebruik
Rozdział 13: Farba
13.1
13.2
13.3
13.4
13.5
13.6
13.7
13.8
22
Warunki atmosferyczne
Rozdział 12: Aplikacja
12.1
12.2
12.3
12.4
12.5
12.6
12.7
12.8
12.9
12.10
12.11
19
Wymagania dotyczące podłóg
Przygotowywanie podłogi
Podłogi betonowe
Wykończenie
Epoksydy (EP)
Poliuretan (PU)
Rozdział 11: Warunki atmosferyczne
11.1
16
Stal
Stal ocynkowana
Stal metalizowana natryskowo cynkiem
Rozdział 10: Ogólne informacje odnośnie wykańczania podłóg
10.1
10.2
10.3
10.4
10.5
10.6
Strona
Składowanie farby
Lepkość farby
Żywotność
Mieszanie
Rozpoznawanie istniejących rodzajów farb
32
Spis treści
Strona
Rozdział 15: Rodzaje farb
15.1
15.2
15.3
15.4
15.5
15.6
15.7
15.8
Rozdział 16: Przegląd pojęć
16.1
16.2
16.3
16.4
16.5
16.6
16.7
16.8
16.9
16.10
16.11
16.12
16.13
16.14
16.15
16.16
16.17
16.18
16.19
16.20
16.21
16.22
16.23
16.24
16.25
35
Uwagi ogólne
Farby na bazie żywic alkidowych
Lakiery piecowe
Lakiery na bazie żywicy akrylowej
Farby chlorokauczukowe
Farby winylowe
Farby epoksydowe dwuskładnikowe
Lakiery poliuretanowe
Rozcieńczalnik
Proporcja mieszania
Czas indukcji
Wydajność teoretyczna
Wydajność teoretyczna
Zalecana grubość pojedynczej warstwy
Czas schnięcia
Temperatura zapłonu
Gęstość lub masa jednostkowa
Zawartość ciał stałych
Wytrzymałość cieplna
Warunki aplikacji
Aplikacja w warunkach warsztatowych lub na miejscu montażu
Grubość powłoki
Stopień połysku
Chropowatość po obróbce strumieniowo ściernej
Przyczepność
Anti Graffiti
Niska zawartość LZO (VOC)
Zawartość LZO (VOC)
High solid
ISO 12944 część 1-8
Przydatność do użycia
Wydajność i koszt farby na m2
Teoria a praktyka
Załącznik
Narażenie
38
Załącznik Narażenie
Ocena narażenia
W przypadku korzystania z farb, które zawierają rozpuszczalniki (LZO - lotne związki
organiczne) w zamkniętym pomieszczeniu, możliwe jest przekroczenie maksymalnej
dopuszczalnej koncentracji rozpuszczalnika. Przy pomocy modelu obliczoniewgo można
obliczyć czy ustalona norma dla maksymalnej dopuszczalnej koncentracji – wyłącznie dla LZO
została przekroczona.
Korzystanie z modelu
Na stronie internetowej Baril Coatings BV www.baril.nl można korzystać z tego narzędzia
pomocniczego. Należy się zalogować przez wprowadzenie numeru klienta i kodu pocztowego.
Korzystanie z powyższego modelu jest na rachunek i ryzyko użytkownika, i nie jest
obowiązkowe. Baril Coatings wyłącza jakąkolwiek odpowiedzialność za szkody powstałe w
wyniku korzystania z modelu.
Rozdział 1:
Ogólne warunki konserwacji stali firmy Baril Coatings B.V.
W przypadkach nieokreślonych niniejszymi warunkami zastosowanie mają warunki NPR7452.
1.1
Przed obróbką strumieniowo-ścierną
a.
b.
c.
d.
1.2
Bezpośrednio po obróbce strumieniem ściernym należy usunąć wszelkie odpryski
spawalnicze i żużel spawalniczy.
Ostre krawędzie i otwory należy sfazować strumieniem o szerokości 2-3 mm.
Elementy spawane jednostronnie należy w miejscach otwartych uszczelnić
szczeliwem.
Powierzchnię, która ma zostać poddana obróbce strumieniowo-ściernej, należy
najpierw poddać odtłuszczeniu w celu zapewnienia odpowiedniej przyczepności.
Zalecenie to jest szczególnie ważne w przypadku obróbki maszynowej.
Podczas obróbki strumieniowo-ściernej
a.
b.
c.
Należy zadbać o osiągnięcie pożądanej czystości i chropowatości, zwracając przy tym
uwagę, aby profil chropowatości nie był większy niż 70 µm.
Mimo że nigdy nie zostało dostatecznie udowodnione, iż chropowatość przyczynia się
do "zakotwiczenia" powłoki tzn. lepszej przyczepności, radzimy, aby - zwłaszcza przy
maszynowej obróbce strumieniowo-ściernej - zapewnić określoną minimalną
chropowatość powierzchni. Szczególnie w przypadku farb gruntujących o wysokiej
zawartości części stałych (farby cynkowe) należy zadbać, aby wartość współczynnika
Ra wynosiła co najmniej 25 µm. (zob. też rozdział 16.16 str. 48)
Odnośnie przygotowania podłoża odsyłamy do holenderskiego kodeksu dobrej
praktyki NPR 7452.
Rodzaj podłoża
Norma
Rozdział
Paragraf
stal nieobrobiona
NPR 7452
4
6.2.3.
Stal ocynkowana ogniowo
Stal ocynkowana metodą
Sendzimira
NPR 7452
4
12
NPR 7452
4
12
Stal metalizowana natryskowo NPR 7452
4
13
Stal St3 rdza usuwana ręcznie NPR 7452
4
6.2.2.
Rodzaj produktu
Farby cynkowe 2-składnikowe
Farby gruntujące wysokocynkowe
Szybkoschnące f. gruntujące transportowe
lub do ochrony czasowej
Szybkoschnące alkidowe f. gruntujące i
nawierzchniowe
2-składnikowe farby gruntujące i
nawierzchniowe
Wartość Ra Rugotest No.
20-25µm
N 11-A
15-20µm
N 11-A
10-15µm
N 10-A
8-12,5 µm
N 9-A/b duże ziarno
5-10µm
N 9-A
1
1.3
Po czyszczeniu strumieniowo-ściernym
a.
b.
c.
1.4
Podczas nakładania farby
a.
b.
c.
d.
e.
f.
g.
1.5
Powierzchnię oczyszczoną strumieniowo-ściernie zabezpieczyć w ten sposób, aby
(rozpylony) pył i inne niepożądane czynniki nie mogły wywierać negatywnego wpływu
na jakość systemu malarskiego.
Przed rozpoczęciem nakładania farby powierzchnię oczyszczoną strumieniowościernie należy dobrze osuszyć, odkurzyć i odtłuścić.
Powierzchnię oczyszczoną strumieniowo-ściernie należy jak najszybciej pokryć
pierwszą warstwą farby w celu ograniczenia rdzy nalotowej.
W przypadku produktów dwuskładnikowych zalecamy minimalną temperaturę 15°C,
chyba że w kartach produktu podano inaczej. Zachowanie takiej temperatury zapewni
właściwą reakcję pomiędzy dwoma składnikami. Wilgotność względna nie może w
żadnym wypadku przekraczać 85% a temperatura powierzchni musi być co najmniej
o3°C wyższa od punktu rosy.
Podczas nakładania, wysychania bądź utwardzania powłok zadbać o odpowiednią
wentylację.
Pomiędzy nakładaniem kolejnych warstw należy przestrzegać wymagane okresy
schnięcia.
Należy zadbać o to, aby uzyskana została pożądana minimalna grubość warstwy
(zob. rozdział 16. 14 strona 47). Zaleca się, aby przekroczenie grubości warstwy było
ograniczone do maksymalnie 25% dla każdej warstwy. Wymagana grubość warstwy
musi zostać zachowana także na krawędziach, narożach i w miejscach trudno
dostępnych.
Należy stosować wskazany rozcieńczalnik firmy Baril. Stwierdzenie, że zastosowanie
innych rozcieńczalników niż wskazane może powodować sytuacje zagrożenia,
powoduje unieważnienie gwarancji.
Odnośnie wyboru aparatury natryskowej zalecamy użycie urządzeń firmy Airmix i/lub
natrysku elektrostatycznego. Pozwoli to na zwiększenie wydajności o odpowiednio
10% i 25%. Poprawa wydajności zależy od rodzaju obiektu i ustawień.
W związku z wyborem kolorów RAL-9006 i RAL-9007 oraz innych kolorów Aluminium
i/lub Miox należy brać pod uwagę, że w przypadku konieczności miejscowego
nałożenia farby z powodu uszkodzeń za pomocą wałka i/lub pędzla struktura tak
uzyskanej powłoki będzie inna. Konieczne jest zatem uwzględnienie różnicy kolorów.
Składowanie
a.
b.
c.
Składowanie świeżo pomalowanych elementów powinno się odbywać w warunkach
podanych w pkt. 4a.
W przypadku składowania wewnątrz należy chronić powłokę przed rozdmuchiwanym
kurzem i innymi niepożądanymi czynnikami.
Składowanie na zewnątrz jest dozwolone dopiero po pełnym stwardnieniu powłoki z
powodu konieczności ochrony przed deszczem i wilgocią kondensacyjną. W
przypadku niepełnego stwardnienia nałożonych warstw pomalowaną konstrukcję
należy okryć.
2
1.6
Transport
Transport pomalowanych elementów na plac budowy może się odbyć dopiero po
dostatecznym utwardzeniu powłoki.
Podczas transportu i składowania należy zadbać o umieszczenie pomiędzy pomalowanymi
elementami wystarczającej ilości podkładek.
Przy transporcie z warsztatu (malarni) na plac budowy i podczas montażu korzystać ze
stropów pokrytych płótnem.
1.7
Montaż
Stosować śruby i nakrętki pokryte ochronną warstwą metaliczną.
Uszkodzenia mechaniczne powstałe podczas transportu i montażu należy poprawić zgodnie z
zaleceniami odnośnie naprawy i poprawki.
Uszkodzenia mechaniczne powstałe w wyniku zastosowania wkrętów samogwintujących,
nitów wstrzeliwanych itp. nie są objęte gwarancjami.
1.8
Malarz-lakiernik
Osoba aplikująca produkty malarskie firmy Baril winna zapoznać się z pełną specyfikacją
robót malarskich, aktualnymi kartami produktu, kartami danych bezpieczeństwa i ogólnymi
warunkami konserwacji stali firmy Baril Coatings B.V.
Należy stosować wyłącznie produkty w zamkniętych, oryginalnych opakowaniach firmy Baril
opatrzonych wyraźną etykietą producenta.
1.9
Projekty konserwacyjne
Wszystkie specyfikacje techniczne w ramach systemu doradczego B.A.S przewidują
konieczność przeprowadzenia po określonym czasie konserwacji powłok malarskich. Dla
każdego systemu malarskiego stosowanego przy nowo budowanych obiektach zalecany jest
odpowiednio dostosowany system konserwacji. Z punktu widzenia ochrony antykorozyjnej
pierwszą konserwację powłoki malarskiej należy przeprowadzić w chwili, gdy stan powłoki
osiągnął klasę Ri 3 (= 1% powierzchni zaatakowana rdzą) wg ISO 8618-3. Przed
zastosowaniem systemu konserwacji ważne jest, aby dokonać szczegółowego rozpoznania
odnośnie stanu podłoża i klasy klimatycznej, w której projekt się znajduje. Na podstawie
poczynionych obserwacji jest możliwe zaproponowanie odpowiedniego przygotowywania w
celu osiągnięcia optymalnego rezultatu. W przypadku wątpliwości lub niedostatecznego
rozpoznania istniejącej sytuacji (podłoża) zaleca się próbne naniesienie farby w kilku
miejscach (DIN55928) a następnie ocenę uzyskanej powłoki po ustalonym czasie pod kątem
przyczepności i/lub innych aspektów jak np. koloru/połysku itp.
Ze względu na efekt starzenia i wpływ czynników zewnętrznych kolor powłoki w istniejących
projektach może różnić się od koloru pierwotnego.
1.10
Uwagi ogólne
Odnośnie warunków dotyczących przygotowania i zabezpieczania konstrukcji ocynkowanych
ogniowo odsyłamy do niderlandzkiego kodeksu dobrej praktyki NPR 5254 dla przemysłowego
nanoszenia powłok organicznych na stal ocynkowaną ogniowo (system Duplex).
Wobec wszystkich naszych ofert i zawartych z nami umów mają zastosowanie jednolite
warunki sprzedaży farb i farb drukarskich, które są zdeponowane w sekretariacie Sądu
Okręgowego w Amsterdamie.
3
Rozdział 2:
Kontrola i wsparcie
Oferta firmy Baril Coatings nie ogranicza się tylko do doradztwa. Naszym celem jest przedstawienie
kompletnego rozwiązania dla inwestora, architekta, wykonawcy i malarza-lakiernika.
Aby zagwarantować wymaganą trwałość, Baril Coatings oferuje w odniesieniu do poszczególnych
etapów aplikacji możliwość intensywnego wsparcia i kontroli wykonanych prac zgodnie z kodeksem
dobrej praktyki NPR 7452.
Zapytanie w tym zakresie powinno zostać skierowane do firmy co najmniej tydzień przed
rozpoczęciem aplikacji i należy przy tym przedstawić rekomendowany sposób postępowania / system
malarski. Po sprawdzeniu istniejącej rekomendacji dokonuje się w porozumieniu z malarzemlakiernikiem określenia podanych niżej kwestii.
Zgodnie z NPR 7452 rozdział 7 raport kontrolny zawiera następujące opisy i oceny:
§ sposób przygotowania i prawidłową realizację związanych z tym prac
§ sposób aplikacji i realizację związanych z tym prac
§ warunki aplikacji
§ rekomendowany system malarski
§ klasa klimatyczna, w której obiekt zostaje umieszczony
§ użyte produkty firmy Baril i numery partii
§ nałożona grubość warstwy
§ liczba pomiarów
§ rodzaj obiektu
§ zleceniodawca
§ malarz-lakiernik
Lub paragraf
e.
f.
g.
h.
i.
j.
k.
Temat i zakres zastosowania
Odwołania
Warunki wykonania robót malarskich
Materiały malarskie
Wykonanie robót malarskich
Nadzór na robotami malarskimi
Powierzchnie referencyjne
Kontrola i wsparcie przy realizacji ze strony Baril Coatings nie zwalnia malarza-lakiernika z
odpowiedzialności za wykonywane przez niego prace. Powinien on dokładnie zapoznać się z
najnowszymi kartami produktu i ogólnymi warunkami konserwacji stali określonymi przez Baril
Coatings B.V. Firma Baril Coatings nie jest odpowiedzialna za aplikację i okoliczności aplikacji. Na
ostateczną trwałość powłoki mają w dużym stopniu wpływ czynniki leżące poza obszarem, na którym
mamy wpływ, i tym samym wykraczają poza zakres odpowiedzialności Baril Coatings.
Sporządzenie umowy gwarancyjnej jest możliwe, jeżeli zostaną spełnione wszystkie wymogi
określone w zaleceniach.
W przypadku braku kontroli/ sprawozdania z nadzoru gwarancji nie udziela się.
W przypadku ewentualnych reklamacji należy podać numer partii odnośnych produktów. Rozpatrzenie
reklamacji bez tego numeru odniesienia nie będzie możliwe.
Części projektu, które nie są określone w zaleceniu, nie są objęte zakresem ewentualnej gwarancji.
4
Rozdział 3:
Konserwacja
Właściwa i terminowa konserwacja jest niezbędnym wymogiem dla uzyskania optymalnej trwałości
systemu malarskiego. Wybór systemu, który ma zostać zastosowany w celu zabezpieczenia
pomalowanych już powierzchni, jest jednak bardziej skomplikowany niż w przypadku powierzchni
niemalowanych.
Wyboru odpowiedniego systemu konserwacji dokonuje się w oparciu o poniższe kryteria:
§
§
§
§
warunki atmosferyczne oraz
rodzaj istniejącej powłoki,
typ i stan istniejącej powłoki,
rodzaj i typ podłoża.
Ze względu na ryzyko ewentualnego rozmiękczenia i mniejszej przyczepności na farby alkidowe nie
powinno się z reguły nakładać farb epoksydowych, chlorokauczukowych, winylowych lub
poliuretanowych.
Farb na bazie żywic alkidowych nie powinno się nanosić, z uwagi na ryzyko pękania powłoki, na stare
systemy chlorokauczukowe lub winylowe ani na wysokocynkowe farby do gruntowania w przypadku
wystawienia na dużą wilgotność (ryzyko zmydlenia).
Przedstawienie specyfikacji technicznej konserwacji wymaga znajomości tolerancji systemu już
położonego na system konserwacji lub stwierdzenia jej na powierzchni testowej.
Do najważniejszych wad malowania zalicza się:
§
§
§
§
pęknięcia
pęcherzyki
utrata przyczepności
korozja.
Ważne jest, aby w przypadku powstania wad stwierdzić ich przyczynę, zwłaszcza jeżeli wady te
pojawiają się zbyt wcześnie. Konieczne jest wtedy ponowne ustalenie warunków atmosferycznych, co
pozwoli na zalecenie odpowiedniego systemu malarskiego. W przypadku niedostatecznej
przyczepności wadliwe warstwy farby muszą zostać usunięte. Stare, nietknięte warstwy należy
zawsze zetrzeć w celu uzyskania właściwej przyczepności dla nowego systemu malarskiego.
5
Rozdział 4: Korozja
Stal jest materiałem wytrzymałym i łatwym w obróbce, dlatego znajduje różnorodne zastosowanie.
Jednakże jej wadą jest to, że ulega korozji (rdzewieje). Stal składa się przede wszystkim z żelaza.
Ponadto zawiera ona małe ilości węgla, krzemu, manganu, glinu, niklu, chromu, miedzi, molibdenu i
wanadu. Jej skład zależy od przeznaczenia. Od składu stali zależy z kolei jej odporność na korozję.
Materiałem wyjściowym do produkcji elementów stalowych są bloki bądź sztaby, które walcuje się w
wysokiej temperaturze. Podczas chłodzenia w wyniku procesu utleniania się na powierzchni metalu
powstaje tak zwana zgorzelina walcownicza. Płyty metalu pokryte zgorzeliną zanurza się najpierw w
kąpieli trawiennej w celu jej usunięcia, a następnie walcuje w temperaturze pokojowej do uzyskania
wymaganej grubości. Kolejnym etapem jest poddanie płyt obróbce cieplnej w komorze beztlenowej i
pokrycie cienką warstwą oleju.
Jak opisano powyżej, w wysokich temperaturach reakcja stali z tlenem zachodzi stosunkowo szybko.
W temperaturach poniżej 400°C reakcja jest dużo wolniejsza. Zjawisko względnie szybkiej korozji stali
w temperaturze pokojowej spowodowane jest reakcjami chemicznymi z udziałem wody.
Korozja jest zatem niepożądanym elektrochemicznym lub chemicznym naruszeniem mikrostruktury
stali, rozpoczynającym się na jej powierzchni. Może ona być zwalczana na wiele różnych sposobów.
Jedną z najczęstszych metod walki z korozją jest zastosowanie odpowiedniego systemu malarskiego.
System taki umożliwi ochronę powierzchni metalu przed wpływem wilgoci i tlenu, co zapobiega korozji.
Jednocześnie odpowiedni system malarski może mieć duży wpływ na czynniki zmniejszające
szybkość korozji. Względy te sprawiają, że zastosowanie systemu malarskiego w znacznym stopniu
zwiększa wartość metalu poprzez przedłużenie jego trwałości i wyraźną poprawę wyglądu. Należy
przy tym zauważyć, że wpływ na ochronę antykorozyjną systemu malarskiego ma kształt i konstrukcja
zabezpieczanych elementów metalowych.
Wśród czynników mających negatywny wpływ na odporność korozyjną należy wymienić:
§
§
§
§
istnienie ostrych krawędzi i naroży;
miejsca, w których może zbierać się woda i nieczystości;
nieszczelne spawy, pozwalające na wniknięcie wilgoci pod warstwę farby;
szczeliny i miejsca trudno dostępne.
6
4.1
Ochrona metalu
Przedmioty metalowe wystawione na działanie czynników atmosferycznych pokrywają się
rdzą.
W celu uniknięcia powstawania rdzy stosuje się zabezpieczenie powierzchniowe, która
powinna zapewnić ochronę przedmiotu. Stopień tej ochrony powinien być proporcjonalny do
oczekiwanego lub wymaganego okresu eksploatacji danego przedmiotu. Dużą zaletą tego
rodzaju ochrony jest zazwyczaj jednocześnie to, że prowadzi ona do poprawy wyglądu
przedmiotu. Z tych powodów wynikiem zabezpieczenia powierzchniowego jest większa
użyteczność metalu i zwiększenie wartości produktu.
Za punkt wyjścia pozwalający na dokonanie wyboru spośród wielu podobnych systemów
zabezpieczeń przyjęliśmy czynniki związane z użyciem przedmiotów. One bowiem decydują w
znacznym stopniu o tym, na jakie rodzaje wpływów przedmioty zostają narażone.
Najważniejsze czynniki decydujące o wyborze związane są z:
§
§
§
4.2
wymaganym okresem eksploatacji;
wpływem warunków atmosferycznych;
oddziaływaniem mechanicznym.
Wymagany okres eksploatacji
Zabezpieczenie powierzchniowe powinno zapewnić ochronę, która jest dostosowana do
wymaganej w projekcie wytrzymałości czasowej obiektu. Z tego względu elementy o bardzo
długim okresie eksploatacji muszą być poddane wielokrotnej renowacji. Dotyczy to między
innymi konstrukcji stalowych, statków, mostów i elementów elewacji. W przypadku tego
rodzaju dóbr inwestycyjnych należy wybrać ochronę zapewniająca jak najdłuższy okres
eksploatacji.
4.3
Wpływ warunków atmosferycznych
Wpływ warunków atmosferycznych jest kluczowy dla wytrzymałości czasowej systemu
malarskiego.
W przypadku zastosowania na zewnątrz powłoka narażona jest na działanie promieniowania
ultrafioletowego. Ta część światła słonecznego ma szkodliwy wpływ na dużą liczbę spoiw
(binderów). Wpływ ten można w dużej mierze wykluczyć poprzez zastosowanie pigmentów w
kształcie płatków i igieł, takich jak aluminium i blaszkowaty tlenek żelaza (błyszcz żelaza).
4.4
Wilgoć
Stale zmieniająca się wilgotność jest dużym obciążeniem dla systemu malarskiego. Ma ono
miejsce podczas opadów deszczu i podczas dobowych cyklów zmiany temperatury
powodujących pojawianie się wilgoci kondensacyjnej.
4.5
Wpływ korodujący
Duże obciążenie dla systemu malarskiego mogą stanowić także zanieczyszczenia
atmosferyczne. Tego rodzaju zanieczyszczenia są obecne w obszarach przemysłowych i w
klimacie morskim. W chwili obecnej można stwierdzić, że powietrze atmosferyczne we
wszystkich krajach zachodnich jest zanieczyszczone.
7
Rozdział 5:
Usunięcie rdzy, zgorzeliny walcowniczej i zanieczyszczeń
W celu osiągnięcia właściwego rezultatu jest bardzo ważne, aby przed naniesieniem warstw
ochronnych z powierzchni stali usunąć rdzę, zgorzelinę walcowniczą i zanieczyszczenia np.
tłuszczem.
5.1
Rdza
Rdza ze względu na swoją mikroporowatą strukturę gromadzi wiele zanieczyszczeń z
powietrza, które jeszcze dodatkowo wzmacniają proces korozji. Jej usunięcie może wydawać
się łatwe, zwłaszcza z powodu małej stabilności warstwy wierzchniej. Jednakże głębsze
warstwy tak mocno przylegają do powierzchni stali, że do pełnego ich usunięcia, szczególnie
ostatnich drobin rdzy, konieczne jest zastosowanie specjalnie dostosowanych metod pracy.
Całkowite usunięcie rdzy jest niezbędne w celu uniknięcia tzw. rdzy ukrytej, która może
powstać na dalszym etapie zabezpieczania powierzchni i która prowadzi do zniszczenia
warstwy ochronnej.
5.2
Zgorzelina walcownicza
Zgorzelina walcownicza (walcowina) powstaje w wyniku wysokiej temperatury walcowania i
ma barwę od szaroniebieskiej do czarnej. Zgorzelina ta składa się najczęściej z warstw
różnych tlenków żelaza i jest porównywalna do tlenku żelaza, który podczas kucia rozpada się
na łuski (młotowina) lub do zgorzeliny wyżarzeniowej. Zgorzelina walcownicza i młotowina są
wyraźnie grubsze niż zgorzelina wyżarzeniowa i spawalnicza, ponadto różnią się tym, że są
twardsze i mają właściwości podobne do kamienia. Gdyby te powłoki tlenkowe udało się
całkowicie zamknąć, stanowiłyby one doskonałą ochronę metalu. Jednakże ze względu na
powstawanie rys skurczowych nie jest możliwe zachowanie ich szczelności. Jednocześnie
powłoki te w reakcji elektrochemicznej są bardziej szlachetne niż stal, a zatem mogą
powodować korozję stali. Podobnie jak w przypadku rdzy zgorzelina walcownicza musi zostać
całkowicie usunięta. Ponieważ żadna warstwa ochronna nie jest odporna na pozostawione
drobiny rdzy, młotowiny, walcowiny, zgorzeliny wyżarzeniowej i spawalniczej, odpowiednie
oczyszczenie stali w istotnym stopniu wpływa na nakładane później powłoki ochronne.
Usunięcie rdzy i zgorzeliny walcowniczej może się odbyć poprzez:
§
§
§
§
§
§
trawienie
wyżarzanie płomieniowe
czyszczenie mechaniczne
czyszczenie hydrodynamiczne
czyszczenie strumieniem wody pod wysokim ciśnieniem
specjalne metody czyszczenia strumieniowo-ściernego
8
5.3
Trawienie
Trawienie
zwane również wytrawianiem polega na chemicznym usunięciu zgorzeliny
walcowniczej. W przypadku zastosowania kwasu siarkowego lub fosforowego odbywa się to w
wannach podgrzewanych, a w przypadku kwasu solnego w wannie niepodgrzewanej. W tym
celu należy zatem dysponować dużymi kwasoodpornymi zbiornikami (kadziami) do
wytrawiania. Pełna obróbka składa się zawsze z trzech kąpieli, a mianowicie najpierw w jednej
z trzech wymienionych wanien, następnie w wannie z ciepłą wodą dla spłukania resztek
kwasu z powierzchni stali a w końcu w wannie z rozcieńczonym ciepłym roztworem kwasu
fosforowego w celu wytworzenia na stali cienkiej warstwy fosforanu żelaza. Warstwa
fosforanu żelaza opóźnia tworzenie się rdzy i zapewnia lepszą przyczepność dla kładzionych
na nią powłok malarskich. Aby uniknąć gromadzenia się kwasu, elementy konstrukcyjne
poddaje się przed montażem stosownej obróbce. Trawienie w kwasie solnym stosowane jest
przede wszystkim w cynkowniach ogniowych.
5.4
Wyżarzanie płomieniowe
Wyżarzanie płomieniowe ma dosyć dużo wad, z powodu których stosowanie tej metody
pozostaje ograniczone. W wyniku obróbki stali płomieniem acetylenowo-tlenowym zgorzelina
walcownicza ulega nagłemu rozszerzeniu i pęka a rdza odpada na skutek zamiany wilgoci w
parę. Usunięcie w ten sposób całej rdzy nie jest jednak możliwe, tak że metoda ta nadaje się
najwyżej do czyszczenia wstępnego. Trudną do uniknięcia wadą wyżarzania płomieniowego
jest ponadto to, że nagłe mocne podgrzanie stali może spowodować jej skrzywienie.
9
Rozdział 6:
Czyszczenie mechaniczne (strumieniowo-ścierne)
Wyróżniamy trzy metody czyszczenia mechanicznego, a mianowicie:
§
§
§
6.1
czyszczenie pneumatyczne
śrutowanie
czyszczenie hydrodynamiczne
Czyszczenie pneumatyczne
W czyszczeniu pneumatycznym ścierniwo wydmuchiwane jest na metal za pomocą
sprężonego powietrza. Często nazywa się to piaskowaniem, ponieważ w przeszłości jako
ścierniwo używany był piasek. Obecnie stosowane ścierniwa dzieli się ścierniwa
jednokrotnego i wielokrotnego użytku. Z tych pierwszych korzysta się przy obróbce dużych
konstrukcji na wolnym powietrzu. Najlepszym ścierniwem jest korund, który może być
wielokrotnie stosowany. Ze względu na wysoką cenę jego użycie do prac w terenie jest
ograniczone, ponieważ nie można go już odzyskać. Ponadto stosowany jest śrut żeliwny i
staliwny (śrutowanie). Mimo że dostępne są mobilne urządzenia do czyszczenia
strumieniowo-ściernego na przykład przy pracach konserwacyjnych, to przy wznoszeniu
nowych obiektów stosuje się przede wszystkim urządzenia stacjonarne, które są
zainstalowane w firmach zajmujących się ochroną powierzchni metalowych.
6.2
Śrutowanie
Przy tego rodzaju czyszczeniu strumieniowo-ściernym ścierniwo wyrzucane jest z dużą siłą na
powierzchnię metalu za pomocą wirników (łopatek). Urządzenia do śrutowania mogą być
włączone do kompletnych linii obróbki stali, w których duża liczba elementów stalowych
bezpośrednio po śrutowaniu pokrywana jest warstwą gruntującą, zapobiegającą ponownemu
pojawieniu się rdzy. Ponieważ przy śrutowaniu efekt zależy od wagi wyrzucanego materiału,
stosowane są cięższe ścierniwa, na przykład ostrołamane granulki stali lub kulisty śrut,
podczas gdy w kabinach do śrutowania ręcznego używany jest również śrut żeliwny.
6.3
Czyszczenie hydrodynamiczne
W budownictwie czyszczenie hydrodynamiczne (na mokro) nie jest zbyt często stosowane. Na
rynku oferowane są specjalne urządzenia do tego rodzaju obróbki. Metoda ta może być użyta
do mechanicznego czyszczenia stali zarówno nowej jak i starej oraz do szorstkowania
starych, nietkniętych powłok, które należy przygotować do naniesienia nowych warstw farby.
Przy czyszczeniu hydrodynamicznym na metal kierowany jest strumień wody czystej lub z
dodatkiem śrutu. Ze względu na to, że tak oczyszczona powierzchnia stali jest bardzo
wrażliwa na bezpośrednie pokrycie nalotem rdzy, konieczne jest natychmiastowe przejście do
następnego etapu obróbki. Czyszczenie hydrodynamiczne stosowane jest również w
miejscach, w których należy uniknąć tworzenia się pyłu lub w których w związku z
niebezpieczeństwem pożaru i wybuchu nie powinno wytwarzać się iskier.
10
6.4
Czyszczenie strumieniem wody pod wysokim ciśnieniem
Czyszczenie strumieniem wody pod wysokim ciśnieniem różni się od czyszczenia
strumieniowo-ściernego, ponieważ wykorzystuje się w nim energię wody kierowaną na
podłoże pod wysokim ciśnieniem 500 - 2000 bar. Dzięki czyszczeniu wysokociśnieniowemu, z
dodatkiem lub bez dodatku ścierniwa, możliwe jest całkowite oczyszczenie powierzchni stali.
Jednocześnie w przypadku powierzchni już pomalowanych metoda ta pozwala na usunięcie
tylko warstwy uszkodzonej i pozostawienie nietkniętej warstwy podkładowej. Wysokie
ciśnienie strumienia wody umożliwia także usuniecie z powierzchni metalu (niewidocznych)
resztek chlorków i siarczanów.
Technologia czyszczenia wysokociśnieniowego, w praktyce znana pod marką handlową
„HydroJetting”, zyskuje coraz większe zainteresowanie.
6.5
Specjalne metody czyszczenia strumieniowo-ściernego
Spośród wielu różnych specjalnych metod czyszczenia strumieniowo-ściernego większość
znajdowała dotychczas jedynie ograniczone zastosowanie. Metody specjalne mogą być
pogrupowane w następujący sposób:
§ wilgotne czyszczenie strumieniowo-ścierne w celu uniknięcia pyłu
§ czyszczenie strumieniowo-ścierne ścierniwem ocynkowanym, pozwalające na
jednoczesną konserwację
§ czyszczenie strumieniowo-ścierne i fosforanowanie w jednym cyklu obróbki
§ czyszczenie strumieniowo-ścierne z użyciem płomienia w celu jednoczesnego suszenia
§ czyszczenie strumieniowo-ścierne wodą pod wysokim ciśnieniem bez ścierniwa
§ czyszczenie strumieniowo-ścierne i jednoczesne nanoszenie
§ czyszczenie strumieniowo-ścierne cząsteczkami lodu
6.6
Normy dotyczące czyszczenia strumieniowo-ściernego
Zważywszy na ogromną różnorodność ścierniw i metod czyszczenia jest zrozumiałe, że
istnieją określone wymogi, które powinny być przestrzegane. Wymogi te są przy tym mocno
uzależnione od obróbki następującej po oczyszczeniu, nawet jeśli jest to zazwyczaj
malowanie. Istnieje kilka stosunkowo odmiennych od siebie norm. W Holandii czyszczenie
strumieniowo-ścierne wykonywane jest w większości przypadków zgodnie z normą ISO.
Oprócz norm dotyczących oczyszczania istnieją również normy dotyczące odrdzewiania
ręcznego. Ponieważ najczęściej stosowaną normą w Holandii jest norma ISO, zostanie ona tu
dokładnie przedstawiona. Norma ISO (The International Organization for Standardization)
dostępna jest w Niderlandzkim Instytucie Normalizacyjnym (Nederlands
Normalisatie
Instituut).
6.7
ISO-8501-1:1988
ISO-8501-1:1988, stopnie skorodowania podłoży stalowych i normy przygotowania tych
podłoży poprzez nałożenie farb (antykorozyjnych). Norma ta została sporządzona przez
Szwedzki Instytut Badań nad Korozją przy współpracy z American Society for Testing and
Materials (ASTM) oraz Steel Structures Painting Council (SSPC). W normie zawarte są
specyfikacje dotyczące przygotowania powierzchni przed nakładaniem farb. Zakres tej normy
dotyczy: powierzchni stali walcowanej na gorąco podzielonej na cztery stopnie skorodowania
(A, B, C i D). Te same powierzchnie przygotowane według dwóch norm jakościowych poprzez
zeskrobanie ręczne i szczotkowanie mechaniczne, szlifowanie itd. (St 2 i St 3). Te same
powierzchnie przygotowane według czterech norm jakościowych poprzez czyszczenie metodą
strumieniowo-ścierną przy użyciu różnych ścierniw (Sa 1, Sa 2, Sa 21 i Sa 3).
11
Rozdział 7:
7.1
Normy dotyczące przygotowania
Czyszczenie ręczne i szczotką metalową
Przyjmuje się, że przed tą czynnością powierzchnia stalowa została oczyszczona z brudu i
tłuszczu a najgorszą rdzę usunięto poprzez odbicie młotkiem.
St 2
Gruntowne czyszczenie ręczne, szczotką metalową i z wykorzystaniem narzędzia z
napędem mechanicznym, czyszczenie papierem ściernym itd. W wyniku tej obróbki na
powierzchni nie może występować słabo przylegająca zgorzelina walcownicza, rdza i obce
zanieczyszczenia. Na koniec powierzchnię odkurza się za pomocą odkurzacza, suchego
sprężonego powietrza lub czystej szczotki. Powierzchnia powinna wykazywać lekki metaliczny
połysk. Jej wygląd powinien odpowiadać zdjęciu oznaczonemu symbolem St 2.
St 3
Bardziej gruntowne czyszczenie ręczne, szczotką metalową i z wykorzystaniem
narzędzia z napędem mechanicznym, czyszczenie papierem ściernym itd. Czynności takie,
jak dla St 2, z tą różnicą, że należy je wykonywać dużo bardziej gruntownie. Po odkurzeniu
powierzchnia powinna wykazywać wyraźny metaliczny połysk. Jej wygląd powinien
odpowiadać zdjęciu oznaczonemu symbolem St 3.
7.2
Odrdzewianie za pomocą obróbki strumieniowo-ściernej
Przyjmuje się, że przed tą czynnością powierzchnia została oczyszczona z brudu i tłuszczu a
najgorszą rdzę usunięto poprzez odbicie młotkiem.
12
Sa 1
Zgrubna obróbka strumieniowo-ścierna. Słabo przylegająca zgorzelina walcownicza,
rdza i obce zanieczyszczenia muszą zostać usunięte.
Sa 2
Gruntowna obróbka strumieniowo-ścierna. Prawie cała zgorzelina walcownicza, rdza i
obce zanieczyszczenia muszą zostać usunięte.
Sa 21 Bardziej gruntowna obróbka strumieniowo-ścierna. Zgorzelina walcownicza, rdza i
obce zanieczyszczenia muszą zostać usunięte do tego stopnia, że pozostają jedynie ślady
zanieczyszczeń w postaci zaciemnień w kształcie plam lub pasków.
Sa 3
Obróbka strumieniowo-ścierna do stali wzrokowo czystej. Zgorzelina walcownicza,
rdza i obce zanieczyszczenia muszą zostać całkowicie usunięte.
Dla Sa 1, Sa 2, Sa 21 i Sa 3 konieczne jest także: końcowe odkurzenie za pomocą
odkurzacza, suchego sprężonego powietrza lub czystej szczotki. Wygląd powierzchni
powinien odpowiadać zdjęciu w normie.
13
Rozdział 8:
Szlifowanie podłoży i powłok malarskich papierem ściernym
Przygotowanie podłoża do malowania poprzez obróbkę papierem ściernym.
Do obróbki papierem ściernym stosowany jest papier grubo i drobnoziarnisty ewentualnie z
wykorzystaniem różnego rodzaju szlifierek.
8.1
Po co szlifować?
Szlifowanie konieczne jest z różnych powodów, na przykład, aby:
§
§
§
8.2
wygładzić i wyrównać podłoża chropowate, nierówności, nałożoną szpachlę,
spawy itp.;
przeszorstkować stare warstwy farby i podłoża w celu uzyskania
lepszej przyczepności;
usunąć rdzę.
Jaką wybrać szlifierkę?
Wybór rodzaju szlifierki zależy od kształtu obrabianego obiektu, materiału, z którego jest
wykonany, i stanu jego przygotowania.
Rodzaje szlifierek
Rotacyjna
- Okrągła
- Szorstkowanie betonu i powierzchni
murowanych
Rotacyjno-oscylacyjna
- Okrągła
Wibracyjna
- Okrągła
- Prostokątna
- Trójkątna
- Trójkątna zaokrąglona
Czynność/ szlifowanie
- Odrdzewianie
- Usuwanie starych warstw farby i lakieru
- Stare warstwy farby
- Farby gruntujące i nawierzchniowe
- Po obróbce strumieniowo-ściernej
- Stare warstwy farby
- Stare warstwy farby
- Farby gruntujące i nawierzchniowe
Szlifierki, stopa mocująca i papier ścierny tworzą system obróbki ściernej. Papier ścierny
może być mocowany do stopy za pomocą zacisków, poprzez zastosowanie papieru
samoprzyczepnego lub papieru z mocowaniem rzepowym.
Przy obróbce ściernej zaleca się stosowanie środków ochrony osobistej w postaci masek
przeciwpyłowych. Oprócz tego niekorzystne tworzenie się pyłu może zostać ograniczone
poprzez zastosowanie szlifierek zasysających pył lub systemów odpylających z oddzielnymi,
specjalnymi odkrzurzaczami.
14
8.3
Jaką dobrać ziarnistość materiału ściernego?
W poniższej tabeli podajemy, jaki materiał ścierny powinien być stosowany dla określonej
obróbki.
Podłoże
Usuwanie starych warstw farby
80-120
Usuwanie rdzy
60-120
Czysta stal
Stal ocynkowana ogniowo
Stal ocynkowana metodą
Sendzimira
Beton i powierzchnie
murowane
Tworzywa sztuczne
Płyty
8.4
Rodzaj materiału ściernego
120
280 Scotch Brite, Hamat
280 Scotch Brite, Hamat
Fiber 24-36/P 16-P1 20
Scotch Brite typ A czerwony, Hamat
czerwony
Scotch Brite typ A
Szlifowanie ręczne
Ten rodzaj przygotowania podłoża jest bardzo pracochłonny i na pewno nie można go zaliczyć
do łatwych. Ponadto szlifowanie ręczne często nie zapewnia uzyskania chropowatości w
każdym miejscu obrabianej powierzchni, przez co przyczepności farby nie jest wszędzie taka
sama. Uzyskany rezultat można zaakceptować, ale lepszym wyborem jest szlifowanie
mechaniczne. Odnośnie szlifowania ręcznego stosują się te same wytyczne, jak dla
szlifowania mechanicznego.
15
Rozdział 9:
Przygotowanie podłoża
9.1
Stal
9.1.1
Stal walcowana na gorąco
Powierzchnia stali walcowanej na gorąco ma dwie cechy charakterystyczne, które wywierają
negatywny wpływ na zastosowanie systemu powlekania:
§
zgorzelina walcownicza i rdza
Usuwanie tych produktów odbywa się w większości przypadków za pomocą obróbki
strumieniowo-ściernej.
Czyszczenie stali za pomocą obróbki strumieniowo-ściernej jest znaną i sprawdzoną w
praktyce technologią, pozwalającą na uzyskanie najwyższej jakości podłoża pod stosowany
później na nie system powlekania.
Najczęściej stosowany w praktyce stopień czystości podłoża Sa wywodzi się ze stopnia Sa 3
(jednolito metaliczna), który nie we wszystkich warunkach jest możliwy do uzyskania. Poza
tymi stopniami czystości w normach określone są także stopnie Sa 2 i 1 z większą tolerancją
zanieczyszczenia podłoża.
9.1.2
Stal walcowana na zimno
Stal walcowana na zimno, zwana również „białą”, ma zazwyczaj postać cienkich elementów i
blachy. W odróżnieniu do stali walcowanej na gorąco na jej powierzchni nie występuje
zgorzelina walcownicza.
W celu uniknięcia rdzy powierzchnia materiału pokrywana jest cienką warstwą oleju.
Przygotowanie do pokrycia systemem powlekania polega na zastosowaniu obróbki
chemicznej. Tego rodzaju przygotowanie może się odbyć w szeregu wanien lub w tunelu
natryskowym, mowa jest wtedy o procesie przemysłowym.
Stosuje się dwa rodzaje fosforanowania: fosforanowanie cynkowe i żelazowe, przy czym
fosforanowanie cynkowe zapewnia lepsze właściwości antykorozyjne niż żelazowe.
9.2
Stal ocynkowana
9.2.1
Stal ocynkowana ogniowo
Cynkowanie ogniowe powstało w zasadzie jako metoda konserwacji, której trwałość powinna
odpowiadać oczekiwanemu ekonomicznemu okresowi eksploatacji obiektów. W obecnych
warunkach niekorzystnych wpływów atmosferycznych warstwa cynku ulega jednak szybkiej
degradacji i wymaga dodatkowej ochrony.
W tym celu stworzono pewną liczbę systemów powlekania, przy których konieczne jest
przygotowanie już ocynkowanego podłoża dla uzyskania optymalnej przyczepności.
16
9.2.2
Obróbka chemiczna
Fosforanowanie, sześciowartościowe chromianowanie żółte lub
przeprowadzane skutecznie w szeregu wanien procesowych,
ograniczoną długość tych wanien technologia ta nadaje się
ograniczonych wymiarach. Inną możliwością jest wykonanie
natryskowym.
9.2.3
obróbka bezchromowa są
jednakże ze względu na
jedynie dla materiałów o
takiej obróbki w tunelu
Obróbka mechaniczna
Obróbka mechaniczna polego na poddaniu powierzchni działaniu strumienia z bezwładnym
ścierniwem pod niskim ciśnieniem i przy zachowaniu odpowiedniej odległości. Jest to
najlepsza metoda dla dużych konstrukcji stalowych. Uzyskiwana w tym przypadku
chropowatość powierzchni sprzyja przyczepności powłoki.
9.3.
Stal metalizowana natryskowo cynkiem
Metalizowanie natryskowe (natryskiwanie cieplne) cynkiem jest procesem, w którym na
podłoże stalowe, oczyszczone strumieniowo ściernie do Sa 3 (jednolite metaliczne),
natryskiwany jest roztopiony cynk w postaci drobnego pyłu.
Naniesiona warstwa cynku ma szorstką strukturę i grubość zazwyczaj w granicach od 40 do
60 mikrometrów.
Właściwości ochronne warstwy cynku są, ze względu na jej porowatość, bardzo ograniczone,
chyba że naniesiona zostanie dodatkowa warstwa wykańczająca.
Natryskiwany cieplnie cynk powinien zatem być uważany za dobrą reakcyjną warstwę
gruntującą.
Wymaga ona jednak szybkiego zabezpieczenia za pomocą odpowiedniego systemu
powlekania.
9.3.1
Cynkowanie metodą Sendzimira
W zautomatyzowanym procesie cynkowania ogniowego metodą Sendzimira na powierzchni
stali powstaje warstwa cynku o grubości 20 -25 mikrometrów. Ze względu na stosunkowo
niewielką grubość jej właściwości ochronne są ograniczone. Wskazane jest zatem, zwłaszcza
w przypadku zastosowania na zewnątrz, zabezpieczenie za pomocą odpowiedniego systemu
powlekania.
W większości przypadków stal cynkowana metodą Sendzimira jest
chromianowana za pomocą powłoki z sześciowartościowego chromu i
zastosowanie metody odtłuszczania parą. Zamontowane już blachy dachowe
mogą być przygotowane poprzez oczyszczenie parą i metodą strumieniowomokro.
9.3.2
dodatkowo
wystarcza
i fasadowe
ścierną na
Cynkowanie elektrolityczne (zincor)
W procesie elektrolizy stal pokryta zostaje warstwą cynku o grubości od 5 do 10 mikrometrów.
Po elektrolizie przeprowadza się obróbkę następczą i uzyskuje gładką i szczelną
powierzchnię. Przed nałożeniem powłoki malarskiej wskazane jest odtłuszczenie w szeregu
wanien lub tunelu natryskowym albo odtłuszczenie alkaliczne lub parą.
17
9.3.3
Aluminium
Produkty aluminiowe są bardzo różnorodne, ponieważ powstają ze stopu aluminium z innymi
metalami (jak miedź, mangan, cynk i magnez) dodawanymi w różnych proporcjach w celu
uzyskania pożądanych właściwości. Bardzo szybko na powierzchni aluminium wytwarza się
powłoka tlenkowa, która ma negatywny wpływ na przyczepność nakładanej farby. Dlatego też
jej usunięcie ma bardzo istotne znaczenie.
Mając na uwadze wysokie wymogi stawiane przed konserwacją, przygotowanie do pokrycia
powłoką malarską powinno zostać wykonane bardzo dokładnie.
Przygotowanie podłoża do malowania odbywa się w szeregu wanien, w których dokonuję się
kolejno: odtłuszczenia, wytrawiania, chromianowania lub obróbki bezchromowej oraz
pasywacji, a między tymi procesami - spłukiwanie.
Krystaliczna powłoka chromowa lub powłoka bezchromowa o grubości kilku mikronów
zapobiegają dalszemu tworzeniu tlenku aluminium i zapewniają dobrą przyczepność dla
nanoszonej na nie powłoki.
9.3.4
Beton
Konserwacja obiektów betonowych za pomocą systemu powlekania może być konieczna z
wielu różnych powodów. Jednakże malowanie tych powierzchni wymaga zapoznania i
uporania się z całkowicie innymi zagadnieniami niż w przypadku stali i metali.
§
§
§
§
słabo przylegające fragmenty betonu;
alkaliczność;
wilgotność;
mleczko cementowe.
Wszystkie te czynniki mają negatywny wpływ na sukces konserwacji i są powodem, dla
którego do każdego obiektu należy podejść z uwzględnieniem jego specyficznych warunków
po to, aby określić właściwy zakres prac przygotowawczych i odpowiedni system powlekania.
W przypadku nowego betonu przed naniesieniem powłoki malarskiej należy z reguły odczekać
3 do 6 miesięcy do czasu, gdy alkaliczność i wilgotność (maksymalnie 4%) osiągną
dopuszczalny poziom. W sektorze konstrukcji betonowych (mosty i wiadukty) za punkt wyjścia
przy przygotowaniu przyjmuje się zazwyczaj obróbkę strumieniowo-ścierną.
18
Rozdział 10: Ogólne informacje odnośnie wykańczania podłóg
Do wykańczania podłóg wykorzystuje się szeroką gamę produktów i materiałów, takich jak kamień
naturalny, podwójnie wypalane płytki podłogowe, terakotę, linoleum, winyl, wykładziny itd. Możliwe jest
również wykończenie za pomocą mniej lub bardziej płynnych tworzyw sztucznych. W ramach oferty
produkcyjnej firmy Baril omówiona tu zostanie tylko ta druga możliwość.
10.1
Wymagania dotyczące podłóg
Sposoby wykończenia powinny zostać dostosowane do specyficznych właściwości podłoża,
jednakże zanim przystąpi się do nakładania powłoki wykończeniowej konieczne jest spełnienie
kilku warunków, a mianowicie:
10.2
§
podłoże musi być wolne od tłuszczu, czyste i suche. Oznacza to, że dla zapewnienia
dobrej przyczepności powłoki wykończeniowej wszelkie obce zanieczyszczenia
muszą zostać usunięte. W stosownych przypadkach konieczne zatem będzie
oczyszczenie podłoża lub ewentualnie jego obróbka wstępna.
§
podłoże musi być mechanicznie „stabilne”. Oznacza to, że wytrzymałość powierzchni
nie może lub tylko w niewielkim stopniu może odbiegać od przeciętnej. Jest to
konieczne dla zagwarantowania trwałości przyczepności, zwłaszcza w przypadku
obciążeń mechanicznych i termicznych. Spełniając ten wymóg, uniknie się
odpryskiwania powłoki wraz z częścią podłoża.
§
należy w jak największym stopniu zapobiec kapilarnemu podciąganiu wilgoci. W
przypadku nowych podłóg betonowych można tego uniknąć wylewając beton na folię
wodoszczelną.
wilgotność podłóg betonowych w momencie nanoszenia powłoki nieprzepuszczającej
pary wodnej nie może przekraczać 3%.
Przygotowywanie podłogi
Aby zapewnić właściwe pokrycie warstwą wykańczającą, podłogę można przygotować w
sposób fizyczny, chemiczny i mechaniczny. Wybór jednej z tych możliwości lub ich kombinacji
będzie podyktowany stopniem i rodzajem zanieczyszczenia podłoża, jego stabilnością i
rodzajem.
Czyszczenie fizyczne polega na zastosowaniu środków rozcieńczających/usuwaczy do farb i
resztek kleju. Przez obróbkę chemiczną rozumiemy usuwanie wszelkich rodzajów
zanieczyszczeń za pomocą neutralnych, kwaśnych lub zasadowych środków czyszczących
stosowanych samodzielnie lub w kombinacji. Zalicza się do niej także wytrawianie podłoża
(kwasem), które, na skutek zwiększenia porowatości powierzchni, prowadzi do uzyskania
lepszej przyczepności. Przygotowanie podłoża w sposób mechaniczny polega na jego
obróbce ściernej, frezowaniu lub zwiększeniu jego chropowatości, w wyniku czego z podłoża
usunięta zostaje zanieczyszczona lub miękka warstwa górna. Stosuje się obróbkę papierem
ściernym, obróbkę metodą strumieniowo-ścierną za pomocą wody pod bardzo wysokim
ciśnieniem, śrutu (na sucho) lub piasku (na mokro).
19
10.3
Podłogi betonowe
Jeżeli chodzi o nowe podłogi betonowe, konieczne jest usunięcie mleczka cementowego za
pomocą na przykład lekkiej (bezpyłowej) obróbki strumieniowo-ściernej, usuwacza nalotu
cementowego lub specjalnych kwaśnych preparatów czyszczących. Szczelna, twarda
powierzchnia betonu wykończonego monolitycznie powinna, w zależności od rodzaju
wykończenia, zostać poddana obróbce w lekki sposób zwiększającej jej chropowatość w celu
zwiększenia przyczepności farby. Wszystkie wymienione powyżej metody przygotowania są
dopuszczalne również w odniesieniu do starych, zanieczyszczonych lub uszkodzonych podłóg
betonowych, przy czym to, jaka metoda zostanie wybrana, decyduje o stopniu utraty grubości
warstwy nawierzchniej. Rysy w podłodze mogą mieć różne przyczyny i muszą zostać bliżej
zbadane w celu ustalenia, czy wskazane byłoby wykonanie na przykład zastrzyków lub
dylatacji.
10.4
Wykończenie
Zanim możliwe będzie dokonanie wyboru rodzaju i grubości powłoki wykańczającej konieczna
jest ocena kilku ważnych kryteriów, a mianowicie:
§ jakiemu obciążeniu zostanie poddana powłoka
§ jakie stawia się wymagania estetyczne
§ jakiej oczekuje się szorstkości
§ jaki jest rodzaj podłoża.
Obciążenia chemiczne określają wybór rodzaju tworzywa sztucznego i minimalną grubość
systemu powłokowego. Obciążenia mechaniczne, ale także termiczne, decydują o wymaganej
grubości, jak również twardości systemu, która jest jednocześnie uzależniona od podłoża.
Ze względu na dużą swobodę łączenia stosowanych spoiw (binderów) wybór systemów
powłokowych dla podłóg betonowych jest prawie nieograniczony. Dostępne są systemy
rozpuszczalnikowe, niskorozpuszczalnikowe, bezrozpuszczalnikowe i akrylowe, masy
samorozlewne, środki impregnujące itd. Można także zastosować farby schnące fizycznie.
Produkty rozpuszczalnikowe, niskorozpuszczalnikowe, bezrozpuszczalnikowe lub wodo
emulgowane różnią się między sobą mocno zarówno wymogami i możliwościami odnośnie
stosowania, jak i właściwościami chemicznymi i mechanicznymi. Mają jednak jedną cechę
wspólną: prawie zawsze dla uzyskania ostatecznie oczekiwanego produktu konieczna jest
reakcja chemiczna. Ponieważ zazwyczaj musi ona być wywołana w miejscu aplikacji, duża
część tych produktów dostarczana jest w wielu składnikach.
Istnieje możliwość uzyskania dużej ilości kolorów powłok wykańczających, które nie będą
ulegać kredowaniu, przebarwieniu i będą odporne na zarysowania i ścieranie. Możliwe jest
wykonanie powłoki o dokładnie ustalonej szorstkości przez posypanie minerałami odpornymi
na ścieranie lub poprzez zintegrowanie w (cienkiej) warstwie górnej środków
antypoślizgowych.
20
10.5
Epoksydy (EP)
Spoiwa epoksydowe wytwarza się z żywic epoksydowych i utwardzaczy aminowych. W
standardowych wykonaniach są często twardo-ciągliwe, mają dobrą odporność chemiczną i
na ścieranie. Wykazują doskonałą przyczepność do większości podłoży mineralnych. Pod
wpływem warunków zewnętrznych mają skłonność do kredowania. W odniesieniu do czasu
reakcji/utwardzenia należy uwzględnić silne wytwarzanie ciepła, w wyniku którego grubsze
warstwy mogą okazać się problematyczne z uwagi na skurcz. Również na innych podłożach
przyczepność produktów epoksydowych jest doskonała, tak że mogą one być używane
zarówno jako powłoki gruntujące, jak i wykańczające. Niektóre osoby wykazują wrażliwość na
określone rodzaje związków epoksydowych, przez co może u nich wystąpić podrażnienie
skóry. Właściwy wybór spoiwa i niestosowanie określonych reaktywnych rozpuszczalników i
rozcieńczalników może temu w dużym stopniu zapobiec. Z tego względu ważna jest także
higiena przy aplikacji.
10.6
Poliuretan (PU)
Poliuretany otrzymuje się z polioli (alkoholi cukrowych) i izocyjanianów. Ze względu na
ogromną liczbę polioli, utwardzaczy i substancji pomocniczych różnorodność spoiw
poliuretanowych jest dużo większa niż epoksydowych. Ich przyczepność do różnego rodzaju
podłoży jest często wyśmienita. Podłogi betonowe doskonale nadają się do wykończenia
poliuretanem. Możliwe jest uzyskanie powłok bardzo odpornych chemicznie, a przy tym
nieżółknących, o nadzwyczajnej odporności na warunki atmosferyczne, błyszczących i
matowych. Dostępne są także produkty o bardzo wysokiej odporności na ścieranie. Czasy
reakcji można regulować przez zastosowanie przyspieszaczy.
Mimo że przy aplikacji produktów poliuretanowych dochodzi do mniejszej liczby reakcji
uczuleniowych niż przy spoiwach epoksydowych, to jednak także i tu należy ściśle
przestrzegać przepisów dotyczących wentylacji i higieny.
21
Rozdział 11: Warunki atmosferyczne
11.1
Warunki atmosferyczne
Opis:
Metoda:
Kategoria
Zdolność środowiska do powodowania korozji.
ISO12944-2/NPR 7452
Korozyjność
Wewnątrz
Na zewnątrz
stopień agresywności
Budynki ogrzewane z neutralnym
klimatem wewnętrznym (biura,
sklepy, szkoły, hotele, centra
dystrybucyjne, hale magazynowe).
C1
bardzo niski
C2
niski
C3
średni środowisko mało
agresywne wewnątrz!
C4
wysoki środowisko średnio
agresywne na zewnątrz!
Zakłady chemiczne, pływalnie,
stocznie.
Obszary przemysłowe i przybrzeżne o
umiarkowanym zasoleniu.
C5-I
bardzo wysoki, morski
agresywne środowisko
morskie na zewnątrz!
nie dotyczy.
Obszary przemysłowe o wysokiej
wilgotności i agresywnej atmosferze.
C5-M
bardzo wysoki, morski
agresywne środowisko
morskie na zewnątrz!
nie dotyczy.
Obszary przybrzeżne i oddalone od
brzegu w głąb morza o dużym
zasoleniu.
Zanurzenie w wodzie słodkiej.
Zanurzenie w wodzie słodkiej.
Im1
Nieogrzewane budynki w których
może wystąpić kondensacja
(składy, magazyny, hale
sportowe).
Hale produkcyjne o wysokiej
wilgotności i częściowo
zanieczyszczonym powietrzu
(zakłady przetwórstwa
spożywczego, pralnie, browary,
mleczarnie).
nie dotyczy.
Głównie tereny wiejskie z małym
stopniem zanieczyszczenia powietrza.
Miasta i obszary przemysłowe,
umiarkowane zanieczyszczenie
dwutlenkiem siarki. Obszary
przybrzeżne o niskim zasoleniu.
Instalacje rzeczne itp.
Im2
Zanurzenie w wodzie morskiej lub
lekko zasolonej.
Zanurzenie w wodzie morskiej.
Śluzy portowe, części mostów itp.
Im3
Niedostępne.
Zanurzenie w gruncie. Podziemne
zbiorniki, pale stalowe itp.
22
Rozdział 12: Aplikacja
12.1
Uwagi ogólne
Produkty w asortymencie mogą być nanoszone z wykorzystaniem większości urządzeń
natryskowych. Ponadto pewna liczba produktów może być nanoszona za pomocą wałka. W
tym rozdziale zaprezentowany zostanie przegląd najczęściej używanego sprzętu
natryskowego. Poniżej podany zostanie krótki opis zasad, na których opiera się działanie tych
urządzeń.
Omówione zostaną następujące techniki aplikacji:
§
§
§
§
§
§
§
§
12.2
natryskiwanie pneumatyczne (powietrzne);
natryskiwanie Airless;
natryskiwanie Airmix;
natryskiwanie na gorąco;
Natryskiwanie elektrostatyczne;
natryskiwanie materiałów dwuskładnikowych;
natryskiwanie HVLP;
pędzel i wałek.
Natryskiwanie pneumatyczne (powietrzne)
Ta metoda nakładania farby istnieje już od bardzo dawna. Zasada działania jest stosunkowo
prosta i pozostaje taka sama pomimo ciągłego technicznego udoskonalania urządzeń ją
wykorzystujących. Natryskiwanie pneumatyczne, zwane też powietrznym, polega na
wstrzykiwaniu farby w silny strumień powietrza. Pistolet natryskowy z kubkiem dolnym lub
górnym nadaje się zwłaszcza do mniejszych prac i/lub do prac z częstą zmianą kolorów.
Pistolet z pojemnikiem dolnym, o większej pojemności, umożliwia dłuższą pracę bez
konieczności dolewania. Do dużych powierzchni można zastosować pistolet podłączony do
źródła sprężonego powietrza wyposażony w osobny zasobnik farby o pojemności od 2 do 300
litrów.
Aby uzyskać dobry rezultat za pomocą tej techniki ważne jest zapewnienie odpowiedniej
lepkości farby. Strata farby na skutek tzw. overspray (mgły) jest w tej metodzie duża.
Większość produktów Baril Coatings może być aplikowana za pomocą natryskiwania
pneumatycznego. W każdej karcie technicznej produktu w punkci „informacja odnośnie
stosowania” podana jest wytyczna odnośnie lepkości farby. W tej metodzie natryskowej
grubość warstwy nakładanej za jednym cyklem roboczym nie może być duża.
12.3
Natryskiwanie Airless
W celu sprostania potrzebie większej wydajności produkcji i nakładania grubszej warstwy
farby w jednym cyklu roboczym opracowane zostało natryskiwanie Airless. W metodzie tej
farba rozpylana jest bez pomocy sprężonego powietrza (stąd nazwa) pod wpływem
wysokiego ciśnienia, wyrzucającego ją przez otwór dyszy. Airless może być stosowane do
dużej części asortymentu produktów. W każdej karcie technicznej produktu w punkcie
„informacja odnośnie stosowania” podane jest, jaką lepkość farby należy ustawić dla aplikacji
metodą Airless. Metoda ta może być stosowana dla lakierów poliuretanowych, jednakże
zalecana jest w ich przypadku pewna ostrożność co do grubości warstwy. Jeżeli w jednym
cyklu roboczym nałoży się zbyt grubą warstwę, spowoduje to tworzenie się pęcherzyków
(zamkniętego powietrza) i pienienie oraz lekkie zmatowienie powłoki, czyli zmniejszenie jej
połysku.
23
12.4
Natryskiwanie Airmix
Natryskiwanie Airmix jest z zasady takie samo jak Airless. Jedyną różnicą jest to, że
wykorzystywane jest w nim także sprężone powietrze. Technikę tą nazywa się również
natryskiwaniem wspomaganym powietrzem. Zastosowanie jej wymaga doprowadzenia farby
za pomocą pompy airless do ciśnienia ok. 50 bar. Podczas aplikacji dochodzi do tego jeszcze
1-1,5 bar sprężonego powietrza, stosowanego w celu uzyskania lepszego wzoru
natryskiwania. Informacje odnośnie stosowania tej metody są również podane w karcie
technicznej produktu. Uzyskiwana za pośrednictwem Airmix grubość warstwy w jednym cyklu
roboczym jest mniejsza niż przy Airless. Metoda ta pozwala na lepszą aplikację lakierów
poliuretanowych, a tym samym na uzyskanie optymalnego rezultatu.
12.5
Natryskiwanie na gorąco
Natryskiwanie na gorąco stosowane jest w połączeniu z natryskiwaniem Airless i Airmix.
Technika ta nadaje się przede wszystkim do sztywniejszych produktów, które po nałożeniu
muszą mieć określoną grubość warstwy. W metodzie tej farba jest podgrzewana do
temperatury 40-70 °C w celu uzyskania właściwej lepkości aplikacyjnej. W efekcie nie jest
konieczne jej rozcieńczanie. Podgrzewanie odbywa się w bloku grzewczym (tzw. hot airless),
który jest podłączony do urządzenia Airless lub Airmix.
12.6
Natryskiwanie elektrostatyczne
Metoda ta bazuje na zjawisku przyciągania się cząsteczek o przeciwnym ładunku. Rozpylona
sprężonym powietrzem lub pod wpływem wysokiego ciśnienia farba zostaje naładowana za
pomocą elektrody negatywnie a następnie jest natryskiwana na pozytywnie uziemiony
przedmiot.
Przyciągane przez powierzchnię cząsteczki farby osiadają również po drugiej stronie
przedmiotu, dzięki czemu, zwłaszcza przy pracy w terenie, jej strata jest dużo mniejsza. W
przypadku niektórych przedmiotów o niewygodnych kształtach, np. wykonanych z drutu lub
rur, wystarcza wykonanie natryskiwania tylko z jednej strony.
12.7
Natryskiwanie materiałami dwuskładnikowymi
Dzięki stałemu doskonaleniu produktów niskorozpuszczalnikowych i bezrozpuszczalnikowych,
które są często oferowane jako dwuskładnikowe, ta metoda aplikacji zyskuje coraz większą
popularność. Lakier bazowy i utwardzacz są doprowadzane we właściwych proporcjach
oddzielnymi rurkami i mieszane w lub przed pistoletem. Aplikacja odbywa się metodą
pneumatyczną lub Airless, ewentualnie z podgrzaniem.
12.8
Natryskiwanie HVLP
W branży malarskiej natryskiwanie HVLP (High Volume Low Pressure, czyli duża objętość
przy niskim ciśnieniu) stosowane jest już od dłuższego czasu. Przy rozpylaniu pistoletem
HVLP powstająca mgła jest mniejsza niż w przypadku tradycyjnego pistoletu na sprężone
powietrze. Na skutek dużej objętości powietrza cząsteczki farby w wychodzącym strumieniu
są większe i na powierzchni obiektu osiada więcej farby. Rezultat końcowy zastosowania
metody HVLP nie jest taki sam jak przy natryskiwaniu przy pomocy sprężonego powietrza. Nie
mniej jednak mniejsze rozpylenie nie jest widoczne przy natryskiwaniu powierzchni
otynkowanych. Takie „grubsze” rozpylenie nie jest również niekorzystne w przypadku użycia
lakierów półmatowych lub matowych.
24
12.9
Pędzel i wałek
Nakładanie farby za pomocą pędzla jest metodą znaną każdemu. Jest ona przy tym metodą
pracochłonną. Szybsze naniesienie warstwy farby uzyskuje się przy użyciu rolek. Metoda ta
nadaje się przede wszystkim do pokrywania dużych i płaskich powierzchni. Malując rolką
należy jednak pamiętać, aby naniesiona warstwa farby miała wystarczającą grubość. Aby
uzyskać dobry rezultat, należy użyć specjalnego rozcieńczalnika. Zalecany rozcieńczalnik jest
wskazany w karcie technicznej produktu.
12.10
Wady metod natryskiwania
W odniesieniu do każdej metody natryskiwania istnieją specyficzne i specjalne wskazówki dla
uzyskania najlepszego rezultatu. Nie mniej jednak może się zdarzyć, że wzór natryskanej
powłoki i wygląd farby nie są takie, jak się oczekiwało.
Wady
Przyczyna
Tworzenie się pasm
Za niskie ciśnienie lub za
małe rozcieńczenie
„Wejście” powietrza
Rozpryski na naniesionej podczas mieszania lub
warstwie
świeżo dostarczona farba
Nierówny lub pionowy
Stara końcówka lub dysza.
wzór natryskanej powłoki
Brud w pistolecie
Zasysa powietrze z
Przerywanie lub „bicie” zewnątrz, nieszczelność
pompy
Wygląd
Działanie
Zwiększyć ciśnienie lub
Twarde pasma w
zmniejszyć dyszę lub
rozpylanej farbie
rozcieńczyć
Lekko rozcieńczyć.
Pęcherzyki powietrza na
Odczekać, aż z farby ulotni
powierzchni błony farby
się powietrze, lub
przecedzić
Wymienić końcówkę lub
Zaokrąglenia lub krzywizny
dyszę.
natryskiwanego wzoru
Wyczyścić pistolet
Zmienna szerokość wzoru i Sprawdzić złącza i
różny wygląd
przewody
Przepłukać pompę i
przemyć czystym
rozcieńczalnikiem Uważać,
aby nie zabrudzić
Kratery, „rybie oczka”
Olej z pompy z powodu
przecieku
Kraterowe zagłębienia w
błonie farby, odsłaniające
podłoże
Słabe rozpływanie się
Farba za gęsta lub za
sztywna i ma niewłaściwą
lepkość
Uzyskana powierzchnia nie
Farbę rozcieńczyć lub
jest gładka i równa. Efekt
zmniejszyć dyszę i
„pomarańczowej skórki”
zwiększyć ciśnienie
Zacieki
Naniesiono za grubo farby,
przekroczono punkt
krytyczny, po którym farba
nie ma już właściwości
pozostawania w miejscu
Miejscowe zacieki w
miejscach, w których
naniesiono większą
grubość farby
Rozcieńczyć dla ułatwienia
pracy
Poniższa lista powstała w celu szybkiego rozpoznania i rozwiązania tego rodzaju problemów
tak, aby uzyskać pożądany efekt.
25
12.11
Zużycie materiału
Aby właściwie wyliczyć przewidywane zużycie materiału podczas natryskiwania, należy
uwzględnić pewną jego stratę. W poniższej tabeli podane są wielkości procentowe strat dla
różnych metod natryskiwania, które należy traktować jako wartości orientacyjne.
Metoda aplikacji
Strata podczas
nanoszenia %
Lepkość
DIN-cup 4
Natryskiwanie pneumatyczne
(powietrzne)
30-40
18-35
Natryskiwanie Airless
20-40
30-60
Natryskiwanie Airmix
20-40
30-60
Natryskiwanie na gorąco
20-40
30-60*
10-20
18-30
20-40
30-60
5-10
20-35
4-6
80-120
Natryskiwanie
elektrostatyczne
Natryskiwanie materiałami
dwuskładnikowymi
Natryskiwanie HVLP
Pędzel i wałek
*Taka lepkość jest uzyskiwana przez podwyższenie temperatury farby.
W niektórych przypadkach strata podczas nakładania może być dużo wyższa. Zalicza się do
tego natryskiwanie konstrukcji otwartych, na przykład balustrad balkonowych.
Wszystkie informacje dotyczące właściwego użycia podane są w karcie technicznej produktu.
Informacje te należy traktować jedynie jako wytyczne. Przy nakładaniu lakieru ważną rolę
odgrywają: temperatura, wilgotność powietrza i warunki pracy, jak również wielkość otworu
dyszy i kąt natryskiwania.
26
Rozdział 13: Farba
13.1
Dlaczego farba?
Bez farby i materiałów farbopodobnych musielibyśmy żyć otoczeni przez rdzewiejące żelazo,
próchniejące drewno, uszkodzony beton i wszystkie tego skutki. Nie byłoby też tylu kolorów i
możliwości kolorystycznych, które uprzyjemniają i upiększają życie.
Funkcją farby jest zatem:
§ Ochrona
§ Dekoracja
§ Higiena
13.2
Definicja farby
Farba jest płynnym, ciastowatym lub proszkowym produktem, nanoszonym na przedmioty w
postaci cienkich lub nieco grubszych warstw, które następnie w drodze procesu
powłokotwórczego zamieniają się w trwałą powłokę. W pierwszym rzędzie farba będzie służyć
jako ochrona dla podłoża i dlatego musi często spełniać specjalne wymagania lub życzenia.
W ostatnich 20 latach coraz większą uwagę poświęca się także aspektowi dekoracyjnemu i
doborowi kolorów.
Farba otrzymywana jest z czterech głównych składników, a każdy składnik ma wpływ na jej
właściwości.
Składniki farby to:
§ Spoiwa
§ Pigmenty i wypełniacze
§ Rozcieńczalniki i rozpuszczalniki
§ Substancje pomocnicze
13.3
Spoiwa
Mają za zadanie spajać pigmenty i wypełniacze w powłokę malarską i zapewnić jej dobrą
przyczepność do podłoża. Rodzaj spoiwa decyduje w dużym stopniu o wielu właściwościach
farby.
13.4
Pigmenty i wypełniacze
Są to substancje wypełniające, dzięki którym farba uzyskuje swój kolor, moc i krycie.
Jednocześnie dzięki pigmentom krótkie promieniowanie UV (ultrafioletowe), które ma
działanie szkodliwe, zamieniane jest na mniej szkodliwe promieniowanie o większej długości
fal. Zapewnia to spowolnienie powodowanego przez to światło rozkładu i starzenia się farby.
27
13.5
Rozcieńczalniki i rozpuszczalniki
Ich funkcją jest ułatwienie przygotowania i nakładania farby. Farba jest bowiem produktem
pierwotnie tworzonym z substancji stałych, z których część następnie zmieniono w płynne
poprzez dodanie rozpuszczalnika. Tym samym rozpuszczalnik służy bardziej jako środek
transportowy i nie wnosi niczego do powłoki. Po naniesieniu farby odparowuje on zupełnie do
atmosfery. W bezrozpuszczalnikowych produktach malarskich, które mogą być w zarówno w
postaci płynnej jak i proszkowej, te rozcieńczalniki nie występują.
Najważniejsze grupy rozpuszczalników/rozcieńczalników to:
§
§
§
§
§
§
§
13.6
Węglowodory alifatyczne np. benzyna lakiernicza, SPB i in.
Węglowodory aromatyczne np. ksylen
Alkohole np. etanol, propanol, butanol i in.
Estry np. octan etylu, octan butylu i in.
Ketony np. aceton, metyletylketon i in.
Etery glikolowe np. glikol etylenowy, glikol butylenowy i in.
Estry glikolowe np octan etyloglikolu i in.
Substancje pomocnicze
Substancje te spełniają dużą liczbę funkcji i decydują tym samym w niektórych przypadkach o
pożądanych właściwościach farby. Zalicza się do nich:
§
§
§
§
§
§
§
§
§
§
Sykatywy, które powodują schnięcie oksydatywne wysychających spoiw (alkidów), np.
wapń, kobalt, cyrkon itp.
Substancje czynne powierzchniowo, które wygładzają powierzchnię itp.
Środek przeciw kożuszeniu, który zapobiega powstawania „kożucha” w pojemniku.
Plastyfikatory, które nadają błonie większą elastyczność.
Środki antysedymentacyjne, które powstrzymują osiadanie cięższych wypełniaczy.
Nawilżacze pigmentu, które zapewniają łatwiejsze zdyspergowanie cząsteczek
pigmentu w farbie.
Środki odpowietrzające (odpieniacze), dzięki którym powietrze dostające się do farby
podczas produkcji i aplikacji odpowiednio szybko ulotni się po nałożeniu.
Środki przeciw wypływaniu, które dbają o to, aby cząsteczki pigmentu po nałożeniu
farby nie wypływały na powierzchnię.
Środki utrzymujące płynność, które dbają o to, aby farba po nałożeniu ładnie się
rozpływała i w ten sposób uzyskana została możliwie najładniejsza powierzchnia.
Środki grzybobójcze (biocydy), które chronią przed pojawieniem się mikroorganizmów
w mokrej farbie (np. akrylowej farbie ściennej) lub które powstrzymują rozwój glonów
na powłoce malarskiej (w tzw. farbach przeciwporostowych «antifoulings»
stosowanych na statkach).
28
13.7
Schnięcie
Schnięcie farby może się odbywać na różne sposoby i jest zależne od rodzaju spoiwa. I tak
rozróżniamy następujące rodzaje schnięcia:
§
§
§
§
§
§
Schnięcie fizyczne
Schnięcie półfizyczne
Schnięcie chemiczne
Schnięcie oksydatywne
Farby dwuskładnikowe
Schnięcie za pomocą katalizatora
13.7.1 Schnięcie fizyczne
Ten sposób schnięcia jest wynikiem odparowywania rozpuszczalnika z błony farby tak, że
błona ta staje się coraz suchsza i twardsza. Wyschniętą już błonę można stosunkowo łatwo
ponownie rozpuścić za pomocą wcześniej zastosowanego rozpuszczalnika.
Przykładami tego rodzaju farb są:
§
§
§
§
Lakiery nitrocelulozowe - są używane jako lakiery bezbarwne w przemyśle meblowym
i papierowym.
Farby chlorokauczukowe - są używane w stoczniach i branży konserwacji stali.
Żywice poliwinylowe - są używane jako farby do betonu i w branży konserwacji stali.
Bitumeny lub farby bitumiczne - są używane na morzu i w branży konserwacji stali.
13.7.2 Schnięcie półfizyczne
Ten rodzaj schnięcia jest charakterystyczny dla wodorozpuszczalnych farb akrylowych,
nazywanych również farbami dyspersyjnymi. W farbach dyspersyjnych cząsteczki spoiwa są
rozproszone w wodzie. Po naniesieniu farby dochodzi w pierwszym rzędzie do wyparowania
wody. W miarę jak woda odparowuje cząsteczki spoiwa zlewają się i w skali mikroskopowej
ściskają się z sobą, w wyniku czego powstaje mocna błona malarska.
Przykładami tego rodzaju farb są:
§ Wodorozpuszczalne farby akrylowe - są używane jako farby do betonu, stali i drewna
oraz w tynkach ozdobnych i natryskowych.
13.7.3 Schnięcie chemiczne
Ten sposób schnięcia jest wynikiem reakcji chemicznej, która ma miejsce podczas i po
odparowaniu ewentualnie dodanego środka rozcieńczającego. Rozróżniamy następujące
rodzaje schnięcia chemicznego:
§ Schnięcie oksydatywne
§ Schnięcie wyrobów dwuskładnikowych
§ Schnięcie za pomocą katalizatora
29
13.7.4 Schnięcie oksydatywne
Farby na bazie żywic alkidowych Żywica alkidowa jest jednym z najczęściej używanych spoiw
zarówno przez branżę konserwacji stali, jak i przez malarzy profesjonalnych i amatorskich.
Spowodowane to jest dobrymi właściwościami aplikacyjnymi, szybkim schnięciem i
stosunkowo niską ceną. Żywice alkidowe schną w wyniku wchłaniania tlenu z powietrza. Im
wyższa jest zawartość oleju (kwasów tłuszczowych), tym wolniej one wysychają.
Są trzy różne rodzaje żywic alkidowych, z których każda ma własny specyficzny rynek:
§
§
§
§
Żywica alkidowa chuda - spoiwo o najniższej zawartości kwasów tłuszczowych, tj. do
± 40%. Dlatego jest to najszybciej wysychające spoiwo alkidowe i znajduje przede
wszystkim zastosowanie przemysłowe np. do konserwacji stali.
Żywica alkidowa półtłusta - udział kwasów tłuszczowych wynosi ok. 40 - 60%. Jest to
relatywnie szybko schnące spoiwo o dobrej wytrzymałości na warunki zewnętrzne i
dobrych parametrach użytkowych. Największymi jej odbiorcami są branża konserwacji
stali i firmy malarskie.
Żywica alkidowa tłusta - udział kwasów tłuszczowych wynosi więcej niż 60%. Dzięki
temu jest ona spoiwem o średnim, normalnym czasie schnięcia. Największymi jej
odbiorcami są firmy malarskie i rynek odbiorców amatorskich. W branży konserwacji
stali jest ona często używana do nakładania pędzlem jako powłoka naprawcza
zarówno w postaci produktu konwencjonalnego, jak i tzw. High Solid (o wysokiej
zawartości ciał stałych).
Lakiery piecowe (wygrzewane) - zawierają spoiwa, których proces schnięcia można
przyspieszyć poprzez podgrzanie obiektu, tzw. wygrzewanie.
13.7.5 Farby dwuskładnikowe
Są to farby, przy których proces tworzenia się błony powstaje przez reakcję chemiczną
pomiędzy komponentem utwardzającym i komponentem bazowym. W wyniku tej reakcji
łańcuchy chemiczne w mokrej błonie malarskiej stają się coraz sztywniejsze i twardsze aż do
zakończenia reakcji i osiągnięcia twardości końcowej. Reakcja zaczyna się w chwili, gdy oba
komponenty zostaną ze sobą zmieszane.
Komponenty dostarczane są w osobnych opakowaniach. Ich zmieszanie, które musi być
dokładne, odbywa się w miejscu aplikacji.
Wśród tych farb należy wyróżnić:
§
Farby epoksydowe:
Używa się ich powszechnie w branży konserwacji stali,
a zwłaszcza tam, gdzie wymagana jest bardzo dobra
przyczepność, wytrzymałość mechaniczna i
odporność na chemikalia. Wśród wyrobów epoksydowych
spotkać można często następujące zastosowania: farby do
gruntowania, farby wysokocynkowe, uszczelniacze
ewentualnie uzupełnione błyszczem żelaza (MIOX),
farby nawierzchniowe, farby dachowe i lakiery.
30
§
Farby poliuretanowe:
Farby te mają te same pozytywne właściwości co
farby epoksydowe z tą różnicą, że matowienie powierzchni
powłoki z upływem czasu (kredowanie) nie ma w
przypadku farb poliuretanowych w ogóle miejsca. Również
proces utwardzania farby poliuretanowej jest mniej wrażliwy
na temperaturę niż farby epoksydowej.
Niektóre inne jej zalety to: wytrzymałość mechaniczna,
twardość i bardzo duża odporność na ścieranie, bardzo duża
odporność chemiczna, stosunkowo duża odporność
termiczna, dobra przyczepność przy dobrym przygotowaniu,
łatwość aplikacji, dobra trwałość połysku, długa i dobra
trwałość koloru, niezmienność.
13.7.6 Schnięcie za pomocą katalizatora
To również wyroby dwuskładnikowe. Różnica polega na zastąpieniu komponentu
utwardzającego katalizatorem, który funkcjonuje jako czynnik inicjujący czyli „starter”. Jeżeli
zostanie on zmieszany z komponentem bazowym, powstaje sieć wiązań pomiędzy spoiwem
(poliwinylobutyralem - PVB), pigmentem (czterotlenowy chromian cynku) i obecnym w
katalizatorze kwasie (kwas fosforowy) Tego rodzaju farby gruntujące oferowane są tylko w
niektórych kolorach i nakładane w postaci stosunkowo cienkich warstw.
Podłożem może być dobrze odtłuszczona stal walcowana na gorąco lub zimno. Wyrób ten
może być także stosowany na aluminium i inne metale, ponieważ działa on trawiąco na
powierzchnię metalu, przez co uzyskiwana jest bardzo dobra przyczepność. Te podkłady
nazywane są również reaktywnymi lub washprimerami. Czasami dostarczane są w postaci
wymieszanej.
13.8
Metody ochrony antykorozyjnej
Istnieją trzy sposoby spowalniania procesu korozji:
§ Pasywna ochrona antykorozyjna (przez zamknięcie)
§ Aktywna ochrona antykorozyjna ( za pomocą pigmentu antykorozyjnego)
§ Ochrona katodowa
13.8.1 Pasywna ochrona antykorozyjna
Ten sposób ochrony antykorozyjnej stosowany jest często w przemyśle ciężkim (typu „heavy
duty”). Jej zasada polega na odgrodzeniu, odcięciu podłoża za pomocą powłoki malarskiej od
substancji, które umożliwiają powstawanie korozji, np. tlenu, wilgoci i innych chemikaliów
obecnych w środowisku. Rzeczywista ochrona jest mocno zależna od grubości naniesionej
powłoki i rodzaju farby. Najczęściej stosowanymi farbami w tym przemyśle są farby
epoksydowe i poliuretanowe o dużej zawartości ciał stałych (high solid), do których
ewentualnie dodane zostają tlenki żelaza, aluminium i blaszkowate tlenki żelaza.
13.8.2 Aktywna ochrona antykorozyjna
Przez dodanie do farby substancji antykorozyjnych (np. fosforanu cynku), powstaje produkt o
aktywnych właściwościach antykorozyjnych, którego ochrona polega na tym, że w celu
ochrony stali poświęca się cynk. W świecie konserwacji stali metoda ta jest nadal jeszcze
jedną z najczęściej stosowanych, ponieważ ochrona antykorozyjna uzyskiwana jest już przy
bardzo cienkich warstwach. Ponadto metodę tę można stosować w prawie wszystkich
rodzajach i wersjach jakościowych farb.
31
13.8.3 Ochrona katodowa
Zasada, na której oparta jest ta metoda, polega na zmianie potencjału powierzchni metalu,
dzięki czemu unika się pojawienia na niej korozji. Ochrona katodowa może być zrealizowana
na dwa sposoby:
§ Ochrona katodowa pasywna: polega na połączeniu chroniących anod np. cynkowych ze
stałym połączeniem na powierzchni stali. W ten sposób korozji zamiast powierzchnia stali
ulegną anody. Zastosowanie: przy dużych konstrukcjach i przy statkach.
§ Ochrona katodowa aktywna: przez doprowadzenie do konstrukcji prądu z zewnętrznego
źródła (Impressed Current Cathodic Protection) tak, aby obniżyć potencjał stali.
Zastosowanie: przy dużych konstrukcjach mostowych i stalowych rurach podziemnych.
32
Rozdział 14: Postępowanie z farbą
14.1
Składowanie farby
Dla właściwego składowania farby należy spełnić określone wymagania i warunki, tak aby nie
doszło do zmiany jej jakości i nie wystąpiło zagrożenie pożarowe.
Pomieszczenie składu musi być odpowiednio suche i wentylowane, zapewniać osłonę przed
światłem słonecznym oraz iskrami i otwartym ogniem. Na skutek bezpośredniego padania
promieni słonecznych na puszkę z farbą jej temperatura może wzrosnąć do tego stopnia, że
dojdzie do jej wybrzuszenia. Podczas niskich temperatur zewnętrznych pomieszczenie składu
powinno być ogrzewane, aby zapewnić właściwą temperaturę przy jej aplikacji. Farba
wodorozpuszczalna jest podatna na działanie mrozu i jeżeli dojdzie do jej zamrożenia, nie
można już jej użyć.
14.2
Lepkość farby
To, jakiej wymaga się lepkości farby, zależy między innymi od stosowanej techniki aplikacji.
Jest oczywiste, że w miarę wygodna aplikacja za pomocą pędzla wymaga innej lepkości niż w
przypadku pistoletu natryskowego.
Istnieje kilka sposobów dostosowania lepkości i wpływania na nią:
§ Dostosowanie temperatury farby
§ Rozcieńczenie farby
§ Użycie farb tiksotropowych.
Aby zachować właściwości i jakość farby, lepszym rozwiązaniem jest doprowadzenie farby do
odpowiedniej temperatury aplikacji niż jej rozcieńczanie rozpuszczalnikiem.
Jeśli farba np. w temperaturze 8°C jest zbyt gęsta, to jej podgrzanie do temperatury ok. 1820°C obniży lepkość tak, że nie będzie trzeba stosować rozpuszczalnika!
Jeśli jednak rozpuszczalnik jest mimo to nadal konieczny, wtedy najlepiej jest zastosować
rozpuszczalnik zalecany przez producenta farby, ponieważ ma on specjalnie do danego
wyrobu dostosowane właściwości rozcieńczające.
W przypadku użycia innego rodzaju rozcieńczalnika polaryzacja rozpuszczalnika i polaryzacja
spoiwa mogą się zbyt od siebie różnić, w skutek czego potrzeba będzie więcej rozcieńczalnika
niż konieczne i właściwości techniczne farby zostaną zmienione.
Jest oczywiste, że przy produkcie dwuskładnikowym ocena lepkości zmieszanego produktu
jest ważniejsza niż ocena samej lepkości bazy lub utwardzacza.
Jeżeli podczas mieszania produkt uzyskuje jednolity kolor, jest to oznaką, że oba komponenty
są ze sobą optymalnie wymieszane, i dopiero wtedy można oceniać lepkość zmieszanego
produktu.
W branży konserwacji stali często spotyka się z tzw. farbami lub lakierami tiksotropowymi.
Jeżeli farbę taką zaczniemy mieszać ręcznie, to z początku wydaje się ona bardzo gęsta,
wręcz galaretowata. W miarę mieszania staje sie ona jednak coraz rzadsza (czyli mniej lepka),
co jest efektem zwiększenia w niej szybkości ścinania (czytaj: energii). Jeżeli następnie
zostawi się ją w spokoju, powróci ona do lepkości (konsystencji) początkowej .
Powyższe zjawisko zachodzi także, gdy produkt ten aplikuje się urządzeniem natryskowym.
Zassanie farby przez pompę spowoduje, że przejdzie ona ze stanu nieruchomego w ruchomy,
a tym samym stanie się rzadsza.
33
Ponieważ jest ona wypychana z pistoletu za pomocą wężą przez mały otwór dyszy, tworzy
małe kropelki czyli ulega rozpyleniu. Dzięki temu uzyskuje się optymalne rozdzielenie farby na
natryskiwanej powierzchni.
Już nałożona farba powraca do pozycji spoczynkowej i zwiększa swoją lepkość, a przez to
uzyskuje przyczepność.
Dużą zaletą tej techniki jest to, że z powodu tej uzyskiwania przyczepności w jednym cyklu
roboczym może być nałożona natryskowo grubsza warstwa.
14.3
Żywotność
Żywotność (ang. pot life) można zdefiniować jako czas, jaki osoba nakładająca ma, aby wyrób
stosować, zanim jego lepkość nie wzrośnie na tyle, że praktycznie nie będzie już to możliwe.
Żywotność mierzy się przez zanotowanie czasu, który jest potrzebny, aby lepkość
zmieszanego produktu w wyniku reakcji chemicznej podwoiła się. Ewentualne zastosowanie
rozcieńczalnika pozwala na zmianę żywotności. Na żywotność ma także wpływ temperatura.
Ponieważ wyroby dwuskładnikowe są wyrobami chemicznie reaktywnymi, podwyższenie
temperatury skutkuje skróceniem żywotności a obniżenie często działa odwrotnie.
Od kilku lat dostępne są produkty, które również w niższych temperaturach zapewniają dobrą,
chemiczną strukturę sieci tak, że właściwości schnące zostają zachowane nawet w
temperaturze ok. 0-5°C, a jednocześnie nie ma to wpływu na żywotność.
14.4
Mieszanie
Właściwe wymieszania stanowi podstawę dobrego stosowania produktu i jest niezbędne dla
uzyskania odpowiednich parametrów użytkowych i technicznych.
Mieszanie już gotowego produktu bardzo się różni od mieszania produktu dwuskładnikowego.
W przypadku produktu jednoskładnikowego wystarczy jedynie zapewnić homogeniczność
farby w puszce i ewentualnie ją rozcieńczyć, po czym jest ona od razu gotowa do użycia.
W przypadku produktu dwuskładnikowego bazę i utwardzacz należy zmieszać dla uzyskania
jednej homogenicznej substancji, takiej samej w całym opakowaniu i o takim samym kolorze
bazy i utwardzacza.
Czasami farba w puszce ulega zapadnięciu i tworzy się tzw. „placek”, czyli gęsta warstwa u
góry. W takiej sytuacji należy farbę przez dłuższy czas mieszać, aby nie tylko rozprowadzić te
gęstsze części po całej objętości farby, ale także, aby je dobrze rozpuścić.
Godnym zalecenia jest stosowanie czystego mieszalnika, aby nie dopuścić do
zanieczyszczenia ewentualnymi resztkami obcych farb i aby zminimalizować różnicę kolorów.
Mieszanie powinno odbywać się spokojnie, a jednocześnie z dostateczną prędkością
obrotową, tak aby powstał wyraźny wir. Pozwoli to na ograniczenie dostawania się powietrza,
czego efektem będzie spokojniejsza warstwa natryskowa.
Również i tu ważną rolę odgrywa temperatura: farbę o temperaturze 18-20°C miesza się
łatwiej niż farbę o temperaturze 5°C.
34
14.5
Rozpoznawanie istniejących rodzajów farb
Powłoki z żywic alkidowych w miarę starzenia stają się coraz twardsze, aż w końcu
stają się bardzo kruche i łamliwe. Szybkoschnąca farba alkidowa będzie szybciej twardniała i
będzie wykazywać większą kruchość niż farba schnąca normalnie. Dlatego też
wytrzymałość na warunki zewnętrzne, elastyczność i zdolność zachowania połysku
normalnie schnących farb alkidowych jest ogólnie lepsza.
Przy zastosowaniu określonych kolorów i stopni połysku może wystąpić kredowanie.
Farby i lakiery alkidowe mają znikomą odporność na agresywne
rozpuszczalniki takie jak ksylen i rozpuszczalniki organiczne.
Systemy chlorokauczukowe stają się z upływem czasu nieco mniej
kruche niż te oparte na żywicach alkidowych. Jednakże stare powłoki chlorokauczukowe
matowieją i żółkną.
Farby te są szybko rozpuszczalne przez rozpuszczalniki wysokoaromatyczne takie jak ksylen i
rozpuszczalniki organiczne.
Systemy epoksydowe stają się twarde i mają dobrą przyczepność na różnych podłożach. Z
upływem czasu, zwłaszcza przy zastosowaniu na zewnątrz, dochodzi do ich zżółknięcia i
kredowania, których widoczność jest między innymi uzależniona od koloru powłoki.
Odporność na rozpuszczalniki jest dobra a odporność na chemikalia jest zależna od jakości.
Poliuretanowe systemy powłokowe stają sie bardzo twarde i posiadają dobrą wytrzymałość na
warunki zewnętrzne, a jednocześnie przez długi czas zachowują niezmienny kolor i połysk.
Odporność na rozpuszczalniki i na chemikalia jest dobra.
Wodorozpuszczalne systemy akrylowe mogą mieć zarówno elastyczną, jaki i twardą
powierzchnię. Trwałość połysku jest dobra a żółknięcie prawie nie występuje.
Odporność na rozpuszczalniki jest średnia do dobrej.
Oczywiście w ramach każdego typu farby bądź lakieru istnieją różne wersje jakościowe, które
różnią się między sobą akcentem położonym na określone właściwości.
35
Rozdział 15: Rodzaje farb
15.1
Uwagi ogólne
Jednym z najbardziej efektywnych sposobów zabezpieczenia metali przed wpływem
warunków klimatycznych jest zastosowanie systemu powłokowego. W tym celu mogą zostać
użyte różne rodzaje farb. Aby dokonać dobrego wyboru spośród wielu różnych rodzajów farb,
konieczne jest uzyskanie pewnego wglądu we właściwości poszczególnych produktów
malarskich. Z szerokiej gamy tych produktów omówione tu zostaną jedynie najważniejsze.
Zastosowanym kryterium rozróżnienia jest rodzaj spoiwa, ponieważ to on w dużej części
decyduje o właściwościach farby.
15.2
Farby na bazie żywic alkidowych
Farby te są często nazywane farbami syntetycznymi lub farbami alkidowymi. Są to najczęściej
stosowane farby, które twardnieją wiążąc tlen z powietrza. Można powiedzieć, że farby na
bazie żywic alkidowych stosowane są prawie wszędzie. Wynika to między innymi z tego, że
produkty w tej grupie mają bardzo wszechstronne właściwości. Stosowane są jako farby do
malowania domów, farby do malowania konstrukcji oraz farby i lakiery okrętowe.
Ogólnie biorąc, farby na bazie żywic alkidowych cechuje:
§
§
§
§
§
§
15.3
trwałość
dobra rozlewność
szybkie wysychanie
dobre zachowanie połysku
dobra elastyczność
umiarkowane właściwości antykorozyjne
Lakiery piecowe
Jest to grupa lakierów, których przyspieszone utwardzanie odbywa się przy podwyższonej
temperaturze. Większość lakierów piecowych składa się z żywicy melaminowej z dodatkiem
żywicy alkidowej lub poliestru. Wyroby te doskonale nadają się do zastosowania w
przemysłowej produkcji masowej. Są one na ogół twarde i odporne na ścieranie.
Farby łączące żywicę alkidową z żywicą melaminową mają następujące właściwości:
§
§
§
§
§
15.4
odporność na zarysowanie
trwałość
dobra twardość
wodoodporność
odporność na chemikalia
Lakiery na bazie żywicy akrylowej
Roztwór żywicy akrylowej może być doskonale wykorzystywany jako fizycznie schnące
spoiwo. Po odparowaniu rozpuszczalnika pozostaje błona farby. Ważną zaletą tych tzw.
termoplastycznych żywic akrylowych jest to, że szybko wysychają w temperaturze pokojowej.
Sprawia to, że produkty te są odpowiednie do zastosowań, w których nie jest możliwe
podwyższenie temperatury, a jest pożądane szybkie schnięcie. Są one między innymi
stosowane jako lakiery naprawcze do samochodów i jako farby do betonu.
36
15.5
Farby chlorokauczukowe
Farby chlorokauczukowe są przede wszystkim stosowane w miejscach, w których ważna jest
odporność na chemikalia. Znajdują one wszechstronne zastosowanie w przemyśle
stoczniowym, w miejscach nad i pod wodą, do malowania masztów wysokiego napięcia i
mostów.
Farby chlorokauczukowe cechuje:
§
§
§
§
§
15.6
wodoodporność
odporność na chemikalia
prosta aplikacja
jednoskładnikowość
tworzenie elastycznej błony
Farby winylowe
Farby winylowe są również farbami o dobrej odporności na chemikalia. Są produktem
schnącym fizycznie, który nadaje się do stosowania jako system jednowarstwowy.
Farby winylowe cechuje:
§
§
§
§
odporność na ścieranie
wodoodporność
dobra przyczepność do metali
dobra odporność na chemikalia
Specyficzną farbą winylową jest wyrób na bazie poliwinylobutyralu (PVB). Farba ta wykazuje
doskonałą przyczepność do wszelkiego rodzaju podłoży i z tego powodu stosowana jest także
w klejach. Produkty te są znane przez zastosowanie w tzw. podkładach reaktywnych, inaczej
washprimerach.
15.7
Farby epoksydowe dwuskładnikowe
Farby epoksydowe dwuskładnikowe są wyrobami, które krótko przed użyciem muszą zostać
zmieszane z utwardzaczem. Po zmieszaniu farba jest jeszcze przez określony czas przydatna
do stosowania (żywotność). Żywice epoksydowe mogą reagować z różnymi utwardzaczami.
Od typu utwardzacza zależą końcowe właściwości farby epoksydowej. Zastosowanie farby
epoksydowych dwuskładnikowych pozwala zazwyczaj na uzyskanie powłok o doskonałych
właściwościach.
Wśród tych właściwości należy wymienić:
§
§
§
§
twardość
dobra przyczepność do metali
bardzo dobra odporność na chemikalia
bardzo dobra wodoodporność
Wadą farb epoksydowych jest następujący po pewnym czasie rozkład spoiwa na powierzchni
powłoki (kredowanie) przy zastosowaniu na zewnątrz. Jest to między innymi powodowane
przez rozpadanie się polimeru pod wpływem światła słonecznego. Dlatego też farby
epoksydowe są nadają sie zatem najbardziej jako grunty lub w warstwach końcowych w
połączeniu z blaszkowatym tlenkiem żelaza (błyszczem żelaza).
37
15.8
Lakiery poliuretanowe
Lakiery poliuretanowe są wyrobami dwuskładnikowymi, które krótko przed użyciem należy
zmieszać z utwardzaczem. Istnieją dwa ważne rodzaje poliuretanów: lakiery poliuretanowe
alifatyczne i lakiery poliuretanowe aromatyczne. Najważniejszą różnicą między nimi jest to, że
aromatyczne żółkną, a alifatyczne nie. Oprócz lakierów poliuretanowych dwuskładnikowych są
również wyroby jednoskładnikowe. Są to tzw. lakiery poliuretanowe utwardzane wilgocią. Jak
wskazuje na to nazwa, utwardzają się one przez przyłączanie wilgoci z powietrza.
Ponieważ istnieje dużo możliwości wytworzenia lakieru poliuretanowego, na rynku dostępnych
jest wiele ich rodzajów, które mogą mocno różnić się między sobą właściwościami.
Do najważniejszych właściwości tych lakierów zalicza się:
§
§
§
§
twardość i odporność na ścieranie
wodoodporność i odporność na chemikalia
doskonała, uniwersalna przyczepność
szybkie wysychanie
38
Rozdział 16: Przegląd pojęć
16.1
Rozcieńczalnik
Farba dostarczana jest w lepkości fabrycznej zarówno dla nakładania metodą natryskową,
włączając w to natryskiwanie Airless, jak i do nakładania pędzlem lub wałkiem. Na specjalne
życzenie farba może być dostarczona w pożądanej lepkości. Jeżeli farba jest zbyt gęsta, na
przykład przy zimnej pogodzie, wtedy dla uzyskania właściwej lepkości można dodać małą
ilość rozcieńczalnika. Producent podaje zalecaną ilość rozcieńczalnika, którą można dodać w
zależności od metody aplikacji. Zbyt dużo rozcieńczalnika może prowadzić do pogorszenia
rezultatu. Dodanie niewielkiej ilości rozcieńczalnika nie spowoduje żadnych istotnych różnic w
wyschniętej powłoce. Jeżeli jednak doda się go więcej, należy liczyć się z tym, że spowoduje
to obniżenie zawartości ciał stałych w farbie. Przy nakładaniu oznacza to, że, aby uzyskać
pożądaną grubość warstwy suchej, należy nałożyć grubszą warstwę mokrą.
16.2
Proporcja mieszania
Wyroby dwuskładanikowe dostarczane w postaci zestawu składników A (baza) i B
(utwardzacz), zapakowanych we właściwej proporcji mieszania. Tej proporcji mieszania
należy się dokładnie trzymać nawet wtedy, gdy stosowana jest tylko część składników.
Wymieszaj składnik A aż do uzyskania homogenicznej farby, następnie dodaj składnik B i
mieszaj tak długo, aż powstanie homogeniczna mieszanina. Dla uzyskania właściwej proporcji
mieszania opróżnij dokładnie pojemnik ze składnikiem B, ewentualnie dodając małą ilość
rozcieńczalnika. Reakcja utwardzania zaczyna się w chwili, gdy oba składniki zostaną ze sobą
zmieszane. Nie przygotowuj większej ilości farby niż ta, którą można zużyć w czasie
żywotności wyrobu.
16.3
Czas indukcji
Jest to zalecany czas, który należy odczekać pomiędzy zmieszaniem farby a początkiem
aplikacji, w celu umożliwienia rozpoczęcia reakcji utwardzania. Czas ten dotyczy tylko
określonych dwuskładnikowych wyrobów epoksydowych. Jest on podany w karcie produktu.
16.4
Wydajność teoretyczna
Przez wydajność teoretyczną rozumie się liczbę m2, która może być pokryta jednym litrem
farby. Związana z nią grubość warstwy mokrej jest grubością, którą w praktyce realizuje się za
pośrednictwem najczęściej stosowanych metod aplikacji. Znając procentową zawartość ciał
stałych można na tej podstawie obliczyć również grubość warstwy suchej.
Wydajność teoretyczną, którą się wyraża w m2/l, można obliczyć w następujący sposób:
Wydajność teoretyczna w m2/l
Zawartość procentowa ciał stałych
= _________________________ x 10
grubość warstwy suchej w mikrometrach
39
Niektóre liczby podane są w poniższej tabeli:
Grubość
warstwy
suchej µm
Wydajność teoretyczna w m2/ltr
20
25
30
35
40
45
50
25
8.0
10.0
12.0
14.0
16.0
18.0 20.0
30
6.7
8.3
10.0
11.7
13.3
15.0 16.7
50
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0
10.0
60
3.3
4.2
5.0
5.8
6.7
7.5
8.3
80
2.5
3.1
3.8
4.4
5.0
5.6
6.2
100
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
125
1.6
2.0
2.4
2.8
3.2
3.6
4.0
150
1.3
1.7
2.0
2.3
2.7
3.0
3.3
Wydajność teoretyczna w m2/l
Zawartość
procentow
a ciał
stałych
60
65
70
75
80
85
90
95
100
Grubość warstwy suchej µm
70
8.6
9.3
10.0
10.7
11.4
12.1
12.9
13.6
14.3
100
6.0
6.5
7.0
7.5
8.0
8.5
9.0
9.5
10.0
125
4.8
5.2
5.6
6.0
6.4
6.8
7.2
7.6
8.0
150
4.0
4.3
4.7
5.0
5.3
5.7
6.0
6.3
6.7
200
3.0
3.3
3.5
3.8
4.0
4.3
4.5
4.8
5.0
300
2.0
2.2
2.3
2.5
2.7
2.8
3.0
3.2
3.3
400
1.5
1.6
1.8
1.9
2.0
2.1
2.3
2.4
2.5
500
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
2.0
1000
0.6
0.7
0.7
0.8
0.8
0.9
0.9
1.0
1.0
40
Dodanie dodatkowej ilości rozcieńczalnika, np. przy natryskiwaniu, spowoduje obniżenie
zawartość ciał stałych w przygotowanej farbie/lakierze. Zawartość procentową ciał stałych w
rozcieńczonej farbie można obliczyć w następujący sposób:
Objętość farby nierozcieńczonej (l) x zawartość procentowa ciał stałych___________
Zawartość % ciał stałych w rozcieńczonej farbie = objętość farby nierozcieńczonej (l) + objętość
rozcieńczalnika (l) x 100% = ..%
16.5
Wydajność praktyczna
Rzeczywista wydajność uzyskiwana w praktyce jest uzależniona od następujących czynników:
§
§
§
chropowatość powierzchni
nasiąkliwość podłoża
strata aplikacyjna
Strata materiału zależy od wielu czynników, np.: kwalifikacji personelu i doświadczenia w
użyciu farby, metody aplikacji, wielkości i kształtu obiektu, rodzaju podłoża, naniesionej
grubości warstwy i warunków klimatycznych podczas aplikacji. Dlatego też nie można podać
ogólnej wydajności praktycznej, którą możnaby się kierować. W tym kontekście należy
zaznaczyć, że nie jest zalecane dążenie do jak największego rozprowadzenia farby; lepiej aby
zadbać o osiągnięcie pożądanej grubości warstwy.
16.5.1 Obliczenie
Wydajność praktyczną kalkuluje się przez pomnożenie wydajności teoretycznej przez
współczynnik, który określany jest na podstawie chropowatości podłoża, metody aplikacji i
warunków klimatycznych otoczenia (zob. tabela). Zważywszy na to, że na wydajność
praktyczną silny wpływ ma także sposób pracy, podane w poniższej tabeli wartości muszą być
uznane tylko za orientacyjne.
20-80 µm
Podłoże
Gładkie, szczelne
Stal gładka (walcowana na
zimno)
Stal po obróbce str.-ścier.
(lekkiej)
Stal po obr. str.-ścier.
(chropowata)
Chropowaty beton i kamień
Wałek,
natrysk,
pędzel
0.85
50-200 µm
Wałek,
Na
natrysk, Wewnątrz
zewnątrz
pędzel
0.90
0.80
0.70
Wewnątrz
Na
zewnątrz
0.75
0.70
0.85
0.75
0.70
0.90
0.80
0.65
0.80
0.70
0.65
0.85
0.75
0.70
0.75
0.65
0.60
0.80
0.70
0.60
0.60
0.55
0.50
0.70
0.65
0.50
41
16.6
Zalecana grubość pojedynczej warstwy
Grubość suchej lub mokrej powłoki, na której opierają się dane liczbowe w kartach
technicznych produktu. W zależności od pożądanej wytrzymałości mechanicznej lub
chemicznej mogą być wymagane inne grubości warstwy.
16.7
Czas schnięcia
16.7.1 Wyschnięcie powierzchniowe
Producent podaje czasy wyschnięcia powierzchniowego, tj. czas wytworzenia nieklejącej się
błony, suchej na dotyk. Czasy te zależą od temperatury i są podawane dla 20°C. W
pomieszczeniach zamkniętych, aby uzyskać akceptowalne czasy schnięcia, potrzebna jest
wystarczająca wentylacja w celu odprowadzenia oparów rozpuszczalnika. Wynika to z tego,
że wysychanie farby zależy między innymi od odparowania rozpuszczalnika. Utwardzanie się
wyrobów dwuskładnikowych i farb schnących oksydatywnie jest ponadto oparte na reakcji
chemicznej. Taki proces chemiczny w farbie nazywany jest utwardzaniem wgłębnym.
Szybkość jego zależy od temperatury: im wyższa, tym szybciej zachodzi.
16.7.2 Pełne utwardzenie
Dla farb dwuskładnikowych podawany jest czas pełnego utwardzenia, przy którym zakłada się
średnią temperaturę otoczenia wynoszącą 20°C. Można posłużyć się następującą zasadą
ogólną: wzrost temperatury o 10°C powoduje zmniejszenie czasu pełnego utwardzenia o
połowę.
16.7.3 Czas do nałożenia następnej warstwy
Czas do nałożenia następnej warstwy to niezbędny czas pomiędzy dwiema kolejnymi
warstwami. Tak samo jak w przypadku czasu schnięcia długość czasu do nałożenia
następnej warstwy zależy od temperatury otoczenia. Niektóre produkty mają ograniczony
czas, do którego można nałożyć następną warstwę. Jego nieuwzględnienie może zmniejszyć
przyczepność międzywarstwową. Jeżeli maksymalny czas do nałożenia następnej warstwy
zostanie przekroczony, konieczne może być przetarcie powierzchni, aby w ten sposób
zapewnić dobrą przyczepność kolejnej warstwy. Istnieją także produkty, dla których czas do
nałożenia następnej warstwy nie jest krytyczny. Jeżeli jednakże są to powłoki podkładowe, to
nie można ich zbyt długo przetrzymywać bez osłony w środowiskach agresywnych. Podany
czas do nałożenia następnej warstwy dotyczy przemalowania wyrobami tego samego rodzaju.
Dla innych rodzajów mogą być wymagane także inne czasy. Przed przemalowaniem każdą
powłokę malarską, która była narażona na zanieczyszczone środowisko, należy dokładnie
oczyścić.
16.8
Temperatura zapłonu
Jest to minimalna temperatura, do której musi być ogrzany produkt, aby wydzieliły się pary
zapalające się natychmiast od płomienia. Temperaturę zapłonu mierzy się według metody
Abel-Pensky (w tyglu zamkniętym). Podane wartości są przybliżone i mogą być używane jako
orientacyjne przy uwzględnianiu lokalnych przepisów bezpieczeństwa dotyczących zagrożenia
pożarem i wybuchem podczas transportu, składowania i stosowania. W przypadku ważnych
zmian w składzie produktów, mających wpływ na temperaturę zapłonu, producent wyda
aktualizację kart technicznych produktu. Dodanie rozcieńczalnika może znacznie zmienić
temperaturę zapłonu farby.
42
16.9
Gęstość lub masa jednostkowa
Dla materiałów dwuskładnikowych podawana jest gęstość produktu zmieszanego, chyba że
zaznaczono inaczej. Dla materiałów dwuskładnikowych podawana jest gęstość produktu
zmieszanego, chyba że zaznaczono inaczej. Gęstość farby może różnić się w zależności od
koloru. Podawane wartości są wartościami średnimi.
16.10
Zawartość ciał stałych
Przy „zawartość ciał stałych" podawana jest zawartość procentowa ciał stałych w jednostce
wagowej lub jednostce objętościowej. Wartość ta pokazuje zależność pomiędzy warstwą
mokrą a suchą. Kalkuluje się ją według wzoru:
Grubość warstwy suchej = grubość warstwy mokrej x zawart. procent. ciał stałych
Grubość warstwy mokrej = grubość warstwy suchej x 100
zawart. procent. ciał stałych
Zawartość procentowa ciał stałych może się lekko zmieniać. Podawane wartości są
wartościami średnimi.
16.11
Wytrzymałość cieplna
Zdolność do wytrzymywania stałego obciążenia cieplnego bez wystąpienia uszkodzeń.
Dopuszcza się zżółknięcie i/lub przebarwienie.
Ogólne wartości wytyczne są następujące:
Rodzaj spoiwa
Powłoki
bitumiczne/chlorokauczukowe/winylow
e
Farby alkilowe
Powłoki ze smoły epoksydowej
Powłoki poliuretanowe
Powłoki epoksydowe
Alkidowe z aluminium
Epoksydowe z aluminium
Maksymalna temperatura
70 °C
120 °C
120 °C
120 °C
150 °C
175 °C
200 °C
W farbach odpornych na wysokie temperatury (450°C-500°C) są często stosowane specjalne
spoiwa takie jak silikony lub silikaty.
43
16.12
Warunki aplikacji
Najczęściej rozumie się przez to:
§
§
§
temperaturę powietrza otaczającego,
podłoże i farbę,
wilgotność względną powietrza.
Na malowanie będzie także miało wpływ to, czy podłoże jest mokre lub wilgotne. Pojęciem,
które nie zawsze jest stosowane właściwie, jest punkt rosy. Co to jest punkt rosy i co ma to
wspólnego z nakładaniem powłoki malarskiej i pracami konserwacyjnymi?
W tym celu należy wpierw wyjaśnić pojęcie wilgotności względnej powietrza (WWP).
W powietrzu zawsze znajduje się para wodna. Jest ona niewidoczna. Ciepłe powietrze może
zawierać więcej pary wodnej niż zimne. Maksymalnie możliwe ilości pary wodnej w powietrzu
przy różnych temperaturach podane są w poniższej tabeli.
Temperatura °C
Maksymalna ilości pary wodnej
g/m3
0
4.8
5
6.8
10
9.5
15
12.8
20
17.3
25
23.0
30
30.4
35
39.6
40
51.1
45
65.0
Zazwyczaj w powietrzu jest mniejsza ilość pary wodnej niż maksymalna. Wilgotność względna
wynosi wtedy mniej niż 100%. Oficjalna definicja WWP brzmi następująco:
Ilość pary wodnej zawartej w powietrzu przy określonej temperaturze podzielona przez
maksymalną ilość pary wodnej możliwej w powietrzu przy tej samej temperaturze. Aby wyrazić
to w procentach iloraz ten jest mnożony przez sto.
Przykład:
Temperatura powietrza 20°C. Powietrze zawiera 12 g pary wodnej na m3. Ile wynosi WWP?
W 20°C powietrze może zawierać maksymalnie 17,3 g pary wodnej. A zatem WWP wynosi:
12
17,3
x 100 = 69%
44
16.12.1 Punkt rosy
Jeżeli umieścimy w powietrzu zimny przedmiot, np. szklankę wody z kawałkami lodu, pojawi
się na niej w wyniku kondesacji para wodna z powietrza. Te samo zjawisko zachodzi zimą
przy zimnych szybach. Punktem rosy nazywamy temperaturę powierzchni, przy której para
wodna zaczyna się skraplać. Im wyższa jest WWP, tym mniejsza jest różnica między
temperaturą punktu rosy a temperaturą powietrza. W poniższej tabeli przedstawiona
zależność pomiędzy temperaturą powietrza, WWP i punktem rosy.
Wilgotność względna powietrza
Temp
°C
Gram
50%
Punkt rosy Gram
60%
Punkt rosy Gram
70%
Punkt rosy
1
2.5
3.0
3.5
2
2.7
3.2
3.7
3
2.9
3.4
4.0
4
3.1
3.7
4.3
5
3.3
3.9
4.6
0.0
6
3.5
4.3
5.0
1.0
7
3.8
4.6
0.0
5.3
2.0
8
4.1
4.9
1.0
5.7
3.0
9
4.4
5.2
1.8
6.1
4.1
10
4.7
0.2
5.6
2.7
6.5
4.9
11
5.0
1.0
6.0
3.7
7.0
5.8
12
5.3
2.0
6.4
4.6
7.5
6.8
13
5.7
3.0
6.9
5.8
8.0
7.8
14
6.1
4.1
7.3
6.6
8.5
8.7
15
6.5
4.9
7.8
7.5
9.1
9.7
16
7.0
5.9
8.4
8.5
9.7
10.7
17
7.4
6.8
8.9
9.4
10.4
11.6
18
7.9
7.8
9.5
10.3
11.1
12.6
19
8.5
8.8
10.1
11.2
11.8
13.5
20
9.0
9.7
10.8
12.1
12.6
14.5
21
9.6
10.6
11.5
13.1
13.4
15.4
22
10.2
11.4
12.3
14.2
14.2
16.4
23
10.9
12.2
13.0
15.0
15.2
17.5
24
11.6
13.2
13.9
16.0
16.2
18.4
Objaśnienia: Gram = Gram wody na m3 suchego powietrza przy temperaturze powietrza w °C
Punkt rosy = wilgotność względna powietrza = 100%, jeżeli temperatura powietrza obniży się
do tej wartości.
45
Wilgotność względna powietrza
Temp
°C
Gram
80%
Punkt rosy Gram
90%
100%
Punkt rosy Gram Punkt rosy
1
4.0
4.5
0.0
5.0
1.0
2
4.3
4.8
0.5
5.3
2.0
3
4.6
0.0
5.2
1.5
5.7
3.0
4
4.9
1.0
5.5
2.5
6.2
4.0
5
5.3
1.9
5.9
3.5
6.6
5.0
6
5.7
2.8
6.4
4.4
7.1
6.0
7
6.1
3.8
6.8
5.5
7.6
7.0
8
6.5
4.8
7.3
6.4
8.1
8.0
9
7.0
5.8
7.8
7.4
8.7
9.0
10
7.5
6.7
8.4
8.4
9.3
10.0
11
8.0
7.6
9.0
9.4
10.0
11.0
12
8.6
8.6
9.6
10.4
10.7
12.0
13
9.1
9.5
10.3
11.4 11.4
13.0
14
10.0
10.6 11.0
12.3 12.2
14.0
15
10.4
11.4 11.7
13.3 13.0
15.0
16
11.1
12.5 12.5
14.4 14.0
16.0
17
11.9
13.5 13.4
15.4 14.9
17.0
18
12.7
14.5 14.3
16.3 15.8
18.0
19
13.5
15.6 15.2
17.3 16.9
19.0
20
14.2
16.6 16.2
18.3 18.0
20.0
21
15.3
17.5 17.3
19.3 19.2
21.0
22
16.3
18.5 18.4
20.2 20.4
22.0
23
17.4
19.5 19.6
21.2 21.7
23.0
24
18.5
20.4 21.0
22.2 23.1
24.0
Objaśnienia: Gram = Gram wody na m3 suchego powietrza przy temperaturze powietrza w °C
Punkt rosy = wilgotność względna powietrza = 100%, jeżeli temperatura powietrza obniży się
do tej wartości.
46
Z powyższej tabeli można zatem odczytać wartość punktu rosy w najczęściej spotykanych
kombinacjach temperatury i WWP. Na wilgotne podłoże można nanosić jedynie wyroby
poliuretanowe utwardzane wilgocią, jak np. Poluran MC. Inne farby rozpuszczalnikowe muszą
być nanoszone na suche podłoże i warunkach, gdy jego temperatura jest o trzy stopnie
wyższa od temperatury punktu rosy. Wynika to z tego, że odparowywanie rozpuszczalnika
powoduje schłodzenie podłoża. Również po pomalowaniu należy liczyć się z ryzykiem
skroplenia się wilgoci na świeżej farbie. Z tego względu niebezpieczne jest malowanie przy
bezchmurnej pogodzie i wysokiej WWP do późnych godzin popołudniowych. Aby uniknąć
skroplenia się wilgoci, temperatura podłoża musi być co najmniej o 3°C wyższa od punktu
rosy. Przy wilgoci względnej wynoszącej 85% najniższa dopuszczalna temperatura podłoża
jest równa temperaturze otoczenia.
Z tego powodu prace malarskie na zewnątrz mogą być wykonywane tylko wtedy, gdy
wilgotność względna nie przekracza 85%. Przy wilgotności względnej wynoszącej 90%
różnica pomiędzy temperaturą stali a punktem rosy to tylko 2°C, co oznacza bardzo niewielką
marżę bezpieczeństwa między punktem rosy a temperaturą otoczenia. Marżę można
zwiększyć podwyższając temperaturę stali o 1°C. Przy wilgotności względnej wynoszącej 70%
zależność pomiędzy dopuszczalną temperaturą podłoża a temperaturą otoczenia wygląda
następująco:
Wilgotność względna 70%
5.0
10.0
20.0
30.0
0.0
4.7
14.4
23.9
3.0
7.7
17.4
26.9
Temperatura powietrza °C
Punkt rosy °C
Najniższa dopuszczalna temperatura podłoża °C
Mimo iż temperatura stali w tej tabeli jest wyraźnie niższa od temperatury otoczenia, to w tych
warunkach nie wystąpi kondensacja pary wodnej. Jeżeli najniższa dopuszczalna temperatura
wynosi np. 5°C a temperatura powietrza jest jej równa, wtedy można zdecydować się na
podwyższenie temperatury powietrza, czego skutkiem będzie obniżenie wilgotności względnej
zgodnie z niniejszą tabelą:
Temperatura °C
Wilgotność względna %
5.0
85
10.0
60
20.0
32
30.0
18
40.0
11
16.12.2 Uwaga
W pomieszczeniach zamkniętych wymagane jest odprowadzenia oparów rozpuszczalników.
Podczas aplikacji i wysychania niezbędne jest dostarczenie dostatecznej ilości świeżego
powietrza, zarówno ze względów bezpieczeństwa i zdrowotnych, jak i dla poprawy
odparowywania rozpuszczalnika.
47
16.13
Aplikacja w warunkach warsztatowych lub na miejscu montażu
Aplikacja w warunkach warsztatowych lub na miejscu montażu.
Aby uzyskać maksymalną wytrzymałość czasową oraz optymalne parametry techniczne
systemu powłokowego, zaleca się nałożenie większości warstw systemu, a jeśli to możliwe —
całego systemu w warunkach warsztatowych (lakierni, malarni). Ze względów estetycznych
można się zdecydować na naniesienie warstwy końcowej na miejscu montażu po jego
wykonaniu
Zalety i wady aplikacji całego systemu powłokowego w warunkach warsztatowych są
następujące:
Zalety
Lepsza kontrola nad aplikacją
Kontrola temperatury
Kontrola wilgotności powietrza
Wady
Ograniczone zastosowanie w przypadku dużych
konstrukcji
Ryzyko uszkodzenia podczas transportu i montażu
Ryzyko przekroczenia maksymalnego czasu
przemalowania
Niższe koszty
Łatwiejsze nanoszenie poprawek
Lepsza kontrola zanieczyszczenia
powierzchni
Decyzja o naniesieniu warstwy końcowej w miejscu montażu jest zatem mocno uzależniona
od rodzaju konstrukcji i od tego, czy podczas montażu istnieje duże ryzyko uszkodzeń
mechanicznych. Ponadto istotne jest to, jak długo konstrukcja pozostanie odkryta, zanim
zostanie osłonięta. Jeśli jest to przez dłuższy czas, zaleca się naniesienie warstwy końcowej
już na miejscu montażu.
16.14
Grubość powłoki
Jest to grubość pojedynczej suchej warstwy farby naniesionej na podłoże.
Metoda: ISO2808:1991(E)
Klasyfikacja: nie dotyczy
Nominalna grubość powłoki
Opis:
Zalecana grubość powłoki suchej dla każdej warstwy lub kompletnego systemu,
zapewniająca wymaganą trwałość,
Efektywna średnia grubość powłoki suchej dla każdej warstwy, obliczona na podstawie
dziesięciu pomiarów na każdy element, nie może być niższa niż 80% nominalnej grubości
powłoki. Jeżeli wartość średniej jest równa lub większa od nominalnej grubości powłoki,
maksymalnie 10% wykonanych pomiarów może się znajdować pomiędzy 80 a 100%
nominalnej grubości powłoki.
Nie powinno się wykonywać powłok o ekstremalnie dużej grubości. Informacje dotyczące
maksymalnej grubości powłoki dla każdego produktu są podane w kartach technicznych.
Radzimy, aby kalibrowanie miernika grubości powłoki przeprowadzić na materiale, który
następnie zostanie pokryty powłoką.
48
16.15
Stopień połysku
Połysk jest wizualnym wrażeniem właściwości odbijania świata przez powierzchnię i
uzależniony jest od kierunku padania światła i kierunku obserwacji.
Metoda: ISO2813-1978(E), kąt pomiaru 60°
Klasyfikacja:
16.16
Klasyfikacja:
Połysk %
Mat
Półmat
Satynowy
Półpołysk (Semigloss)
Wysoki połysk
0-10%
10-20%
20-45%
45-75%
75-100%
Chropowatość po obróbce strumieniowo ściernej
Profil wierzchołków i dolin powstały w wyniku obróbki strumieniowo ściernej powierzchni stali.
Metoda: ISO2632, Rugotest, wartość Ra
Klasyfikacja:
Często korzysta się także z parametru Rz: jest to różnica pomiędzy najwyższym
wierzchołkiem a najgłębszą doliną profilu chropowatości, mierzona w pięciu obszarach
pomiarowych.
Zaleca się, aby obróbkę strumieniowo-ścierną wykonywać w ten sposób, aby wysokość
chropowatości nie przekraczała 70 µm.
Przy długim czasie pozostawania warstw podkładowych w środowisku zanieczyszczonym,
rozsądne jest wykonywanie obróbki strumieniowo-ściernej do wysokości chropowatości 50
µm.
Chropowatość podłoża ma wpływ na zmienność grubości powłoki systemu malarskiego i
należy zatem uwzględnić ją przy aplikacji. Przy wysokiej średniej grubości powłoki normalna
chropowatość (50 µm) nie ma wpływu na trwałość. Jednakże w przypadku warstwy
podkładowej zmienność jej grubości, powstała na skutek wysokiej wartości Rz, może
prowadzić do przedwczesnego pojawienia się korozji, szczególnie na źle pokrytych
wierzchołkach.
49
16.17
Przyczepność (określenie)
Badanie metodą siatki nacięć. Przyczepność określona zostaję za pomocą rozkładanej miarki
i nożyka z ostrzem łamanym o prostej krawędzi cięcia. Polega ono na wykonaniu 6 nacięć
prostopadłych i równoległych przecinających się pod kątem prostym. Na nacięte miejsce
nalepia się następnie określoną normą taśmę (siła przylegania 10N, szerokość 25 mm) i lekko
się dociska. Po chwili taśmę odrywa się jednym płynnym pociągnięciem pod kątem 60° w
stosunku do powierzchni.
Stopień oderwania okienek siatki jest miarą przyczepności.
Baril Coatings zaleca użycie taśmy Sellotape typ 1112 i 1401 lub Schotch typ 828.
Metoda: ISO2409:1992(E)
Klasa
Utrata
przyczepności
Obraz
- bardzo dobra
Gt0
0%
-
- dobra
Gt1
< 5%
- umiarkowana
Gt2
5 - 15%
- zła
Gt3
15 - 35%
- bardzo zła
Gt4
35 - 65%
- całkowita utrata
przyczepności
Gt5
65 - 100%
Klasyfikacja
-
W zależności od grubości powłoki stosowane są różne odległości między cięciami:
0-60 mikronów, powłoka sucha
1mm odstępu cięcia
60-120 mikronów, powłoka sucha
2 mm odstępu cięcia
120-250 mikronów, powłoka sucha
3 mm odstępu cięcia
>250 mikronów
Krzyż Św. Andrzeja lub miernik Elcometer (ISO-4624)
W miejscach, w których istnieje ryzyko obciążenia mechanicznego, przyczepność systemu
musi odpowiadać klasie GT0-GT1. Przy braku obciążenia mechanicznego klasa
przyczepności może zawierać w granicach GT0-GT2.
50
16.18
Anti Graffiti
Graffiti towarzyszyło ludzkości od jej początków i było zawsze aktualną formą sztuki. Również
w dzisiejszych czasach graffiti używane jest jako trwałe lub chwilowe „upiększenie” mało
atrakcyjnego otoczenia.
Nie mniej jednak każda forma niepożądanego graffiti jest uznawana przez właścicieli i
mieszkańców obiektów za wandalizm. Oznacza ono szkodę, której naprawa jest wprawdzie
możliwa, ale pociąga to za sobą stosunkowe wysokie koszty. Ponieważ środki zapobiegawcze
są tu prawie niemożliwe, w przypadku niektórych obiektów konieczne jest zabezpieczenie
przed nienaprawialnym uszkodzeniem niepożądanymi malowidłami. Do chwili obecnej nie jest
możliwe wynalezienie pojedynczego produktu lub systemu, który nadawałby się do każdego
podłoża i/lub rodzaju graffiti. Dlatego liczba oferowanych na rynku produktów i systemów jest
bardzo duża. Przy wyborze systemu należy wziąć pod uwagę wiele czynników, a mianowicie:
§ jakie systemy zabezpieczenia są możliwe,
§ jakie są konsekwencje zabezpieczenia z punktu widzenia ochrony podłoża,
§ jak należy przygotować podłoże,
§ jaka jest widoczność zabezpieczenia, jego trwałość i konserwacja,
§ jaki jest jego wpływ na środowisko (uwzględniając również czyszczenie systemu) i
ostatnie, ale nie mniej ważne –
§ jaki jest jego skumulowany koszt.
Systemy Anti-Graffiti są w rzeczywistości niczym innym niż „warstwami izolującymi”, które
chronią podłoże przed trwałym wtargnięciem i/lub przylgnięciem zabrudzeń i przez to ułatwiają
czyszczenie bez jego uszkadzania.
Liczne systemy anti-graffiti mogą zostać podzielone pod kątem zachowania systemu w
stosunku do środków czyszczących lub ewentualnie metod czyszczenia.
§
Systemy trwałe:
Przy usuwaniu naniesionego graffiti nie zostają one naruszone lub rozpuszczone
przez dopuszczalne w ich przypadku środki czyszczące.
§
Systemy usuwane:
Systemy te usuwa się całkowicie przy usuwaniu graffiti. Bezpośrednio po
oczyszczeniu zabrudzeń, system musi zostać naniesiony ponownie.
§
Systemy półtrwałe:
Systemy te są najczęściej połączeniem trwałej warstwy podkładowej i usuwanej
warstwy wierzchniej. Do tej grupy zaliczane są jednak także „systemy
jednowarstwowe”, wykonane z jednego produktu, który przy usuwaniu graffiti ulega
częściowemu rozpuszczeniu. W ich przypadku bezpośrednio po oczyszczeniu musi
zostać nałożona nowa warstwa.
Jeżeli konieczne jest usunięcie dużych zanieczyszczeń, można najpierw użyć
wysokociśnieniowej myjki parowej napełnionej przemysłowym środkiem czyszczącym np.
Enviclean 4951.
Przy trudniej usuwalnych graffiti można zastosować spirytus, ewentualnie rozcieńczony wodą.
Trudne do usunięcia plamy usuwa się nierozcieńczonym spirytusem a następnie ręcznie lub
za pomocą obrotowej lancy myjącej zmywa się zanieczyszczenie. Użycie spirytusu spowoduje
miejscową utratę połysku, który jednak po pewnym czasie znowu się pojawi.
51
Na koniec należy podkreślić, że na system anti-graffiti zawsze składa się „warstwa izolująca” i
przypisane do niej środki czyszczące. Użycie innych niż zalecane kombinacji środków
czyszczących i zabezpieczających może prowadzić do uszkodzenia systemu i jest zatem
niedopuszczalne.
16.19
Niska zawartość LZO (VOC)
Pojęcie niskiej zawartości LZO (Lotne Związki Organiczne) jest często używane w celu
wskazania, że w skład farby wchodzi możliwie jak najmniej rozpuszczalnika.
Farby o niskiej zawartości LZO powinny zatem zawierać znacząco niższą ilość
rozpuszczalnika niż ich tradycyjni poprzednicy w tym samym obszarze zastosowania.
Niska zawartość LZO nie oznacza z definicji, że mamy do czynienia z farbą typu High Solid (o
wysokiej zawartości ciał stałych).
16.20
Zawartość LZO (VOC)
Zawartość rozpuszczalnika w gotowej farbie wyrażona w gramach na litr.
16.21
High Solid
Określenie High Solid jest stosowane, jeżeli zawartość rozpuszczalnika nie jest większa niż
250 gram na litr. W praktyce oznacza to w przypadku powszechnie stosowanych wyrobów
70% zawartości ciał stałych.
Farba High Solid nie jest zatem produktem o niskiej zawartości LZO.
W farbie typu Medium Solid zawartość rozpuszczalnika wynosi od 250 do 450 gram/litr.
Jeżeli zawartość rozpuszczalnika przekracza 450 gram/litr, farbę określa się mianem bogatej
w rozpuszczalnik.
16.22
ISO 12944 część 1-8
Ochrona przed korozją konstrukcji stalowych za pomocą ochronnych systemów malarskich
ISO 12944: dotyczy ochrony konstrukcji stalowych za pomocą systemów malarskich i określa
wszystkie czynniki, które są ważne dla zapewnienia wystarczającej ochrony przed korozją.
ISO 12944-1: w tej części, oprócz ogólnych stwierdzeń dotyczących ochrony zdrowia,
bezpieczeństwa i ochrony środowiska, podano podstawowe terminy i definicje używane w
związku z konserwacją stali.
ISO 12944-2: w części tej opisuje się czynniki w otoczeniu, które sprzyjają korozji. Podany
zostaje szczegółowy opis kategorii atmosferycznych.
Przedstawia się przewidywalne korozyjne wpływy środowiska na konstrukcje stalowe w
sytuacjach, gdy są one wystawione na działanie wody lub gdy znajdują się w ziemi.
Korozyjne wpływy środowiska są ważnym czynnikiem przy wyborze odpowiedniego systemu
ochronnego.
Ta część normy jest ważna dla zleceniodawcy i architekta.
ISO 12944-3: w tej części omawia się zasady projektowe dla konstrukcji stalowych, którymi
należy się kierować w celu zwiększenia ich odporności na korozję.
Ta część normy jest ważna dla zleceniodawcy i architekta.
ISO 12944-4: ta część opisuje rodzaje chronionych powierzchni. Omówione także zostają
różne sposoby przygotowania powierzchni.
Ta część normy jest szczególnie ważna dla personelu (malarza-lakiernika).
52
ISO 12944-5: w tej części opisuje się różne ochronne systemy malarskie usystematyzowane
według obciążenia atmosferycznego, które okazują się odpowiednie do zabezpieczenia
konstrukcji przed korozją.
Przykłady tych systemów malarskich odzwierciedlają obecny stan wiedzy na świecie w tym
obszarze.
Ta część normy jest szczególnie ważna dla producenta produktów malarskich, instytucji
wydających zalecenia i biur doradczych.
ISO 12944-6: w tej części opisuje się przyspieszone metody badań, które mogą być
zastosowane dla określenia trwałości systemu malarskiego. Metody te są pomocne zwłaszcza
w przypadku zastosowania systemów, z którymi nie ma się jeszcze doświadczenia
praktycznego. Dzięki tym metodom nowe produkty mogą zostać szybciej wprowadzone do
użycia.
To właśnie tym przyspieszonym badaniom poddawane są systemy malarskie o niskiej
zawartości LZO oferowane w ramach systemu doradczego B.A.S.
Ta część normy jest ważna dla wszystkich zainteresowanych w celu wsparcia zaleceń
dotyczących ochrony .
ISO 12944-7: w tej części omawia się sposób aplikacji w warunkach warsztatowych lub na
miejscu montażu. Podano informacje na temat metod nakładania i składowania wyrobów
malarskich, kontroli oraz na temat nanoszenia powierzchni referencyjnych.
Ta część normy jest szczególnie ważna dla personelu, wykonawcy i instancji zatwierdzającej.
ISO 12944-8: w tej części opisuje się sposób opracowywania dokumentacji prac związanych z
ochroną przed korozją konstrukcji stalowych. Dokonuje się rozróżnienia dokumentacji na
specyfikację projektową, specyfikację systemu malarskiego, specyfikację dotyczącą aplikacji,
specyfikację działań kontrolnych i specyfikację badań.
Dla uproszczenia i ujednolicenia opracowywania dokumentacji prac przedstawione zostają
wzorcowe formularze dotyczące planowania, powierzchni referencyjnych i kontroli.
Ta część normy jest ważna dla wszystkich zainteresowanych.
16.23
Przydatność do użycia
Czas przydatności do użycia to minimalny okres, w ciągu którego produkt może być
przechowywany w nieotworzonym opakowaniu przy temperaturze pomiędzy 15°C a 30°C.
Zazwyczaj produkt ma dużą dłuższą przydatność do użycia niż minimalny okres podawany
przez producenta.
16.24
Wydajność i koszt farby na m2
Wytyczne dla obliczenia zużycia i kosztów farby na m2.
Farba jest często zbyt pochopnie uznawana za „drogą” lub „tanią”. Ocena taka jest błędnie
oparta na cenie za litr lub, co jeszcze bardziej nieuzasadnione, cenie za kg. W rzeczywistości
istotna jest cena za metr kwadratowy nałożonej farby.
53
16.25
Teoria a praktyka
Decydującym parametrem dla wydajności farby, tzn. powierzchni, którą można
pomalować jednym litrem, jest nakładana grubość warstwy mokrej. Pozostająca po
odparowaniu rozpuszczalnika warstwa sucha jest cieńsza.
Wielkość różnicy grubości pomiędzy warstwą mokrą a warstwą suchą uzależniona jest od
zawartości procentowej ciał stałych w farbie. Stawianym często w praktyce pytaniem jest: ile
m2 można pomalować jednym litrem przy określonej grubości warstwy suchej w
mikrometrach? W poniższej tabeli podana jest wydajność jako funkcja zawartości ciał stałych
i grubość warstwy suchej. Dla jej obliczenia zastosowano następujący wzór:
Zawart. procent. ciał stałych
Grubość warstwy suchej w µm
x 10= Wydajność teoretyczna w m²/l
Zawartość procentowa ciał stałych
Grubość
warstwy
suchej w µm
25
30
8.0
6.7
10.0 12.0 14.0 16.0 18.0 20.0
8.3 10.0 11.7 13.3 15.0 16.7
50
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0
10.0
60
3.3
4.2
5.0
5.8
6.7
7.5
8.3
80
100
2.5
2.0
3.1
2.5
3.8
3.0
4.4
3.5
5.0
4.0
5.6
4.5
6.2
5.0
125
150
1.6
1.3
2.0
1.7
2.4
2.0
2.8
2.3
3.2
2.7
3.6
3.0
4.0
3.3
20
25
30
35
40
45
50
54
Aby obliczyć wydajność praktyczną, należy od tych liczb odjąć stratę materiału. Wielkość tej
straty jest bardzo różna i zależy od takich czynników jak metoda aplikacji, rodzaj obiektu,
podłoże, kwalifikacje personelu itd.
Przyjmuje się, że przy malowaniu pędzlem strata wynosi od 5 do 10%, podczas gdy strata
przy natryskiwaniu może wynieść od 20 do nawet 80%.
Ilość potrzebnej farby i cena materiału na m2.
Ilość farby potrzebnej do wykonania prac malarskich może zostać obliczona według
poniższej formuły:
L =O
VS
x
1 V
dft/10
1 x 100
Gdzie:
-
L
O
dft
VS
V
= ilość farby w litrach
= powierzchnia w metrach kwadratowych
= grubość suchej powłoki w mikrometrach
= zawartość procentowa ciał stałych w farbie
= szacowany procent strat
Ponadto możliwe jest teraz wyliczenie ceny farby na metr kwadratowy przez podzielenie ceny
farby przez wydajność. Przykładowe wyliczenie podamy dla powłoki z tabeli o grubości 50
mikrometrów i objętość procentowej ciał stałych 40%. Przy założeniu, że cena za litr wynosi
2
€11,35 a procent strat 10%, końcowa cena materiału na m wynosi:
A) 25:8 + 10% = € 0,70.
Dla porównania weźmy farbę o cenie za litr wynoszącej € 9,35, ale o zawartości procentowej
ciał stałych 20%:
B) 21:4 + 10% = € 2,62.
Mimo że farba B jest tańsza o € 1,81 na litrze, to jednak jej ostateczna cena za metr
kwadratowy wychodzi dużo drożej.
55