Zabrudzenia gromadzące się na elewacjach budynków odbierają im atrakcyjny wygląd oraz przyczyniają się do rozwoju mikroorganizmów i porastania elewacji. Przedstawiono wyniki badań nad ustaleniem formulacji farb i tynków elewacyjnych o zróżnicowanej zdolności do retencji zabrudzeń. Zaproponowano metodę badawczą opracowaną w Spektrochemie do określania retencji zabrudzeń.

ABSTRAKT. Zabrudzenia gromadzące się na elewacjach budynków odbierają im atrakcyjny wygląd oraz przyczyniają się do rozwoju mikroorganizmów i porastania elewacji. Przedstawiono wyniki badań nad ustaleniem formulacji farb i tynków elewacyjnych o zróżnicowanej zdolności do retencji zabrudzeń. Zaproponowano metodę badawczą opracowaną w Spektrochemie do określania retencji zabrudzeń.

ABSTRACT. Soiling tendency of facade coatings. Dirt accumulated on the facades disfigure attractive appearance and contribute to the development of micro­organisms and fouling. The results of research on determining the formulation of paints and plaster facade with different dirt retention capacity. Proposed research method developed in Spektrochemie to determine the retention of dirt.

Czytając referat oglądaj prezentację z pdf-u zamieszczonego na końcu artykułu.

Wstęp

Spaliny, kurz i inne zanieczyszczenia mechaniczne osiadają na elewacjach pokrytych powłokami malarskimi i wyprawami tynkarskimi. Stanowią one doskonałe siedlisko różnych mikroorganizmów, które przyczyniają się do rozwoju grzybów. Utrzymanie w czystości elewacji w aglomeracjach miejskich nie jest łatwe, gdyż nie poddaje się ich okresowym zabiegom mycia i czyszczenia. Stworzenie odpowiednich farb i mas tynkarskich tworzących powłoki i wyprawy odporne na retencję zabrudzeń od wielu lat jest priorytetem zachodnich koncernów produkujących surowce. Przy okazji tych prac i pojawiania się na rynku coraz nowszych wyrobów mających być tym lekarstwem na brudne elewacje, narodziło się wiele mitów, które dobrze zakorzenione funkcjonują w świadomości ludzi do dnia dzisiejszego. Efekt kwiatu lotosu, dodatki hydrofobizujące, napełniacze funkcyjne i tym podobne przewijają się w recepturach i opisach technicznych coraz nowszych farb i tynków… a elewacje dalej pozostają brudne.

Niniejszy referat przedstawia wyniki badań różnych formulacji farb i tynków dyspersyjnych, będących częścią prac badawczych prowadzonych w Spektrochemie nad farbami i tynkami dającymi powłoki i wyprawy tynkarskie odporne na retencję zabrudzeń. Podano tu wskazówki, których zastosowanie pomaga wybrać odpowiedni kierunek w ustalaniu takich receptur oraz sposoby prowadzenia badań dla uzyskania miarodajnych wyników z warunkami naturalnymi.

Metody badawcze

Nie istnieje żadna norma krajowa ani europejska wskazująca metody prowadzenia badań odporności powłok na brudzenie. Opracowane zostały wytyczne producentów surowców (Tego, BASF, Wacker), które znacznie różnią się od siebie. Po walidacji tych metod badawczych w Spektrochemie stwierdzono, że nie są one przekładalne na warunki, w jakich powłoki brudzą się na elewacjach.

Wobec dostrzeżonych braków i błędów w tych metodach opracowano w Spektrochemie własną metodykę oznaczania tendencji powłok i wypraw do retencji zabrudzeń. Farby dyspersyjne i tynki nanosi się na podłoża chłonne (płytki cementowo­wapienne, cegły silikatowe) oraz nie chłonne (szkło). Grubość powłok farb dyspersyjnych przyjęto z normy PN­C­81913:1998, a więc 90­110Im, zaś dla tynków grubość wyprawy określa ziarno fakturujące. Powłoki kondycjonuje się przez 24 h, 7 dni, 14 dni, 28 dni oraz po tym czasie poddaje się starzeniu w 5 cyklach naświetlania lampą kwarcową w czasie 6 h i ogrzewania w 50°C przez 18 h. Po każdym z tych warunków przechowywania powłoki poddaje się brudzeniu zanurzając w roztworze zawierającym 900 g wody demineralizowanej i 50 g czarnej pasty pigmentowej Inchem Famix B. Powłoki zanurza się na 2­3 sekund, po czym wyjmuje i spłukuje pod bieżącą wodą. Próbki zanurza się do 2/3 wysokości, dzięki czemu łatwiej jest ocenić stopień zabrudzenia.

Przed zabrudzeniem powłok mierzy się ich luminancję Y1 za pomocą spektrofotometru o geometrii d/8° przy iluminacie D65 i obserwatorze 10°. Po spłukaniu pozostawia się do wyschnięcia na 16­24 h i ponownie mierzy luminancję Y2 na powierzchni zanurzanej w medium brudzącym. Oblicza się stosunek Y2/Y1 oznaczając tym samym współczynnik retencji zabrudzeń. O ile na powłokach malarskich oznaczenie jest dokładne i powtarzalne, o tyle na wyprawach tynkarskich trudno jest dokładnie ocenić ten współczynnik. W Spektrochemie trwają nadal prace badawcze nad udoskonaleniem metody pomiaru na wyprawach tynkarskich. Do czasu wprowadzenia dokładniejszej metody oznaczenie prowadzi się wizualnie dołączając jako wynik badania zdjęcia. Oznaczenia tendencji powłok do brudzenia wykonuje się również metodą cyklicznego zanurzania i spłukiwania do uzyskania trwałego zabrudzenia niemożliwego do spłukania. Badania można także rozszerzyć o określanie zdolności do usuwania zabrudzeń z powłoki po ich wyschnięciu.

Wyniki badań

Wyniki badań przedstawiono w postaci zdjęć umieszczonych w prezentacji dołączonej do Materiałów Seminaryjnych na płycie CD. Wyniki obejmują oznaczenia współczynnika retencji zabrudzeń dla farb i tynków dyspersyjnych akrylowych oraz silikonowych, jak również dla farb z zastosowanym woskiem PE/PTFE (polietylen/politetrafluoroetylen) AquaPolyFluo 411 (Micropowders) oraz mikrosferami ceramicznymi W­410 (3M).

Wnioski

Z przedstawionych wyników badań widać wyraźnie, że największa rolę w odporności powłok farb dyspersyjnych na przyjmowanie zabrudzeń odgrywa odpowiednio dobrana dyspersja polimerowa. Znaczne ograniczenie tendencji do retencji zabrudzeń uzyskuje się po odpowiednim wprowadzeniu do układu wosku AquaPolyFluo 411 oraz mikrosfer ceramicznych W­410, szczególnie przy oznaczaniu cyklicznej tendencji do retencji zabrudzeń oraz po wyschnięciu medium brudzącego. Połączenie udziału wosku i mikrosfer daje efekt synergiczny.

Badania oznaczeń tendencji do retencji zabrudzeń dla powłok farb silikonowych pokazują, że w zależności od rodzaju emulsji silikonowej uzyskuje się bardzo różne wyniki, podobnie jak w tynkach silikonowych.

Podsumowanie

Prowadzone w Spektrochemie badania skutkują wdrożeniami dobrych jakościowo surowców, technologii przygotowywania farb i tynków autorskimi metodami dyspergowania i egalizacji. Wzbogacenie tych technologii o specjalne surowce w postaci dobrze dobranych emulsji silikonowych, wosku AquaPolyFluo 411 oraz mikrosfer ceramicznych W­410 pozwalają na uzyskiwanie powłok i wypraw, które zastosowane na elewacjach będą długo cieszyć swoją czystością. Badania nad nowymi kierunkami aplikacji nadal trwają. Pobierz pdf prezentacji:
Tendencja do brudzenia się powłoki wypraw elewacyjnych

Artur PAŁASZ, Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Farb, Klejów i Polimerów „SPEKTROCHEM”, Tarnobrzeg
__________
Materiał z seminarium: OPTYMALIZACJA JAKOŚCIOWA I CENOWA TECHNOLOGII WYTWARZANIA WODOROZCIEŃCZALNYCH FARB I TYNKÓW DYSPERSYJNYCH • CZELADŹ 20 XI 2014

Autor: Spektrochem Paint R&D and Testing Laboratory - zobacz wizytówkę firmy