Farba - Paint

Różne farby Tempera (na górze) i Gwasz (na dole)

Farba to dowolna pigmentowana płynna , upłynniająca się lub stała kompozycja mastyksu, która po nałożeniu na podłoże cienką warstwą, zamienia się w stałą warstwę. Jest najczęściej używany do ochrony, kolorowania lub nadawania tekstur obiektom. Farbę można wykonać lub kupić w wielu kolorach – i w wielu różnych rodzajach, takich jak akwarele lub syntetyczne. Farba jest zwykle przechowywana, sprzedawana i nakładana w postaci płynnej, ale większość rodzajów wysycha w postaci stałej. Większość farb jest na bazie oleju lub wody i każda z nich ma inne właściwości. Po pierwsze, w większości gmin wyrzucanie farby na bazie oleju do kanalizacji lub kanalizacji domowej jest nielegalne. Rozpuszczalniki do czyszczenia są również inne w przypadku farb na bazie wody niż w przypadku farb na bazie oleju. Farby na bazie wody i farby na bazie oleju utwardzają się w różny sposób w zależności od zewnętrznej temperatury otoczenia malowanego obiektu (np. domu). Zazwyczaj malowany obiekt musi mieć temperaturę powyżej 10°C (50 °F), chociaż niektórzy producenci zewnętrznych farb/podkładów twierdzi, że można je nakładać w temperaturach tak niskich, jak 2°C (35°F).

Historia

Węgiel drzewny i ochrowy obraz jaskiniowy przedstawiający Megaloceros z Lascaux we Francji

Farba była jedną z najwcześniejszych sztuk ludzkości. Niektóre malowidła naskalne narysowane czerwoną lub żółtą ochrą , hematytem , tlenkiem manganu i węglem drzewnym mogły być wykonane przez wczesnych Homo sapiens już 40 000 lat temu. Farba może być jeszcze starsza. W 2003 i 2004 r. archeolodzy z RPA poinformowali o odkryciu w jaskini Blombos 100 000-letniej stworzonej przez człowieka mieszanki na bazie ochry , która mogła być używana jako farba. Dalsze wykopaliska w tej samej jaskini zaowocowały raportem z 2011 r. dotyczącym kompletnego zestawu narzędzi do mielenia pigmentów i wytwarzania prymitywnej substancji podobnej do farby.

Odkryto, że ściany wewnętrzne liczącego 5000 lat Ness of Brodgar zawierają pojedyncze kamienie pomalowane na żółto, czerwono i pomarańczowo przy użyciu pigmentu ochry wykonanego z hematytu zmieszanego z tłuszczem zwierzęcym, mlekiem lub jajkami.

Starożytne kolorowe ściany w Denderze w Egipcie , które przez lata były wystawione na działanie żywiołów, nadal mają swój wspaniały kolor, tak żywy jak wtedy, gdy zostały namalowane około 2000 lat temu. Egipcjanie mieszali swoje kolory z gumowatą substancją i nakładali je oddzielnie od siebie bez mieszania lub mieszania. Wydaje się, że używali sześciu kolorów: białego, czarnego, niebieskiego, czerwonego, żółtego i zielonego. Najpierw pokryli obszar całkowicie bielą, a następnie prześledzili projekt na czarno, pomijając światła w kolorze podstawowym. Używali minium do czerwieni, zwykle o ciemnym odcieniu.

Najstarsze znane obrazy olejne to malowidła buddyjskie powstałe około 650 r. n.e. Prace znajdują się w przypominających jaskinie pomieszczeniach wyrzeźbionych w klifach afgańskiej doliny Bamiyan „przy użyciu olejów z orzecha włoskiego i maku”. Pliniusz wspomina o niektórych malowanych sufitach w jego czasach w mieście Ardea , które zostały wykonane przed założeniem Rzymu . Wyraził wielkie zdziwienie i podziw dla ich świeżości po upływie tylu wieków.

W XIII wieku do malowania malowanych temperą używano oleju . W XIV wieku Cennino Cennini opisał technikę malarską wykorzystującą malarstwo temperowe pokryte jasnymi warstwami oleju. Powolne schnięcie właściwości olejów organicznych było powszechnie znane wczesnym europejskim malarzom. Jednak trudność w pozyskiwaniu i obróbce materiałów powodowała, że ​​były one rzadko używane (i rzeczywiście powolne schnięcie było postrzegane jako wada). Farba została wykonana z żółtka jajek, dzięki czemu substancja twardnieła i przywierała do powierzchni, na którą została nałożona. Pigment został wykonany z roślin, piasku i różnych gleb. Większość farb wykorzystywała jako bazę olej lub wodę (rozcieńczalnik, rozpuszczalnik lub nośnik pigmentu).

Wyszkolony we Flandrii lub wpływowy Antonello da Messina , któremu Vasari niesłusznie przypisał wprowadzenie farby olejnej do Włoch, wydaje się, że poprawił formułę, dodając litar , czyli tlenek ołowiu (II). A jeszcze istniejące przykładem 17-wiecznej domu malarstwa olejnego jest Ham House w hrabstwie Surrey , w Anglii , gdzie grunt był używany wraz z kilkoma podkładami i skomplikowany ozdobnym płaszczu; mieszanka pigmentu i oleju zostałaby zmielona na pastę za pomocą moździerza i tłuczka. Proces został wykonany ręcznie przez malarzy, którzy narazili je na zatrucie ołowiem, ze względu na proszek białego ołowiu.

W 1718 r. Marshall Smith wynalazł w Anglii „maszynę lub silnik do szlifowania kolorów”. Nie wiadomo dokładnie, jak to działało, ale było to urządzenie, które radykalnie zwiększyło wydajność rozdrabniania pigmentu. Wkrótce firma o nazwie Emerton and Manby reklamowała wyjątkowo tanie farby, które zostały zeszlifowane przy użyciu technologii oszczędzającej pracę:

Farba używana na co dzień - biała farba na ścianie
Jeden funt koloru gruntu w młynie konnym pomaluje dwanaście jardów pracy, podczas gdy kolor gruntu w inny sposób nie zrobi połowy tej ilości.

Przed właściwym początkiem rewolucji przemysłowej , w połowie XVIII wieku, farbę mielono w młynach parowych, a alternatywę dla pigmentów na bazie ołowiu znaleziono w białej pochodnej tlenku cynku. W miarę upływu XIX wieku malowanie wnętrz coraz bardziej stawało się normą, zarówno ze względów dekoracyjnych, jak i dlatego, że farba skutecznie zapobiegała gniciu ścian przed wilgocią. Olej lniany był również coraz częściej używany jako niedrogie spoiwo.

W 1866 r. Sherwin-Williams w Stanach Zjednoczonych otworzył się jako duży producent farb i wynalazł farbę, którą można było używać z puszki bez przygotowania.

Dopiero bodziec II wojny światowej spowodował niedobór oleju lnianego na rynku dostaw, w wyniku czego wynaleziono sztuczne żywice, czyli alkidy. Tanie i łatwe w wykonaniu, a także dobrze trzymały kolor i wytrzymywały przez długi czas.

składniki

Pojazd

Pojazd składa się ze spoiwa; lub, jeśli konieczne jest rozcieńczenie spoiwa rozcieńczalnikiem, takim jak rozpuszczalnik lub woda, jest to połączenie spoiwa i rozcieńczalnika. W tym przypadku, po wyschnięciu lub utwardzeniu farby, prawie cały rozcieńczalnik wyparował, a na powlekanej powierzchni pozostaje tylko spoiwo. Tak więc ważną ilością w recepturze powłok są „substancje stałe nośnika”, czasami nazywane „substancjami stałymi żywicy” w recepturze. Jest to proporcja masy mokrej powłoki, która stanowi spoiwo, tj. polimerowy szkielet folii, który pozostanie po wyschnięciu lub całkowitym utwardzeniu.

Segregator lub forma filmowa

Spoiwo jest błonotwórczym składnikiem farby. Jest to jedyny składnik, który jest zawsze obecny wśród wszystkich rodzajów preparatów. Wiele spoiw jest zbyt grubych do nałożenia i należy je rozcieńczyć. Rodzaj rozcieńczalnika, jeśli jest obecny, różni się w zależności od spoiwa.

Spoiwo nadaje właściwości takie jak połysk, trwałość, elastyczność i wytrzymałość.

Spoiwa obejmują żywice syntetyczne lub naturalne, takie jak żywice alkidowe , akrylowe , winylowo-akrylowe, octan winylu/etylen (VAE), poliuretany , poliestry , żywice melaminowe , epoksydy , silany lub siloksany lub oleje .

Spoiwa można podzielić na kategorie zgodnie z mechanizmami tworzenia filmu. Mechanizmy termoplastyczne obejmują suszenie i koalescencję. Suszenie odnosi się do prostego odparowania rozpuszczalnika lub rozcieńczalnika, aby pozostawić spójną warstwę. Koalescencja odnosi się do mechanizmu, który obejmuje suszenie, po którym następuje faktyczne przenikanie się i fuzja wcześniej odrębnych cząstek. Mechanizmy tworzące folię termoplastyczną są czasami określane jako „utwardzanie termoplastyczne”, ale jest to mylące, ponieważ do dziania folii nie są wymagane żadne reakcje utwardzania chemicznego. Z drugiej strony mechanizmy termoutwardzalne są prawdziwym mechanizmem utwardzania, który obejmuje reakcje chemiczne między polimerami tworzącymi spoiwo.

Mechanizmy termoplastyczne : Niektóre folie powstają przez proste ochłodzenie spoiwa. Na przykład farby enkaustyczne lub woskowe są płynne po rozgrzaniu i twardnieją po schłodzeniu. W wielu przypadkach miękną lub upłynniają się po podgrzaniu.

Farby, które wysychają przez odparowanie rozpuszczalnika i zawierają rozpuszczone w rozpuszczalniku stałe spoiwo, nazywane są lakierami. Po odparowaniu rozpuszczalnika tworzy się stała błona. Ponieważ nie występuje sieciowanie chemiczne, film może ponownie rozpuścić się w rozpuszczalniku; w związku z tym lakiery nie nadają się do zastosowań, w których ważna jest odporność chemiczna. Do tej kategorii należą klasyczne lakiery nitrocelulozowe , podobnie jak bejce niepowodujące ziarnowania składające się z barwników rozpuszczonych w rozpuszczalniku. Wydajność różni się w zależności od receptury, ale lakiery zazwyczaj mają lepszą odporność na promieniowanie UV i niższą odporność na korozję niż porównywalne systemy, które utwardzają się przez polimeryzację lub koalescencję.

Rodzaj farby znany jako Emulsion w Wielkiej Brytanii i Latex w Stanach Zjednoczonych to wodorozcieńczalna dyspersja submikrometrowych cząstek polimeru. Terminy te w odpowiednich krajach obejmują wszystkie farby, w których jako spoiwa stosuje się polimery syntetyczne, takie jak akryl, akryl winylowy ( PVA ), akryl styrenowy itp. Termin „lateks” w kontekście farby w Stanach Zjednoczonych oznacza po prostu dyspersję wodną; Kauczuk lateksowy z drzewa kauczukowego nie jest składnikiem. Dyspersje te wytwarza się metodą polimeryzacji emulsyjnej . Takie farby utwardzają się w procesie zwanym koalescencją, w którym najpierw woda, a następnie ślady, czyli koalescencja rozpuszczalnika, odparowują, łączą się i zmiękczają cząstki spoiwa i łączą je w nieodwracalnie związane struktury sieciowe, tak że farba nie może ponownie rozpuścić się w rozpuszczalnik/woda, która go pierwotnie nosiła. Resztki środków powierzchniowo czynnych w farbie , a także działanie hydrolityczne niektórych polimerów powodują, że farba pozostaje podatna na zmiękczenie i z czasem degradację pod wpływem wody. Ogólny termin „farba lateksowa” jest zwykle używany w Stanach Zjednoczonych, podczas gdy termin „farba emulsyjna” jest używany do tych samych produktów w Wielkiej Brytanii, a termin „farba lateksowa” w ogóle nie jest używany.

Mechanizmy termoutwardzalne : Farby utwardzane przez polimeryzację to zazwyczaj jedno- lub dwuskładnikowe powłoki, które polimeryzują w wyniku reakcji chemicznej i utwardzają się w usieciowaną warstwę. W zależności od składu mogą one wymagać wcześniejszego wyschnięcia poprzez odparowanie rozpuszczalnika. Do tej kategorii należą klasyczne dwuskładnikowe epoksydy lub poliuretany .

„Schnące oleje”, wbrew intuicji, w rzeczywistości utwardzają się w reakcji sieciowania, nawet jeśli nie są poddawane cyklowi w piecu i wydają się po prostu wysychać na powietrzu. Mechanizm powstawania filmu w najprostszych przykładach obejmuje najpierw odparowanie rozpuszczalników, a następnie reakcję z tlenem ze środowiska przez okres dni, tygodni, a nawet miesięcy w celu utworzenia usieciowanej sieci. Do tej kategorii należą klasyczne emalie alkidowe . Powłoki utwardzane oksydacyjnie są katalizowane przez suszarki z kompleksem metali, takie jak naftenian kobaltu, chociaż bardziej powszechny jest oktanian kobaltu.

Ostatnie wymagania środowiskowe ograniczają stosowanie lotnych związków organicznych (LZO) i opracowano alternatywne sposoby utwardzania, głównie do celów przemysłowych. Na przykład farby utwardzane promieniami UV umożliwiają formułowanie z bardzo małą ilością rozpuszczalnika, a nawet wcale. Można to osiągnąć, ponieważ monomery i oligomery stosowane w powłoce mają stosunkowo bardzo niską masę cząsteczkową, a zatem mają wystarczająco niską lepkość, aby umożliwić dobry przepływ płynu bez konieczności stosowania dodatkowego rozcieńczalnika. Jeśli rozpuszczalnik jest obecny w znacznych ilościach, zazwyczaj najpierw odparowuje się go, a następnie sieciowanie inicjuje światło ultrafioletowe. Podobnie powłoki proszkowe zawierają niewiele rozpuszczalnika lub nie zawierają go wcale. Płynność i utwardzanie są uzyskiwane przez ogrzewanie podłoża po elektrostatycznym naniesieniu suchego proszku.

Mechanizmy kombinowane : tak zwane „katalizowane" lakiery" lub „sieciujące powłoki lateksowe" są przeznaczone do tworzenia filmów za pomocą kombinacji metod: klasycznego suszenia oraz reakcji utwardzania, która korzysta z katalizatora. Istnieją farby zwane plastizolami/organosolami, które są powstaje przez zmieszanie granulatu PVC z plastyfikatorem, które są podgrzewane, a mieszanka ulega koalescencji.

Rozcieńczalnik lub rozpuszczalnik lub rozcieńczalnik

Głównym celem rozcieńczalnika jest rozpuszczenie polimeru i dostosowanie lepkości farby. Jest lotny i nie wchodzi w skład warstwy farby. Kontroluje również właściwości przepływu i aplikacji, aw niektórych przypadkach może wpływać na stabilność farby w stanie ciekłym. Jego główną funkcją jest jako nośnik dla składników nielotnych. Aby rozprowadzić cięższe oleje (na przykład lniany), jak w przypadku olejnej farby do wnętrz, wymagany jest cieńszy olej. Te lotne substancje przejściowo nadają swoje właściwości — gdy rozpuszczalnik wyparuje, pozostała farba zostaje przytwierdzona do powierzchni.

Ten składnik jest opcjonalny: niektóre farby nie zawierają rozcieńczalnika .

Woda jest głównym rozcieńczalnikiem farb wodorozcieńczalnych, nawet typów współrozpuszczalników.

Farby rozpuszczalnikowe, zwane również olejowymi, mogą zawierać różne kombinacje rozpuszczalników organicznych jako rozcieńczalników, w tym alifatyczne , aromatyczne , alkohole , ketony i benzynę lakową . Konkretnymi przykładami są rozpuszczalniki organiczne, takie jak destylat ropy naftowej , estry , etery glikolowe i tym podobne. Czasami jako rozcieńczalniki służą również lotne żywice syntetyczne o niskiej masie cząsteczkowej.

Pigment, barwnik i wypełniacz

Pigmenty są ziarnistymi ciałami stałymi wprowadzanymi do farby w celu nadania koloru. Barwniki to barwniki, które rozpuszczają się w farbie. Wypełniacze są ziarnistymi ciałami stałymi wprowadzanymi w celu nadania wytrzymałości, tekstury, nadania farbie specjalnych właściwości lub obniżenia kosztów farby. Podczas produkcji wielkość takich cząstek można zmierzyć miernikiem Hegmana . Zamiast używać tylko cząstek stałych, niektóre farby zawierają barwniki zamiast lub w połączeniu z pigmentami.

Pigmenty można podzielić na naturalne lub syntetyczne. Do naturalnych pigmentów należą różne glinki , węglan wapnia , mika , krzemionki i talki . Syntetyki obejmowałyby modyfikowane cząsteczki, kalcynowane glinki, blanc fixe , strącany węglan wapnia i syntetyczne pirogeniczne krzemionki.

Pigmenty kryjące, czyniąc farbę nieprzezierną, chronią również podłoże przed szkodliwym działaniem światła ultrafioletowego . Pigmenty kryjące to dwutlenek tytanu , błękit ftalowy , czerwony tlenek żelaza i wiele innych.

Wypełniacze to specjalny rodzaj pigmentu, który służy do zagęszczania folii, wspomagania jej struktury oraz zwiększania objętości farby. Wypełniacze są zwykle tanimi i obojętnymi materiałami, takimi jak ziemia okrzemkowa , talk , wapno , baryty , glina itp. Farby podłogowe, które muszą być odporne na ścieranie, mogą zawierać jako wypełniacz drobny piasek kwarcowy. Nie wszystkie farby zawierają wypełniacze. Z drugiej strony niektóre farby zawierają duże ilości pigmentu/wypełniacza i spoiwa.

Niektóre pigmenty są toksyczne, na przykład pigmenty ołowiowe stosowane w farbach ołowianych . Producenci farb zaczęli zastępować białe pigmenty ołowiowe bielą tytanową (dwutlenek tytanu), zanim ołów został zakazany w farbach do użytku domowego w 1978 roku przez amerykańską Komisję ds. Bezpieczeństwa Produktów Konsumenckich. Dwutlenek tytanu stosowany obecnie w większości farb jest często powlekany krzemionką/tlenek glinu/cyrkonem z różnych powodów, takich jak lepsza trwałość zewnętrzna lub lepsze krycie (nieprzezroczystość) wspierane przez bardziej optymalne odstępy w warstwie farby.

Mikowy tlenek żelaza (MIO) to kolejna alternatywa dla ołowiu do ochrony stali, zapewniająca większą ochronę przed wodą i uszkodzeniami światła niż większość farb. Kiedy pigmenty MIO są rozdrabniane na drobne cząstki, większość z nich rozpada się na błyszczące warstwy, które odbijają światło, minimalizując w ten sposób degradację UV i chroniąc spoiwo żywiczne . Większość pigmentów stosowanych w farbach ma tendencję do kulistości, ale pigmenty lamelarne, takie jak płatki szklane i MIO, mają zachodzące na siebie płytki, które utrudniają drogę cząsteczek wody. Dla optymalnej wydajności MIO powinno mieć wysoką zawartość cienkich, przypominających płatki cząstek przypominających mikę . ISO 10601 określa dwa poziomy zawartości MIO. MIO często wywodzi się z formy hematytu .

Dodatki

Poza trzema głównymi kategoriami składników, farba może zawierać wiele różnych dodatków, które zazwyczaj dodaje się w niewielkich ilościach, a mimo to wywierają znaczący wpływ na produkt. Niektóre przykłady obejmują dodatki modyfikujące napięcie powierzchniowe , poprawiające płynność, poprawiające wygląd wykończenia, zwiększające mokrą krawędź, poprawiające stabilność pigmentu, nadające właściwości przeciw zamarzaniu , kontrolujące pienienie, kontrolujące kożuszenie itp. Inne rodzaje dodatków obejmują katalizatory , zagęszczacze, stabilizatory, emulgatory , środki teksturujące, promotory adhezji, stabilizatory UV, środki spłaszczające (środki odbłyszczające), biocydy do zwalczania wzrostu bakterii i tym podobne.

Dodatki zwykle nie zmieniają znacząco zawartości procentowej poszczególnych składników w preparacie.

Zmiana koloru

Istnieją różne technologie wytwarzania farb zmieniających kolor. Farby i powłoki termochromowe zawierają materiały, które zmieniają konformację po doprowadzeniu lub usunięciu ciepła, a więc zmieniają kolor. Ciekłe kryształy zostały wykorzystane w takich farbach, np. w paskach i taśmach termometrów stosowanych w akwariach oraz nowościach/promocyjnych kubkach termicznych i słomkach.

Materiały fotochromowe są wykorzystywane do produkcji okularów i innych produktów. Podobnie jak molekuły termochromowe, molekuły fotochromowe zmieniają konformację, gdy energia świetlna jest dostarczana lub usuwana, a więc zmieniają kolor.

Farby zmieniające kolor można również wytwarzać przez dodanie związków halochromowych lub innych pigmentów organicznych. Jeden z patentów przytacza zastosowanie tych wskaźników do powlekania ścian farbami o jasnych kolorach. Gdy farba jest mokra ma kolor różowy, ale po wyschnięciu odzyskuje swój pierwotny biały kolor. Jak wspomniano w patencie, ta właściwość farby umożliwiła prawidłowe i równomierne nałożenie dwóch lub więcej warstw na ścianę. Poprzednie warstwy po wyschnięciu byłyby białe, podczas gdy nowa mokra warstwa byłaby wyraźnie różowa. Ashland Inc. wprowadziła odlewnicze powłoki ogniotrwałe na podobnej zasadzie w 2005 roku do stosowania w odlewniach.

Farby elektrochromowe zmieniają kolor w odpowiedzi na przyłożony prąd elektryczny. Producent samochodów Nissan podobno pracuje nad farbą elektrochromową, opartą na cząsteczkach paramagnetycznego tlenku żelaza . Pod wpływem pola elektromagnetycznego cząstki paramagnetyczne zmieniają odstępy, modyfikując swój kolor i właściwości odbijające. Pole elektromagnetyczne zostałoby utworzone za pomocą przewodzącego metalu karoserii samochodu. Farby elektrochromowe można również nakładać na podłoża z tworzyw sztucznych, stosując inną chemię powłok. Technologia polega na zastosowaniu specjalnych barwników, które zmieniają konformację pod wpływem prądu elektrycznego na samą folię. Ta nowa technologia została wykorzystana do uzyskania ochrony przed odblaskami za dotknięciem przycisku w oknach samolotu pasażerskiego.

Kolor może się również zmieniać w zależności od kąta patrzenia, wykorzystując opalizację , na przykład w ChromaFlair .

Sztuka

Akwarele nakładane pędzlem

Od chwili Renaissance , sykatywy (suszenia) olej farb, przede wszystkim olej lniany , były najczęściej stosowanym rodzajem farby do zastosowań dzieł sztuki; farba olejna jest nadal powszechna. Jednak w XX wieku nowe farby na bazie wody, takie jak farby akrylowe , weszły na rynek wraz z rozwojem farb akrylowych i innych farb lateksowych. Farby mleczne (zwane również kazeiną ), których podłoże pochodzi z naturalnej emulsji, jaką jest mleko , były powszechne w XIX wieku i nadal są stosowane. Używana przez najwcześniejszych zachodnich artystów, tempera jajeczna (gdzie medium jest emulsją surowego żółtka jaja zmieszanego z olejem) pozostaje również w użyciu, podobnie jak farby na bazie wosku enkaustycznego . Gwasz to nieprzezroczysta odmiana akwareli , która opiera się na różnych poziomach przezroczystości; obie farby używają gumy arabskiej jako nośnika i wody jako rozcieńczalnika. Gwasz jest również znany jako „kolor projektanta” lub „kolor ciała”.

Farba plakatowa to farba temperowa , która była używana przede wszystkim przy tworzeniu prac studenckich lub przez dzieci. Istnieją różne marki farb plakatowych i w zależności od marki, jakość będzie się różnić. Tańsze marki często pękają lub znikają z czasem, jeśli zostaną pozostawione na plakacie przez dłuższy czas.

" Małż malarza ", europejski małż słodkowodny. Poszczególne połówki muszli były używane przez artystów jako małe naczynie na farbę.

Podanie

Farbę można nakładać w postaci stałej, zawiesiny gazowej ( aerozolu ) lub cieczy. Techniki różnią się w zależności od pożądanych rezultatów praktycznych lub artystycznych.

Jako ciało stałe (zwykle stosowane w zastosowaniach przemysłowych i motoryzacyjnych), farba jest nakładana jako bardzo drobny proszek, a następnie wypalana w wysokiej temperaturze. To topi proszek i powoduje jego przywieranie do powierzchni. Przyczyny takiego postępowania dotyczą chemii farby, samej powierzchni, a być może nawet podłoża (malowanego obiektu). Nazywa się to " malowaniem proszkowym " przedmiotu.

W postaci gazu lub zawiesiny gazowej farba jest zawieszona w postaci stałej lub ciekłej w gazie rozpylanym na przedmiot. Farba przykleja się do przedmiotu. Nazywa się to "malowaniem natryskowym" obiektu. Powody takiego postępowania obejmują:

  • Mechanizm aplikacji jest powietrzem, a zatem żaden stały przedmiot nie dotyka malowanego przedmiotu;
  • Rozkład farby jest równomierny, więc nie ma ostrych linii;
  • Możliwe jest dostarczenie bardzo małych ilości farby;
  • Malowanie wielu przedmiotów jednocześnie szybko i skutecznie;
  • Substancja chemiczna (zwykle rozpuszczalnik ) może być natryskiwana wraz z farbą, aby rozpuścić razem zarówno dostarczoną farbę, jak i chemikalia na powierzchni malowanego przedmiotu;
  • Niektóre reakcje chemiczne w farbie obejmują orientację cząsteczek farby .

W aplikacji płynnej farbę można nakładać bezpośrednio za pomocą pędzli , wałków malarskich , ostrzy , skrobaków, innych narzędzi lub części ciała, takich jak palce i kciuki.

Wałki zazwyczaj posiadają uchwyt, który pozwala na mocowanie kijków o różnej długości, co pozwala na malowanie na różnych wysokościach. Generalnie aplikacja wałkiem wymaga dwóch warstw, aby uzyskać równomierny kolor. Rolka z grubszej drzemki służy do nakładania farby na nierównych powierzchniach. Krawędzie często wykańcza się skośnym pędzlem.

  • Używając płaskiego wykończenia, najprawdopodobniej użyjesz wałka do drzemki 1/2"
  • Używając wykończonej skorupki jajka, najprawdopodobniej użyje się wałka do drzemki 3/8"
  • Przy wykończeniu satynowym lub perłowym najprawdopodobniej użyje się wałka nap 3/8"
  • Używając wykończenia półbłyszczącego lub błyszczącego, najprawdopodobniej użyje się wałka nap 3/16"

Po nałożeniu farby płynnej następuje przerwa, w której można ją mieszać z dodatkowymi obszarami pomalowanymi (na „mokrej krawędzi”), zwanym „czasem otwartym”. Czas otwarty farby olejnej lub emulsyjnej na bazie alkidów można wydłużyć poprzez dodanie benzyny lakowej , podobnych glikoli jak np. Dowanol (eter glikolu propylenowego) czy przedłużaczy czasu otwartego. Może to również ułatwić mieszanie różnych warstw mokrej farby w celu uzyskania efektu estetycznego. Emulsje lateksowe i akrylowe wymagają użycia opóźniaczy schnięcia odpowiednich do powłok na bazie wody. W zależności od jakości i rodzaju użytej farby płynnej czas otwarcia będzie się różnić. Na przykład farby olejne słyną z czasu otwarcia, ponieważ farby olejne umożliwiają artystom mieszanie kolorów przez dłuższy czas bez konieczności dodawania jakichkolwiek środków przedłużających.

Nakładanie farby metodą natryskową to najpopularniejsza metoda w przemyśle. W tym przypadku farba jest aerozolowana siłą sprężonego powietrza lub poprzez działanie ściskania samej farby pod wysokim ciśnieniem, a farba zamienia się w małe kropelki, które przemieszczają się do malowanego przedmiotu. Alternatywne metody to natrysk bezpowietrzny, natrysk na gorąco, natrysk bezpowietrzny na gorąco i każda z nich z dołączonym natryskiem elektrostatycznym. Dostępnych jest wiele metod elektrostatycznych.

Zanurzanie było kiedyś normą w przypadku przedmiotów takich jak szafki na akta, ale zostało to zastąpione przez szybkobieżne dzwony napędzane turbiną powietrzną z natryskiem elektrostatycznym. Nadwozia samochodów są gruntowane za pomocą katodowego podkładu eleforetycznego, który nakłada się poprzez nałożenie na karoserię warstwy podkładu. Niezmieniona pozostałość jest spłukiwana i podkład jest wypalany.

Wiele farb ma tendencję do rozdzielania się podczas przechowywania, cięższe składniki osiadają na dnie i wymagają wymieszania przed użyciem. Niektóre punkty sprzedaży farb są wyposażone w maszyny do mieszania farby poprzez energiczne potrząsanie puszką przez kilka minut.

Nieprzezroczystość i grubość powłoki farby można zmierzyć za pomocą karty do wypłaty .

Farby na bazie wody są najłatwiejsze do czyszczenia po użyciu; pędzle i wałki można czyścić wodą z mydłem.

Właściwa utylizacja resztek farby to wyzwanie. Czasami można go poddać recyklingowi: Stara farba może być użyta jako warstwa podkładowa lub międzywarstwa, a farby o podobnym składzie chemicznym mogą być mieszane, aby uzyskać większą ilość jednolitego koloru.

W celu usunięcia farby można ją wysuszyć i wyrzucić do domowego strumienia odpadów, pod warunkiem, że nie zawiera substancji zabronionych (patrz kontener). Utylizacja płynnej farby zwykle wymaga specjalnego postępowania i powinna być traktowana jako odpad niebezpieczny i usuwana zgodnie z lokalnymi przepisami.

Warianty produktu

Kolekcja puszek z farbami i wariantów
Ogromna kolekcja różnego rodzaju puszek z aerozolem, markerów, farb i atramentów w podziemnym sklepie z graffiti. Rosja , Miasto Twer , 2011.
Niebieska farba rozmazuje się
  • Primer to powłoka przygotowawcza nakładana na materiały przed nałożeniem samej farby. Zagruntowana powierzchnia zapewnia lepszą przyczepność farby, zwiększając tym samym trwałość farby i zapewniając lepszą ochronę malowanej powierzchni. Odpowiednie podkłady mogą również blokować i uszczelniać plamy lub ukrywać kolor, który ma być zamalowany.
  • Farby emulsyjne to farby na bazie wody, w których materiał farby jest rozproszony w cieczy składającej się głównie z wody. W odpowiednich celach ma to zalety, między innymi, w postaci szybkiego schnięcia, niskiej toksyczności, niskich kosztów, łatwiejszego nakładania i łatwiejszego czyszczenia sprzętu.
  • Lakier i szelak to w efekcie farby bez pigmentu; zapewniają powłokę ochronną bez znaczącej zmiany koloru powierzchni, choć potrafią uwydatnić kolor materiału.
  • Bejca do drewna to rodzaj farby, która jest bardzo „cienka”, co oznacza niską lepkość, dzięki czemu pigment wsiąka w materiał, taki jak drewno, a nie pozostaje w warstwie na powierzchni. Bejca to głównie rozproszony pigment lub rozpuszczony barwnik plus spoiwo w rozpuszczalniku. Został zaprojektowany w celu dodania koloru bez nakładania powłoki powierzchniowej.
  • Lakier to farba lub lakier na bazie rozpuszczalnika, która zapewnia wyjątkowo twarde i trwałe wykończenie. Zwykle jest to preparat szybkoschnący.
  • Farba emaliowana została opracowana w celu uzyskania szczególnie twardego, zwykle błyszczącego wykończenia. Niektóre farby emaliowane zawierają drobny proszek szklany lub płatki metalu zamiast kolorowych pigmentów w standardowych farbach olejnych. Farbę emaliową czasami miesza się z lakierem lub uretanem, aby poprawić jej połysk i twardość.
  • Szkliwo jest dodatek stosowany farbą spowolnić czas schnięcia i zwiększenia przepuszczalności światła, jak w faux malarstwa i dla niektórych efektów artystycznych.
  • Powlekania dachu jest płyn, który ustala jako elastyczną membranę, która może rozciągać się bez szkody. Zapewnia ochronę przed promieniowaniem UV piance poliuretanowej i jest szeroko stosowany w renowacji dachów.
  • Farby do malowania palcami to preparaty odpowiednie do nakładania palcami; są popularne do wykorzystania przez dzieci na zajęciach w szkole podstawowej.
  • Atramenty są podobne do farb, z wyjątkiem tego, że są zwykle wytwarzane przy użyciu drobno zmielonych pigmentów lub barwników i nie są przeznaczone do pozostawiania grubej warstwy spoiwa. Są używane głównie do pisania, drukowania lub kaligrafii .
  • Powłoki antygraffiti są używane do usuwania oznakowania powierzchni przezartystów graffiti lub wandali. Istnieją dwie kategorie powłok antygraffiti: protektorowe i niewiążące:
  • Powłoki protektorowe to przezroczyste powłoki, które umożliwiają usunięcie graffiti, zwykle poprzez zmycie powierzchni wodą pod wysokim ciśnieniem, która usuwa graffiti razem z powłoką (stąd określenie „protektorowe”). Po usunięciu graffiti należy ponownie nałożyć powłokę protektorową w celu zapewnienia ciągłej ochrony. Takie protektorowe powłoki ochronne są najczęściej stosowane na naturalnie wyglądających powierzchniach murowanych, takich jak ściany rzeźbiarskie i marmurowe oraz na powierzchniach szorstkich, trudnych do czyszczenia.
  • Powłoki niewiążące to przezroczyste, wysokowydajne powłoki, zwykle katalizowane poliuretany , które nie wiążą się silnie z farbami stosowanymi do graffiti. Graffiti z takiej powierzchni można usunąć za pomocą zmywania rozpuszczalnikiem, nie uszkadzając ani powierzchni spodniej, ani ochronnej powłoki niewiążącej. Powłoki te najlepiej sprawdzają się na gładkich powierzchniach i są szczególnie przydatne na powierzchniach dekoracyjnych, takich jak mozaiki lub malowane malowidła ścienne, które mogą ucierpieć w wyniku rozpylania pod wysokim ciśnieniem.
  • Farba odpychająca mocz jest bardzo hydrofobową (wodoodporną) farbą. Jest używany przez miasta i innych właścicieli nieruchomości, aby zniechęcić mężczyzn do oddawania moczu na ściany , ponieważ mocz rozpryskuje się z powrotem na ich buty, zamiast spływać po ścianie.
  • Farba zapobiegająca wspinaniu się to nieschnąca farba, która wygląda normalnie, ale jest wyjątkowo śliska. Przydaje się na rynnach i gzymsach, aby odstraszyć włamywaczy i wandali przed wspinaniem się po nich i można go znaleźć w wielu miejscach publicznych. Kiedy dana osoba próbuje wspinać się na przedmioty pokryte farbą, ociera się ona o wspinacza, a także utrudnia mu wspinanie się.
  • Farba przeciwporostowa lub farba denna zapobiega przywieraniu pąkli i innych organizmów morskich do kadłubów statków.
  • Farba izolacyjna lub farba izolacyjna , zmniejsza szybkość przenikania ciepła przez powierzchnię, na którą jest nakładana. Jeden rodzaj receptury opiera się na dodaniu pustych mikrosfer do dowolnego odpowiedniego rodzaju farby.
  • Farba antypoślizgowa zawiera chemikalia lub piasek, aby zwiększyć tarcie powierzchni, aby zmniejszyć ryzyko poślizgnięcia, szczególnie w mokrych warunkach.
  • Farba do znakowania dróg jest specjalnie stosowana do znakowania i malowania znaków drogowych i linii, tworząc trwałą powłokę na powierzchni drogi. Musi być szybkoschnący, zapewniać grubą powłokę oraz być odporny na zużycie i ślizganie, szczególnie w mokrych warunkach.
  • Farba świecąca lub farba luminescencyjna to farba, która wykazuje luminescencję. Innymi słowy, emituje światło widzialne poprzez fluorescencję, fosforescencję lub radioluminescencję.
  • Farba kredowa to farba dekoracyjna wykorzystywana do wystroju domu w celu uzyskania wyglądu takiego jak shabby chic lub vintage with home decor .

Rodzaje wykończenia

  • Farba Flat Finish jest zwykle stosowana na sufitach lub ścianach, które są w złym stanie. To wykończenie jest przydatne do ukrywania niedoskonałości ścian i jest ekonomiczne w skutecznym pokryciu stosunkowo dużych powierzchni. Jednak to wykończenie nie jest łatwe do prania i może ulegać zabrudzeniom.
  • Wykończenie matowe jest generalnie podobne do wykańczania płaskiego, ale takie farby zwykle zapewniają doskonałą zmywalność i pokrycie. (Zobacz Farba połysk i mat .)
  • Eggshell Finish ma pewien połysk, podobno podobny do skorupki jajka. To wykończenie zapewnia doskonałą zmywalność, ale nie jest zbyt skuteczne w ukrywaniu niedoskonałości na ścianach i podobnych powierzchniach. Wykończenie Eggshell jest cenione w łazienkach, ponieważ jest zmywalne i wodoodporne, dzięki czemu nie ma tendencji do łuszczenia się w wilgotnym środowisku.
  • Wykończenie Pearl (Satin) jest bardzo trwałe pod względem zmywalności i odporności na wilgoć, nawet w porównaniu z wykończeniem skorupki jajka. Chroni ściany przed brudem, wilgocią i plamami. W związku z tym jest wyjątkowo cenny do łazienek, mebli i kuchni, ale jest bardziej lśniący niż skorupka jajka, dzięki czemu jest jeszcze bardziej podatny na niedoskonałości.
  • Wykończenie półpołyskiem jest zwykle stosowane na wykończeniach, aby podkreślić szczegóły i elegancję oraz wyeksponować elementy drewniane, takie jak drzwi i meble. Zapewnia błyszczącą powierzchnię i zapewnia dobrą ochronę przed wilgocią i plamami na ścianach. Jego połysk podkreśla jednak niedoskonałości na ścianach i podobnych powierzchniach. Jest popularny w szkołach i fabrykach, gdzie głównymi czynnikami są zmywalność i trwałość.
  • Farba o wysokim połysku to bardzo błyszcząca i super błyszcząca forma farby, która odbija światło i ma lustrzany wygląd. Dobrze komponuje się z innymi wykończeniami. Chociaż jest bardzo trwała i łatwa do czyszczenia, farba o wysokim połysku jest znana z oczywistej widoczności niedoskonałości, takich jak zadrapania, wgniecenia.

Niepowodzenie

Głównymi przyczynami niepowodzenia farby po nałożeniu na powierzchnię jest aplikator i niewłaściwa obróbka powierzchni.

Wady lub degradację można przypisać:

Roztwór
Zwykle dzieje się tak, gdy rozcieńczanie farby nie jest wykonywane zgodnie z zaleceniami producenta. Może wystąpić przypadek nadmiernego i niedostatecznego rozcieńczenia, a także rozcieńczenia niewłaściwym rozcieńczalnikiem.
Zanieczyszczenie
Dodane bez zgody producenta obce zanieczyszczenia mogą powodować różne wady folii.
Peeling/Pęcherze
Najczęściej ze względu na niewłaściwą obróbkę powierzchni przed aplikacją oraz naturalną wilgoć/wilgoć występującą w podłożu. Stopień spęcherzenia można ocenić zgodnie z ISO 4628 część 2 lub metodą ASTM D714 (standardowa metoda testowa oceny stopnia spęcherzenia farb).
Kredowanie
Kredowanie to progresywne pudrowanie warstwy farby na malowanej powierzchni. Głównym powodem tego problemu jest polimer degradacji matrycy farby ze względu na ekspozycję promieniowaniem UV na słońcu i kondensacji z rosą. Stopień kredowania jest różny, ponieważ epoksydy reagują szybko, podczas gdy akryle i poliuretany mogą pozostać niezmienione przez długi czas. Stopień kredowania można ocenić zgodnie z normą międzynarodową ISO 4628 część 6 lub 7 lub metodą D4214 Amerykańskiego Towarzystwa Badań i Materiałów (ASTM) (Standardowe metody badań do oceny stopnia kredowania zewnętrznych warstw farby).
Pękanie
Pękanie powłoki malarskiej jest spowodowane nierównomiernym rozszerzaniem się lub kurczeniem powłok malarskich. Zwykle dzieje się tak, gdy warstwy farby nie są dopuszczone do całkowitego utwardzenia/schnięcia przed nałożeniem kolejnej warstwy. Stopień spękania można ocenić zgodnie z normą międzynarodową ISO 4628 część 4 lub metodą ASTM D661 (standardowa metoda testowa oceny stopnia pękania farb zewnętrznych). Pęknięcia mogą również wystąpić, gdy farba zostanie nałożona na powierzchnię, która jest niekompatybilna lub niestabilna. Na przykład glina, która nie wyschła całkowicie podczas malowania, spowoduje pękanie farby z powodu wilgoci resztkowej w glinie.
Erozja
Erozja bardzo szybko kreduje. Występuje pod wpływem czynników zewnętrznych, takich jak powietrze, woda itp. Można go ocenić za pomocą metody ASTM ASTM D662 (standardowa metoda testowa do oceny stopnia erozji farb zewnętrznych). Wytwarzanie kwasu przez gatunki grzybów może być istotnym składnikiem erozji malowanych powierzchni. Grzyb  Aureobasidium pullulans  znany jest z niszczenia farb ściennych.

Niebezpieczeństwa

Lotne związki organiczne (LZO) w farbie są uważane za szkodliwe dla środowiska, a zwłaszcza dla osób, które z nimi regularnie pracują. Ekspozycja na LZO jest związana z zespołem rozpuszczalników organicznych , chociaż ta zależność jest nieco kontrowersyjna. Kontrowersyjny rozpuszczalnik 2-butoksyetanol jest również stosowany w produkcji farb. W takich jurysdykcjach jak Kanada, Chiny, UE , Indie, Stany Zjednoczone i Korea Południowa obowiązują definicje LZO, a także przepisy ograniczające stosowanie LZO w produktach konsumenckich, takich jak farby.

W Stanach Zjednoczonych przepisy dotyczące ochrony środowiska, zapotrzebowanie konsumentów i postęp technologiczny doprowadziły do ​​opracowania farb i wykończeń o niskiej i zerowej zawartości LZO. Te nowe farby są szeroko dostępne i spełniają lub przewyższają stare produkty o wysokiej zawartości LZO pod względem wydajności i opłacalności, przy znacznie mniejszym wpływie na zdrowie ludzi i środowisko.

Polichlorowany bifenyl (PCB) został zgłoszony (opublikowany w 2009) w próbkach powietrza pobranych w Chicago, Filadelfii, Arktyce i kilku miejscach wokół Wielkich Jezior. PCB jest globalnym zanieczyszczeniem i został zmierzony w ściekach z produkcji farb. Szerokie rozpowszechnienie PCB sugeruje ulatnianie się tego związku z powierzchni, dachów itp. PCB jest obecne w towarach konsumpcyjnych, takich jak gazety, czasopisma i pudełka kartonowe, które zazwyczaj zawierają kolorowe pigmenty. Dlatego istnieje hipoteza, że ​​kongenery PCB są obecne jako produkt uboczny w niektórych obecnych komercyjnych pigmentach.

Zobacz też

Bibliografia

Dalsza lektura

  • Bently, J. (autor) i Turner, GPA (autor) (1997). Wprowadzenie do chemii farb i zasad technologii farb . Wlk. Numer ISBN 0-412-72320-4.
  • Talbert, Rodger (2007). Podręcznik technologii malowania . Grand Rapids, Michigan, USA. Numer ISBN 978-1-57444-703-3.
  • Woodbridge, Paul R. (redaktor) (1991). Zasady tworzenia farb . Wlk. Numer ISBN 0-412-02951-0.CS1 maint: dodatkowy tekst: lista autorów ( link )