رنگ صنعتی چیست (بخش اول)
فهرست مطالب
در محیط‌های صنعتی، که در آنها سایش روزانه سطح و قرار گرفتن در معرض عوامل فیزیکی و شیمیایی بیشتر است، انتخاب صحیح پوشش و رنگ صنعتی برای دستیابی به مقاومت و دوام بهینه در طول زمان بسیار مهم است.
هنگام انتخاب یک نوع رنگ صنعتی، باید شرایط زیادی را در نظر گرفت که در این مقاله به تفسیر به آنها خواهیم پرداخت. شناخت انواع مختلف رنگ صنعتی موجود، ویژگی‌ها و نوع کاربرد آنها به شما کمک می‌کند تا مشکلات احتمالی را تشخیص داده و برای آنها راهکار مناسب بیابید.
از نظر فنی می‌توان گفت رنگ صنعتی محصولی است که به صورت مایع، خمیری یا پودری ارائه شده و با فرآیندی مناسب بر روی سطح اعمال می‌شود، با فرآیند پخت به لایه ای جامد، پلاستیکی و چسبنده تبدیل می‌شود که از سطح زیرین محافظت می‌کند و به طور همزمان سطح را تزئین می‌کند.
با تمرکز بر حوزه صنعتی، می‌توانیم محصولاتی را که در فرآیندهای رنگ‌آمیزی، حفاظت و نگهداری سازه‌ها، ماشین‌آلات، کالاهای مصرفی و هر محصول مرتبط با یک بخش صنعتی خاص درگیر هستند، به عنوان پوشش صنعتی تعریف کنیم.
نقش رنگ صنعتی
رنگ صنعتی دو هدف اصلی دارد:
از یک طرف، برای محافظت از تکیه گاه‌های مختلف در برابر تهاجماتی که ممکن است در معرض آنها قرار گیرند، هم از نظر فیزیکی (ضربه) و هم از نظر شیمیایی و محیطی (خوردگی، آب و هوا و غیره).
از سوی دیگر، برای به دست آوردن یک پوشش بهینه، به منظور افزایش ارزش افزوده آن و همچنین ایجاد ظاهر زیبا به قطعه مورد استفاده قرار می‌گیرد.
برای دستیابی به این اهداف، رنگ صنعتی اساساً از عناصر زیر تشکیل شده است:
عناصر تشکیل دهنده رنگ صنعتی
پیگمنت یا رنگدانه
هدف پیگمنت در درجه اول دادن رنگ و شفافیت به پوشش رنگ است. اینها عموماً مواد جامد به شکل پودر با اندازه ذرات بسیار ریز هستند که از طریق یک فرآیند آسیاب مناسب در حضور بایندر، به ذرات بنیادی تجزیه می‌شوند تا حداکثر عملکرد رنگ را به دست آورند.
پیگمنت‌های مختلف را می‌توان به صورت زیر طبقه بندی کرد:
پیگمنت‌های پوششی بیشترین استفاده را دارند. آنها از طریق اثر ترکیبی ضریب شکست آن در رابطه با بایندر، گرانولومتری و پدیده انعکاس نوری که روی پوشش رنگ می‌‌‌افتد به رنگ کدورت می‌بخشند.
پیگمنت‌های ضدخوردگی در پرایمرها یا اولین لایه‌های تماس مستقیم با فولاد استفاده می‌شود و از خوردگی با غیرفعال سازی آندی یا کاتدی جریان الکتروشیمیایی تولید شده بر روی سطح فلز جلوگیری کرده و آن را مهار می‌کند.
پیگمنت‌های پخش‌کننده یا پرکننده‌ها هیچ کدری ندارند و به دلیل ضریب شکست کم رنگ‌ها به سختی روی رنگ آنها تأثیر می‌گذارد. آنها معمولاً در پرایمرها و پوشش‌های پایه برای دستیابی به لایه‌های مات یا ساتن و به عنوان پرکننده در پوشش رنگ استفاده می‌شوند. به عنوان مثال: کربنات کلسیم، تالک، میکا، کائولن و غیره.
پیگمنت‌های ویژه برخی از رنگدانه‌های مورد استفاده در پوشش‌های صنعتی که به دلیل ویژگی خاص خود نمی‌توانند در دسته‌های فوق طبقه بندی شوند عبارتند از:
- پیگمنت‌های فلزی
- پیگمنت‌های مرواریدی
- پیگمنت‌های متورم
- پیگمنت‌های سمی
بایندرها
این جزء اصلی رنگ صنعتی است که به آن امکان تشکیل یک لایه چسبنده پس از خشک شدن را می‌دهد. ویژگی‌های مکانیکی و شیمیایی رنگ به چسب‌ها و در نتیجه به ظرفیت محافظتی آنها بستگی دارد.
بایندرها از نظر فنی پلیمرهایی با وزن مولکولی کم یا متوسط هستند که از طریق عمل اکسیژن در هوا، گرما و غیره سطح پلیمریزاسیون خود را افزایش می‌دهند تا کم و بیش پلاستیک و جامدات نامحلول شوند. در اینجا چند نمونه از بایندرها آورده شده است:
- رزین‌های آلکیدی
- رزین‌های اکریلیک
- رزین‌های وینیل
- رزین‌های اپوکسی
- رزین‌های پلی استر
- رزین‌های پلی یورتان
- رزین‌های سلولزی
- رزین‌های لاستیک کلر
حلال‌ها
وظیفه‌ی حلال‌ها اساساً شامل اجازه دادن به رنگ صنعتی برای اعمال رنگ با روش انتخاب شده است و به آن قوام مناسب می‌دهد، زیرا یک رنگ بدون حلال، فقط بر اساس رنگدانه و بایندر، عموماً ویسکوزیته بسیار بالایی دارد.
یکی دیگر از نقش‌های آن امکان ساخت رنگ و حفظ ثبات آن در ظرف است. معمولاً چندین نوع حلال در یک رنگ به منظور تنظیم قدرت انحلال، سهولت اجرا، تراز کردن و غیره استفاده می شود به عنوان مثال: هیدروکربن های آلیفاتیک، هیدروکربن های معطر، الکل ها، کلریدها، کتون ها و غیره.
مواد افزودنی
آنها مواد شیمیایی ویژه‌ای هستند که به نسبت‌های کوچک به اجزای اصلی رنگ برای اهداف مختلف مانند بهبود کیفیت محصول، ایجاد جلوه‌های ویژه، تسریع سخت شدن، ایجاد تیکسوتروپی، رنگ آمیزی و غیره اضافه می‌شوند. نمونه‌هایی از افزودنی‌های رنگ: عوامل مرطوب کننده، غلیظ کننده‌ها، عوامل مات کننده، عوامل خشک کننده، قارچ کش‌ها، نرم کننده‌ها و غیره.
ویژگی‌های رنگ صنعتی
هر نوع رنگ صنعتی، صرف نظر از ترکیب، کاربرد یا عملکردی که باید انجام شود، می‌تواند با یک سری ویژگی‌های قابل اندازه‌گیری تعریف شود که برای کنترل آن، هم توسط سازنده و هم توسط کاربر، و تشخیص اینکه آیا محصول در شرایط خوبی است یا خیر مفید است.
در پوشش و رنگ صنعتی می‌توان این ویژگی‌ها را بر اساس حالت رنگ تقسیم کرد: رنگ مایع یا رنگ خشک.
ویژگی‌های رنگ صنعتی مایع
از جمله ویژگی‌های اصلی قابل اندازه گیری رنگ صنعتی مایع می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- پایداری: رنگ باید ظاهری یکنواخت و بدون توده در بسته بندی خود داشته باشد.
- ویسکوزیته: یکی از مشخصه‌های قابل مشاهده در رنگ است و بر پایداری و کاربرد آن تأثیر می‌گذارد. این نشان دهنده قوام محصول است. دمای محیط بر ویسکوزیته رنگ تأثیر می‌گذارد.
- وزن مخصوص یا چگالی: نشان دهنده وزن واحد در حجم است. این یک بخش مهم از اطلاعات است که باید در نظر گرفته شود زیرا برای محاسبه بازدهی کار می‌کند. وزن مخصوص بالا باعث بازدهی کم می‌شود.
- ظرافت سنگ زنی: پراکندگی خوب رنگدانه و بایندر کیفیت رنگ را تضمین می‌کند و امکان استفاده کامل از قدرت رنگ آمیزی پیگمنت‌ها را فراهم می‌کند و کاربرد و تراز کردن رنگ را بهبود می‌بخشد. در کاربردهای اسپری تفنگی عاملی است که باید در نظر گرفته شود زیرا ظرافت رنگ به قطر نازل بستگی دارد.
- محتوای جامدات بر حسب وزن یا حجم: درصد کل رنگدانه و بایندر رنگ. این جنبه بر قیمت و کیفیت رنگ تأثیر می‌گذارد.
- عمر محصول: در رنگ‌های دو جزئی، دانستن زمان استفاده از مخلوط پس از آماده سازی مهم است. از جمله عوامل دیگر می‌توان به شرایط محیطی اشاره کرد.
- کاربرد: رنگ باید در شرایط خوبی باشد تا پس از تکان دادن اعمال شود. اگر حلال اضافه کنید، مقدار باید مناسب باشد تا به ویسکوزیته مناسبی دست یابد، بدون اینکه مقدار مواد جامد بیش از حد کاهش یابد.
- خشک کردن: در طول خشک کردن، به دلیل تبخیر حلال‌ها و واکنش‌های پلیمریزاسیون (خشک کردن با لمس، خشک کردن پودر، خشک کردن کامل، خشک کردن سخت) مراحل مختلفی انجام می‌شود.
ویژگی‌های فیلم رنگ صنعتی خشک
هنگامی که پوشش رنگ خشک شد، تعدادی از ویژگی‌های فیلم تشکیل شده را می‌توان تعیین و ارزیابی کرد.
ضخامت رسوب شده به ترکیب رنگ (محتوای جامد) و نحوه اعمال آن بستگی دارد. هر رنگ باید با ضخامت توصیه شده توسط سازنده در برگه اطلاعات فنی اعمال شود.
شکل ظاهری: پس از خشک شدن رنگ، فیلم باید صاف، رنگ و براقیت یکنواخت، بدون نقص در رنگ سطح و چسبندگی خوب بین لایه‌ها یا تکیه گاه باشد.
خراش پذیری: مقاومت بیشتر یا کمتر در برابر خراشیدگی به سختی رنگ مربوط می‌شود. استفاده از درصدهای کمی از افزودنی‌های خاص می‌تواند این ویژگی را به میزان قابل توجهی افزایش دهد.
مقاومت در برابر مه نمک (محیط های دریایی): این یک آزمایش تسریع شده (ساعت اندازه گیری شده) برای پیش بینی رفتار احتمالی رنگ در مورد خوردگی در شرایط حداکثر رطوبت است.
براق: سطح می‌تواند براق، نیمه براق، ساتن یا مات باشد. در رنگ، سطح براقیت با نسبت رنگدانه به چسب، سطوح پراکندگی، ضخامت پوشش یا روش استفاده شده برای اعمال و خشک کردن آن تعیین می‌شود.
چسبندگی: این یکی از الزامات اصلی رنگ است، زیرا محافظتی که انتظار می‌رود به دست آید به این بستگی دارد. ظرفیت یک رنگ برای مقاومت در برابر جدا شدن از تکیه گاه که در آن اعمال شده است با انجام آزمایشات مختلف تأیید می‌شود.
مقاومت در برابر آب و هوا: یک ویژگی اساسی رنگ است. این بررسی معمولاً در آب و هوای مصنوعی انجام می‌شود، جایی که می‌توانید چرخه‌های مختلف دما، رطوبت، تراکم، تابش فرابنفش و غیره را برنامه ریزی کنید.
قدرت پوشش: ظرفیت رنگ برای پوشاندن سطحی که روی آن اعمال شده است را با تیرگی می‌سنجد. این به طور مستقیم با ضخامت پوشش رسوب شده تعیین می‌شود.
انعطاف پذیری: روش‌های زیر برای آزمایش انعطاف پذیری لایه رنگ خشک موجود است. از جمله شناخته شده ترین آنها می‌توان به مهر زنی و خم شدن سنبه اشاره کرد.
زرد شدن: این پدیده معمولاً در رنگ‌های سفید یا رنگ روشن که با رزین‌های حاوی روغن‌های غیراشباع مانند آلکید فرموله شده‌اند، رخ می‌دهد. عمدتاً با واکنش‌های زنگ‌زدگی در حین خشک‌کردن یا با تخریب که باعث قرار گرفتن مداوم سطح در معرض اشعه ماوراء بنفش می‌شود، تولید می‌شود.
رنگ: رنگ یک جسم به نوع نوری که تحت آن مشاهده می‌شود بستگی دارد. برای داشتن اطلاعات دقیق رنگ می‌توانید از ابزارهای مختلفی مانند اسپکتروفتومتر استفاده کنید.
مقاومت در برابر ضربه، خراش و سایش: یک سری آزمایش برای بررسی مقاومت و سختی رنگ در برابر ضربه‌های مکانیکی مختلف انجام می‌شود.
سختی: دستگاه ها و آزمایش هایی برای بررسی سختی رنگ وجود دارد تا مقاومت پوشش رنگ در برابر نفوذ اندازه گیری شود.
مقاومت در برابر دماهای شدید: سطوحی که در معرض دماهای شدید قرار دارند نیاز به انتخاب دقیق رنگ برای استفاده دارند، زیرا رنگدانه‌ها و چسب‌های نامناسب می‌توانند منجر به از بین رفتن چسبندگی، ترک خوردن، تغییر رنگ یا تخریب لایه شوند.
گردآوری، ترجمه و تالیف: واحد تولید محتوای گروه صنعتی مکرر – اعظم مواساتی
منابع:
دیدگاهتان را بنویسید