stažení - Střední průmyslová škola a obchodní akademie

Projekt:
CENTRUM VZDĚLÁVÁNÍ PEDAGOGŮ ODBORNÝCH ŠKOL
Vzdělávací program:
VP19 Progresivní výrobní procesy ve firemní praxi
– povrchové ochrany materiálů
Moduly vzdělávacího programu:
M191 Barvy 3. tisíciletí - korozní inženýrství
M192 Praktické ukázky předúpravy povrchů a úprav povrchů a ochrany materiálů v
provozech Slováckých strojíren, a.s.
M193 Praktické ukázky výroby barev ve firmě Rokospol a.s., závod Kaňovice
M194 Praktické ukázky laboratoře pro výzkum a zkoušení barev pro automobilní
průmysl a systém automatizovaného skladování barev ve firmě Rokospol a.s.,
závod Kaňovice
1
Obsah
M191 Barvy 3. tisíciletí, korozní inženýrství ............................................................................................. 3
I. Úvod ...............................................................................................................................3
II.
Koroze kovů ................................................................................................................4
III. Základní druhy povrchových úprav anorganickými a organickými povlaky .............5
IV. Příklady nanotechnologií v praxi ................................................................................5
V.
Detoxy Color – barva 3. tisíciletí a nanotechnologie v praxi ....................................6
M192 Praktické ukázky předúpravy povrchů a úprav povrchů a ochrany materiálů v provozech
Slováckých strojíren, a.s. (SUB, a.s.). ...................................................................................................... 14
I.
II.
Povrchová úprava tryskáním - důvody jejího provádění ..........................................14
Základní postupy komplexní předúpravy povrchu ...................................................15
M193 Praktické ukázky výroby barev ve firmě Rokospol a.s. Kaňovice s.r.o......................................... 21
Mokré nátěrové hmoty ........................................................................................................21
I.
NH fyzikálně zasychající ..........................................................................................22
II.
NH chemicky vytvrzující ..........................................................................................24
M194 Praktické ukázky laboratoře pro výzkum a zkoušení barev pro automobilní průmysl a systém
automatizovaného skladování barev ve firmě Rokospol a.s., závod Kaňovice ........................................ 30
2
M111 Barvy 3. tisíciletí - korozní inženýrství
I.
Úvod
Velkým problémem současnosti je pokles odolnosti materiálů v důsledku koroze. Ztráty
vyvolané korozí působí obrovské hospodářské ztráty a protikorozní ochrana vyžaduje nemalé
částky ze státních prostředků. Jen v České republice dochází každý rok ke ztrátám korozí za cca
20 miliard Kč. Tento problém však není nic nového. Člověk se jím musel zabývat od těch
nejstarších dob, kdy vyrobil první železný předmět a ten mu po čase zrezivěl, nebo vytvořil
svou první nástěnnou malbu a ta mu po čase vybledla. Jedny z prvních kulturních výtvorů
člověka, kde zhmotnil své myšlenky a představy, jsou nástěnné malby. Malby v jeskyních
Altamira a Lascaux ve Španělsku a Francii dodnes můžeme obdivovat. Zejména malby
v sixtinské kapli paleolitu, jak jeskyni Altamira říkají, jsou důkazem nejen oné kulturní
schopnosti člověka zhmotnit své myšlenky, jeho manuelní zručnosti a hlavně, a to nás
s ohledem na tuto práci nejvíce zajímá, jsou důkazem, že za určitých vnějších podmínek –
působení povětrnostních a klimatických vlivů - zůstaly tyto malby téměř neporušené, že jejich
životnost je opravdu uvedených neuvěřitelných 15 tisíc let. Tato dlouhodobá životnost byla
umožněna díky ideálnímu mikroklimatu v této jeskyni-optimální teplotě, vlhkosti vzduchu,
absenci UV záření, absenci korozních vlivů apod. Ze stejných důvodů můžeme dodneška
obdivovat krásu barevných odstínů nástěnných maleb a hieroglyfů v podzemních hrobech
v Údolí králů na západním břehu Nilu v egyptském Luxoru, jejichž stáří je vyšší než 3000 let.
Co bychom dnes dali dnes za takové životnosti. V dnešních klimatických a korozních
podmínkách jsou životnosti nátěrů v řádu roků, maximálně desítek let.
Dodnes člověk problém s korozí proto intenzivně řeší a bohužel musíme konstatovat, že dodnes
se mu ho nepodařilo zcela vyřešit. Když hovoříme o korozi, máme na mysli především
znehodnocení materiálu. Toto znehodnocení je způsobeno chemickým nebo fyzikálně
chemickým působením okolního prostředí. A nejde jen o korozi kovů, které si pod tímto
pojmem nejčastěji představujeme, ale jde také o korozi zdiva, betonu, plastů, dřeva, kůže,
textilu, papíru a jiných materiálů.
Nejvýznamnější korozí však přesto zůstává koroze kovů. Kovy, jako materiály
nejčastěji využívané pro svou pevnost a pružnost v nejrůznějších odvětvích lidské činnosti, jsou
vystavovány při svém použití mnohdy velmi agresivnímu působení nejrůznějších kyselin,
zásad, solí, organických chemikálií, plynů, vodních par, či dokonce tavenin. Všechny tyto vlivy
působí na kovy velmi nepříznivě. K tomu, aby se korozi zabránilo, je nutné povrch kovu
chránit.
Nejrozsáhlejším způsobem ochrany proti atmosférickým vlivům je aplikace
organických a anorganických povlaků, z nichž převládají zejména nátěrové hmoty. Cílem je
získat vysoce efektivní antikorozní systém s nízkou cenou a nízkou toxicitou. Stupeň
protikorozní ochrany nátěrových systémů závisí jak na pojivu, tak také na pigmentech, které
doplňují ochrannou funkci pojiva a zajišťují estetickou stránku nátěru.
Dá se říct, že hlavní složkou nátěrových hmot jsou pojiva a pigmenty a ty pak chrání kovový
substrát přes čtyři mechanismy: zábrana, inhibice, soudržnost a elektrochemické efekty.
Jako antikorozní pigmenty se označují práškové látky, nejčastěji anorganického charakteru,
které po aplikaci do pojiv základních nátěrových hmot vykazují korozně-inhibiční účinky a
omezují tak rychlost koroze kovového povrchu chráněného nátěrovým filmem. Antikorozní
pigmenty patří do skupiny speciálních anorganických pigmentů.
Mnoho pigmentů, které efektivně chrání před korozí, jako suřík, chroman, dusitany, jsou však
toxické. Pro tento důvod musely být nahrazeny pigmenty šetrnými k životnímu prostředí.
Začaly se používat fosforečnanové pigmenty nebo pigmenty s hliníkem nebo molybdenem.
Obdobně u pojiv se dostávají do popředí především vodouředitelná pojiva, která na rozdíl od
rozpouštědlových typů pojiv vyhovují zvyšujícím se přísným požadavkům kladeným na životní
3
prostředí. Při aplikaci nátěrových hmot, vyrobených z vodouředitelných pojiv, se však objevuje
problém, který se v praxi, ale i v odborné literatuře, označuje termínem „blesková koroze“.
II.
Koroze kovů
Koroze - latinsky „ corode“ = rozkládat
Ve své přirozené podobě se atomy kovů nejčastěji nacházejí v kovových rudách jako soli nebo
kysličníky zmíněných kovů. Atom kovu v kovové rudě byl na nižší energetické úrovni, než
bude po zpracování na čistý kov.
Atomy s vysokou „nepřirozenou“ energetickou hladinou se pak usilují vrátit na nižší
energetickou hladinu a toto je hlavním důvodem koroze.
V případě oceli-železa jde o to, že kovové atomy železa (Fe) budou usilovat o nižší
energetickou hladinu, přičemž budou uvolňovat kladné železné ionty (Fe ++) do okolí a
záporné elektrony (e-) ponechají v oceli.
Koroze je samovolně probíhající proces znehodnocování materiálu působením okolního
prostředí. Reakce nebo děje, které jsou příčinnou korozního poškozování materiálu, jsou
fyzikálně chemické povahy.
Definice koroze je tak široká, že všechny tyto jevy není možno vystihnout jednotnou teorií. Je
proto zvykem omezit se pouze na ty korozní pochody, kterým podléhají kovy.
Korozi kovů je možno rozdělit do tří hlavních skupin:
Elektrochemická koroze: Korozní pochody vyvolané roztoky elektrolytů (obvykle vodnými
roztoky, ačkoliv může jít i o jiné roztoky, kde rozpuštěná látka je ionizovaná). Podstatou je zde
elektrochemická oxidace kovu, která musí být doprovázena ekvivalentní redukcí jiných složek
systému.
Chemická koroze: Může jí být např. koroze kovů plyny, a to obvykle za zvýšené teploty.
Typickými případy jsou oxidace kovů kyslíkem, černání stříbra působením sirovodíku atd.
Teorie těchto pochodů používá podobných představ jako v předcházejícím případě, je však
komplikována tím, že je nutno vzít v úvahu i defekty krystalové mřížky.
Fyzikální koroze: Na rozdíl od předcházejících druhů nejde o oxidaci. Zde neexistuje dosud
jednotící teorie. Tendenci ke korozi by ovšem bylo možno vyjádřit pomocí termodynamických
pojmů, ale k tomu potřebná data nejsou zpravidla k dispozici. Je to např. koroze způsobena
fyzikálním rozpouštěním železa roztaveným hliníkem.
Z rámce elektrochemické teorie se rovněž vymykají některé pochody zhoršování vlastností
kovů, které nelze dobře zařadit do předcházejících skupin, jako křehnutí oceli vodíkem (zvláště
za vyšších teplot a tlaků).
Koroze se vyjadřuje kvantitativně rychlostí koroze, což je váhové množství kovu zoxidované
za jednotku času na jednotce povrchu. Tato rychlost se měří buď přímo (vážením kovu po
odstranění zplodin koroze) nebo nepřímo (měřením množství zplodin koroze, např. kyslíku,
dochází-li při korozi k jeho vylučování).
Účinky koroze představují značné hospodářské ztráty a její výzkum je jedním z nejdůležitějších
odvětví aplikované elektrochemie.
Elektrochemický mechanismus koroze
Elektrochemický mechanismus koroze probíhá při styku kovu s roztoky elektrolytů
(v průmyslových aparaturách, na součástkách lodí, které jsou ve styku s mořskou vodou apod.).
Podstatou korozních dějů při elektrochemické korozi jsou reakce mezi elektropozitivnějším a
elektronegativnějším místem kovového povrchu.
4
Mechanismem elektrochemických reakcí korodují kovy nejčastěji v atmosféře, v půdě,
v přírodních vodách a průmyslových atmosférách. Vždy se jedná o prostředí obsahující
zvýšenou koncentraci vody buď ve formě kapalné, nebo ve formě vodní páry. Čistá voda je
korozním prostředím pouze za zvýšených tlaků a teplot. Korozi však ovlivňují látky, které jsou
ve vodě rozpuštěné, jako jsou rozpustné soli Cl-, SO42- nebo plyny O2, CO2.
Pro uskutečnění koroze jako elektrochemického procesu je nutná přítomnost kovu, vodiče
elektrického proudu (pokud je korodující látkou železo, funkci kovu a vodiče elektrického
proudu plní tento prvek), elektrolytu (obyčejně jím bývá rozpustná sůl) a akceptoru elektronů
(vodíkové kationty nebo rozpuštěný kyslík).
Kovy, které jsou v porovnání s jinými méně náchylné uvolňovat elektrony, jsou nazývány
ušlechtilé kovy. Naopak náchylnost uvolňovat elektrony – tj. korodovat, je vyjádřena
umístěním materiálu v tzv. galvanické řadě.
Korozní reakce v sobě zahrnuje dvě dílčí elektrochemické reakce - anodickou a katodickou. Při
anodické reakci, která je zdrojem elektronů, dochází k rozpouštění kovů.
III.
-
Základní druhy povrchových úprav anorganickými a organickými
povlaky
„mokré lakování“ organickými tekutými barvami
„mokré lakování“ anorganickými tekutými barvami
„suché lakování“ organickými práškovými barvami
smaltování
oplastování- nástřik roztaveného plastu na chráněný podklad
metalizace –„šopování“
žárové zinkování (máčení v tavenině zinku)
galvanické pokovování
IV.
Příklady nanotechnologií v praxi
V posledních třech desetiletích nastal prudký rozvoj nových materiálů unikátních vlastností.
Vyrobily se úplně nové typy polymerů pro výrobu pojiv nátěrových hmot. Jsou to například
polysiloxanová pojiva s unikátní odolností a UV stabilitou, či nové typy elektricky vodivých
polymerů s obsahem korozně-inhibičního pigmentu polyanilinu, které mohou měnit svou
strukturu v závislosti na odezvě okolního korozního prostředí. Nelze rovněž nevzpomenout
5
výskyt celé řady technologií třetího tisíciletí - nanotechnologií, které se objevily jak v oblasti
výroby pojiv, tak i v oblasti přísad do barev.
Zde můžeme uvést:
- nanočástice zinkového antikorozního pigmentu
- nanočástice stříbra
- nanočástice titaničité běloby
V.
Detoxy Color – barva 3. tisíciletí a nanotechnologie v praxi
Bouřlivý celosvětový rozvoj průmyslové výroby za uplynulé století přinesl nejenom
ohromné množství nových výrobků uspokojující naše denní potřeby ale také mnoho
negativních vedlejších efektů. Mezi nejhůře odstranitelné vedlejší produkty lidské činnosti patří
výfukové plyny aut, cigaretový kouř a zbytky organických rozpouštědel uvolněných z lepidel,
nátěrových hmot a různých chemických procesů. Nacházejí se ve vzduchu všude kolem nás a
ohrožují naše zdraví, aniž si to dostatečně uvědomujeme. Tento tzv. „chemický smog“ má
proměnlivé složení a koncentraci dle místa výskytu a intenzity proudění vzduchu. Hlavně je ho
ale nejvíc tam, kde je největší koncentrace lidí a průmyslové činnosti. O jeho účinné odstranění
se může postarat s naší pomoci sama příroda díky využití fotokatalytického jevu a slunečního
světla.
Obr.1
Princip fotokatalytického děje
e- redukují molekuly akceptorů
O2 + e¯ → •O2¯
E
Vodivostní pás
O2
— CH = CH —
\
•O2
-
mineralizace
Ex
hν
•OH
Valenční pás
⊕
d+ oxidují molekuly donorů
H2O + d+ → •OH + H+
H2O + CO2
H2O
Nejznámější přírodní formou využití sluneční energie je fotosyntéza rostlin. Rostliny po
adsorpci slunečního světla přemění kysličník uhličitý a vodu na složité organické molekuly.
Vedlejším produktem tohoto procesu je tvorba kyslíku, který potřebujeme pro dýchání.
Rychlost fotosyntézy především závisí na intenzitě slunečního světla, tzn. jedná se o proces
fotokatalytický.
6
V přírodě ale probíhá i obrácený proces, při kterém se za přítomnosti slunečního světla
složité organické látky rozkládají na jednoduché, především na vodu a kysličník uhličitý. Tento
jev se nazývá fotodegradace nebo také fotomineralizace. Na jeho nastartování je obvykle nutná
vyšší intenzita světla a delší doba. Je tedy také fotokatalýzou, i když probíhá v obráceném
směru než fotosyntéza. V běžné praxi si toho jevu můžeme všimnout například jako vyblednutí
barev textilu nebo fasád, jemné popraskání až olupování nátěru na oknech a podobně.
Teď je na místě otázka, jak lze fotodegradaci využít v náš prospěch. Při vývoji
fotokatalyticky aktivní barvy Detoxy Color, rozkládající nežádoucí plynné i kapalné emise
škodlivin, bylo především nutné najít látky, které jsou na světlo mimořádně citlivé, tzv.
fotokatalyzátory. Mezi nejznámější tyto látky patří kysličník titaničitý (titandioxid), čili běžný
a často používaný bílý pigment. Jeho fotokatalytická účinnost je silně závislá na velikosti částic
a na způsobu jejich přípravy. Nejjemnější částečky TiO2 (až velikosti nano) mají velký aktivní
povrch, a proto i vyšší účinnost. Jsou účinné hlavně při intenzivním osvětlení, převážně UV
částí slunečního světla.
Obr.2
Pro skutečně účinnou fotokatalýzu bylo nutné tento velmi jemný prášek titandioxidu
ještě dále modifikovat, do jeho krystalové struktury záměrně dodat cizí kovové atomy, podobně
jako u polovodičů. Na jejich povrchu pak stačí minimální energie dopadajícího světla uvolnit
část elektronů, které se vzdušným kyslíkem začnou kolem sebe velmi silně vše napadat.
Výsledkem je štěpení složitých organických molekul a jejich rozklad až na kysličník uhličitý a
vodu. Rozkládají tak kapalné i plynné látky a přitom se v procesu nespotřebovávají. Musíme
pouze zajistit proudění plynů nebo kapalin, které chceme zlikvidovat, aby byl zajištěn přímý
kontakt s povrchem fotokatalyzátorů. Dále zajistit světlo, které nemusí nutně obsahovat UV
část slunečního světla. Může to být dokonce i odražené světlo nebo i umělé osvětlení. Rozklad
plynných i kapalných škodlivin může tak probíhat i v interiérech staveb, i když o něco pomaleji
než na přímém slunečním světle.
7
Kromě chemických škodlivin se ve vzduchu vznáší i velké množství biologicky
škodlivých organizmů, jako jsou mikroby, zárodky plísní a podobně. Povrch jejich buněk je ve
styku s fotokatalyzátorem silně atakován, a proto rychle hynou. Antimikrobní a antifungicidní
účinek fotoaktivních látek je přitom trvalý a bez rezistence. Na jeho odstartování postačí i
odražené sluneční světlo.
Obr.3
První nátěrová hmota, která je skutečně účinná proti plynným i kapalným polutantům a
zároveň má antimikrobiální a antifungicidní účinek na denním i umělém světle je Detoxy
Color. Jeho základem je speciální fotokatalyzátor, vyráběný podle vlastního, autorsky
chráněného výrobního postupu. Ten je výsledkem víceletého společného výzkumu Ústavu
anorganické chemie České akademie věd Praha a podnikového výzkumu Rokospol a.s.
Uherský Brod. Detoxy Color vedle účinného fotokatalyzátoru obsahuje silikátové pojivo na
bázi draselného vodního skla, které po vysušení dává jemně porézní film snadno prostupný
plynům a vodní páře. Na svislé ploše interiérových nebo exteriérových zdí kolem povrchu
barvy mohou trvale proudit plyny a páry a zajistí tak bezprostřední styk s aktivním povrchem
zabudovaného fotokatalyzátoru. Ten je pevně vázán v anorganickém skeletu a nemůže být
proto samovolně uvolňován.
Detoxy Color je tedy nátěrová hmota obsahující specielní nanočástice, které na svém
povrchu vytváří v okamžiku působení světelné energie radikální kyslík, který má
mimořádnou afinitu ke všem formám organické hmoty. Díky této schopnosti neinvazivně
rozkládá toxické molekuly, plísně, viry a bakterie, které se dostanou na jeho povrch.
Účinná látka se při tom nespotřebovává, protože energie k reakci je získána a
obnovována světlem.
Graf.1
8
DETOXY COLOR
Rozklad acetonu ve viditelném světle, měřeno hmotnostním spektrofotometrem
Příklady
látek, které jsou
zasaženy
fotokatalýzou:
- ftaláty
- uhlovodíky
- nikotin
- benzen
- a další toxické
organické látky
CO2 kysličník
uhličitý
O2 - kyslík
400 nm
1,0
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
o
/C0,4
C
0,3
0,2
C3H60 aceton
0,1
0,0
H20 - voda
0
200
400
600
800
1000
1200
Time (min)
Stanovení fotodegradační účinnosti Detoxy Coloru prováděli pracovníci Ústavu
anorganické chemie Akademie věd Praha ve zkušebním fotoreaktoru sledováním úbytku
nejčastějších organických polutantů. Výsledek zachycený na grafu mimo jiné ukázal, že rozpad
organického vzdušného polutantu probíhá za současné tvorby kysličníku uhličitého. Tato
závislost má pro jednotlivé polutanty charakteristický tvar a bývá často téměř lineární.
Státní zdravotní ústav Praha testoval působení Detoxy Coloru na nejběžnější
mikroorganismy. Výsledky měření prokázaly, že na povrchu Detoxy Coloru mikroorganizmy
hynou v řádu několika hodin. Stejně působí i na sledované plísně.
Hlavní příčiny vzniku plísní:
Vznik plísní na stěnách bytu či domu je častým problémem nejednoho z nás.
Hlavní příčinou výskytu plísně je samozřejmě nadměrná vlhkost. Důvodem vlhkosti můžou být
stavební závady, nejčastěji zatékání vody střechou. Dalším případem může být netěsnění kolem
oken, kdy dešťová voda proniká malými škvírami do bytu. Kromě stavebních vad je základním
důvodem výskytu plísně v bytu jeho nesprávné užívání. Člověk už jen tím, že dýchá, vytváří
velké množství vodní páry. Pokud k tomu přičteme vaření, žehlení, mytí podlah, koupání nebo
jen zalévání květin, tak máme hezkých několik litrů vody denně, která se nám vznáší po bytě a
může způsobit plíseň.
9
Na eliminaci plísní je jediná rada - větrat, čistit a vytápět. Byt bychom měli v každém ročním
období alespoň třikrát denně pořádně vyvětrat - nejlépe právě po nějaké činnosti, která
produkuje větší množství vodní páry, jako například koupel nebo vaření. V zimě také
nezanedbáváme topení a to, i když místnost příliš nepoužíváme. Také bychom neměli při
ustavování nábytku zapomenout na to, že pokud dorazíme skříně těsně ke zdi, tak se tam
nemůže dostat vzduch, ale vlhkost, a tudíž i v budoucnu plíseň ano. Pokud to jen jde, necháme
mezi zdí a nábytkem několik centimetrů prostoru.
NOZOKOMIÁLNÍ INFEKCE
Nozokomiální infekce (Infectiones nosocomiales) •
Definice: Nozokomiální (nemocniční) infekce jsou přenosná onemocnění získaná v
souvislosti s pobytem ve zdravotnickém zařízení (obvykle během hospitalizace).
Výskyt: Zhruba 5-10 %, ale závisí na řadě okolností - narůstá s dobou pobytu ve zdravotnickém
zařízení a bývá zvláště vysoká na JIP a ARO (20-50 %). K dalším zařízením s častým
výskytem nemocničních nákaz patří oddělení chirurgická, urologická, popáleninová, interní,
porodnická, nedonošenecká, novorozenecká, kojenecká a také psychiatrické léčebny. Infekční
oddělení jsou díky přísnému hygienickému režimu z tohoto hlediska relativně bezpečná.
Etiologie: Hlavními původci nozokomiálních infekcí jsou
•
•
•
grampozitivní koky
G- tyčky
mykotické mikroorganismy.
Typickou vlastností je vyselektovaná multirezistence k antibiotikům. Obávané rezistentní
kmeny mikrobů:
•
grampozitivní koky
o Staphylococcus aureus
o Staphylococcus epidermidis
o Enterococcus faecalis
o Enterococcus faecium
•
G- tyčky
o Pseudomonas aeruginosa
o Klebsiella pneumoniae
o Serracia marcescens
o Acinetobacter calcoaceticus
o Alcaligenes xylosooxidans
o Stenotrophomonas (dříve Xanthomonas) maltophilia
o Citrobacter freundii (braakii)
o Citrobacter diversus
o Burkholderia (Pseudomonas) cepacia
Podmínky vzniku: Snížení odolnosti důsledkem základního onemocnění a jeho terapie
(imunosuprese), zavlečení mikroorganismů při diagnostických a terapeutických výkonech,
10
extrémy věku (novorozenci a staré osoby), délka hospitalizace a nedostatky v dodržení
hygienického režimu a asepse.
Epidemiologie: Zdrojem exogenní infekce je nejčastěji ošetřující personál nebo jiný pacient,
výjimečně návštěva. U endogenní infekce je zdrojem sám pacient. Primárně endogenní infekce
je vyvolána mikroorganismy osídlující člověka a uplatňující se v důsledku základního
onemocnění nebo diagnostických či terapeutických výkonů, sekundárně endogenní infekce
vzniká propagací mikrobů, kterými byl pacient kolonizován až v nemocnici. Cesty přenosu:
Inhalace, ingesce, inokulace. Řada materiálů používaných v intenzívní péči může být sama o
sobě vehikulem infekce, např. kontaminovaný infuzní roztok nebo voda ve zvlhčovači
dýchacího přístroje.
Klinické obrazy:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
uropoetický trakt (infekce močových cest)
chirurgické rány (rané infekce)
dýchací cesty a plíce (pneumonie)
kůže a tkáně v okolí zavedených jehel a kanyl (flebitida, flegmóna, absces)
krevní oběh (bakterémie, fungémie, katetrová sepse)
alimentární nákazy (salmonelóza, shigelóza) - vzácnější
Diagnóza: Záchyt původce má rozhodující význam.
Terapie: Racionální terapie vychází z citlivosti vykultivovaných mikrobů a ze znalosti citlivosti
izolátů na příslušném oddělení.
Prevence: Používání jednorázových pomůcek, řádné výměny arteriálních a žilních kanyl a
močových katetrů, mytí rukou personálu, používání rukavic, roušek a ochranných oděvů,
dodržování asepse, úzkostlivá péče o osobní hygienu pacientů, izolace nemocných a častý
úklid. Prevence nozokomiálních nákaz v širším slova smyslu: zvážení indikace invazívních
technik, racionální podávání antibiotik.
Barva Detoxy Color dokáže výrazně snížit riziko nákazy nozokomiálních infekcí.
Závěr:
Detoxy Color lze doporučit všude tam, kde je člověk vystaven silnému negativnímu
působení civilizace. Obzvlášť lze doporučit do zdravotnictví, školství, bytů a kanceláří a všech
veřejných prostor. Zejména ve zdravotnictví, kde dle dostupných statistik 5 až 7 % úmrtí jde na
vrub konfrontace virů s oslabeným organismem, je tento výrobek velmi důležitý.
Jedním z řešení, které umožňuje plísním předcházet, je vymalovat byt nebo dům barvou
Detoxy color, která ničí jakékoliv zárodky plísní.
I v případě, že se na stěnách plíseň opakovaně objevuje po použití běžných přípravků a
nátěrových hmot, je nejlepším řešením použití interiérové barvy Detoxy color, která
svými vlastnostmi aktivně plísně ničí.
Detoxy Color tedy lze oprávněně označit za barvu, která čistí vzduch. Účinně rozkládá
bacily a choroboplodné zárodky, veškeré alifatické a aromatické uhlovodíky (propan, butan,
benzín, xylen, benzen) a všechny nebezpečné produkty kouření. Je proto skutečně významným
příspěvkem k ochraně životního prostředí.
11
Důkazy, které potvrzují účinnost Detoxy Coloru:
DC je barva, která pracuje v okamžiku, kdy je její povrch ozářen světelnou energií. Účinné
složky mají velikost nanočástic. Pro srovnání — jeden nanometr je milionkrát menší, než-li je
jeden milimetr. Tyto nanočástice jsou pevně zabudovány do minerálního, v našem případě
silikátového pojiva.
Lidem schází běžná zkušenost, která by dovolila celý proces fotokatalylticky aktivní barvy
vnímat jako skutečnou realitu. Dnes můžeme předložit řadu nezávislých důkazních nástrojů,
které mají každému z nás vytvořit lepší a organizovanější vhled do této složité reality.
1. Důkazové zkoušky, který přinesla Akademie věd ČR
Mají povahu přesného měření, které zachycuje vztah mezi ozářenou plochou světla a účinností
takto excitované plochy na organickou, živou, či plynnou hmotu.
K provedení důkazu byl vyvinut speciální fotoreaktor. Jedná se o hermeticky uzavřenou
nádobu, do které je vložen umělý světelný zdroj, který ozařuje plochu opatřenou nátěrem DC.
Fotoreaktor je vybaven speciálním čidlem, které snímá skutečný stav této látky v čase osvitu.
Zpravidla se jedná o různé organické toxické látky jako je benzen, toluen, aceton, nikotin a
další. Fotoreaktor zachycuje v čase úbytek této látky, která je vpravena do jeho prostoru.
Výsledky měření se přenáší na obrazovku počítače, který kreslí graf. Zachycuje, jak klesá
objem této látky a současně se zvedá látka, která vznikla z jejího rozpadu-viz Graf 1 výše.
Rozpadem těchto škodlivých organických látek vzniká voda a kysličník uhličitý. Pro naši
představivost si můžeme toto měření extrapolovat do běžných měřítek.
Plocha 1 m2 ozářena svitem, který je zhruba 15x slabší než je světlo slunce, dokáže rozložit
zhruba dva litry acetonových par za 20 hodin.
Podobný důkaz lze provést i za pomoci hmotnostního spektrofotometru, který dokáže měřit
změny jednotlivých molekul, tedy látek, které jsou vystaveny světelnému záření při
fotokatalýze.
2. Důkazové zkoušky z měření u Státního zdravotního ústavu v Praze
Na většině běžných povrchů žijí mikroorganismy, viry, bakterie, plísně. Detoxy Color dokáže
udržet svůj povrch čistý, tedy bez těchto mikroorganismů. SZÚ aplikoval na různé povrchy
představitele různých kultur mikroorganismů. Jako jsou stafylokoky, penicillium, aspergillus
niger, bakteriofág E.coli apod. Všechny výsledky byly konfrontovány s kontrolní plochou,
která nebyla opatřena fotokatalytickým nátěrem. Na plochu zhruba 40 x 40 cm byly infikovány
mikroorganismy v počtu 10 na sedmou. Tedy deset miliónů jednotek. Následně se sledoval
počet mikroorganismů v čase. Povrch opatřený fotokatalytickým nátěrem vykázal neinvazivní
likvidaci těchto mikroorganismů již v řádu několika hodin až jednoho dne. Kontrolní plochy
byly beze změn. Toto měření prokázalo, že mikroorganismy nemohou přežít na povrchu, který
je opatřen nátěrem DC. Tedy až na jeden typ mikroorganismu - Aspergillus niger, který
představuje černou plíseň. Nejlépe se jí daří ve vlhkých prostorách. Tato skutečnost potvrzuje
teorii, že vznik fotokatalytické reakce je podmíněn výlučně světelnou energií, kterou tento
mikroorganismus zásadně tlumí, protože nepropustí přes sebe žádné světlo.
Tento stav následně inspiroval SZÚ k provedení experimentu, zda je možné, aby plocha
ošetřená DC, dovolila životní pokračování existence plísně Aspergillus niger. Tříměsíční
experiment následně prokázal, že Aspergillus niger, když je překryt nátěrem DC, se nedokáže
přes tuto vrstvu dostat na povrch. Kontrolní plochy ošetřené neutrálním nátěrem, tedy bez
fotokatalýzy ukázaly, že tato plíseň se probudila znovu k životu.
Výsledky celého komplexu měření u SZÚ byly opakovány zhruba za šest měsíců prakticky se
stejnými výsledky.
12
Měření a postup SZÚ jako nezávislé autority prokázalo, že DC má prokazatelný vliv na
likvidaci mikroorganismů v příčinné souvislosti se světelným zářením, které bylo v tomto
případě pro větší přesvědčivost reprezentováno denním šerem.
3. Důkazové zkoušky z měření u Státního zdravotního ústavu v Praze
U SZÚ proběhl i další pokus, který má doložit vliv DC na likvidaci následků kouření. Do
skleněné nádoby se na dno umístil vzorek plochy, který byl z poloviny natřen DC a z druhé
poloviny kontrolním nátěrem. Na tuto plochu se pak přiváděl kouř ze dvou cigaret po dobu 12
minut. Sledovaná plocha byla bezprostředně kouřem výrazně barevně kontaminována. Vzorek
se z jedné poloviny zabalil do alobalu tak, aby zde nebyl přístup světla. Druhá polovina se pak
vystavila působení denního světla. Již za dva dny byl patrný markantní úbytek
kontaminovaného zabarvení sledované plochy právě v té části, která byla natřena DC.
V konečném součtu to znamená, že plochy, které jsou natřeny DC, si udržují svou čistotu a
nedovolí, aby plynné exhaláty se usadily na jejím povrchu a následně se pak dostávaly znovu
do ovzduší. Pro kuřáky, ale hlavně pro jejich okolí je to velmi dobrá zpráva.
Stručně sečteno a podtrženo. DC je nátěr, který dokáže likvidovat plynné a kapalné exhaláty,
včetně mikroorganismů, a tak může výrazně přispět ke zlepšení životního prostředí. Toto
tvrzení se opírá o výsledky provedeného měření AV ČR a SZÚ.
O účinnosti DC vypovídá i registrovaná pozitivní atmosféra daného prostoru u senzibilních
osob. Ty všeobecně vypovídaly, že v místnosti, který je tímto nátěrem ošetřen, mají příjemné,
pozitivní pocity.
Srovnávací měření DC s výrobky, které o sobě prohlašují, že jsou fotokatalyticky účinné.
Viz laboratorní měření:
LABORATORNÍ MĚŘENÍ:
Úbytek organických polutantů (benzen, fenol, dehet /polycyklické aromatické uhlovodíky, aromatické
aminy) na povrchu testovaných materiálů v závislosti na osvětlení – šířce vlnového spektra
Zatemněná
plocha
Stropy
místností
Stěny
odvrácené od
venkovního
světla nebo
umělé
osvětlení
Umělé
osvětlení
Stěny, na
které dopadá
přímé
sluneční
záření přes
skleněnou
výplň
Stěny, na
které dopadá
přímé
sluneční
záření
Děrované desky
Knauf Cleaneo
obsahují speciální
sádru Zeolith,
rozkládající
organické škodlivé
látky katalyticky na
vodu a oxid
uhličitý.
neúčinkuje
neúčinkuje
neúčinkuje
neúčinkuje
neúčinkuje
aktivní
redukce
Interiérová barva
CAPAROL
CapaSan
s fotokatalyckým
efektem
ROKO Detoxy
Color
širokospektrální
fotokatalycká barva
neúčinkuje
neúčinkuje
neúčinkuje
neúčinkuje
neúčinkuje
aktivní
redukce
neúčinkuje
aktivní
redukce
aktivní
redukce
aktivní
redukce
aktivní
redukce
aktivní
redukce
13
M192 Praktické ukázky předúpravy povrchů a úprav
povrchů a ochrany materiálů v provozech
Slováckých strojíren, a.s.
I.
Povrchová úprava tryskáním - důvody jejího provádění
Příprava povrchu patří k nejdůležitějším fázím povrchové úpravy.
Součást předúpravy povrchu materiálů je tryskání (pískování). Nejčastěji se využívá jako
předúprava povrchu před aplikací nátěrových hmot nebo před nanášením žárového nástřiku.
Tryskání je zároveň nejúčinnější metodou, jak odstranit z materiálu staré nátěry nebo rez. Je
využíváno především u kovů, výrobků z kovu, ocelových konstrukcí, ale i jiných materiálů,
jako je beton, obkladové desky, fasády, dřevo atd.
Tryskání se vedle čištění povrchů používá dále k těmto úkonům:
•
•
•
•
•
•
•
sjednocení povrchů (plasty, nerez, hliník apod.)
leštění povrchů
strukturování dřeva
matování skla
čištění čirých skel při zachování průhlednosti
čištění betonu a minerálních povrchů (fasád) od nečistot
vnášení povrchového předpětí kovových materiálů – tzv. shot peening
Při tryskání dojde současně k několika průvodním jevům, jež zásadně ovlivňují kvalitu dalších
povrchových úprav:
•
•
•
mechanické odstranění vrchní vrstvy materiálu, která je znečištěna, napadena korozí a
není konzistentní,
zdrsnění povrchu - je vytvářen tzv. kotvicí profil, dochází tak k několikanásobnému
zvětšení styčné plochy s následnou povrchovou úpravou, vzniká tak velké množství
kotvících ploch, které následně zvyšují přilnavost,
odmaštění povrchu – při tryskání dochází k zahřívání povrchu, a tedy snazšímu
odstraňování mastnot, které absorbuje abrazivní materiál a i vzniklé prachové částice.
Kvalitní příprava povrchu jednoznačně ovlivňuje výslednou kvalitu nátěrového systému. Podle
některých podkladů až 85 % všech pozdějších vad je způsobeno nedostatečnou přípravou pod
nátěr. Účelem přípravy povrchu je dosažení předepsané čistoty povrchu (odstranění všech
látek, které mají negativní vliv na provádění nátěrů) a vytvoření určitého kotvicího profilu
(drsnosti), který vyhovuje aplikovanému nátěrovému systému.
Nedůslednost při předúpravách povrchů se nemusí projevit bezprostředně po dokončení
nátěrového systému (metalizace), ale až po čase, který potřebují aktivní nečistoty k vytvoření
energie, dostačující k porušení celistvosti a přilnavosti povlaku.
Povaha znečištění povrchu je:
a) bez chemického spojení - (mastnoty, karbon, prach, zbytky brusných a lešticích prostředků,
zbytky kovů po předchozích mechanických úpravách, slévárenský písek, vápno, malta a
anorganické soli), jsou na povrchu udržovány pouze fyzikálními silami a tvoří vrstvy různé
tloušťky a vlhkosti,
14
b) s chemickým spojením - jsou to zplodiny chemických přeměn po tepelném zpracování
(okuje, směs bezvodých kysličníků železa) a produkty oxidace (rez-směs kysličníků železa
s obsahem volné a vázané vody, houbovité struktury se schopností absorbovat do sebe z okolí
další vlhkost i s rozpuštěnými chemickými látkami).
Specifický objem korozních zplodin je větší než příslušného kovu, a proto pod nátěrem
narůstají a porušují povlak následně i mechanicky. Souvislá a neporušená zaokujená vrstva sice
odolává korozi, její křehkost však při mechanickém namáhání způsobuje porušení plochy pod
nátěrem.
II.
Základní postupy komplexní předúpravy povrchu
Tryskání je pouze jedna z dílčích operací předúpravy povrchu.
Bez komplexního provedení celé předúpravy je pouhé otryskání nedostačující.
•
•
•
•
odmaštění (např. vhodnými detergenty)
odstranění solí z povrchu (vysokotlakou čistou vodou)
odstranění rzi, okují a starých nátěrů
odstranění prachu (vysokotlakým vzduchem nebo vakuově)
Odmaštění
Alkalické odmašťování
Alkalické čištění je využíváno k odstranění olejů a mastnot použitím alkalických čisticích
přípravků s následným nutným oplachem vodou. Základní složkou těchto přípravků je
nejčastěji hydroxid sodný, soda a fosforečnan sodný. Nejčastěji je tento způsob realizovaný ve
vanách máčením, a to zejména v mořírnách a galvanizovnách (dříve Synalod, Radalod apod.)
dnes např. řada Rogal (Ekochem Letovice).
Po tomto způsobu odmaštění musí vždy následovat oplach čistou vodou. Vyšší teplota zvyšuje
účinnost odmaštění.
Emulzní odmašťování
Emulzní čištění je využíváno k odstranění olejů a mastnot použitím emulgačních čisticích
prostředků s následným oplachem vodou. Realizuje se ponorem, postřikem a potíráním. Jedná
se o kombinaci účinku organických složek a emulgátorů. Nečistoty a mastnota přecházejí do
emulze (přípravky např. Retil, Arva, Čipro apod.).
Odmašťování v organických rozpouštědlech
K odstraňování mastnot a olejů je možno použít vhodná organická rozpouštědla. Tento způsob
čištění či odmašťování se snažíme, s ohledem na životní prostředí, omezovat na malé plochy.
Přesto je to zatím v praxi nejčastější způsob odmašťování. Technický benzín, toluen, aceton
apod. Jejich velká nevýhoda je hořlavost a vysoké hodnoty TOC a VOC.
Úplně nejčastěji používaný organický uhlovodík na odmaštění v praxi je ředidlo C6000, což je
nitrocelulózové ředidlo, které je „slangově“ mezi lakýrníky nazývané nesprávně aceton
(obsahuje totiž toluen a butylacetát, aceton neobsahuje vůbec). Další skupinu tvoří chlórované
uhlovodíky: tri- a tetrachlóretylén- ty jsou sice nehořlavé, ale zase jsou zdravotně závadné.
Používají se proto jen v uzavřených a odsávaných zařízeních.
15
Odmašťování parou a vysokotlakou vodou
Jedná se o zařízení např. WAP a MYPA, kde v kombinaci s vysokou teplotou a tlakem za
přídavku odmašťovacího prostředku se dosahuje dobrých účinků.
Odmašťování opalováním
Vhodné pouze pro tlustostěnné konstrukce a pro odstranění hrubých mastnot. Teplota je od
300-700 ℃.
Odmašťování přípravky bez VOC tenzidického a emulzního typu.
Poslední dobou je hodně na vzestupu prodej přípravků na odmašťování bez obsahu VOC.
(VOC je dle zákona o ochraně ovzduší 86/2002 Sb. sloučenina obsahující organický uhlík, jejíž
bod varu je menší než 250 ℃.) Na trhu se objevily přípravky typu IMPASOL (Fa HF Market),
Green Power, STAR apod., které dle údajů jejich výrobců neobsahují VOC. Aplikují se hlavně
máčením, mytím a stříkáním.
Jejich společným znakem je:
- nehořlavost
- antikorozivnost
- ekonomičnost
- bezpečnost a zdravotní nezávadnost
Vyšší teplota zvyšuje jejich účinnost. Nečistoty klesají pak na dno van. Jsou bezoplachové.
Ředí se většinou vodou v poměru až od 1:3 až 1:20.
Odmašťování bio-přípravky bez VOC.
Na trhu se objevily i bio-přípravky s obsahem mikroorganizmů, které mají tu vlastnost, že
uvolňují mastnotu od povrchu čištěných dílů a následně jsou tyto nečistoty vystaveny vlivu
mikroorganismů, které kapalina rovněž obsahuje, a jsou následně pohlceny. Přípravky
neobsahují VOC. Přípravky fungují jako živá směs mikroorganismů, ve které se tyto udržují při
životě i přidáváním kyslíku. Nesmí se zničit nevhodnými chemikáliemi. (Přípravek Bio-Cirkle
II od firmy Český Bio-chem s.r.o.)
Odstranění solí z povrchu
Odstraňované soli jsou kyselého charakteru. Společně pak s vodou (vlhkostí) způsobují vznik
koroze kovu. Odstranění solí je nutné provádět i z důvodu prodloužení životnosti tryskacích
prostředků.
Sůl se odstraňuje proudem vody tryskajícím na povrch. Tlak vody závisí na množství solí, které
jsou odstraňovány. Mnohdy je nezbytný přídavek vhodného detergentu. Nízkotlaké čištění
vodou je prováděno tlakem do 34 MPa, vysokotlaké čištění pak tlakem 34 až 70 MPa.
Odstranění rzi, okují a starých nátěrů
Mezi nejrozšířenější mechanické způsoby odstraňování rzi, okují a starých nátěrů patří:
• mechanické čištění
• chemické odrezení
• abrazivní tryskání
Tryskání vysokotlakým vodním paprskem patří mezi velmi moderní metody přípravy povrchu,
při které dochází najednou k odstranění solí z povrchu a zároveň i ostatních nečistot, rzi a okují.
Tato metoda je využitelná zejména při údržbě nátěrů.
16
V některých případech může být vhodné předběžné odstranění pevné přilnavé rzi či okují
ručním nebo mechanizovaným způsobem. To se týká i odstranění silnovrstvých a zejména
hodně houževnatých NS např. 2K EP a 2K PUR, a to v tloušťkách nad 240 um.
Mechanické čištění
a) Ruční nářadí - používáme v souladu s ISO 12944-4 a dalšími normami drátěné kartáče,
škrabky, špachtle, brusné papíry, plastové nosiče abraziv, oklepávací kladívka, případně
další nástroje dle potřeby.
b) Mechanizované způsoby - je to obecně efektivnější a poskytuje vyšší stupeň přípravy
povrchu než čištění pomocí ručního nářadí. Rotačními kartáči, brusnými kotouči,
jehlovými oklepávači a oklepávacími kladivy je možno dosáhnout stupně čistoty až St3
nebo PMa (ISO 8501). Z hlediska jakosti přípravy povrchu oceli a životnosti
ochranných nátěrových systémů se nevyrovná otryskávání.
Chemické odrezení
Moření - zbavení povrchu vrstev rzi chemickým působením kyselin. Ty se rozpouští a
odlupují. Urychluje se to působením vznikajícího vodíku - pozor ale na „vodíkové
zkřehnutí“ a následné uvolňování vodíku (bublinky v nátěru - to se řeší přídavkem 0,1 %
dibenylsulfoxidu). Nejčastější kyseliny mořící jsou HCH, H3P04, H2S04.
Odrezovače - nejčastěji se převádí rez pomocí kyseliny fosforečné, kombinované
s inhibitory a dalšími látkami na fosforečnany-komplexy, které se vyznačují vysokou
adhezí k povrchu. Vzniká organokovová vrstva. Používá se nejčastěji v hobby sektoru.
Dělí se na oplachové a bezoplachové. V průmyslu se však nepoužívají.
Abrazivní tryskání
a)
b)
c)
d)
e)
mechanické-odstředivé
pneumatické
hydraulické
vodním paprskem
Thermo-Blast
ad a) Odstředivé tryskání
Odstředivé tryskání provádíme ve stacionárním zařízení, ve kterém je abrazivo přiváděno
do rotujících oběžných kol, kterými je abrazivní prostředek vrhán vysokou rychlostí
směrem k čištěnému povrchu. Abrazivo získává odstředivou silou vysokou kinetickou
energii. Za použití broků nebo vhodné směsi broky + ocelová drť jsme schopni dosáhnout,
dle požadavků zákazníka, stupně čistoty Sa2 až Sa3 a drsnosti (kotvicího profilu) oceli,
vhodné pro nanášení většiny běžných nátěrových hmot, s výjimkou zinksilikátů, některých
druhů zinkem pigmentovaných primerů. Průběžné tryskání také není vhodné jako příprava
povrchu pod žárově stříkané (metalizované) povlaky. Kinetická energie abraziva vrhaného
metacími koly je velká, může způsobovat deformaci tenkostěnných výrobků. Tryskací
materiál vytváří na povrchu stopu metacího kola, přičemž účinek je největší uprostřed a
klesá směrem k okrajům. Proto se tryskané výrobky otáčejí, anebo posouvají - pohybují se
průběžně. Investičně jsou tato zařízení dražší, ale provozně jsou levnější a výkonnější.
17
ad b) Pneumatické tryskání
a) tlakové
b) injektorové
Otryskávání pomocí stlačeného vzduchu je prováděno přídavkem abrazivního prostředku do
proudu vzduchu, který je velkou rychlostí tryskou usměrňován k čištěnému povrchu. Abrazivo
může být do proudu vzduchu dávkováno z tlakového zásobníku (po vytryskání obsahu
zásobníku se musí proces přerušit a nádoba znovu naplnit) nebo může být proudem vzduchu
nasáváno – injektováno z beztlakového zásobníku (proces je nepřetržitý - abrazivo lze
doplňovat kontinuálně).
Tryskání můžeme provádět kovovými prostředky (ocelová drť, broky, sekaný drát), pomocí
měděné či uhelné strusky, pískem, korundem, balotinou či jinými prostředky, v závislosti na
požadovaném stupni přípravy povrchu, tvaru a tloušťce materiálu otryskávaného výrobku,
stacionárním nebo mobilním zařízením.
ad c) Hydraulické tryskání
Tento způsob je v praxi užíván málo. Tryskání je prováděno hydraulicky-vodním proudem
(9-12 MPa), který žene drť na povrch upravovaného výrobku. Pro následnou povrchovou
úpravu nátěrovými hmotami není tento způsob vhodný, neboť po tomto způsobu úpravy se
ocelový povrch ihned povléká vrstvičkou korozních zplodin. Pro tryskání ocelových OK lze
použít omezeně - musí se dávkovat do vody drahé inhibitory koroze.
Užívá se proto nejčastěji na beton a minerální podklady. Nazývá se tzv. „pískování za
vlhka“. Nejčastější tryskací prostředek je smíchán s vodou v tlakové nádobě v poměru 80 %
písku a 20 % vody, anebo se smíchává s vodou až v trysce.
Výhody:
- snížení prašnosti o 95 %
- možnost tryskat na volném prostranství
- mobilnost
Tlak vzduchu je od 1,8 do 12,8 bar., průměr trysky od 6 do 16 mm.
(Na českém trhu se používá zařízení od německé firmy Engineering Keizer GmbH.)
ad d) Tryskání vodním paprskem
Neprodukuje tuny kontaminovaného odpadu (písku nebo drtě) po tryskání. Není vhodný ke
všem řešením (viz vodní paprsek), ale na mnoha místech má zcela nezastupitelné místo a
nepoškozuje životní prostředí. Používá se k tryskání ocelových konstrukcí, tryskání betonových
konstrukcí, odstranění pogumu tryskáním, odstranění omítek, řezání spár atd.
Ač je tryskání abrazivem nejpoužívanější metodou, není vždy technicky proveditelné nebo
žádoucí (prašnost, znečištění blízkých mechanických zařízení, kontaminace životního prostředí
atd.).
Vodní tryskání je tedy alternativní metoda k odstranění starých nátěrů, koroze apod. (včetně
barev na bázi olova). Je účinné při odstranění velkého množství ve vodě rozpustných látek,
které by tryskáním abrazivem nemohly být odstraněny (speciálně na dně důlků a jamek při
silné korozi). Vodní tryskání je velice účinné při odstraňování mastnoty, olejů, úsad,
degradovaných podkladů a je nenahraditelnou pomocí při řešení mnoha dalších problémů.
18
Jelikož vodní tryskání nedokáže na ocelovém podkladu vytvořit primární kotvení známé v
nátěrovém průmyslu, je ideální pro použití při obnově nátěrů nebo vyložení, kde byl již profil
pro kotvení vytvořen.
19
ad c) Tryskání Thermo-Blast (čištění extrémním tryskáním)
Revoluční a patentovaná technologie Thermo-Blast přináší vynikající kvalitu povrchové úpravy
spolu s extrémně vysokým výkonem. Je toho dosaženo tradičním použitím stlačeného vzduchu
a tryskacího materiálu ve zcela nové kombinaci s použitím propanu (LPG).
Ve spalovací mikro-komoře thermodynamické tryskací komoře je stlačený vzduch zahříván
spalovaným propanem. Tím tlakový vzduch velmi silně expanduje a opouští trysku
supersonickou rychlostí, přičemž tryskací médium nabývá stejně vysoké rychlosti.
V souladu s rovnicí e=1/2mV2* získává tryskací materiál velmi vysokou údernou energii a
čisticí účinek. S jemným tryskacím médiem se dosahuje systémem Thermo-Blast povrchová
hrubost srovnatelná s povrchovou hrubostí kterou získáváte s daleko větším zrněním u
tradičního tryskání.
Měřeno ve zkušebním centru Wheelaborator Allevard SA, Francie: Tryskání metodou ThermoBlast s kovovým tryskacím materiálem GH200 se dosáhne rychlosti tryskacího materiálu 615
m/s (Mach2) měřeno ve vzdálenosti 200 mm od trysky. (Pro srovnání – při tradičním tryskání
stlačeným vzduchem je rychlost cca 80 m/s.)
Unikátní kombinace termické a kinetické energie pro čištění tryskáním byla vyvinuta firmou
Thermo-Blast spolu se známým Ensam institutem v Paříži a firmou Turboméca – vedoucí
firmou v oboru vzduchových a kosmických pohonů. Podnik Primagas Francie – součást SHV
Gas – byl cenným partnerem a poradcem pro použití LPG v tomto specifickém využití.
Thermo-Blast umožňuje to, co jinak technicky a ekonomicky není možno dosáhnout
konvenčním tryskacím postupem, a dosahuje ve srovnání s ním podstatné úspory, protože
snižuje spotřebu tryskacího média, prachové emise a zatížení okolního prostředí.
Výhody při použití Thermo-Blast:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Supersonický výkon a čisticí síla
Spotřeba tryskacího materiálu klesá na ¼ ve srovnání s tradičním tryskáním
Nižší spotřeba tryskacího materiálu, menší odpad = lepší prostředí
Méně prachu, nižší ekologické zatížení, lepší vzhled = lepší prostředí
Celkové nebo selektivní tryskání (vrstva po vrstvě)
Sweeping – lehké přetryskání pozinkovaného materiálu
Jednoduché a rychlé odstranění tlustých vrstev nátěrů jako epoxy, bitumen, se
skleněnými vlákny atd.
Odpadá ruční či mechanická před-úprava, Thermo-Blast toho dosahuje jedinou operací,
vysuší povrch, odstraní oleje a tuky, tryská na stupeň čistoty povrchu Sa3
Pracuje optimálně s jemnozrnným tryskacím materiálem a dosahuje tím lepší přilnavosti
Bezpečný pro práce v rafineriích, které vyžadují zvýšenou bezpečnost práce (hot work
permit)
Použití: při tryskání oceli a jiných kovů, betonu, kamene, dřeva, umělých hmot aj.
Tryskací média: jednorázové použití ocelové strusky, Olivine – specifický druh písku, oxid
hlinitý, ocel a litina, skleněné perly a granulát, keramická a plastická média, kalciumkarbonát a
bikarbonát sodíku, organická a jiná měkká média.
Odstranění prachu z povrchu
Prach se na povrchu usazuje při povrchových úpravách nebo v době skladování. Je velmi
důležité ho odstranit. Provádí se jednoduše ometením, otřením či ofoukáním pomocí stlačeného
vzduchu.
20
M193 Praktické ukázky výroby barev ve firmě Rokospol a.s.,
závod Kaňovice
Mokré nátěrové hmoty
Klasifikace nátěrových hmot (NH) je velmi široký pojem a sortiment NH je rovněž velmi
bohatý. Pro správný výběr barvy - NH je nutné si osvojit několik základních pravidel členění:
a) Podle pořadí ve vrstvě nátěrového systému rozlišujeme barvy:
- napouštěcí - zpevňují podklad, impregnují, konzervují
- základní - zvyšují přilnavost následných vrstev, zabraňují korozi, upravují
podklad
- vyrovnávací tmely - vyrovnání hrubých nerovností
- podkladové (popř. plniče) - vyrovnávají jemné nerovnosti
- mezivrstvové - slouží pro vytvoření požadované tloušťky nátěrového systému
(NS), zvyšují jeho „bariérový“ ochranný efekt
- vrchní emaily tvoří poslední estetickou a ochrannou vrstvu
b) Podle určení do prostředí rozlišujeme:
- venkovní - odolávají povětrnostním vlivům (exteriérové)
- vnitřní - pro interiéry budov
c) Podle chemického složení - podle pojivové složky:
- asfaltové, nitrocelulózové, olejové, polyesterové, syntetické-alkydové,
chlórkaučukové, lihové, polyuretanové, epoxidové, sililikonové, akrylátové,
polystyrenové, silikátové, polysiloxanové apod.
d) Podle způsobu zasychání:
- fyzikálně zasychající (odpařením rozpouštědel a ředidel) - při tomto zasychání
se nemění chemické složení filmotvorné látky, neboť neobsahuje funkční
skupiny schopné chemických změn a nátěr vzniká tedy pouhým odpařením
rozpouštědel. Molekuly pojiva jsou jako řetězy stočeny a propleteny v nátěru.
Působením stejných rozpouštědel se takový zaschlý nátěrový film opět začne
rozpouštět.
- chemickými pochody (reakcí se vzdušným kyslíkem, vzdušnou vlhkostí, reakcí
s tužidlem apod.) U těchto NH se v první fázi rovněž začínají odpařovat
rozpouštědla a ředidla. Nátěrový film se postupně zahušťuje. V dalších fázích
zasychání dochází k chemickým reakcím, které jsou závislé na složení NH.
Podle typu NH probíhá buď oxidace, polymerace, polykondenzace, polyadice či
další chemické reakce. Může probíhat současně několik chemických pochodů.
Mezi chemicky zasychající NH patří i vypalovací NH popřípadě silikonové NH,
kde je chemická reakce podporovaná zvýšenou teplotou.
e) Podle počtu složek NH:
- jednosložkové (alkydové, nitrocelulózové apod.)
- dvousložkové (polyuretanové, epoxidové, silikátové, epoxidehtové apod.)
f) Podle použití ředidla:
- ředitelné vodou (vodouředitelné)
- ředitelné organickými rozpouštědly (rozpouštědlové)
21
g) Podle použití na druh podkladu:
- na dřevo
- na kov
- na minerální podklady
- a další
Existuje samozřejmě i další hlediska na členění barev. Ty se dále mohou rozlišovat dle
vzhledu:
- podle odstínu - bílé, modré, červené… (dle různých vzorkovnic-RAL, DB, ČSN,
Pantone, Eurotrend apod.)
- podle stupně lesku - lesklé, matné pololesklé, polomatné apod.
- podle charakteru výsledného povrchu - hladké, strukturní, „tepané“ apod.
Rovněž další požadavky na speciální vlastnosti konečného filmu mohou členit barvy na vodivé,
antistatické, neklouzavé-protikluzné, reflexní, transparentní či pigmentované, žáruvzdorné,
chemický odolné apod.
S uvedeného je patrné, proč natíráme:
- ochrana podkladu
- dekorace
- zajištění užitných vlastností (žáruvzdornost, chemická odolnost…)
- varování (šrafování…)
- maskování a zastírání (vojenství…)
- bezpečnostní důvody (reflexní značení, neklouzavé podlahy…)
- vytvoření celkového dojmu
- snadné čištění a dekontaminace atd.
Pokud se vrátíme k základnímu členění NH dle typu pojiva druhu rozpouštědla a způsobu
zasychání, můžeme jednotlivé NH podrobněji popsat.
I.
NH fyzikálně zasychající
a) Rozpouštědlové
Pojiva jsou rozpuštěna v rozpouštědlech. Např. dehet, asfalt, chlórkaučuk, akryl, vinyl,
nitrocelulóza apod.
Rozpouštědla a ředidla se odpařují. Molekuly pojiva se proplétají a vzájemně přitahují k sobě a
k podkladu
Druhy NH :
Černouhelné dehty - získávají se destilací z uhlí, dříve z plynáren, dnes z koksoven. Jsou
složeny ze směsí kapalných dehtových olejů a pevných černouhelných smol.
Asfalty (bitumeny - těžké zbytky z destilace ropy)
Výhody a omezení:
- výborná odolnost vůči vodě
- špatná odolnost vůči UV záření - praskání vlivem odparu nízkovroucích olejů
- uspokojivá chemická odolnost
- špatná odolnost vůči rozpouštědlům
- výborná penetrace a přilnavost
- nízká cena
22
-
migrace barviv (migrací nízkovroucích olejů) a omezenost odstínu - černé nebo
tmavé
Chlórkaučuky
Vyrábí se přidáním chlóru do kaučuku a následným přidáním plastifikátoru.
Výhody a omezení
- dobrá odolnost vůči vodě
- relativně dobrá odolnost vůči povětrnostním vlivům
- dobrá chemická odolnost
- žloutnou a křídovatí
- dobrá odolnost vůči alkáliím
- obsahují chlór - při zvýšených teplotách se vytváří kyselina chlórovodíková
Akryláty
Vznikají polymerací různých akrylových monomerů s přídavkem změkčovadel.
Výhody a omezení
- relativně dobrá odolnost vůči vodě
- dobrá odolnost vůči povětrnostním vlivům
- dobrá stálobarevnost
- malá odolnost olejům a tukům
- mohou obsahovat chlór
- středně dobré smáčecí vlastnosti
Vinyly
Vznikají polymerací různých vinylchloridových vinylacetátových a dalších monomerů
s nutností přídavku změkčovadel - jinak jsou křehké.
Výhody a omezení
- dobrá až výborná odolnost vůči vodě
- dobrá odolnost vůči povětrnostním vlivům
- dobrá odolnost vůči chemikáliím a rozpouštědlům
- dobrá odolnost vůči olejům a tukům
- rychlé zasychání
- nízký obsah sušiny a vysoký obsah aromatických rozpouštědel
- mohou obsahovat chlór - žloutnutí
Polyvinylbutyral
Neobsahuje chlór, a proto se používá pro výrobu barev - dílenské mezioperační nátěry
(svařování a řezání)
b) Vodouředitelné NH-disperze
Malé částečky pojiva jsou rozptýleny ve vodě. Akrylát, vinylacetát, acetát, butyrát – zejména u
malířských a fasádních barev nebo polyuretanová disperze (již hotové částečky pojiva).
Používají se jako laky na dřevo, nátěry podlah a nátěrové hmoty na plastické hmoty.
Časté jsou v praxi i vodouředitelné alkydové barvy - např. pro výrobu antikorozních základních
barev do máčecích linek.
Voda se pak při zasychání odpařuje. Částečky pojiva se deformují a spojují nebo slévají
dohromady pomocí malého množství účinného rozpouštědla. Proto i vodouředitelné NH
obsahují nejčastěji 3-7 % velmi účinných aromatických rozpouštědel.
Výhody a nevýhody disperzí jsou:
23
-
obsahují malé množství rozpouštědel
nemají bod vzplanutí a nejsou citliví na vyšší vlhkost při nanášení
jsou citlivé na nízkou teplotu během skladování a nanášení
jsou citlivé na horší povrch
Společné vlastnosti fyzikálně zasychajících rozpouštědlových NH:
-
reverzibilita - opětovná rozpustnost i po letech
větší citlivost na rozpouštědla
termoplastičnost - při zvýšené teplotě měknou
jsou ideální pro překrytí dalšími nátěry
Společné vlastnosti fyzikálně zasychajících vodouředitelných NH:
-
II.
omezená reverzibilita (ne ve vodě a ne opětovná dispergace)
opět citlivost na rozpouštědla (malá chemická odolnost)
termoplastičnost - při zvýšené teplotě měknou jako rozpouštědlové
jsou ideální pro překrytí dalšími nátěry
NH chemicky vytvrzující
a) Oxidační vytvrzování
Pojivo obsažené v rozpouštědle reaguje s atmosférickým kyslíkem.
Alkydy
Jsou často nazývány dlouhými, středními a krátkými olejovými alkydy. Rozdělení je dle
obsahu mastných kyselin.
Krátké (méně než 40 %) jsou pro aplikaci na výrobních linkách.
Výhody a nevýhody:
-
špatná dlouhodobá odolnost vůči vodě
nižší stálobarevnost a leskustálost
dobrá penetrace a přilnavost
slabá odolnost alkáliím a rozpouštědlům
Kopolymer - Styren alkyd
Rychleji zasychá, více odolný vodě a chemikáliím, méně tolerantní k horšímu povrchu.
Kopolymer Alkyd uretan
Izokyanátanem modifikovaná alkydová NH. Zlepšuje zejména zasychání a je vysocenanášivá.
Kopolymer Silikon alkyd
Při překročení 30 % obsahu silikonu je trvanlivý a leskustálý.
Epoxiester
Je to vysychavý olej modifikovaný epoxidem (chybně nazýván jednosložkový epoxid).
24
-
Rychle zasychá
Lepší odolnost vůči vodě než alkydy
Křídovatí
Je dražší
Dobrá přilnavost a antikorozní vlastnosti
Nízká sušina
Silikony
Lze je zařadit mezi chemicky zasychající NH, neboť při zvýšené teplotě (200 ℃) dochází
k chemické polymerní rekci - kondenzaci a následném síťování silikonového řetězce tvořeného
křemičitými a kyslíkovými atomy a bočních skupin obsahujících uhlík.
Bez vypálení
-
jsou méně mechanicky odolné - otěr, úder
malá odolnost vůči rozpouštědlům
Po vypálení:
-
dobrá odolnost vůči povětrnostním vlivům
tepelná odolnost až do 600 ℃ (pokud jsou pigmentovány hliníkem)
stálobarevné
drahé
b) Dvousložkové vytvrzování
Pojivo v této skupině tvoří nátěrový film polymerní reakcí mezi dvěma složkami. Obvykle se
nazývají základ (kmenový lak) a tužidlo (tvrdidlo), které se obvykle smíchají těsně před
nanášením nátěrové hmoty.
Epoxidy
Vytvrzují přidáním aminového nebo amidového tužidla do barvy, kde reagují se skupinami
epoxidů a vytváří trojrozměrnou síť.
Amidy jsou univerzální tužidla, aminy jsou vhodné při požadavku na vyšší chemickou
odolnost, mají ale kratší dobu zpracovatelnosti.
Určité epoxidy obsahující hydroxylové skupiny, které mohou reagovat s izokyanáty, což se
projeví schopností vytvrzovat i při nízkých teplotách.
Vytvrzený film je tvrdý a odolný vůči opotřebení. Na slunci rychle křídovatí, což nemá vliv na
ochranné vlastnosti nátěru.
Epoxidové pryskyřice jsou vyráběny v různé velikosti molekul. Nejmenší z nich jsou při
normální pokojové teplotě kapalné. Toto jsou epoxidy s nízkou molekulovou hmotností a
používají se pro epoxidy bez rozpouštědla, nebo s nízkým obsahem rozpouštědla vysokosušinové NH.
Epoxidové NH se předepisují do těžkých provozních podmínek a jako vysokonanášivé NH
(HS, HB)
Výhody a omezení epoxidových NH:
-
dobrá až výborná odolnost vůči vodě
dobrá odolnost proti povětrnostním vlivům (kromě křídovatění)
25
-
sklon ke křídovatění
dobré fyz. vlastnosti - pevnost, otěruvzdornost (zvláště u bezrozpouštědlových)
dobrá tepelná odolnost až do 120 ℃
výborná chemická odolnost
dobrá přilnavost
doba vytvrzování je citlivá na teplotě
Epoxidehet
Přidáním černouhelného dehtu do epoxidu se dociluje výborné odolnosti vůči vodě a používá
se v antikorozních systémech pod vodou a v balastních nádržích.
Současně snižuje náklady.
- nižší odolnost vůči rozpouštědlům
- nebezpečí migrace
- kratší intervaly pro přetírání
Polyuretany
Vznikají reakcí mezi izokyanátovým tužidlem a pojivem obsahujícím hydroxylové skupiny
(např. alkoholy) za vzniku síťové struktury.
Izokyanáty jsou buď aromatické (s benzenovým jádrem) - zasychají rychleji, rychle na UV
křídují a žloutnou, nebo alifatické (bez benz. kruhu) - pro větší stálobarevnost a leskustálost
hotového filmu.
- mají lepší odolnost proti povětrnosti
- vytvrzují i při nižších teplotách (až k –10 ℃) než EP (normálně 5-10 ℃)
- během vytvrzování jsou citlivější na vlhkost
- dobré fyz. vlastnosti hotového filmu - zejména pružnost a pevnost
Dále jsou uvedeny méně obvyklé NH patřící k chemicky zasychajícím dvousložkovým NH:
Zinketylsilikáty
Reakcí mezi molekulami pojiva a vody z atmosférické vlhkosti.
Zinksilikáty-alkylických silikátů
Reakcí mezi molekulami pojiva a kysličníkem uhličitým z atmosférického vzduchu.
Jednosložkový polyuretan
Reakcí mezi molekulami pojiva a vody z atmosférické vlhkosti.
Do této skupiny patří rovněž vodouředitelné dvousložkové NH
Vodouředitelné 2K epoxidy:
Využívají výborných mechanických vlastností a chemické odolnosti rozpouštědlových epoxidů
v kombinaci s nízkými hodnotami obsahu rozpouštědel, a tedy i emisí.
Vodouředitelné 2K polyuretany:
Využívají výborné povětrnostní odolnosti a stálobarevnosti rozpouštědlových polyuretanů
kombinaci s nízkými hodnotami obsahu rozpouštědel, a tedy i emisí.
26
Složení mokrých barev-základní suroviny
Základní složky nátěrové hmoty:
1)
2)
3)
4)
Filmotvorná látka (pojivo)
Pigmenty, plniva a barviva
Těkavé složky
Ostatní přísady
Filmotvorné látky
Podstatná část NH
Základní funkce: tvorba nátěrového filmu
Vliv na základní a důležité vlastnosti nátěrového filmu
(např. lesk, přilnavost, ohebnost, tvrdost)
Všechny makromolekulární látky, které po vytěkání těkavého podílu, případně po chemické
reakci, vytvoří nátěrový film.
Základní dělení filmotvorných látek (podle jejich chemické povahy)
-
pryskyřice přírodní a syntetické (akrylátové)
oleje
deriváty celulozy
deriváty kaučuku
asfalty a smoly
Pigmenty, plniva a barviva
Pigmenty
- nerozpustné v pojivech a rozpouštědlech
- poskytují nátěrovým hmotám barevný odstín, kryvost, světlostálost
Kryvost - schopnost nátěru zakrýt daný podklad
- záleží na velikosti částic a indexu lomu
Inhibiční mechanismus ochrany je zabezpečován účinkem antikorozních pigmentů obsažených
v základních nátěrech. Ekologické požadavky postupně omezují možnost využít v základních
barvách inhibiční pigmenty typu suřík a zinková žluť a v mnoha případech jsou proto
navrhovány nátěrové systémy bariérového typu.
Automobilový průmysl – nátěry typu metalíz (hliníková bronz, perleťový pigment)
27
Plniva
Jsou látky v nátěrové hmotě o malé kryvosti a barvivosti, které svými vlastnostmi doplňují a
modifikují vlastnosti nátěrového hmoty (brousitelnost, přilnavost atd.)
Používají se zejména jako prostředek pro zvětšení obsahu sušiny
Ovlivňují odolnost proti hoření, proti sedimentaci pigmentů, reologické vlastnosti
Barviva
-
organického původu
rozpustné v pojivu a rozpouštědlech, tzn. poskytují nátěrovým filmům transparentní
zabarvení
Těkavé složky nátěrových hmot
-
většinou rozpouštědla filmotvorné složky
Termín ředidlo:
Je to směs rozpouštědel, které slouží pro snížení viskozity nátěrové hmoty, pro usnadnění jejich
nanášení.
Ovlivňují:
-
zasychání,
tvorbu nátěrového filmu.
Při aplikaci nátěrové hmoty dochází k odpaření VOC do ovzduší bez dalšího užitku – přechod
na vodouředitelné nátěrové hmoty.
Ostatní přísady:
-
Pomocné látky (aditiva, sušidla)
Zahušťovadla
Iniciátory, katalyzátory, urychlovače a inhibitory
V nátěrové hmotě jsou zastoupeny jen v malém množství
-
podílí se na tvorbě nátěrového filmu,
usnadňují výrobu,
zlepšují vlastnosti nátěrové hmoty v tekutém stavu,
usnadňují jejich nanášení.
Výrobní zařízení na výrobu barev
-
Zásobníky na skladování sypkých a tekutých surovin
Čerpací zařízení a systém potrubí pro dávkování tekutých surovin
Váhy a odvažování sypkých složek budoucí NH
Disolvéry na homogenizování namíchané směsi dle směrné receptury
Perlové mlýny pro ujednocení velikosti jednotlivých částí NH a jejich homogenizování
28
Zkušební zařízení pro testování barev
Vlastnosti nátěrových hmot - laboratorní zkoušky
-
vlastnosti v tekutém stavu
výtoková doba, rozmíchatelnost, objemová sušina
-
vlastnosti ve fázi přeměny v nátěr
zasychání nátěru
-
fyzikálně mechanické vlastnosti zaschlého nátěru
tvrdost nátěru, přilnavost nátěru, tloušťka, pórovitost,
odolnost při hloubení, úderu, ohybu, lesk, barevný odstín
-
ochranné vlastnosti vytvrzeného povlaku
korozní odolnost
29
M194 Praktické ukázky laboratoře pro výzkum a zkoušení
barev
pro
automobilní
průmysl
a
systém
automatizovaného skladování barev ve firmě
Rokospol a.s., závod Kaňovice
Úvod
Velkým problémem současnosti je pokles odolnosti materiálů v důsledku koroze. Ztráty
vyvolané korozí působí obrovské hospodářské ztráty a protikorozní ochrana vyžaduje nemalé
částky ze státních prostředků. Jen v České republice dochází každý rok ke ztrátám korozí za cca
20 miliard Kč.
Nejvýznamnější korozí zůstává koroze kovů. Kovy, jako materiály nejčastěji využívané
pro svou pevnost a pružnost v nejrůznějších odvětvích lidské činnosti, jsou vystavovány při
svém použití mnohdy velmi agresivnímu působení nejrůznějších kyselin, zásad, solí,
organických chemikálií, plynů, vodních par či dokonce tavenin. Všechny tyto vlivy působí na
kovy velmi nepříznivě. K tomu, aby se korozi zabránilo, je nutné povrch kovu chránit.
Nejrozsáhlejším způsobem ochrany proti atmosférickým vlivům je aplikace organických a
anorganických povlaků, z nichž převládají zejména nátěrové hmoty. Cílem je získat vysoce
efektivní antikorozní systém s nízkou cenou a nízkou toxicitou. Stupeň protikorozní ochrany
nátěrových systémů závisí jak na pojivu, tak na pigmentech, které doplňují ochranou funkci
pojiva a zajišťují estetickou stánku nátěru.
Mokré nátěrové hmoty pro strojírenství
Klasifikace nátěrových hmot (NH) pro strojírenství je velmi široký pojem a sortiment NH je
rovněž velmi bohatý. Pro správný výběr barvy-NH je nutné si osvojit několik základních
pravidel členění:
Podle pořadí ve vrstvě nátěrového systému rozlišujeme barvy:
-
napouštěcí - zpevňují podklad, impregnují, konzervují
základní - zvyšují přilnavost následných vrstev, zabraňují korozi, upravují
podklad
vyrovnávací tmely - vyrovnání hrubých nerovností
podkladové (popř. plniče) - vyrovnávají jemné nerovnosti
mezivrstvové - slouží pro vytvoření požadované tloušťky nátěrového systému
(NS), zvyšují jeho „bariérový“ ochranný efekt
vrchní emaily tvoří poslední estetickou a ochrannou vrstvu
Podle určení do prostředí rozlišujeme:
-
venkovní - odolávají povětrnostním vlivům (exteriérové)
vnitřní - pro interiéry budov
Podle chemického složení - podle pojivové složky:
-
asfaltové, nitrocelulózové, olejové, polyesterové, syntetické-alkydové,
chlórkaučukové, lihové, polyuretanové, epoxidové, sililikonové, akrylátové,
polystyrenové, silikátové, polysiloxanové apod.
30
Podle způsobu zasychání:
-
-
fyzikálně zasychající (odpařením rozpouštědel a ředidel) - při tomto zasychání
se nemění chemické složení filmotvorné látky, neboť neobsahuje funkční
skupiny schopné chemických změn a nátěr vzniká tedy pouhým odpařením
rozpouštědel. Molekuly pojiva jsou jako řetězy stočeny a propleteny v nátěru.
Působením stejných rozpouštědel se takový zaschlý nátěrový film opět začne
rozpouštět.
chemickými pochody (reakcí se vzdušným kyslíkem, vzdušnou vlhkostí, reakcí
s tužidlem apod.) U těchto NH se v první fázi rovněž začínají odpařovat
rozpouštědla a ředidla. Nátěrový film se postupně zahušťuje. V dalších fázích
zasychání dochází k chemickým reakcím, které jsou závislé na složení NH.
Podle typu NH probíhá buď oxidace, polymerace, polykondenzace, polyadice či
další chemické reakce. Může probíhat současně několik chemických pochodů.
Mezi chemicky zasychající NH patří i vypalovací NH popřípadě silikonové NH,
kde je chemická reakce podporovaná zvýšenou teplotou.
Podle počtu složek NH:
-
jednosložkové (alkydové, nitrocelulózové apod.)
dvousložkové (polyuretanové, epoxidové, silikátové, epoxidehtové apod.)
Podle použití ředidla:
-
ředitelné vodou (vodouředitelné)
ředitelné organickými rozpouštědly (rozpouštědlové)
Podle použití na druh podkladu:
-
na dřevo
na kov
na minerální podklady atd.
Existují samozřejmě i další hlediska členění barev. Ty se dále mohou rozlišovat dle vzhledu:
-
podle odstínu - bílé, modré, červené… (dle různých vzorkovnic - RAL, DB,
ČSN, Pantone, Eurotrend apod.)
podle stupně lesku - lesklé, matné pololesklé, polomatné apod.
podle charakteru výsledného povrchu - hladké, strukturní, „tepané“ apod.
Rovněž další požadavky na speciální vlastnosti konečného filmu mohou členit barvy na vodivé,
antistatické, neklouzavé - protikluzné, reflexní, transparentní či pigmentované, žáruvzdorné,
chemicky odolné apod.
Z uvedeného je patrné, proč natíráme:
- ochrana podkladu
- dekorace
- zajištění užitných vlastností (žáruvzdornost, chemická odolnost…)
- varování (šrafování…)
- maskování a zastírání (vojenství…)
- bezpečnostní důvody (reflexní značení, neklouzavé podlahy…)
- vytvoření celkového dojmu
- snadné čištění a dekontaminace atd.
31
Pokud se vrátíme k základnímu členění NH dle typu pojiva druhu rozpouštědla a způsobu
zasychání, můžeme jednotlivé NH podrobněji popsat.
Aplikační metody mokrých NH pro strojírenství
-
natírání
válečkování
vzduchové stříkání
vysokotlaké stříkání (Airless)
vysokotlaké stříkání s přídavkem vzduchu (Airless MIX)
elektrostatické stříkání (ESTA)
polévání
navalování
máčení
katoforézní máčení
Mokré nátěrové hmoty pro automobilní průmysl
Klasifikace a členění NH pro automobilní průmysl
I. Skladba povrchových úprav automobilů – OEM (výroba automobilů)
a) kovové díly
1. Předúprava: odrezení, odmaštění, fosfátování (chromátování), kataforetická vrstva
povrchové úpravy
2. Plnič (2K akrylátový, VŘ, rozpouštědlový)
3. Base coat (1K metalický, uni, VŘ, rozpouštědlový)
4. Clear coat (2K akrylátový, rozpouštědlový)
b) Plastové díly (závisí především na kvalitě vyrobených dílů, u kvalitních dílů může
zcela odpadnout operace 3 a 4)
1. Předúprava: odmaštění, broušení, odstranění prachu, tmelení defektů, dírek a
vyrovnávání povrchu (1K a 2K tmely, PES, PUR, epoxidy), aktivace povrchu
2. Primer 1K
3. Plnič (2K akrylátový, VŘ, rozpouštědlový)
4. Příprava pod lak: broušení (suché, mokré), opravy defektů, tmelení
5. Base coat (1K metalický, uni, VŘ, rozpouštědlový)
6. Clear coat (2K akrylátový, rozpouštědlový)
II. Skladba povrchových úprav pro opravy automobilů – Autorefinish systém
a) Kovové díly
1. Předúprava: odrezení, odmaštění, případné tmelení (vyrovnání nerovností, tvaru).
Tmely (1K, 2K PES vždy s předchozí aplikací primeru, optimální proto až po nástřiku
základu)
2. Antikorozní základ (2K epoxidový, PUR)
3. Tmelení nerovností, broušení (2K PES tmely)
5. Plnič (2K akrylátový, VŘ, rozpouštědlový)
6. Příprava pod lak: broušení, suché, mokré, tmelení případných defektů (2K PES tmely,
1K nitro tmely)
32
7. Base coat (1K metalický, uni, VŘ, rozpouštědlový)
8. Clear coat (2K akrylátový, rozpouštědlový)
b) Plastové díly (postup závisí na kvalitě plastu a je v podstatě shodný s postupem pro OEM)
III. Vlastnosti nátěrových hmot a tmelů pro opravy automobilů (Autorefinis):
Základy - Aplikují se na předupravený (obroušený, odmaštěný) kovový substrát. Pro kovové
substráty zajišťuje základ především adhezní a antikorozní vlastnosti povrchové
úpravy, pro plasty zajišťuje pouze adhezní vlastnosti. Nebrousí se, tloušťka vrstvy
20-50 um. Složení: 2K PUR, 2K epoxidy.
Nejčastější odstíny: šedá, béžová.
Primery - Většinou jednosložkové (1K) zajišťují adhezní spojení povrchové úpravy s
kritickým substrátem, jako jsou různé druhy plastů, lehké kovy atd. Aplikuje se
pneumatickým stříkáním na předem upravený (obroušený, odmaštěný) kritický
substrát. Nebrousí se, tloušťka vrstvy cca 10 um.
Nejčastější odstíny: šedá, bezbarvá (není příliš vhodné, není na substrátu vidět).
Tmely
- Tmely jsou buď 1K pro zatření pórků (plasty) a menších defektů (rýhy), 2K pro
zatření větších dírek a defektů (nad 1 mm) a plošných nerovností - 2K PES.
Tmelí se jak substrát, tak zvláště po nástřiku plniče (drobné defekty).
Aplikace na substrát vyžaduje většinou předem i aplikaci 1K adhezního primeru
nebo základu. Někdy slouží 2K tmely i k menší opravě tvaru dílů (ulomené špičky
atd.) Aplikace stěrkami, stříkací tmely slouží pro vyrovnání velkých plošných
nerovností. Tmely se musí vždy brousit, a to brusnými papíry P 300 – P 800 dle
stadia rozpracovanosti daného technologického procesu. Tmelená místa musí být
snadno brousitelná (tmel nesmí být tvrdý a nesmí se propadat po vyschnutí před
aplikací dalších vrstev). Pro tmelení defektů v plniči (při broušení plniče) se
používají rychleschnoucí 1K nitrotmely. Nejčastější odstíny: černá, šedá, béžová,
žlutá, tmavě červená.
Plniče - Jedna z nejdůležitějších vrstev nátěrového systému Autorefinish, která zajišťuje
kvalitu výsledné povrchové úpravy (vzhled, napjatost, odstín, lesk), a to především
u metalických systémů.
Hlavní funkce této mezivrstvy (tloušťka před broušením bývá nejčastěji 50-100
um) spočívá v možnosti vyrovnání drobných plošných nerovností a defektů, které
se často objeví až po nástřiku tohoto plniče. Díky tomu se vytvoří dokonalý povrch
před nánosem vrchních vrstev nátěrového systému. Pro odstranění hrubých
nerovností se v praxi aplikují 1K a 2K tmely, porenfilery nebo zátěry dle
charakteru defektu.
Výhodou plniče proti jiným vrstvám (základ, email) je jeho snadné broušení, což
umožňuje dosažení dokonalého povrchu a snadné odstranění vždy přítomných
prachových částic z lakování. Nanáší se 1 – 2 vrstvy, ve speciálních případech až 3
vrstvy (pro metalické laky).
Aplikuje se pneumatickým stříkáním na tmelený substrát opatřený základním
nátěrem nebo i přímo na substrát místo základu, pokud má dostatečné adhezní
vlastnosti. Může, ale nemusí mít antikorozní vlastnosti např. při aplikaci na plasty.
Předností dobrého plniče je především snadné, rychlé zasychání, a tím i možnost
rychlého tmelení a broušení bez zalepování brusných materiálů. Pro uni laky se
33
používají brusné papíry ručně do P 600, pro metalické báze ručně: P 800, strojně P
400. Plniče se brousí jak za sucha, tak za mokra (šetrnější, kvalitnější povrch).
Plnič se nesmí probrousit na substrát, proto se někdy k zamezení probroušení
kombinují různobarevné vrstvy plniče. Pro OEM by měl být plnič elastický
(steinschlag test), pro Autorefinish především rychleschnoucí, snadno brousitelný,
nepropadající se.
Každá špatně provedená operace v plniči (broušení, tmelení, nedodržení
technologických časů pro zrání plniče a tmelů) se projeví ve vzhledových vadách
vrchního laku případně i ve snížení mezivrstvové přilnavosti.
Nejčastější odstíny: různé odstíny šedé, bílá (není příliš vhodná, neboť jsou špatně
viditelné defekty), případně se plnič barví do odstínu následné uni barvy (může to
ale způsobit odstínovou odchylku vrchního emailu, který je většinou tónován na
neutrální šedou).
34
Použitá literatura:
[1] ČSN EN ISO 12944
[2] LUKAVSKÝ, Ladislav, Stanislav BOUŠKA a Václav FIALA. Katalog nátěrových hmot.
1.díl. Praha: Merkur, 1983.
[2] LUKAVSKÝ, Ladislav, Stanislav BOUŠKA a Václav FIALA. Katalog nátěrových hmot.
2.díl. Praha: Merkur, 1983.
[3] Povrcháři.cz. Dostupné z: http://www.povrchari.cz/.
[4] Interní dokumentace: Katalog výrobků společnosti Rokospol a.s., z r. 2012
35
Vydal:
Střední průmyslová škola a Obchodní akademie Uherský Brod
www.spsoa-ub.cz
Uherský Brod, červen 2012
Vytvořeno v rámci projektu Centrum vzdělávání pedagogů odborných škol,
reg. č. CZ.1.07/1.3.09/03.0017
Podpořeno Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České
republiky prostřednictvím Operačního programu Vzdělávání pro
konkurenceschopnost
36