Zakaj je prevleka na osnovi vode okolju prijazna možnost?
Uvod
Na področju premazov so vodni premazi postali pomembna in vse bolj priljubljena izbira, zlasti pri razmišljanju o okoljski trajnosti. Povpraševanje po okolju prijaznih rešitvah v različnih panogah, od gradbeništva do avtomobilske in pohištvene proizvodnje, je privedlo do podrobnejšega pregleda lastnosti in koristi vodnih premazov. Ta članek se poglobi v razloge, zakaj se prevleki na vodni barvi štejejo za okolju prijazno možnost in raziskujejo njihovo sestavo, postopek prijave in dolgoročni vpliv na okolje. Z razumevanjem teh vidikov lahko bolje cenimo vlogo, ki jo imajo vodni premazi pri spodbujanju bolj zelene in bolj trajnostne prihodnosti.
Sestava vodnih premazov
Vodni premazi, kot že ime pove, imajo vodo kot svoje primarno topilo. V nasprotju s prevlekami, ki temeljijo na topilu, ki se običajno zanašajo na organska topila, kot so toluen, ksilen ali aceton, vodni premazi uporabljajo vodo za raztapljanje in razprševanje smol, pigmentov in drugih dodatkov. Smole, ki se uporabljajo v vodnih premazih, so pogosto akrili, poliuretani ali vinil, ki so bili spremenjeni tako, da so topni ali topni ali vodni. Na primer, akrilne smole se običajno uporabljajo zaradi dobrih lastnosti adhezije in trajnosti. Na različnih površinah lahko tvorijo jasen in zaščitni film.
Pigmenti v vodnih premazih so tudi skrbno izbrani tako, da so združljivi z vodnim sistemom. Ti pigmenti zagotavljajo barvo in motnost prevleka. Nekateri pogosti uporabljeni pigmenti vključujejo titanov dioksid za njegovo odlično belo barvo in skrivališče ter različne organske pigmente za široko paleto barv. Za izboljšanje učinkovitosti premaza se dodajo tudi dodatki, kot so površinsko aktivne snovi, zgoščevalci in konzervansi. Površinsko aktivne snovi pomagajo zmanjšati površinsko napetost vode, kar omogoča boljše vlaženje in širjenje prevleke na površini. Zgodovini se uporabljajo za prilagajanje viskoznosti prevleke na želeno raven za pravilno uporabo, konzervansi pa preprečujejo rast mikroorganizmov, ki bi lahko pokvarili prevleko med skladiščenjem ali uporabo.
Emisije nizke hlapne organske spojine (VOC)
Ena najpomembnejših prednosti vodnih premazov v smislu prijaznosti do okolja so njihove nizke nestanovitne organske spojine (VOC) emisije. VOC so organske kemikalije, ki imajo visok parni tlak pri sobni temperaturi in zlahka izhlapijo v ozračje. Premazi, ki temeljijo na topilu, so znani po sproščanju velikih količin HOS med njihovimi postopki uporabe in sušenja. Ti HOS lahko škodljivo vplivajo na kakovost zraka, kar prispeva k nastanku smoga, ozona na ravni in drugih onesnaževal.
Študije so pokazale, da lahko tradicionalni premazi na osnovi topila sprostijo VOC v količinah, ki segajo od nekaj sto do nekaj tisoč gramov na liter prevleke. Nasprotno pa imajo vodni premazi običajno emisije HOS, ki so bistveno nižje. Številni vodni premazi na trgu danes izpolnjujejo ali presegajo najstrožje regulativne standarde za emisije HOS. Na primer, v nekaterih regijah je največja dovoljena vsebnost HOS za notranje stenske prevleke nastavljena na 50 gramov na liter ali manj. Vodni premazi lahko pogosto dosežejo ravni VOC precej pod tem pragom, včasih tudi do 10 gramov na liter ali manj. To zmanjšanje emisij HOS ne samo izboljša kakovost zraka v neposredni bližini območja uporabe, ampak tudi pozitivno vpliva na regionalno in globalno kakovost zraka.
Energetska učinkovitost v procesu sušenja
Postopek sušenja premazov je pomemben vidik, ki ga je treba upoštevati pri ocenjevanju njihovega vpliva na okolje. Vodni premazi ponujajo določene prednosti v smislu energetske učinkovitosti med sušenjem. Ker ima voda razmeroma visoko specifično toplotno sposobnost v primerjavi z organskimi topili, potrebuje več energije za izhlapevanje vode. Vendar pa lahko vodni premazi v nižjih temperaturah posušimo v primerjavi s prevlek na osnovi topil.
Za prevleke, ki temeljijo na topilu, so pogosto potrebne visoke temperature, da se organska topila hitro odpeljejo. Te visoke temperature sušenja lahko porabijo veliko energije, zlasti v industrijskih okoljih, kjer se nanesejo velike količine premazov. V nasprotju s tem lahko vodne prevleke posušimo pri temperaturah okolice ali z uporabo nežnih toplotnih virov, kot so grelniki z nizko močjo ali topli puhali zraka. To ne samo zmanjšuje porabo energije, povezano s postopkom sušenja, ampak tudi uporaba vodnih premazov, ki je bolj primerna za širši razpon substratov, ki so lahko občutljivi na visoke temperature. Na primer, v industriji proizvodnje pohištva, kjer so nežne lesene površine pogosto prevlečene, vodne prevleke se lahko posušijo brez tveganja, da bi se zaradi prekomerne toplote izkrivljali ali poškodovali les.
Biorazgradljivost in odlaganje
Drug vidik, ki prispeva k okolju prijaznosti vodnih premazov, je njihova biološka razgradljivost. Sestavni deli vodnih premazov, kot so vodno topne smole in nekateri dodatki, se v okolju pogosteje pokvarijo v primerjavi s sestavnimi deli premazov na osnovi topil. Kadar se vodni premazi odstranijo bodisi kot odpadki med postopkom uporabe bodisi na koncu življenjskega cikla prevlečenega izdelka, imajo manjši potencial, da povzroči dolgoročno okoljsko škodo.
Na primer, če se vodni premaz med nanosom po nesreči razlije po tleh, ga lahko izperete z vodo in se postopoma pokvari v tleh ali vodnem okolju. V nasprotju s tem lahko prevleke, ki temeljijo na topilih, ki vsebujejo strupena organska topila, onesnažijo tla in podzemno vodo, če niso pravilno odstranjene. Poleg tega je na koncu življenjskega cikla prevlečenega izdelka, na primer pobarvani kos pohištva ali prevlečen gradbeni panel, če je treba prevleko odstraniti za recikliranje ali prenovo, je vodne premaze na splošno lažje odstraniti z vodnimi topili ali mehanskimi metodami, kar nadaljuje z zmanjšanjem vpliva okolja, povezanega z disposalnim procesom.
Aplikacija in uspešnost v različnih okoljih
Vodni premazi so se izkazali za vsestranske pri uporabi in zmogljivosti v različnih okoljih. V zaprtih prostorih, kot so domovi in pisarne, so vodni premazi prednostni za njihove nizke emisije HOS, ki prispevajo k boljši kakovosti zraka v zaprtih prostorih. Uporabljajo jih lahko za barvanje sten, stropov in pohištva z lahkoto, kar zagotavlja gladek in trpežen zaključek. Na primer, številne notranje stenske barve, ki temeljijo na vodnih premazih, ponujajo odlično zadrževanje barv in so odporne na čiščenje, zaradi česar so primerne za območja z visokim prometom.
V zunanjih okoljih imajo vodne prevleke tudi svoje prednosti. Zdržijo izpostavljenost sončni svetlobi, dežju in drugim vremenskim razmeram, čeprav se lahko njihova trajnost razlikuje glede na specifično formulacijo. Nekateri vodni premazi so zasnovani posebej za zunanjo uporabo in so oblikovani z UV -absorberji in drugimi dodatki, da se povečajo odpornost proti vremenskim vplivom. Na primer, vodni premazi, ki se uporabljajo na zunanjem tiru hiš, lahko zaščitijo les ali druge podlage pred poškodbami vlage in bledenja zaradi izpostavljenosti sončni svetlobi. V industrijskih okoljih se vodni premazi vedno bolj uporabljajo za stroje in opremo za prevleke. Ponujajo dobro zaščito pred korozijo in jih je mogoče uporabiti na čist in učinkovit način, kar zmanjšuje tveganje za kontaminacijo zaradi premazov na osnovi topil.
Stroški in tržni trendi
Medtem ko so začetni stroški vodnih premazov včasih višji od stroškov premazov na osnovi topila, je pri ocenjevanju skupnih stroškov treba upoštevati več dejavnikov. Prvič, zaradi manjših emisij HOS lahko vodni premazi pomagajo podjetjem, da se izognejo dragim globam in vprašanjem skladnosti, povezanih s preseganjem omejitev VOC. V mnogih regijah regulativni organi zaostrijo omejitve za emisije HOS, uporaba vodnih premazov pa lahko zagotovi skladnost brez potrebe po dragi opremi za nadzor emisij.
Drugič, energetska učinkovitost vodnih premazov med postopkom sušenja lahko dolgoročno prihrani prihranke stroškov. Kot smo že omenili, nižje temperature sušenja, potrebne za vodne prevleke, pomenijo manjšo porabo energije, kar lahko prevede v nižjo računovodjo za elektriko ali gorivo, zlasti v industrijskih aplikacijah, kjer se uporabljajo velike količine prevlek. Poleg tega trg za vodne prevleke stalno raste, kar vodi k večji konkurenci med proizvajalci. To tekmovanje sčasoma znižuje cene vodnih premazov, zaradi česar so bolj dostopne in stroškovno učinkovite za širši nabor potrošnikov in podjetij.
Izzivi in omejitve vodnih premazov
Kljub številnim prednostim imajo vodni premazi tudi nekaj izzivov in omejitev. Eden glavnih izzivov je njihov počasnejši čas sušenja v primerjavi s prevlek na osnovi topil. Voda ima višjo vrelišče kot organska topila, zato traja dlje, da voda v premazu izhlapi. To je lahko pomanjkljivost v aplikacijah, kjer je potreben hiter čas sušenja, na primer v industrijskih nastavitvah z visoko proizvodnjo ali pri barvanju več plaščev v kratkem času.
Druga omejitev je njihova občutljivost na temperaturo in vlažnost med uporabo. Vodni premazi delujejo najbolje pod določenimi pogoji temperature in vlažnosti. Če je temperatura prenizka ali je vlaga previsoka, prevleka ne sme pravilno posušiti ali lahko razvije napake, kot sta pretisni omoti ali gubanje. To zahteva skrbni nadzor nad aplikacijskim okoljem, ki je lahko v nekaterih zunanjih ali neurejenih nastavitvah v zaprtih prostorih težje. Poleg tega oprijem vodnih premazov na nekatere podlage morda ni tako močna kot pri premazovanju na osnovi topila, zlasti na površinah, ki so mastne ali imajo nizko površinsko energijo. Vendar se raziskovalna in razvojna prizadevanja nenehno prizadevajo za premagovanje teh izzivov in izboljšanje zmogljivosti vodnih premazov.
Zaključek
Za zaključek vodni premazi ponujajo številne prednosti, zaradi katerih so v različnih panogah okolju prijazna možnost. Njihove nizke emisije HOS, energetska učinkovitost v procesu sušenja, biološka razgradljivost in vsestranskost pri uporabi prispevajo k njihovemu pozitivnemu vplivu na okolje. Medtem ko obstajajo nekateri izzivi in omejitve, kot so počasnejši časi sušenja in občutljivost na okoljske razmere, se stalne raziskave in razvoj spopadajo s temi vprašanji. Ker se regulativne zahteve za varstvo okolja še naprej zaostrijo in potrošniško ozaveščenost o okolju prijaznih izdelkih raste, se bo uporaba premazov na osnovi vodnih naprav verjetno še povečala. Z izbiro vodnih premazov lahko podjetja in potrošniki igrajo pomembno vlogo pri spodbujanju bolj zelene in bolj trajnostne prihodnosti našega planeta.
