برگردان: مهناز خواهنده

چکیده
در این مقاله پیرامون تفاوت در روش های رنگ بخشی در پوشش های صنعتی و ساختمانی با تمرکز بر رنگ بخشی پوشش های صنعتی بحث می شود. گزینه های انتخابی رنگ بخشی از رنگدانه ها تا خمیر رنگدانه، پراکنه های خشک و درنهایت نوع جدیدی از ترکیبات رنگدانه، رنگدانه های چند منظوره بررسی می شود.

در 30 سال گذشته ، دگرگونی بنیادینی در صنعت پوشش از نظر روش و زمان رنگ بخشی صورت گرفته است . نتیجه ی آن نیز تفاوت قابل توجه چگونگی رنگ بخشی پوشش های صنعتی و پوشش های ساختمانی است.
رنگ عامل مهمی در انتخاب پوشش های ساختمانی است. معمولا در کارخانه فام های مختلف در محدوده s'50 و s'60 ساخته می شود اما کافی نیست . مزیت یک رنگ بخش عمومی که در محل و در فروشگاه های DIY و مراکز پیمانکاری توزیع و مورد استفاده قرار گیرد بر کسی پوشیده نیست. ترجیح این است که پوشش ها به طور منحصر بفرد، در زمان خرید رنگی شوند. غیر از ظروف نمونه(OZ 4-2) آنچه در انبار خرده فروش برای رنگ دهندگی نگهداری می شود، همه بر پایه ی رنگدانه سفید هستند.
مفهوم رنگ بخشی در هنگام فروش به معنای دستیابی به درجه ای که در بازار صنعتی قابل قبول بوده ، نیست بلکه به طبیعت بازار صنعتی، که در آن انتخاب رنگ با سنجش متفاوتی صورت می گیرد، مربوط می شود. نیاز به پاسخگویی به استانداردهای کارآیی و کاربردهای ویژه، اثر قابل توجه تری بر انتخاب رنگ در بخش صنعتی نسبت به بخش ساختمانی دارد.
انتخاب رنگ صنعتی معمولاً هنگامی صورت می گیرد که پوشش با "فام کارخانه ای" تولید شود. حتی در اینجا گستره ی پوشرنگ هایی که از پیش رنگ شده، محدود به چند فام است. به طور کلی تنها 30 تا 50 فام استاندارد ارائه می شود. چرا که یک سیستم پوشش صنعتی تنها 170 رنگ را به کار می گیرد که بسیار کمتر از یک سیستم ساختمانی است که 1500 رنگ یا بیشتر را به کار می گیرد.
توسعه ی فرمولاسیون های پوشرنگ معمولاً در دو مرحله روی می دهد. ابتدا، پوشش بیرنگ توسعه یافته و سپس چگونگی رنگ بخشی آن بررسی می شود. نیاز به رنگ بخشی پوشش معمولاً با دستورالعمل هایی که بر خواص کارآمدی آن اثر نمی گذارد مشخص می گردد.
رنگ ها در بازار صنعتی تمایل به تیره تر بودن داشته و به طور کلی توسط مشتریان مشخص می شوند، مثل زرد کاترپیلار، آبی فورد، و سبز John Deer. به طور معمول این پوشش ها با به کار گیری خمیر یا پودر رنگدانه رنگی می شوند. فرمول نویسان چند ماده در اختیار دارند که از میان آنها انتخاب می کنند.

جدول1. انواع رنگ

پراکنش مستقیم رنگدانه هایی مانند رنگدانه سفید،اکسیدهای آهن و پرکننده ها روشی معمول است. پراکنش این سه رنگدانه اقتصادی و از نظر فنی عملی تر است، چرا که قدرت رنگ دهندگی بالایی داشته و پراکنش آنها به راحتی انجام می گیرد.
از طرف دیگر ، رنگدانه های با قیمت بالا اغلب به شکل خمیر از پیش پراکنده شده استفاده می شوند. این امر منجر به قیمت بالاتر و دشواری توسعه و بهبود قیمت تمام شده فرآیند رنگ دهندگی است که با این رنگدانه ها انجام می شود.

جدول2. انواع رزین پوشش های حفاظتی

خمیر رنگدانه اغلب در یک رزین ویژه و سازگار با آن مخلوط و تهیه می شود تا به سازگاری مناسبی برسد. بدین ترتیب انواع مختلف و گستره ی وسیعی از خمیر رنگدانه ها نیاز است تا نیازهای رنگ دهی پاسخ داده شوند.
توجه کنید که یک تولید کننده ی پوشش صنعتی ممکن است چند گروه از رزین ها را در فرمولاسیون پوشش های خود به کار ببرد. نتیجه این است که برای تأمین نیازهای رنگی، نوعاً 10 تا 12 خمیر رنگدانه برای هر نوع پوششی که تولید می شود مورد نیاز است. این تعداد خمیر رنگدانه می تواند با استفاده از یک خمیر رنگدانه مشخص و سازگار با چند رزین کاهش یابد، یعنی تنها یک خمیر رنگدانه برای آلکید و پلی استر. حتی برای این نوع اختلاط، مصرف کننده ی رزین های موجود در جدول بالا، تقریباً به 66 تا77 خمیر رنگدانه نیاز خواهد داشت تا محدوده 147 رنگ را تأمین کنند. یک تولید کننده ی خرد پوشش ممکن است محدوده ی باریک تر رنگی ا انتخاب کند. استفاده از رنگدانه علاوه بر قیمت خرید هزینه های اضافی دیگری را در پی خواهد داشت از جمله:
1.هزینه مطلق انبارداری خمیر و استفاده از سرمایه در گردش بالاست.
2. پایداری خمیر ممکن است با تجمع یا رسوب ذرات رنگدانه از بین برود.
3.وقتی تمام ظرف مورد استفاده قرار نمی گیرد، از دست رفتن حلال گرانروی و ارزش رنگ بخشی خمیر را تغییر خواهد داد.
4.استفاده از ظروف ناتمام ممکن است باعث ایجاد لایه های پراکنه خشک شده در پوشش گردد که ممکن است دوباره حل نشده و هنگامی که پوشش اعمال می شود نقاط و لکه هایی در پوشش ایجاد یا به فیلتر کردن خمیر نیاز باشد تا آلودگی هاحذف شوند.
5.امکان افزایش گرانروی یا ژل شدن
6.مازاد بر احتیاج خریداری کردن و عدم پایداری در دراز مدت

جدول3. سایر هزینه های خمیر (علاوه بر قیمت خرید)

استفاده از رنگدانه ها در تولید پوشرنگ نقاط ضعف زیادی به همراه دارد مانند: پودری و غبارآلود بودن، پراکنش سخت و ناپایدار بودن. مواجه شدن با چنین مسائلی فرموله نویسان صنعتی را به سمت استفاده از خمیرها سوق می دهد با این امید که کارآیی با ثبات و سهولت در اختلاط را به همراه داشته باشند. آن دسته خمیرهایی که در فرمولاسیون قرار می گیرند علاوه بر این مزایا، باید از میزان حلال مناسبی برخوردار باشند. تفاوت های ناشی از میزان حلال موجب نگرانی در به کارگیری خمیر و تحت تأثیر قرار گرفتن کارآیی آن میگردد.
فشار زیست محیطی بر محدودیت استفاده از خمیرهای حلال پایه جهت کاهش یا حذف درصد حلال فرار در پوشش نیز وجود دارد. در پوشش های ساختمانی هدف حذف اجزاء فرار است. در بخش صنعتی حذف کامل با توجه به خواص موردنظر نمی باشد. برای توجه به این نگرانی ها پراکنه های پودری برای عرضه به بازار ارایه شده اند. این پودرها بدون حلال هستند و در رزین های مختلفی پراکنده شده اند.

رنگدانه های چند منظوره، گزینه ای برای رنگ بخشی
در سال های اخیر نوع جدیدی از رنگدانه ها وارد بازار شده استکه با نام ترکیبات چند منظوره (MFP) ارایه شده اند. این ترکیبات رنگدانه دار نوعاً در حدود 50 تا58% جزء رنگ دهنده دارند. اجزاء باقیمانده در ترکیب رزین یا رنگدانه پرکننده یا هر دو است. رنگدانه های چند منظوره در مقایسه با از "پراکنه های خشک" از نظر محدوده سازگاری با رزین ها و پراکنشیارها در الویت هستند. برتری های این دسته از رنگدانه ها در جدول زیر تشریح شده است.

جدول4. مزایای رنگدانه های چند منظوره

در حال حاضر رنگدانه های چند منظوره جهت استفاده در پوشش های آب پایه شامل 13 رنگدانه معدنی و 11 رنگدانه آلی موجود هستند. برای این رنگدانه ها فرمولاسیون هایی جهت مصرف در پوشش های صنعتی و ساختمانی ارایه شده است. علاوه بر پوشش های آب پایه جهت استفاده در سایر لاک های و آماده سازی رنگ بخش های عمومی نیز توصیه شده است. در این خصوص توجه ویژه ای به اکسید آهن شفاف معطوف شده است. اکسیدهای آهن شفاف به سختی پراکنده می شوند مضاف بر اینکه دستیابی به شفافیت و پایداری بالا در آنها بسیار دشواراست.
در حال حاضر برخی از تولیدکنندگان تعداد محدودی از رنگدانه ها در رزین پلی اورتان آب پایه و حلال پایه را ارایه کرده اند.
Evonik خط تولیدی TM Inex را عرضه نموده است؛ که متشکل از آماده سازی یک رنگدانه منفرد بوده که می تواند آمیخته شود و به طور گسترده با سیستم های آبی و حلالی سازگار است. دو خط تولیدی عرضه شدند ، اولی برای تمرکز بر روی پوشش های پایه حلالی صنعتی ، TM Inex - نوعA. دومی، TM Inex- نوع B به سوی پوشش های پایه آبی هدایت می شود.