Farby do zadań specjalnych
Historia malowania proszkowego sięga lat 50-tych ubiegłego wieku. Od tamtej pory farby i techniki ich nakładania ulegają nieustannej ewolucji, a prace badawczo-rozwojowe prowadzone przez największych producentów pozwalają dopasować produkty do wymagań zróżnicowanych grup klientów. Można zauważyć kilka nurtów rozwoju branży:
→ uzyskanie jak najniższej temperatury utwardzania i jak najcieńszej warstwy powłoki,
→ dążenie do udoskonalenia istniejących rozwiązań i maksymalizacji cech pozytywnych powłok proszkowych,
→ tworzenie innowacyjnych produktów odpowiadających na konkretne problemy użytkowników.
Przyszłość w minimalizmie
Eksperci nie mają wątpliwości: wyzwanie dla branży farb proszkowych to jak najniższa temperatura utwardzania i uzyskanie idealnego efektu jak najcieńszą warstwą farby. Potrzeba realizacji tych celów to odpowiedź na potrzeby rynku i trendy panujące wśród konsumentów.
Obniżenie temperatury utrwalania i aplikacja ultracienkiej warstwy farby to dla wykonawców ogromna oszczędność czasu i energii.
Od lat zwiększa się popyt na usługi malowania proszkowego, więc zachodzi nieustanna potrzeba optymalizacji tego procesu zarówno w zakresie czasu pracy, jak i kosztów, aby zaspokoić potrzeby większej liczby klientów czy też wejść na nowy rynek. Obniżenie temperatury utwardzania pozwoli również na malowanie ciężkich, dużych i nieporęcznych elementów, takich jak fragmenty maszyn rolniczych. Obecnie dostępne powłoki proszkowe utrwalane są w temperaturach 140 – 200 stopni Celsjusza, co wiąże się z koniecznością intensywnego rozgrzania pieca i utrzymania tej temperatury przez cały czas trwania procesu utwardzania. Z kolei czas utrwalania powłoki zależy od jej grubości, zatem ograniczenie ilości przyczyni się do jego wyraźnego skrócenia. Tymczasem eksperci sugerują, że możliwe jest obniżenie temperatury do 110 stopni, a także ograniczenie grubości warstwy powłoki do kilkudziesięciu mikronów*.
Istotną rolę odgrywa również trend proekologiczny, który w ostatnich latach zyskuje na znaczeniu we wszystkich gałęziach gospodarki. Farby proszkowe, będące rozwiązaniem stosunkowo przyjaznym środowisku, będą mogły stać się jeszcze bardziej ekologiczne. Ograniczenie zużycia zasobów, obniżenie temperatury utwardzania, wykorzystywanie zgromadzonego ciepła w innych celach będzie oznaczało mniejsze nakłady wykorzystanej energii, a dodatkowo ograniczenie ilości nakładanej farby – zużycie mniejszej ilości produktu, czyli mniejszy wpływ na środowisko całego procesu jego wytwarzania i mniejsze koszty całości procesu.
Największym wyzwaniem, z jakim zmierzą się zarówno producenci farb, projektanci, jak i dostawcy linii lakierniczych, będzie zachowanie wysokiej jakości lakierowania. Cieńsza warstwa farby to większe ryzyko wystąpienia defektów, widocznych niechcianych wtrąceń oraz obniżenie właściwości ochronnych powłoki. Natomiast obniżenie temperatury utwardzania wymaga zmian w składzie chemicznym farb i może negatywnie wpłynąć na stabilność produktu. Z drugiej strony pokonanie tych przeszkód będzie oznaczało możliwość lakierowania większej liczby produktów w krótszym czasie i przy mniejszych nakładach wymaganych zasobów.
Cechy farb proszkowych najbardziej pożądane przez użytkowników to niezmiennie wytrzymałość oraz skuteczna ochrona powlekanej powierzchni. Są to jednocześnie podstawowe zadania, jakie mają spełniać tego typu powłoki, zatem dążenie do udoskonalenia pod tymi względami oferowanych produktów w dalszym ciągu znajduje się wśród najważniejszych celów producentów.
Królują trwałość i odporność
Zalety farb proszkowych doceniane są we wszystkich gałęziach przemysłu i produkcji. Dzięki nim możliwe jest pokrycie trwałą warstwą ochronną tysięcy różnego rodzaju elementów. Pierwotnie powłoki proszkowe wykorzystywano do malowania powierzchni metalowych, jednak rozwój technologii sprawił, że dzisiaj z powodzeniem używa się ich także do drewna i tworzyw sztucznych. Swoją wyjątkową trwałość zawdzięczają specjalnej technice nakładania metodą natrysku elektrostatycznego lub elektrokinetycznego oraz późniejszemu utrwalaniu w wysokiej temperaturze. W przeciwieństwie do innych rodzajów lakierów, cząsteczki farby proszkowej zostają na stałe związane z powierzchnią, którą pokrywają, dzięki czemu jej odpryśnięcie staje się niemal niemożliwe. Taka „ścisła przyczepność” zapewnia również powierzchniom skuteczną ochronę przeciwko korozji.
Dzięki wszechstronności zastosowania i swoim szczególnym właściwościom farby proszkowe stanowią doskonałe rozwiązanie dla elementów, które mają służyć przez wiele lat, w nawet najbardziej niekorzystnych warunkach pogodowych. Producenci mebli ogrodowych, drobnej architektury – ławek, wyposażenia placów zabaw i siłowni na wolnym powietrzu, szczególną wagę przykładają do odporności swoich produktów na zjawiska atmosferyczne i uszkodzenia mechaniczne. Gwarantują je termoplastyczne farby polietylenowe, których cząsteczki w procesie nakładania elektrostatycznego ulegają roztopieniu i tworzą gładką, trwałą i jednolitą warstwę. W przeciwieństwie do tradycyjnych farb epoksydowych, powłoki termoplastyczne zapewniają ochronę przed działaniem promieni UV, a ich najnowsze generacje wykazują coraz mniejszą wrażliwość na kontakt ze zmienną pogodą, piaskiem i częstym użytkowaniem.
Elementy koparek i sprzętu ciężkiego, maszyny rolnicze czy instalacje wodnokanalizacyjne mogą być z powodzeniem pokrywane farbami poliestrowymi i epoksydowo-poliestrowymi. Farby poliestrowe charakteryzuje wysoka odporność na ścieranie oraz promieniowanie UV, a epoksydowo-poliestrowe wykazują dodatkowo niewrażliwość na żółknięcie i przegrzanie, uszkodzenia mechaniczne i chemiczne.
Wszystkie powłoki proszkowe są rozwiązaniem przyjaznym środowisku, co ma szczególne znaczenie w przypadku maszyn rolniczych mających kontakt z roślinami oraz elementów instalacji służących do transportu wody pitnej.
Specjalnej ochrony wymagają konstrukcje architektoniczne oraz urządzenia wystawione na ekstremalnie niskie lub wysokie temperatury. Znaczne rozgrzewanie lub schładzanie powoduje zmiany objętości materiałów, co może przyczynić się do uszkodzenia powłoki, a ona sama może w kontakcie z chłodem lub gorącem popękać i utracić swoje właściwości ochronne. Odpowiedzią na to wyzwanie są farby odporne na działanie temperatur, dostępne w ofercie niektórych producentów. Specjalne powłoki najnowszych generacji wytrzymują amplitudy od 190 do 650 stopni Celsjusza, dzięki czemu mogą być z powodzeniem stosowane do pokrywania konstrukcji architektonicznych znajdujących się w rejonach arktycznych lub pustynnych, a także urządzeń wykorzystywanych w chłodniach lub zakładach przemysłowych.
Tradycyjne powłoki proszkowe stają się coraz bardziej oszczędne, wydajne i ulepszone pod względem technicznym, a konkurencja stale rośnie. W związku z tym od kilku lat producenci inwestują w prace badawczo-rozwojowe, które skutkują opracowaniem rozwiązań spełniających różnorodne, niekiedy nieoczywiste wymagania.
Rozwiązania dla każdej branży
Jednym z najpowszechniejszych problemów dotykających miast na całym świecie jest wszechobecne graffiti – przez niektórych uznawane za sztukę, w świetle prawa pozostające aktem wandalizmu. Graffiti pokrywa ściany budynków, wagonów metra i składów kolejowych, a także wszelkie elementy drobnej architektury miejskiej. Obecność często wulgarnych i obraźliwych napisów powoduje, że przestrzeń miejska sprawia wrażenie zaniedbanej i staje się nieatrakcyjna dla mieszkańców i turystów. Wysokie koszty i konieczność częstego powtarzania akcji czyszczących sprawiają, że walka z graffiti to bardzo uciążliwy proces. W odpowiedzi na te problemy producenci farb proszkowych opracowali farby antygraffiti, które zapewniają zabezpieczonym powierzchniom odporność na najpopularniejsze tusze i farby stosowane przez graficiarzy. Skład chemiczny uniemożliwia powłoce trwałe związanie z wykorzystanym do wykonania graffiti barwnikiem, dzięki czemu czyszczenie powierzchni staje się proste i szybkie. Tego typu farby charakteryzuje również wysoka odporność na uszkodzenia mechaniczne i ścieranie. Ważną cechą ich najnowszych generacji jest również częściowa ognioodporność, co pozwala na stosowanie takich powłok również wewnątrz wagonów kolejowych.
Odpowiednie oświetlenie wielkopowierzchniowych pomieszczeń, takich jak biura open–space, hale produkcyjne lub supermarkety, oznacza ogromne zużycie energii i konieczność ponoszenia wysokich kosztów utrzymania. Ta sytuacja jest niekorzystna zarówno pod względem ekonomicznym, jak i środowiskowym. Na rynku dostępne są powłoki proszkowe pozwalające na ograniczenie tych kosztów oraz bardziej racjonalne wykorzystanie zasobów energetycznych. Farby odbijające światło rozjaśniają pomieszczenie, w którym zostały użyte, niezależnie od wykorzystywanego sposobu oświetlenia, a dodatkowo zapewniają powleczonym powierzchniom ochronę przed korozją i wpływem działania promieni UV.
Podobne powłoki stanowią odpowiedź na problem dotyczący przede wszystkim budynków oraz innych konstrukcji architektonicznych. Elewacje i elementy wykonane z różnych materiałów charakteryzują się różnymi temperaturami nagrzewania oraz różnymi reakcjami na działanie promieni UV. Między takimi elementami dochodzi często do różnic powodujących napięcia i obciążenia konstrukcji. Dzięki zastosowaniu specjalistycznych powłok odbijających promienie UV można znacznie ograniczyć wchłanianie tych promieni przez elewacje i konstrukcje, zapewniając zmniejszenie nadmiernego nagrzania i zniwelowanie zmian objętości nawet przy szczególnie problematycznych, ciemnych kolorach.
Z myślą o miejscach wymagających szczególnej ochrony powstają farby antybakteryjne i antymikrobowe. Zawarte w nich jony srebra ograniczają rozwój bakterii, pleśni i innych mikroorganizmów. Dzięki temu sprawdzają się w przestrzeniach, takich jak szpitale, laboratoria czy szkoły, gdzie obecność potencjalnych czynników zakaźnych powinna być ograniczona do minimum. Specjalną powłoką pokrywa się klamki, uchwyty lub meble, ale także wnętrza systemów wentylacyjnych, dzięki czemu zminimalizowane zostaje występowanie groźnych zarazków, zarówno na powierzchniach, jak i w powietrzu. Efekt antybakteryjny dostępnych na rynku powłok utrzymuje się nawet do kilku lat.
Od lat trwają także próby stworzenia w pełni funkcjonalnej powłoki proszkowej odstraszającej owady, takie jak komary. Na rynku dostępne są już farby wodorozcieńczalne o potwierdzonej skuteczności, jednak opracowanie farby proszkowej, a właściwie utrzymanie jej właściwości, stanowi większe wyzwanie. Takimi powłokami mogą być pokrywane meble ogrodowe lub framugi okien. Ich dostępność miałaby jednak największe znaczenie w obszarach najbardziej zagrożonych występowaniem chorób, takich jak malaria czy zapalenie mózgu, przenoszonych przez komary.
*) „Expert voices”, red., European Coatings Journal 2018(12), str. 16-17
