PRODUKTY
 

Wydajność teoretyczna i praktyczna farby

Zawartość części stałych i wydajność teoretyczna

WPROWADZENIE

Przewidywane zużycie farby jest kluczowym zagadnieniem dla inwestora i wykonawcy.

Na budowie wydajność stosowanej farby zależy od wielu czynników: strat wynikających ze stanu powierzchni, naddatku farb wynikającego z kształtu konstrukcji, sposobu prowadzenia malowania, pozostałości w pojemnikach. Podczas wstępnej kalkulacji kosztów, zużycie farby wyznacza się na podstawie objętościowej zawartości części stałych w farbie.

Różnorodność metod stosowanych przez producentów do: obliczenia wydajności farby oraz ustalania zawartości części stałych, może prowadzić do nieporozumień, szczególnie gdy porównywane są różne systemy malarskie. Poniższe uwagi mają na celu objaśnienie użytkownikom praktycznej metody szacowania strat farby oraz obliczeń teoretycznych.

Opisana metoda i sposób dochodzenia do wyniku zostały opracowane na podstawie doświadczeń International Protective Coatings na całym świecie.

ZAWARTOŚĆ CZĘŚCI STAŁYCH

Zawartość części stałych w farbie to stosunek objętości składników nielotnych do całkowitej objętości farby.

Zazwyczaj tą wartość oblicza się na podstawie receptury farby. W praktyce jest ona nieco inna, ze względu na takie zjawiska, jak: upakowanie pigmentu, zatrzymanie rozpuszczalnika w powłoce, kurczenie się powłoki. Znaczenie tych czynników jest różne w zależności od typu farby i obliczona zawartość części stałych może być zawyżona lub zaniżona zależnie od rodzaju farby.

Aby rozwiązać ten problem, International Protective Coatings (jak i inni producenci) stosuje praktyczną metodę wyznaczania zawartości części stałych w farbie.

Zawartość części stałych oblicza się na podstawie zmierzonej grubości powłoki i odpowiadającej jej zmierzonej grubości warstwy:

zawartość części stałych =  zmierzona grubość powłoki x 100
zmierzona grubość warstwy

LABORATORYJNE OZNACZANIE ZAWARTOŚCI CZĘŚCI STAŁYCH

Zawartość części stałych podawana w kartach katalogowych jest procentową zawartością grubości powłoki w stosunku do grubości warstwy nakładanej określoną metodą w określonych warunkach. Wartość jest wyznaczona w warunkach laboratoryjnych metodą przywołaną w dokumencie: Oil & Colour Chemists (OCCA) Monograph No. 4 - Determination of the Solid Content of Paint (by Volume). Metoda jest modyfikacją metody z ASTM D-2697, która wyznacza zawartość części stałych na podstawie zalecanej w karcie katalogowej grubości powłoki schnącej w warunkach temperatury otoczenia (7 dób w 23°C ± 1°C).

FARBY CYNKOWE; SZCZEGÓLNE PRZYPADKI

Oznaczanie zawartości części stałych tego typu farb odbywa się inaczej ze względu na dużą zawartość pigmentu. Duże upakowanie pigmentu oznacza, że w powłoce znajdują się puste przestrzenie, a ich rozmiary zależą do pewnego stopnia od sposobu nakładania farby. Alternatywna metoda wyznaczania zawartości części stałych pozwala pominąć wpływ wolnych przestrzeni w powłoce i uzyskać wiarygodną wartość. Szczegóły metody mogą być udostępnione na życzenie. Ogólnie rzecz biorąc, zmodyfikowaną metodą z ASTM D-2697 uzyskuje się najbardziej rzetelne wyniki i takie są podawane w kartach katalogowych International Protective Coatings.

WYZNACZANIE WYDAJNOŚCI TEORETYCZNEJ NA PODSTAWIE ZAWARTOŚCI CZĘŚCI STAŁYCH

Wydajność teoretyczną wylicza się z poniższego wzoru:

wydajność teoretyczna [m²/l] =  zawartość części stałych (%) x 10
zmierzona grubość powłoki [µm]

PRZEJŚCIE Z WYDAJNOŚCI TEORETYCZNEJ DO PRAKTYCZNEJ

WPROWADZENIE

Skalkulowanie dokładnej ilości farby potrzebnej do wykonania konkretnego malowania jest skomplikowane, jako że wydajność teoretyczna nie uwzględnia strat materiału, które występują w procesie przekształcania farby w powłokę na obiekcie. Taki szacunek najlepiej jest w stanie przeprowadzić doświadczony wykonawca, znający lokalne warunki oraz możliwości wykonawcze. Poniższe uwagi mają stanowić uzupełnienie tego doświadczenia, aby uświadomić główne obszary "strat". Uwzględnione są dwa rodzaje strat: pozorne, gdy farba pozostając na powierzchni nie buduje specyfikowanej grubości powłoki oraz rzeczywiste, gdy farba jest tracona lub jest pozostałością w pojemnikach, czy urządzeniach.

WPŁYW PROFILU POWIERZCHNI

Grubość powłoki nad pikami profilu powierzchni obrobionej strumieniowo-ściernie jest mniejsza niż nad zagłębieniami.

Ale to od grubości powłoki nad pikami zależy wartość ochronna powłoki. Dlatego można przyjąć, że farba nie budująca grubości powłoki jest "stratą na chropowatość".

Chropowatość podłoża, będąca wynikiem obróbki strumieniowo-ściernej, powodująca dodatkowe zużycie farby, jest proporcjonalna do rozmiaru ziaren użytego ścierniwa.

Jeśli stal została obrobiona śrutem kulistym drobnoziarnistym i pokryta gruntem czasowej ochrony, wpływ chropowatości podłoża na większe zużycie farby jest mały, natomiast prowadzenie obróbki strumieniowo-ściernej na konstrukcji gruboziarnistym śrutem ostrokątnym powoduje znaczne "straty" farby z powodu chropowatości.

Proponowane "straty" grubości powłoki w wyniku chropowatości podłoża podane są poniżej:

Powierzchnia Chropowatość "straty" powłoki
stal obrobiona śrutem stalowym kulistym, urządzeniem wirnikowym i pokryta gruntem czasowej ochrony 0 - 50 µm 10 µm
obróbka strumieniowo-ścierna pneumatyczna ścierniwem drobnoziarnistym 50 - 100 µm 35 µm
obróbka strumieniowo-ścierna pneumatyczna ścierniwem gruboziarnistym 100 - 150 µm 60 µm
obróbka strumieniowo-ścierna starego przekorodowanego podłoża z wżerami 150 - 300 µm 125 µm

(Uwaga: informacja o stratach farby w wyniku chropowatości nie dotyczy farb czasowej ochrony oraz holding primer-ów. Te bardzo cienkie powłoki zwykle nie są uwzględniane w całkowitej grubości systemu malarskiego.)

NADDATEK FARBY

Jest to strata pozorna farby wynikająca z nakładania, przez wykwalifikowanego malarza, wyższej grubości powłoki, aby uzyskać minimalną specyfikowaną grubość. Ilość farby nałożona ponad to, co zostało wyliczone ze zużycia teoretycznego zależy od metody malowania (pędzel, wałek, natrysk) oraz kształtu i rozwinięcia powierzchni (proporcji usztywnień i kratownic do gładkiej powierzchni).

Proponowane "straty" z powodu naddatku farby podane są poniżej:

Pędzel, wałek "straty"
 kształt konstrukcji prosty  5%
 kształt konstrukcji złożony  10-15% (wraz z wyprawkami)
Natrysk "straty"
 kształt konstrukcji prosty  20%
 kształt konstrukcji złożony  60% przy jednej powłoce (wraz z wyprawkami)
 40% przy dwu powłokach
 40% przy trzech powłokach

Gdy malowane są konstrukcje kratowe metodą natryskową, nie można przewidzieć, jak duży naddatek farby jest konieczny z tego tytułu.

W specjalnych wypadkach, gdy wyspecyfikowana grubość jest minimalną grubością we wszystkich mierzonych punktach, straty wynikające z naddatku farby będą większe, niż te przedstawione powyżej.

RZECZYWISTE STRATY APLIKACYJNE

Tu przedstawione są rzeczywiste straty wynikające z malowania (farby skapującej z pędzla czy wałka pomiędzy pojemnikiem, a malowaną powierzchnią). Jeśli prace prowadzone są ostrożnie i starannie, takie ubytki można pominąć. Natomiast stosując dodatkowe narzędzia, gdy dostęp do powierzchni jest utrudniony, tego typu straty wzrastają i w skrajnych wypadkach powodują do 5% ubytku farby.

Takie straty podczas natrysku są nieuchronne, a ich wielkość zależy od kształtu malowanej konstrukcji i warunków atmosferycznych.

Można przyjąć następujące straty:

Dobrze wentylowana zamknięta przestrzeń 5%
Na otwartej przestrzeni w warunkach prawie bezwietrznych 5-10%
Na otwartej przestrzeni przy wietrze ponad 20% (oczywiście wzrasta, jeśli malowanie prowadzone jest przy nadmiernie wietrznej pogodzie)

POZOSTAŁOŚCI FARBY W POJEMNIKACH

Niektóre ubytki farb są nieuniknione; farba jest rozlewana, pewne jej ilości pozostają w wyrzucanym pojemniku; w wypadku wyrobów dwuskładnikowych, przygotowana do malowania farba może przekroczyć czas przydatności do stosowania.

Można przyjąć następujące straty:

Farby jednoskładnikowe nie więcej niż 5%
Farby dwuskładnikowe 5-10%

SUMA STRAT

Sumaryczne straty przedstawiają się następująco:

Straty pozorne 1.1
1.2
Profil powierzchni
Naddatek farby
Straty rzeczywiste 2.1
2.2
Straty aplikacyjne
Pozostałości w pojemnikach

1.1 - faktycznie odnosi się tylko do pierwszej powłoki; 1.1., 1.2 - powinien być dodany; 2.1, 2.2 - powiększa o wartość w procentach.

WYDAJNOŚĆ PRAKTYCZNA

Znając wydajność teoretyczną i współczynniki strat omówione powyżej, możliwe jest obliczenie wydajności praktycznej. Jednak z powodu wyjątkowo skomplikowanego charakteru obliczeń i różnorodności zewnętrznych czynników, takich jak: chropowatość powierzchni, warunki klimatyczne otoczenia, złożoność kształtu obiektu, ograniczony dostęp i metody aplikacji, wskazane jest, aby takie obliczenia przeprowadzane były przez profesjonalistów, mających odpowiednią wiedzę i doświadczenie z powłokami ochronnymi nakładanymi w rozmaitych rzeczywistych warunkach.

Uwaga:

Informacje przedstawione w niniejszym opracowaniu to tylko ogólne wytyczne i nie zapewniają pełnej i kompletnej wiedzy. Jeśli nie istnieją inne pisemne uzgodnienia, nasze standardowe warunki sprzedaży, dostępne na życzenie, określają zasady dostarczania produktów oraz udzielania doradztwa technicznego.