Przygotowanie powierzchni
WPROWADZENIE
Odpowiednie przygotowanie powierzchni to podstawowy warunek, aby powłoka ochronna z powodzeniem mogła pełnić swoją funkcję. Należy podkreślić szczególne znaczenie usunięcia zanieczyszczeń tłuszczowych, starych powłok, zgorzeliny walcowniczej, rdzy, mleczka wapiennego z betonu oraz soli cynku z powierzchni ocynkowanej.
Trwałość wszystkich powłok zależy bezpośrednio od prawidłowego i skrupulatnego przygotowania powierzchni przed nałożeniem powłoki. Najdroższe i najnowocześniejsze systemy powłokowe nie spełnią swojego zadania, jeśli przygotowanie podłoża jest niewłaściwe lub niekompletne.
STAL
Niektóre metody przygotowania powierzchni stalowej są pokrótce opisane poniżej. Więcej szczegółów i zaleceń znaleźć można w takich dokumentach, jak:
| 1. | Norma międzynarodowa PN-EN ISO 8504-1, 2, 3:2002-2004. Przygotowanie podłoży stalowych przed nakładaniem farb i podobnych produktów. Metody przygotowania powierzchni; |
| 2. | Steel Structures Painting Council (SSPC), Pittsburg, PA, USA. Normy przygotowania powierzchni; |
| 3. | Norma międzynarodowa PN-EN ISO 8501-1:2008 i ISO 8501-2:1994(E). Przygotowanie podłoży stalowych przed nakładaniem farb i podobnych produktów. Wzrokowa ocena czystości powierzchni; |
| 4. | Norma szwedzka SIS 05 59 00 (1967). Pictorial Surface Preparation Standards for Painting Steel Surfaces; |
| 5. | Shipbuilding Research Association of Japan Standard for the preparation of steel surface prior to painting (norma “JSRA”); |
| 6. | International Protective Coatings Hydroblasting Standards; |
| 7. | International Protective Coatings Slurry Blasting Standards; |
| 8. | International Protective Coatings Abrasive Sweep Blasting Standards. |
USUWANIE ZANIECZYSZCZEŃ
Trwałość powłok ochronnych nakładanych na podłoże stalowe znacząco zależy od kondycji powierzchni tuż przed malowaniem. Główne czynniki wpływające na trwałość zabezpieczenia powłokowego to:
| a) | sole, zanieczyszczenia tłuszczowe, zanieczyszczenia wynikające z mechanicznej obróbki powierzchni (wiercenie, cięcie); |
| b) | rdza i zgorzelina walcownicza; |
| c) | profil powierzchni. |
Głównym celem przygotowania powierzchni jest usunięcie wszystkich tych zanieczyszczeń, co minimalizuje możliwość inicjacji korozji w przyszłości oraz wytworzenie profilu powierzchni umożliwiającego adhezję do podłoża nakładanej powłoki. Zalecane procedury postępowania zawarte są w normie międzynarodowej PN-EN ISO 8504-1, 2, 3:2002-2004 oraz specyfikacjach SSPC SP.
ODTŁUSZCZANIE
Przed dalszym przygotowaniem powierzchni i malowaniem podłoża stalowego niezbędne jest usunięcie wszystkich rozpuszczalnych soli, zanieczyszczeń tłuszczowych, pozostałości po mechanicznej obróbce powierzchni (wiercenie, cięcie). Przypuszczalnie najpopularniejsza metoda to mycie rozpuszczalnikami, a następnie wycieranie podłoża czystymi szmatami. Jeżeli nie zostanie przeprowadzone to starannie i gruntownie, taka operacja może zakończyć się rozprowadzeniem zanieczyszczeń na większej powierzchni. Powszechnie stosuje się również czyszczenie detergentami emulgującymi zanieczyszczenia i parą. Zalecane procedury opisane są w normie PN-EN ISO 8504-1, 2, 3:2002-2004 i SSPC-SP1.
CZYSZCZENIE NARZĘDZIAMI RĘCZNYMI
Słabo przylegającą zgorzelinę walcowniczą, rdzę oraz stare powłoki malarskie można usunąć z podłoża stalowego stosując papier ścierny, skrobaki oraz młotki. Narzędzia te jednak nie usuwają całkowicie istniejących zanieczyszczeń. Na podłożu zawsze pozostaje warstewka dobrze przyczepnej rdzy. Metody czyszczenia narzędziami ręcznymi opisane są w SSPC-SP2 i odnoszą się do stopnia St 2 B, C, D z normy PN-EN ISO 8501-1:2008.
CZYSZCZENIE ZMECHANIZOWANYMI NARZĘDZIAMI RĘCZNYMI
Generalnie rzecz biorąc są to metody bardziej efektywne i mniej pracochłonne w porównaniu do narzędzi ręcznych, jeśli usuwana jest luźno przyległa zgorzelina walcownicza, rdza, czy powłoka malarska. Jednakże nie można usunąć tą metodą dobrze przyległej zgorzeliny walcowniczej i rdzy. W powszechnym użyciu są takie narzędzia, jak: mechaniczne szczotki stalowe, młotki igiełkowe, szlifierki. Stosując szczotki obrotowe należy szczególnie zwrócić uwagę, aby podłoże stalowe nie zostało wypolerowane, co zmniejszy przyczepność kolejnej powłoki. Metody czyszczenia zmechanizowanymi narzędziami ręcznymi opisane są w SSPC-SP3, SSPC-SP11 i odnoszą się do stopnia St 3 B, C, D z normy PN-EN ISO 8501-1:2008. SSPC-SP11 opisuje stopnie profilu powierzchni, które można uzyskać stosując mechaniczne narzędzia ręczne.
OBRÓBKA STRUMIENIOWO-ŚCIERNA
Metoda znacznie efektywniejszego usuwania zgorzeliny walcowniczej, rdzy i starych powłok malarskich. Ścierniwo (piasek, śrut kulisty lub ostrokątny) kierowane jest pod dużym ciśnieniem na czyszczoną powierzchnię.
Wymagany stopień oczyszczenia pod konkretny system powłokowy zależy od wielu czynników. Najważniejszy to rodzaj wyspecyfikowanej powłoki.
W kartach technicznych w tym poradniku przywołany stopień przygotowania powierzchni odnosi się do normy PN-EN ISO 8501-1:2008. Powstała ona na bazie nieco rozszerzonej normy szwedzkiej SIS 05 59 00 (1967) opracowanej przez Swedish Corrosion Institute, przy współpracy z American Society for Testing & Materials (ASTM) i Steel Structures Painting Council (SSPC), USA; jest powszechnie stosowana na całym świecie.
Gdy jest to celowe, w poszczególnych kartach technicznych przywoływane są najbliższe odpowiedniki wg normy SSPC. Stopnie przygotowania powierzchni opisane normą ISO i SSPC nie są równoważne. Czasem w niektórych kartach katalogowych stopniowi Sa 2½ (PN-EN ISO 8501-1:2008) odpowiada SSPC-SP6 (comercial blast cleaning), a w innych SSPC-SP10 (near white metal). Dobór stopnia przygotowania powierzchni zależy od kilku czynników, takich jak: rodzaj powłoki, oczekiwana trwałość zabezpieczenia, warunki ekspozycji. Należy przyjąć następującą zasadę ogólną: jeżeli malowany obiekt eksploatowany jest w zanurzeniu lub agresywnej atmosferze, wymagany jest stopień Sa 2½ (PN-EN ISO 8501-1:2008) lub SSPC-SP10; natomiast gdy malowany obiekt eksponowany jest w atmosferze ogólnej, zalecany jest stopień Sa 2½ (PN-EN ISO 8501-1:2008) lub SSPC-SP6.
Przed obróbką strumieniowo-ścierną konstrukcja stalowa powinna być odtłuszczona, a odpryski spawalnicze usunięte. Wydawałoby się, że sole i zatłuszczenie powierzchni zostaną usunięte w procesie obróbki strumieniowo-ściernej, ale tak nie jest. Te zanieczyszczenia, choć niewidoczne, nadal obecne są na powierzchni w postaci cienkiej warstwy, wpływają niekorzystnie na przyczepność kolejnej powłoki. Wady szwów spawalniczych, rozwarstwienia, ostre krawędzie ujawniające się podczas obróbki strumieniowo-ściernej powinny być usunięte. Na ostrych krawędziach warstwa farby nakłada się cieniej, w konsekwencji tworzy się cieńsza powłoka, a czas ochrony się skraca. Odpryski spawalnicze uniemożliwiają nałożenie równomiernej powłoki, ponadto często są słabo przyczepne do podłoża – jest to częsta przyczyna pojawiania się przedwcześnie wad powłok.
Ważny jest również rodzaj uzyskanego po obróbce strumieniowo-ściernej profilu powierzchni. Zależy on od użytego ścierniwa, stosowanego ciśnienia powietrza i techniki czyszczenia. Zbyt mała chropowatość może nie stanowić wystarczającego “zakotwiczenia” powłoki, natomiast zbyt duża może spowodować nierównomierne pokrycie wysokich ostrych pików. Prowadzi to do pojawienia się przedwcześnie wad na powłoce, szczególnie przy cienkich powłokach, takich jak blast primer-y. Poniższe dane pokrótce obrazują zależność chropowatości powierzchni od zastosowanego ścierniwa.
| Rodzaj ścierniwa | Rozmiar [mesh] | Max wysokość profilu |
| piasek drobnoziarnisty | 80 | 37 µm |
| piasek gruboziarnisty | 12 | 70 µm |
| śrut kulisty | 14 | 90 µm |
| szlaka pomiedziowa 1,5-2,0 mm | – | 75-100 µm |
| śrut ostrokątny G16 | 12 | 200 µm |
OBRÓBKA STRUMIENIOWO-ŚCIERNA NA MOKRO
W metodzie obróbki strumieniowo-ściernej na mokro stosuje się zawiesinę ścierniwa w wodzie zamiast suchego ścierniwa. Zaletą tej techniki jest zlikwidowanie w znacznym stopniu zapylenia oraz związanego z tym problemu zdrowotnego.
Kolejną istotną zaletą obróbki na mokro starych, pokrytych rdzą powierzchni z licznymi rozpuszczalnymi produktami korozji we wżerach, jest zmycie tych zanieczyszczeń, co znacznie zwiększa trwałość kolejnych systemów powłokowych. Wadą metody jest pokrywanie się rdzą nalotową czyszczonej powierzchni. Powszechnie praktykowane jest dodawanie do wody stosownych inhibitorów, które zapobiegają tworzeniu się rdzy nalotowej, zanim powierzchnia zostanie pomalowana. Generalnie, stosowanie takich inhibitorów w małych stężeniach nie wpływa na trwałość kolejnych powłok malarskich na konstrukcji nie eksploatowanej w zanurzeniu. Użycie inhibitorów jest zbędne, jeśli zastosuje się grunt przystosowany do nakładania na wilgotną powierzchnię, ale szczegóły należy skonsultować z International Protective Coatings.
Jeśli powierzchnia obrobiona na mokro skorodowała, należy oczyścić ją mechanicznie, a najlepiej omieść ścierniwem przed malowaniem.
CZYSZCZENIE STRUMIENIEM WODY
Metoda polega na skierowaniu strumienia czystej świeżej wody pod wysokim ciśnieniem na oczyszczaną powierzchnię. W tym procesie NIE stosuje się ścierniwa, w związku z czym nie istnieje problem zapylenia oraz usuwania odpadów ścierniwa po czyszczeniu. Zazwyczaj stosuje się dwa zakresy ciśnienia wody przy czyszczeniu tą metodą:
• Czyszczenie strumieniem wody pod wysokim ciśnieniem (68 MPa – 170 MPa);
• Czyszczenie strumieniem wody pod bardzo wysokim ciśnieniem (powyżej 170 MPa).
Zamiennie, szczególnie w literaturze anglojęzycznej, stosuje się nazwy tego procesu: hydroblasting, hydrojetting, water jetting. Nieporozumienia mogą wynikać z nierozróżniania mycia wodą od czyszczenia strumieniem wody. Poniższy podział przeprowadzony przez International Protective Coatings (na podstawie ogólnie przyjętych definicji) wyjaśnia różnicę.
Mycie wodą pod ciśnieniem:
Stosuje się ciśnienie wody poniżej 6,8 MPa.
Mycie wodą pod wysokim ciśnieniem:
Stosuje się ciśnienie wody w zakresie 6,8 MPa – 68 MPa.
Czyszczenie strumieniem wody pod wysokim ciśnieniem:
Stosuje się ciśnienie wody w zakresie 68 MPa – 170 MPa.
Czyszczenie strumieniem wody pod bardzo wysokim ciśnieniem:
Stosuje się ciśnienie wody powyżej 170 MPa, a większość używanych urządzeń pracuje w przedziale ciśnienia 200-250 MPa.
Wzorce w normie International Protective Coatings Hydroblasting Standards zostały oczyszczone urządzeniem do czyszczenia pod bardzo wysokim ciśnieniem, ale norma służy do oceny wszystkich powierzchni przygotowanych strumieniem wody pod ciśnieniem.
Powierzchnia oczyszczona wodą wygląda ODMIENNIE niż obrobiona strumieniowo-ściernie na sucho lub mokro. Woda nie narusza i nie odnawia powierzchni stalowej tak, jak ścierniwo. Dlatego powierzchnia oczyszczona woda pod ciśnieniem wygląda nieefektownie, nawet przed pojawieniem się rdzy nalotowej. Dodatkowo, po oczyszczeniu wodą stali z wżerami korozyjnymi, powierzchnia jest wizualnie niejednolita. Gdy produkty korozji zostaną wymyte z wżerów korozyjnych, pojawiają się plamy – jaśniejsze z połyskiem, wokół których utworzyły się szare, brązowe i czarne matowe ślady. Ten wzór jest pozostałością po obróbce strumieniowo-ściernej, gdzie anodowe wżery są zwykle ciemne, bo produkty korozji nie są całkowicie usunięte, a otaczająca powierzchnia jest jaśniejsza błyszcząca. Rdza nalotowa powstająca na stali czyszczonej wodą szybko zmienia swój początkowy wygląd. Jeśli rdza nalotowa jest za gruba, aby można było ją malować, może być usunięta szczotkami o ostrym włosiu lub zmyta czystą wodą pod ciśnieniem. Preferowane jest zmycie wodą pod ciśnieniem (powyżej 6,9 MPa) z zastosowaniem dysz obrotowych lub lanc. Rdza nalotowa będzie oczywiście ponownie się tworzyć, niemniej tą metodą można usunąć jej nadmiar. Szczotek ręcznych można używać na niewielkich powierzchniach, natomiast na większych – mechanicznych.
Gdy czyszczona jest duża powierzchnia, rdza nalotowa pokrywa podłoże zanim przeprowadzony będzie odbiór powierzchni. Pomocne może być ustalenie wymagań na niewielkiej powierzchni, aby można stosować analogiczne parametry czyszczenia na całej powierzchni. Postępowanie przy ocenie powierzchni oczyszczonej wodą może być inne na innych obiektach.
Stosując rozpuszczone w wodzie inhibitory korozji można uniknąć powstawania rdzy nalotowej. Po odparowaniu wody na powierzchni stalowej pozostają inhibitory w postaci krystalicznej warstewki. Może to być przyczyna utraty przyczepności, powstawania pęcherzy osmotycznych, jeśli na takie podłoże zostanie nałożona powłoka. International Protective Coatings nie zaleca stosowania inhibitorów podczas czyszczenia na mokro. Jeśli inhibitory zastosowano, muszą być dokładnie zmyte czystą wodą przed nałożeniem produktów International Protective Coatings.
Temperatura powierzchni stalowej wzrasta podczas czyszczenia wodą pod ciśnieniem z dwu powodów:
| a) | sprężanie wody do ciśnienia umożliwiającego czyszczenia powoduje wzrost jej temperatury; |
| b) | prędkość uderzającego strumienia wody w powierzchnię stalową zmienia się w energię termiczną. Wzrost temperatury jest znaczny i powoduje szybkie wyschnięcie powierzchni zmniejszając ilość rdzy nalotowej (grubej). |
Ważną zaletą metody jest zdolność emulgowania tłuszczu i usuwania go podczas procesu czyszczenia, chociaż nie wyklucza się stosowania przed czyszczeniem wodą konieczności właściwego odtłuszczania opisanego procedurą SSPC-SP1.
Metoda czyszczenia wodą pod ciśnieniem nie tworzy profilu powierzchni, choć można prowadzić tak proces, aby “wyżłobić” metalowe podłoże. Profil powierzchni pojawiający się po czyszczeniu wodą jest wynikiem wcześniejszych procesów na podłożu lub jest spowodowany korozją. Pod większość powłok International Protective Coatings akceptuje profil powierzchni 50-100 µm.
METALE NIEFERROMAGNETYCZNE
Aluminium
Powierzchnia powinna być czysta, sucha, odtłuszczona (patrz odtłuszczanie stali). Produkty korozji należy usunąć stosując delikatne szlifowanie. Przed nałożeniem powłoki właściwej należy nałożyć jedną cienką warstewkę gruntu reaktywnego, aby uzyskać przyczepność następnej powłoki. Kolor takiej warstwy zmienia się z jasnożółtego na zielony (lub brązowy). Jeśli nie obserwuje się takiej zmiany (reakcji) przyczepność będzie niewystarczająca. Taka powłoka powinna być zeskrobana, zmyta stosownym do podłoża aluminiowego roztworem i ponownie pokryta gruntem reaktywnym.
Stal ocynkowana elektrolitycznie lub zanurzeniowo
Powierzchnia powinna być czysta, sucha, odtłuszczona (patrz odtłuszczanie stali). Odtłuszczenie powierzchni ocynkowanej wymaga pewnych nakładów, aby uzyskać czystą powierzchnię. Wszystkie produkty korozji cynku (białe sole) muszą być zmyte wodą pod ciśnieniem lub zmyte wodą z użyciem szczotek. Stosując preferowaną metodę przygotowania powierzchni – omiecenie ścierniwem – nadal wskazane jest zmycie czystą wodą rozpuszczalnych soli cynku. Wiele farb na spoiwie niezmydlającym może być nakładana bezpośrednio na tak przygotowane podłoże.
Jeśli omiecenie ścierniwem nie jest możliwe, konieczne jest nałożenie gruntu reaktywnego w celu spasywowania powierzchni i uzyskania właściwej przyczepności kolejnej powłoki. Bliższe informacje o farbach, które mogą być nakładane na podłoże omiecione ścierniwem lub pokryte gruntem reaktywnym można uzyskać w International Protective Coatings.
Jeśli powłoka metalowa została spasywowana w procesie cynkownia, powinna być poddana procesowi starzenia (ekspozycja zewnętrzna) przez kilka miesięcy lub zszorstkowana przed nałożeniem powłoki. Zasadniczo wytrawienie takiego niewysezonowanego podłoża nie przynosi oczekiwanych efektów.
Inne metale nieferromagnetyczne
Powierzchnia powinna być czysta, sucha, odtłuszczona (patrz odtłuszczanie stali). Wszystkie produkty korozji powinny być usunięte przez lekkie zeszlifowanie i zmycie wodą. Czysta powierzchnia powinna być zszorstkowana lub lekko omieciona ścierniwem niemetalowym z zastosowaniem niskiego ciśnienia powietrza, a następnie pokryta gruntem reaktywnym przed nałożeniem właściwej powłoki. Podłoże ołowiane jeśli zostało starannie zszorstkowane, można nie pokrywać gruntem reaktywnym.
PODŁOŻE BETONOWE
Powierzchnia powinna być czysta, sucha, wolna od zatłuszczeń i innych zanieczyszczeń, takich jak smary szalunkowe, związki utwardzające beton, które mogłyby mieć wpływ na przyczepność powłoki malarskiej. Wilgotność podłoża betonowego powinna być niższa niż 6% (mierząc przyrządem Protimeter Surveymaster lub podobnym). Praktyczna wskazówka: jeśli beton był sezonowany krócej niż 29 dni w umiarkowanym klimacie, jest mało prawdopodobne, że jest wyschnięty wystarczająco.
Uwaga: malowanie podłoża niewystarczająco wyschniętego powoduje pęcherzenie i łuszczenie powłoki malarskiej, a przyczyną jest uwalniająca się zamknięta wilgoć.
Mleczko wapienne i nieprzyczepny pył tworzący się na nowej powierzchni betonowej musi być usunięty. Gdy malowane jest podłoże betonowe, należy również uwzględnić jego zasadowy odczyn oraz porowatość. Najkorzystniejsze jest omiecenie ścierniwem. Szczotki metalowe również umożliwiają właściwe przygotowanie podłoża, choć wymagają większych nakładów. Zamiennie można wytrawiać podłoże, które następnie musi być starannie zmyte wodą i wysuszone. Wszelkie spękania podłoża przed malowaniem powinny być wycięte i wypełnione stosownym wypełnieniem (skonsultować z International Protective Coatings).
Podłogi betonowe
Przygotowanie podłóg betonowych osiąga się przez obróbkę strumieniowo-ścierną, frezowanie, szlifowanie lub metodami ręcznymi. Wybór zależy od stanu powierzchni, wielkości powierzchni podłogi, dostępu do urządzeń oraz rodzaju nakładanej powłoki:
| 1. | Obróbka strumieniowo-ścierna. Beton powinien być obrobiony urządzeniami z odzyskiem ścierniwa; |
| 2. | Frezowanie. Frezarki to urządzenia z szybkoobrotowymi twardymi tarczami, które usuwają starą powłokę i szorstkują podłoże betonowe. Stosowane są do powierzchni mniejszej niż 250 m² do większej powierzchni używa się obróbki strumieniowo-ściernej; |
| 3. | Szlifowanie. Podłoga powinna być starannie przygotowana z użyciem szlifierek mechanicznych w celu usunięcia mleczka cementowego, miału i innych zanieczyszczeń. |
Proces przygotowania podłoża, niezależnie od zastosowanej metody, powinien kończyć się dokładnym odpyleniem podciśnieniowym w celu usunięcia pozostałego kurzu.
BHP
Zawsze dokładnie zapoznaj się i przestrzegaj procedur bezpieczeństwa oraz instrukcji producenta urządzeń do przygotowania powierzchni, aplikacji, obchodzenia się z mediami i produktami oraz pomiarami w środowisku pracy. Zawsze dokładnie zapoznaj się i przestrzegaj zaleceń zawartych w kartach charakterystyki preparatu niebezpiecznego oraz instrukcjach producenta dotyczących farb.Te ogólne stwierdzenia mają uświadomić znaczenie specyficznych ostrzeżeń i instrukcji dotyczących konkretnych produktów. Nie mają na celu udzielania szczegółowych ostrzeżeń i porad.
Uwaga:
Informacje przedstawione w niniejszym opracowaniu to tylko ogólne wytyczne i nie zapewniają pełnej i kompletnej wiedzy. Jeśli nie istnieją inne pisemne uzgodnienia, nasze standardowe warunki sprzedaży, dostępne na życzenie, określają zasady dostarczania produktów oraz udzielania doradztwa technicznego.
Malowanie
| WPROWADZENIE
Powłoka nakładana na malowany obiekt może pełnić funkcję ochronną oraz zapewnić dekoracyjny wygląd. Powodzenie tej operacji zależy między innymi od: PRZYGOTOWANIE POWIERZCHNI Należy podkreślić szczególne znaczenie przygotowania powierzchni przed nakładaniem powłoki. Temu zagadnieniu poświęcony jest oddzielny rozdział w tym poradniku. GRUBOŚĆ POWŁOKI Właściwa grubość powłoki ma zasadnicze znaczenie w każdym systemie powłokowym. Niedostateczna grubość jest przyczyną przedwczesnych wad powłoki z oczywistych powodów. Jednakże dawne podejście “czym więcej farby, tym lepiej” może być równie niebezpieczne. Znaczne przekroczenie grubości współczesnych technicznie zaawansowanych powłok może prowadzić do zatrzymania rozpuszczalnika w powłoce i utraty przyczepności lub zniszczenia powłok gruntowych. Większość powłok toleruje pewne wahania grubości, co umożliwia ich racjonalne praktyczne stosowanie, niemniej celem aplikacji zawsze powinna być grubość specyfikowana. Grubość powłoki zalecana na konkretną powierzchnię będzie zależała od rodzaju powłoki i podłoża. W kartach katalogowych produktów podane są zalecane grubości powłoki. POMIAR GRUBOŚCI POWŁOKI Jeśli powłoka została nałożona na podłoże stalowe uprzednio obrobione strumieniowo-ściernie śrutem kulistym lub ostrokątnym, pomiar grubości powłoki jest bardziej skomplikowany, niż na gładkiej stalowej powierzchni. Na wyniki pomiaru wpływa chropowatość powierzchni po obróbce strumieniowo-ściernej. Punktowe pomiary różnią się w zależności od miejsca pomiaru oraz użytego sprzętu pomiarowego (np. wielkości sondy pomiarowej) oraz grubości mierzonej powłoki. International Protective Coatings zaleca kalibrowanie wszystkich przyrządów pomiarowych na gładkiej płytce wg normy ISO 2808, metodą 6. Jeśli nakładana jest cienka powłoka, należy uwzględnić, że część farby została zużyta do wypełnienia wgłębień chropowatości. Pomiar grubości cienkich powłok (blast primer-ów i wszystkich o grubości mniejszej niż 25 µm), na podłożu obrobionym strumieniowo-ściernie, nie ma sensu. Sposób pomiaru należy skonsultować z International Protective Coatings. METODY APLIKACJI Poniżej opisano w skrócie zalety i wady metod aplikacji powłok ochronnych. Produkty znajdujące się w tym katalogu mogą być nakładane pędzlem, wałkiem, natryskiem powietrznym konwencjonalnym, natryskiem z użyciem zbiornika ciśnieniowego, natryskiem bezpowietrznym. MALOWANIE PĘDZLEM Zawsze należy posługiwać się dobrej jakości pędzlem z włosiem naturalnym lub syntetycznym, wielkością dopasowanym do nakładanego produktu. Mimo, że metoda jest stosunkowo mało wydajna, stosuje się ją do malowania niewielkich powierzchni farbami dekoracyjnymi oraz nakłada się grunty, tolerujące niektóre zanieczyszczenia na powierzchni, gdzie wymagana jest dobra penetracja farby w warstwę rdzy na podłożu. Metoda szczególnie odpowiednia do wykonywania wyprawek oraz tam, gdzie użycie natrysku może spowodować straty w otoczeniu – problemy z przetryskiem i suchym natryskiem. Większość powłok grubopowłokowych została zaprojektowana do natrysku bezpowietrznego i grubość takiej powłoki nie zostanie uzyskana przy malowaniu pędzlem. W przybliżeniu dwukrotne nałożenie farby pędzlem zapewni grubość odpowiadającą aplikacji natryskiem bezpowietrznym. Nakładanie pędzlem kolejnych powłok farb fizycznie schnących (na spoiwie chlorokauczukowym na powłokę chlorokauczukową, czy winylowych na istniejącą powłokę winylową) wymaga pewnej staranności. Rozpuszczalnik z nakładanej warstwy rozpuszcza powłokę znajdującą się pod spodem, a ruchy pędzla powodują “zdejmowanie” starej powłoki. Wynik malowania jest w takim wypadku niezadowalający. Aby tego uniknąć, należy stosować delikatne pociągnięcia pędzlem, pokrywając malowany obszar jednym lub dwoma ruchami. MALOWANIE WAŁKIEM Malowanie dużych gładkich powierzchni wałkiem jest bardziej wydajne, niż pędzlem i może być stosowane do większości powłok dekoracyjnych. Nie jest jednak łatwe kontrolowanie grubości warstwy. Podobnie jak przy pędzlu, nie można uzyskać większej grubości powłoki. Należy dobierać starannie włosie wałka w zależności od rodzaju farby i chropowatości podłoża. Najczęściej stosowany jest wałek z rdzeniem fenolowym oraz pokryciem z włosiem krótkim gładkim lub średniej długości. Przed użyciem należy pokrycie wałka zmyć, aby usunąć słabo przyczepne włosie. NATRYSK POWIETRZNY (KONWENCJONALNY) Szybka, ogólnie przyjęta metoda malowanie. Cząstki farby są rozpraszane strumieniem powietrza pod niskim ciśnieniem. Urządzenia są stosunkowo proste i niedrogie. Uzyskanie dobrej atomizacji cząstek farby, a co za tym idzie, powłoki bez wad, zależy od dopasowania takich czynników: ilości powietrza, jego ciśnienia, przepływu płynu. Jeśli regulacja parametrów natrysku nie jest poprawna, mają miejsce duże straty farby z przetrysku i odbijania cząstek farby od powierzchni. Dodatkowym problemem może być zła rozlewność, zacieki, kratery. Podstawową wadą natrysku powietrznego konwencjonalnego jest niemożność nakładania grubych powłok, ponieważ większość farb należy rozcieńczyć do lepkości umożliwiającej poprawną atomizację. Po takim rozcieńczeniu farby tracą swoje własności grubopowłokowe. NATRYSK POWIETRZNY (ZBIORNIKI CIŚNIENIOWE) Zbiorniki ciśnieniowe stosowane są powszechnie w połączeniu z pistoletami do natrysku pneumatycznego, farba dostarczana jest wężami materiałowymi do pistoletu natryskowego ze zbiornika o regulowanym ciśnieniu. Tego typu urządzenia produkuje kilka firm (np. De Vilbiss, Binks). Kompresor połączony jest z regulatorem ciśnienia na pokrywie zbiornika wężem doprowadzającym powietrze. Część powietrza, o ustalonym ciśnieniu, przepuszczana jest przez regulator do zbiornika, większość natomiast omija zbiornik i dostaje się do pistoletu natryskowego drugim wężem powietrznym rozbijając farbę podczas natrysku na cząsteczki. Ciśnienie w zbiorniku powoduje przedostanie się farby wężem materiałowym do pistoletu. Mieszanie farby w zbiorniku zapobiega jej osadzaniu się (mieszadło z napędem ręcznym lub pneumatycznym). Ta metoda aplikacji zalecana jest, gdy nakładane są duże ilości farby i nie trzeba napełniać zbiorniczków materiałowych na pistolecie, co ma miejsce w metodzie konwencjonalnej. Umożliwia również operowanie pistoletem pod różnymi kątami bez rozlewania farby. Stosowane zbiorniki ciśnieniowe o pojemności do 20 litrów są łatwe do przemieszczania wokół obiektu malowanego. NATRYSK BEZPOWIETRZNY W odróżnieniu od natrysku pneumatycznego, przy natrysku bezpowietrznym farba nie miesza się z powietrzem. Atomizacja farby jest spowodowana rozprężaniem uprzednio sprężonej ciśnieniem hydraulicznym farby oraz uwalnianiem jej przez specjalnie skonstruowane dysze. Wymagane ciśnienie hydrauliczne jest zwykle osiągane przy udziale zasilanej powietrzem pompy o dużym przełożeniu. Dostępne są pompy o przełożeniu w zakresie od 20:1 do 60:1, najpopularniejsze to 45:1. Główne zalety natrysku bezpowietrznego:
Końcówki dysz, przez które farba jest rozpraszana, to precyzyjne urządzenia z węglika wolframu. Zatomizowany “stożek” farby jest formowany przez nacięcie z przodu otworu końcówki dyszy. Dostępne są dysze o różnych kątach natrysku (różne kąty nacięcia) i różnych wielkościach otworów. Wybór dyszy uzależniony jest od ciśnienia wymaganego do atomizacji farby w połączeniu z wielkością otworu (średnicą dyszy) odpowiednią do ilości wypływającej farby. Ta ilość wypływającej farby decyduje o grubości nakładanej warstwy. Dysze o różnym kącie natrysku tworzą strumień farby o różnej szerokości. Dobór dyszy o odpowiednim kącie natrysku zależy od kształtu i rozmiaru malowanej konstrukcji. Zależy również od średnicy dyszy – przy takim samym otworze, czym kąt będzie większy, ilość natryskiwanej farby będzie mniejsza. Zazwyczaj ciśnienie w dyszy pistoletu do natrysku bezpowietrznego osiąga wartość do 352 kg/cm². Wszystkie urządzenia muszą być używane zgodnie z instrukcją eksploatacyjną producenta i zasadami BHP. Generalnie, dysze o średnicy 0,23 – 0,33 mm są zalecane do farb nakładanych w grubości warstwy 50 µm; dysze 0,33 – 0,48 mm do grubości 100 – 200 ľm, a dysze 0,48 – 0,79 mm do grubości powyżej 200 ľm. Mastiki nakładane na bardzo duże grubości mogą wymagać dysz o dużej średnicy: 1,02 – 1,52 mm. Dostępnych jest kilka wzorów dysz, a wybór odpowiedniej zależy od końcowych oczekiwań, łatwości nakładania i łatwości usuwania zanieczyszczeń z dyszy (czyszczenia zatkanej dyszy). Efekt dekoracyjny niektórych powłok nakładanych metodą bezpowietrzną nie jest tak dobry jak przy natrysku powietrznym. Natrysk bezpowietrzny obecnie jest najpowszechniejszą metodą nakładania nowoczesnych powłok ochronnych. WARUNKI PODCZAS APLIKACJI Podczas nakładania powłok ochronnych niezwykle istotne są: stan i temperatura podłoża oraz warunki atmosferyczne podczas malowania. Malowanie może odbywać się tylko przy dobrych warunkach atmosferycznych. Nie można malować:
Podczas nocy temperatura stali spada. Wzrasta ponownie w czasie dnia, ale zawsze przez pewien okres temperatura stali jest niższa niż powietrza i jest możliwa kondensacja wilgoci na konstrukcji. Zjawisko skraplania wody na podłożu stalowym występuje wówczas, gdy temperatura stali jest niższa od temperatury punktu rosy otaczającego powietrza. WARUNKI GRANICZNE Zła pogoda jest częstym zmartwieniem tych, którzy mają do czynienia z malowaniem. Sama wilgotność względna powietrza rzadko stwarza problem. Większość farb toleruje wysoką wilgotność, ale problemem jest kondensująca się wilgoć na powierzchni, która ma być malowana. Ocena, czy powierzchnia jest sucha, polega na pomiarze temperatury podłoża, wilgotności powietrza higrometrem i wyznaczeniu temperatury punktu rosy. Przyjmuje się, że nie należy malować, jeśli temperatura podłoża nie jest wyższa o 3°C od temperatury punktu rosy. Powierzchnia nie może być malowana, jeśli pada deszcz lub jest oblodzona. Farby dwuskładnikowe (np. tradycyjne farby epoksydowe) nie mogą być nakładane w temperaturze, poniżej której utwardzanie nie przebiega. WARUNKI EKSTREMALNE Generalnie warunki ekstremalne odnoszą się do temperatury otoczenia poniżej 5°C i powyżej 40°C. Poniżej 5°C utwardzanie takich powłok jak tradycyjne dwuskładnikowe epoksydowe gwałtownie wydłuża się, a dla niektórych zatrzymuje się. Na inne powłoki ochronne temperatura nie ma tak dużego wpływu. Powłoki chlorokauczukowe oraz winylowe można z powodzeniem nakładać poniżej 0°C, na powierzchnie czystą i wolną od warstwy lodu. Natomiast, gdy mamy do czynienia z temperaturą 40°C i wyższą, schnięcie i utwardzanie powłoki jest szybkie, często tworzy się suchy natrysk. Spowodowane jest to zbyt szybkim odparowaniem rozpuszczalnika z rozpylonych kropel farby, nim dotrą do powierzchni. Zapobiec temu można w następujący sposób:
Technika malowania w wyższej temperaturze musi być tak dostosowana, aby zapobiec tworzeniu się niedomalowań, kraterów, pęcherzy i innych wad powłoki wynikających z szybkiego odparowania rozpuszczalnika. Jeśli roboty prowadzone są zgodnie z dobrą praktyką malarską, możliwe jest poprawne nałożenie większości farb International Protective Coatings na podłoże o temperaturze do 65°C. BHP Zawsze dokładnie zapoznaj się i przestrzegaj procedur bezpieczeństwa oraz instrukcji producenta urządzeń do przygotowania powierzchni, aplikacji, obchodzenia się z mediami i produktami oraz pomiarami w środowisku pracy. Zawsze dokładnie zapoznaj się i przestrzegaj zaleceń zawartych w kartach charakterystyki preparatu niebezpiecznego oraz instrukcjach producenta dotyczących farb. Te ogólne stwierdzenia mają uświadomić znaczenie specyficznych ostrzeżeń i instrukcji dotyczących konkretnych produktów. Nie mają na celu udzielania szczegółowych ostrzeżeń i porad. Uwaga: Informacje przedstawione w niniejszym opracowaniu to tylko ogólne wytyczne i nie zapewniają pełnej i kompletnej wiedzy. Jeśli nie istnieją inne pisemne uzgodnienia, nasze standardowe warunki sprzedaży, dostępne na życzenie, określają zasady dostarczania produktów oraz udzielania doradztwa technicznego. |
Definicje i skróty
TOLERANCJA
Dane liczbowe, przytaczane w tym poradniku, są wynikiem testów laboratoryjnych wykonywanych w kontrolowanych warunkach na konkretnych produktach. Dołożono wszelkich starań, aby uzyskać precyzyjne wyniki. Natomiast w rzeczywistych warunkach produkcyjnych mamy do czynienia z niewielkimi wahaniami wyników – tolerancją, spowodowanych innymi warunkami otoczenia podczas aplikacji i utwardzania.
POŁYSK
Połysk jest wyznaczany na podstawie normy ISO 2813:1978 z użyciem głowicy odbijającej światło pod kątem 60°. Poniżej przedstawione jest nazewnictwo stosowane w kartach katalogowych:
| Połysk | Odbicie (pod kątem 60°) |
| Mat | 0 – 15 |
| Półmat | 16 – 30 |
| Półpołysk | 31 – 60 |
| Połysk | 61 – 85 |
| Wysoki połysk | > 85 |
W praktyce połysk i wygląd powłoki zależy od kilku czynników, w tym techniki aplikacji, stanu podłoża pod powłoką.
GRUBOŚĆ POWŁOKI (DFT)
Wynik pomiaru grubości powłoki na podłożu po całkowitym wyschnięciu.
GRUBOŚĆ WARSTWY (WFT)
Początkowa (tuż po nałożeniu) grubość warstwy na podłożu.
ZAWARTOŚĆ CZĘŚCI STAŁYCH
Zawartość części stałych podawana w kartach katalogowych jest procentową zawartością grubości powłoki w stosunku do grubości warstwy nakładanej określoną metodą w określonych warunkach. Wartość jest wyznaczona w warunkach laboratoryjnych metodą przywołaną w dokumencie: Oil & Colour Chemists (OCCA) Monograph No. 4 – Determination of the Solid Content of Paint (by Volume). Metoda jest modyfikacją metody z ASTM D-2697, która wyznacza zawartość części stałych na podstawie zalecanej w karcie katalogowej grubości powłoki schnącej w warunkach temperatury otoczenia (7 dób w 23°C ± 1°C).
CZAS SCHNIĘCIA
Czas schnięcia podawany w kartach katalogowych jest oznaczany laboratoryjnie przy typowej grubości powłoki, temperaturze otoczenia podawanej w odnośnych kartach katalogowych, używając stosownej metody:
| Sucha na dotyk (ISO 1517-73) |
Powłoka osiąga ten stopień wyschnięcia jeśli rozsypana na powłoce balotyna (szklane kuleczki) delikatnie zmieciona nie uszkodzi powierzchni. |
| Całkowicie wyschnięta (ISO 9117-90) |
Stan powłoki, gdy jest sucha w całej swojej objętości, w przeciwieństwie do stanu, gdy powierzchnia powłoki jest sucha, natomiast jej wnętrze jest nadal częściowo płynne. |
Całkowite wyschnięcie oznacza się przyrządem, który stosując odpowiednie obciążenie w czasie, nie pozostawia śladów i zniszczeń na powłoce.
Czas schnięcia uzyskiwany w praktyce może podlegać pewnym wahaniom, szczególnie w warunkach, gdy temperatura podłoża znacząco jest różna od temperatury otoczenia.
CZAS DO NAŁOŻENIA NASTĘPNEJ WARSTWY
Karty katalogowe podają minimalny i maksymalny czas do nałożenia następnej warstwy w różnej temperaturze. Stanowić ma to, wraz z dobrą praktyką malarską, wskazówkę do postępowania. Niektóre określenia wymagają wyjaśnienia:
Minimum
Minimalny czas do nałożenia następnej warstwy, to czas niezbędny do osiągnięcia przez powłokę stopnia wyschnięcia i twardości, które to pozwalają nakładać następną powłokę.
Założenia:
| (i) | warstwa jest nakładana w specyfikowanej grubości; |
| (ii) | warunki otoczenia podczas aplikacji i schnięcia były zgodne z zalecanymi dla konkretnej powłoki, szczególnie te dotyczące temperatury, wilgotności i wentylacji; |
| (iii) | farba użyta do przemalowania jest odpowiednia do tego celu; |
| (iv) | zrozumienie terminu “metoda nakładania”; np.: jeśli farba może być nakładana zarówno pędzlem, jak i natryskiem, oczekuje się, że nałożenie następnej warstwy może nastąpić znacznie szybciej, jeśli farba nakładana jest natryskiem, i że jest to czas najkrótszy. |
Jeśli powyższe warunki nie zostaną spełnione, to minimalny czas do nałożenia następnej warstwy podlega wahaniom i zawsze się przedłuża.
Maksimum
Maksymalny czas do nałożenia następnej warstwy oznacza dopuszczalny okres czasu, gdy może nastąpić przemalowanie i uzyskuje się powłokę o akceptowanej przyczepności międzywarstwowej.
Wydłużony
Jeżeli czas do nałożenia następnej warstwy jest “wydłużony”, oczekiwana wartość przyczepności międzywarstwowej może być osiągnięta tylko, jeśli:
| (i) | farba będzie nakładana zgodnie z dobrą praktyką malarską oraz na grubość specyfikowaną; |
| (ii) | stara powłoka posiada takie cechy, które umożliwiają jej przemalowywanie po długim czasie; przykładowo przemalowana powłoka epoksydowa MIO (z błyszczem żelaza), może nie mieć swej charakterystycznej faktury powierzchni umożliwiającej nieograniczone przemalowanie, chyba, że zostanie zszorstkowana; |
| (iii) | przemalowywana powłoka musi być ciągła, dobrze przyczepna, czysta, sucha i wolna od wszelkich zanieczyszczeń. Przykładowo szorstka powierzchnia powłoki epoksydowej MIO wymaga intensywnego czyszczenia, szczególnie, gdy była eksponowana w warunkach atmosfery przemysłowej i nadmorskiej; |
| (iv) | powłoki o dużym połysku, który ma niekorzystny wpływ na przyczepność kolejnej powłoki, powinny być delikatnie omiecione ścierniwem lub poddane innemu procesowi szorstkowania nie powodującemu pękania istniejącej powłoki i uszkadzania spodnich warstw. |
Należy zdawać sobie sprawę, że przyczepność międzywarstwowa zależy również od właściwości chemicznych nakładanej farby. Grunty i powłoki międzywarstwowe, ze względu na swą funkcję, zawierają więcej pigmentów i zapewniają lepszą przyczepność, niż powłoki nawierzchniowe z małą ilością pigmentu.
Ocena (pomiar) przyczepności (siły odrywu) jest zwykle procesem skomplikowanym, a interpretacja wyników jest subiektywna. W ten sposób określona doskonała przyczepność nie koniecznie oznacza dużą trwałość zabezpieczenia, i odwrotnie – stosunkowo zła przyczepność nie zawsze oznacza małą trwałość powłoki.
Choć przyczepność powłok nakładanych na stare lub utwardzone powłoki może być uznana za satysfakcjonującą w konkretnym zastosowaniu, faktyczna zmierzona wartość przyczepności może być niższa. niż gdyby przemalowanie odbywało się w krótszym czasie. Więcej informacji o poszczególnych produktach i systemach można uzyskać w International Protective Coatings.
TEMPERATURA ZAPŁONU
Jest to minimalna temperatura, do której musi być ogrzany produkt, aby wydzieliły się pary zapalające się natychmiast od płomienia w znormalizowanych warunkach (ISO 3679:1983).
LOTNA SUBSTANCJA ORGANICZNA (VOC)
Zawartość lotnej substancji organicznej (VOC) to masa tychże w jednym litrze farby.
Uregulowania prawne dotyczące tej wartości są różne w różnych krajach i wciąż ulegają zmianie. W kartach katalogowych podawane są dwie wartości VOC, wyznaczane laboratoryjnie z zastosowaniem następujących metod:
UK – PG6/23(92), Appendix 3
Metoda ta została opublikowana w lutym 1992 roku w UK Departament of the Environmenent jako część Secretary of State’s Guidance Note (PG6/23(92)), wydana jako przewodnik dla władz lokalnych w celu stosowania właściwej metody kontroli zanieczyszczenia powietrza, do ustaleń z Environmental Protection Act 1990. Metoda opisana w załączniku 3 zawiera przewodnik po metodach pomiaru VOC farb, Clause 19, Guidance Note.
USA-EPA Federal Reference Metod 24
Environmental Protection Agency (EPA) opublikowała procedury umożliwiajace kontrolę VOC wg Federal Reference Method 24 “The Determination of Volatile Matter Content, Density, Volume Solids and Wright Solid of Surface Coatings”. Metoda była opublikowana w Federal register w październiku 1980 roku, i oznaczona 40 CFR, Part 60, Appendix A, uaktualniona w 1992 r. i włączona do instrukcji uściślając systemy wieloskładnikowe i procedurę ilościowego oznaczania VOC w uwalnianym rozpuszczalniku.
Zalecane jest, aby użytkownicy farb zapoznali się z lokalnymi przepisami dotyczącymi VOC i upewnili się, czy spełnione są wymogi dotyczące emisji lotnej substancji organicznej przy zastosowaniu proponowanych farb.
PRZYDATNOŚĆ DO STOSOWANIA
Maksymalny czas, w określonej temperaturze, w którym produkt, dostarczony w postaci oddzielnych składników, powinien zostać zużyty po ich wzajemnym zmieszaniu (ISO 9514:1922).
Podawane wartości uzyskiwane są na podstawie testów laboratoryjnych oraz prób aplikacyjnych. Odnoszą się do okresu, w którym uzyskujemy powłokę o zadowalających właściwościach.
Nakładanie jakiegokolwiek produktu po przekroczeniu tego czasu prowadzi do uzyskania powłoki gorszej jakości i NIGDY nie należy go stosować, nawet jeśli płyn w puszce wydaje się być niezmieniony.
CIĘŻAR WYSYŁKOWY
Przytaczany ciężar wysyłkowy odnosi się do całkowitej wagi dostarczanego produktu wraz z puszką. Produktem w tym wypadku jest każdy składnik farb wieloskładnikowych. Do tego ciężaru nie wliczane są takie dodatkowe elementy, jak np. kartony.
CZAS SKŁADOWANIA
Czas składowania podawany w kartach katalogowych zawiera margines bezpieczeństwa. Jest prawdopodobne, że farba może być nakładana po tym czasie bez obniżenia jakości, czy trwałości powłoki. Jednakże, gdy czas składowania został przekroczony, zalecane jest sprawdzenie farby przed jej użyciem na większą skalę.
Więcej informacji można uzyskać w International Protective Coatings.
Uwaga:
Informacje przedstawione w niniejszym opracowaniu to tylko ogólne wytyczne i nie zapewniają pełnej i kompletnej wiedzy. Jeśli nie istnieją inne pisemne uzgodnienia, nasze standardowe warunki sprzedaży, dostępne na życzenie, określają zasady dostarczania produktów oraz udzielania doradztwa technicznego.
Wydajność teoretyczna i praktyczna farby
Zawartość części stałych i wydajność teoretyczna
WPROWADZENIE
Przewidywane zużycie farby jest kluczowym zagadnieniem dla inwestora i wykonawcy.
Na budowie wydajność stosowanej farby zależy od wielu czynników: strat wynikających ze stanu powierzchni, naddatku farb wynikającego z kształtu konstrukcji, sposobu prowadzenia malowania, pozostałości w pojemnikach. Podczas wstępnej kalkulacji kosztów, zużycie farby wyznacza się na podstawie objętościowej zawartości części stałych w farbie.
Różnorodność metod stosowanych przez producentów do: obliczenia wydajności farby oraz ustalania zawartości części stałych, może prowadzić do nieporozumień, szczególnie gdy porównywane są różne systemy malarskie. Poniższe uwagi mają na celu objaśnienie użytkownikom praktycznej metody szacowania strat farby oraz obliczeń teoretycznych.
Opisana metoda i sposób dochodzenia do wyniku zostały opracowane na podstawie doświadczeń International Protective Coatings na całym świecie.
ZAWARTOŚĆ CZĘŚCI STAŁYCH
Zawartość części stałych w farbie to stosunek objętości składników nielotnych do całkowitej objętości farby.
Zazwyczaj tą wartość oblicza się na podstawie receptury farby. W praktyce jest ona nieco inna, ze względu na takie zjawiska, jak: upakowanie pigmentu, zatrzymanie rozpuszczalnika w powłoce, kurczenie się powłoki. Znaczenie tych czynników jest różne w zależności od typu farby i obliczona zawartość części stałych może być zawyżona lub zaniżona zależnie od rodzaju farby.
Aby rozwiązać ten problem, International Protective Coatings (jak i inni producenci) stosuje praktyczną metodę wyznaczania zawartości części stałych w farbie.
Zawartość części stałych oblicza się na podstawie zmierzonej grubości powłoki i odpowiadającej jej zmierzonej grubości warstwy:
| zawartość części stałych = | zmierzona grubość powłoki x 100 |
| zmierzona grubość warstwy |
LABORATORYJNE OZNACZANIE ZAWARTOŚCI CZĘŚCI STAŁYCH
Zawartość części stałych podawana w kartach katalogowych jest procentową zawartością grubości powłoki w stosunku do grubości warstwy nakładanej określoną metodą w określonych warunkach. Wartość jest wyznaczona w warunkach laboratoryjnych metodą przywołaną w dokumencie: Oil & Colour Chemists (OCCA) Monograph No. 4 – Determination of the Solid Content of Paint (by Volume). Metoda jest modyfikacją metody z ASTM D-2697, która wyznacza zawartość części stałych na podstawie zalecanej w karcie katalogowej grubości powłoki schnącej w warunkach temperatury otoczenia (7 dób w 23°C ± 1°C).
FARBY CYNKOWE; SZCZEGÓLNE PRZYPADKI
Oznaczanie zawartości części stałych tego typu farb odbywa się inaczej ze względu na dużą zawartość pigmentu. Duże upakowanie pigmentu oznacza, że w powłoce znajdują się puste przestrzenie, a ich rozmiary zależą do pewnego stopnia od sposobu nakładania farby. Alternatywna metoda wyznaczania zawartości części stałych pozwala pominąć wpływ wolnych przestrzeni w powłoce i uzyskać wiarygodną wartość. Szczegóły metody mogą być udostępnione na życzenie. Ogólnie rzecz biorąc, zmodyfikowaną metodą z ASTM D-2697 uzyskuje się najbardziej rzetelne wyniki i takie są podawane w kartach katalogowych International Protective Coatings.
WYZNACZANIE WYDAJNOŚCI TEORETYCZNEJ NA PODSTAWIE ZAWARTOŚCI CZĘŚCI STAŁYCH
Wydajność teoretyczną wylicza się z poniższego wzoru:
| wydajność teoretyczna [m²/l] = | zawartość części stałych (%) x 10 |
| zmierzona grubość powłoki [µm] |
PRZEJŚCIE Z WYDAJNOŚCI TEORETYCZNEJ DO PRAKTYCZNEJ
WPROWADZENIE
Skalkulowanie dokładnej ilości farby potrzebnej do wykonania konkretnego malowania jest skomplikowane, jako że wydajność teoretyczna nie uwzględnia strat materiału, które występują w procesie przekształcania farby w powłokę na obiekcie. Taki szacunek najlepiej jest w stanie przeprowadzić doświadczony wykonawca, znający lokalne warunki oraz możliwości wykonawcze. Poniższe uwagi mają stanowić uzupełnienie tego doświadczenia, aby uświadomić główne obszary “strat”. Uwzględnione są dwa rodzaje strat: pozorne, gdy farba pozostając na powierzchni nie buduje specyfikowanej grubości powłoki oraz rzeczywiste, gdy farba jest tracona lub jest pozostałością w pojemnikach, czy urządzeniach.
WPŁYW PROFILU POWIERZCHNI
Grubość powłoki nad pikami profilu powierzchni obrobionej strumieniowo-ściernie jest mniejsza niż nad zagłębieniami.
Ale to od grubości powłoki nad pikami zależy wartość ochronna powłoki. Dlatego można przyjąć, że farba nie budująca grubości powłoki jest “stratą na chropowatość”.
Chropowatość podłoża, będąca wynikiem obróbki strumieniowo-ściernej, powodująca dodatkowe zużycie farby, jest proporcjonalna do rozmiaru ziaren użytego ścierniwa.
Jeśli stal została obrobiona śrutem kulistym drobnoziarnistym i pokryta gruntem czasowej ochrony, wpływ chropowatości podłoża na większe zużycie farby jest mały, natomiast prowadzenie obróbki strumieniowo-ściernej na konstrukcji gruboziarnistym śrutem ostrokątnym powoduje znaczne “straty” farby z powodu chropowatości.
Proponowane “straty” grubości powłoki w wyniku chropowatości podłoża podane są poniżej:
| Powierzchnia | Chropowatość | “straty” powłoki |
| stal obrobiona śrutem stalowym kulistym, urządzeniem wirnikowym i pokryta gruntem czasowej ochrony | 0 – 50 µm | 10 µm |
| obróbka strumieniowo-ścierna pneumatyczna ścierniwem drobnoziarnistym | 50 – 100 µm | 35 µm |
| obróbka strumieniowo-ścierna pneumatyczna ścierniwem gruboziarnistym | 100 – 150 µm | 60 µm |
| obróbka strumieniowo-ścierna starego przekorodowanego podłoża z wżerami | 150 – 300 µm | 125 µm |
(Uwaga: informacja o stratach farby w wyniku chropowatości nie dotyczy farb czasowej ochrony oraz holding primer-ów. Te bardzo cienkie powłoki zwykle nie są uwzględniane w całkowitej grubości systemu malarskiego.)
NADDATEK FARBY
Jest to strata pozorna farby wynikająca z nakładania, przez wykwalifikowanego malarza, wyższej grubości powłoki, aby uzyskać minimalną specyfikowaną grubość. Ilość farby nałożona ponad to, co zostało wyliczone ze zużycia teoretycznego zależy od metody malowania (pędzel, wałek, natrysk) oraz kształtu i rozwinięcia powierzchni (proporcji usztywnień i kratownic do gładkiej powierzchni).
Proponowane “straty” z powodu naddatku farby podane są poniżej:
| Pędzel, wałek | “straty” |
| kształt konstrukcji prosty | 5% |
| kształt konstrukcji złożony | 10-15% (wraz z wyprawkami) |
| Natrysk | “straty” |
| kształt konstrukcji prosty | 20% |
| kształt konstrukcji złożony | 60% przy jednej powłoce (wraz z wyprawkami) 40% przy dwu powłokach 40% przy trzech powłokach |
Gdy malowane są konstrukcje kratowe metodą natryskową, nie można przewidzieć, jak duży naddatek farby jest konieczny z tego tytułu.
W specjalnych wypadkach, gdy wyspecyfikowana grubość jest minimalną grubością we wszystkich mierzonych punktach, straty wynikające z naddatku farby będą większe, niż te przedstawione powyżej.
RZECZYWISTE STRATY APLIKACYJNE
Tu przedstawione są rzeczywiste straty wynikające z malowania (farby skapującej z pędzla czy wałka pomiędzy pojemnikiem, a malowaną powierzchnią). Jeśli prace prowadzone są ostrożnie i starannie, takie ubytki można pominąć. Natomiast stosując dodatkowe narzędzia, gdy dostęp do powierzchni jest utrudniony, tego typu straty wzrastają i w skrajnych wypadkach powodują do 5% ubytku farby.
Takie straty podczas natrysku są nieuchronne, a ich wielkość zależy od kształtu malowanej konstrukcji i warunków atmosferycznych.
Można przyjąć następujące straty:
| Dobrze wentylowana zamknięta przestrzeń | 5% |
| Na otwartej przestrzeni w warunkach prawie bezwietrznych | 5-10% |
| Na otwartej przestrzeni przy wietrze | ponad 20% (oczywiście wzrasta, jeśli malowanie prowadzone jest przy nadmiernie wietrznej pogodzie) |
POZOSTAŁOŚCI FARBY W POJEMNIKACH
Niektóre ubytki farb są nieuniknione; farba jest rozlewana, pewne jej ilości pozostają w wyrzucanym pojemniku; w wypadku wyrobów dwuskładnikowych, przygotowana do malowania farba może przekroczyć czas przydatności do stosowania.
Można przyjąć następujące straty:
| Farby jednoskładnikowe | nie więcej niż 5% |
| Farby dwuskładnikowe | 5-10% |
SUMA STRAT
Sumaryczne straty przedstawiają się następująco:
| Straty pozorne | 1.1 1.2 |
Profil powierzchni Naddatek farby |
| Straty rzeczywiste | 2.1 2.2 |
Straty aplikacyjne Pozostałości w pojemnikach |
1.1 – faktycznie odnosi się tylko do pierwszej powłoki; 1.1., 1.2 – powinien być dodany; 2.1, 2.2 – powiększa o wartość w procentach.
WYDAJNOŚĆ PRAKTYCZNA
Znając wydajność teoretyczną i współczynniki strat omówione powyżej, możliwe jest obliczenie wydajności praktycznej. Jednak z powodu wyjątkowo skomplikowanego charakteru obliczeń i różnorodności zewnętrznych czynników, takich jak: chropowatość powierzchni, warunki klimatyczne otoczenia, złożoność kształtu obiektu, ograniczony dostęp i metody aplikacji, wskazane jest, aby takie obliczenia przeprowadzane były przez profesjonalistów, mających odpowiednią wiedzę i doświadczenie z powłokami ochronnymi nakładanymi w rozmaitych rzeczywistych warunkach.
Uwaga:
Informacje przedstawione w niniejszym opracowaniu to tylko ogólne wytyczne i nie zapewniają pełnej i kompletnej wiedzy. Jeśli nie istnieją inne pisemne uzgodnienia, nasze standardowe warunki sprzedaży, dostępne na życzenie, określają zasady dostarczania produktów oraz udzielania doradztwa technicznego.
Pliki
Normy PN-EN ISO 12944 Farby i lakiery
Inspektor i specjalista
Szukasz porady i rzetelnej informacji, udzieli jej nasz wieloletni specjalista, który dysponują nie tylko wiedzą teoretyczną, ale również wieloletnim doświadczeniem praktycznym w branży
Adam Czech
Inspektor antykorozyjnych powłok malarskich
Certyfikat FROSIO Level III nr 7205
+48 601 334 491
a.czech@olicon.com.pl
Skontaktuj się z nami
Jeśli masz pytania, skontaktuj się z nami!
