مقالات

روند پیشرفت های اخیر در پوشش های تزیینی

بسپار-صنعت پوشش­های تزئینی در دهه­ های اخیر دستخوش تغییرات بسیاری شده است. پوشش­های امروزی دارای مواد اولیه، مشخصات محیطی و خصوصیات متفاوتی بوده که شامل سنتز شیمیایی آن­ها، فرمولاسیون پوشش، مصرف­ کننده و محیط اعمال می ­باشد. در این مقاله، برخی از تغییراتی که طی ده سال اخیر بر روی ویژگی­ های متفاوت پوشش­ها رخ داده است بررسی و به روندی که در آینده نزدیک شاهد آن­ها خواهیم بود اشاره­ای کوتاه می­گردد.

آب پایه در مقابل حلال پایه

جایگزینی پوشش­های آب­ پایه با حلال­ پایه را بدون شک می­توان بزرگترین تغییر در پوشش­ها دانست. با منتشر شدن نهمین شماره ACA’s و بررسی و آنالیز بازار پوشش­های تزئینی در آمریکا که توسط ACA و Chemquest.1 صورت گرفته است، مشخص گردید که در سال ۲۰۱۴، تنها ۱۵درصد از پوشش­های تزئینی حلال­ پایه بوده­ اند و این یعنی ۱۰۸ میلیون گالن از ۷۲۰ میلیون گالن پوشش(شکل ۱). در مقابل، در سال ۲۰۰۱، پوشش­های حلال­پایه ۲۳درصد بازار پوشش­های تزئینی را در اختیار داشتند(۱۱۴ میلیون گالن از ۴۹۳ میلیون گالن). بنابراین می­توان نتیجه گرفت که اگرچه حجم کلی پوشش­های حلال­ پایه کمی کاهش یافته ولی امروزه درصد کمتری از بازار بزرگتر را به خود اختصاص داده است. در واقع، بازارهای مشخصی در کشور آمریکا وجود دارد که با توجه به قوانین سختگیرانه ­تر محیط ­زیستی، امکان استفاده از پوشش­های حلال­پایه در آن­ها میسر نمی­باشد.

 

 [EasyDNNGallery|18535|Width|200|Height|200|position||resizecrop|False|lightbox|False|title|False|description|False|redirection|False|LinkText||]

 

شکل ۱- حجم سالیانه استفاده از پوشش­های آب­پایه و حلال­پایه در کشور آمریکا در سال­های ۲۰۰۱ و ۲۰۱۴.

با این وجود، اگرچه استفاده از پوشش­های حلال­ پایه کاهش چشمگیری را داشته است، بازارهای منطقه­ای مشخصی با کاربردهای منحصربه­فرد وجود دارد که همچنان مایل به استفاده از این پوشش­ها می­باشد.

محتوای ترکیبات آلی فرار[۱]

اولین پوشش­های آب­ پایه لاتکسی، نسبت به محصولات امروزی دارای ترکیبات آلی فرار زیادی بودند. حتی از سال ۲۰۰۶ مقدار ترکیبات آلی فرار در پوشش­های آب­ پایه تزئینی به میزان g/l۲۵۰ تعیین شده بود. بسیاری از پیوستارهای مورد استفاده در فرمولاسیون نیاز داشتند تا از حلال­هایی به­منظور یکنواخت کردن ذرات لاتکس استفاده کنند. همزمان با اعمال مقررات جدید مبنی بر پایین آوردن درصد استفاده از ترکیبات آلی فرار، پیوستارهایی طراحی و تولید گردیدند که به­ منظور تشکیل فیلم، به حداقل حلال نیاز داشته و یا بی ­نیاز از حلال بودند. به ­علاوه، توسعه دهندگان صنعت پوشش به­ منظور پایین نگاه داشتن حداقل دمای تشکیل فیلم به دنبال راه­ حل­های جدیدی می­ گشتند تا به­ صورت همزمان بتوانند سختی فیلم خشک را نیز حفظ کنند.

این مساله­ای چالش برانگیز است چراکه پایین بودن حداقل دمای تشکیل فیلم موجب کاهش دمای انتقال شیشه­ای شده و در نتیجه، مواد منعقد کننده که به­ منظور جلوگیری از افزایش درصد حضور ترکیبات آلی فرار به فرمول اضافه شده­اند در فیلم خشک باقی می­مانند. در حقیقت،  این موضوع را می­توان در زمره بزرگترین چالش­های فنی در پوشش­ های آب­ پایه تزئینی قرار داد: چگونگی تولید پوشش با درصد اندک ترکیبات آلی فرار که به­صورت مناسبی در دمای اتاق منعقد شده و در طی تشکیل فیلم خشک گردند. این مشکل به­خصوص در  دماهای انتقال شیشه ای بالاتر به دلیل وجود پیوستار بیشتر و رنگدانه کمتر، چالش برانگیزتر می­باشد.

چالش دیگری که در استفاده از این پوشش­ها مطرح است این است که در غیاب حلال­های تبخیر شونده، پس از تبخیر آب، پوشش به سرعت چسبناک می­شود. این در حالی است که در محیط­هایی با رطوبت کم، همزمان با اعمال پوشش، آب به سرعت از آن خارج می­شود. بنابراین چالش دیگری که توسعه دهندگان این پوشش­ها با آن روبه­رو هستند راه­حلی است که به­واسطه آن بتوانند این مشکل را مرتفع سازند که در این مسیر منطقی ترین راه­حل دستیابی به پیوستاری جدید و یا استفاده از افزودنی­ها در فرمولاسیون پوشش می­باشد.

اطلاعات جدول شماره ۱، قوانین مربوط به ترکیبات آلی فرار موجود در پوشش­های تزئینی را در شمال آمریکا نمایش می­دهد. مشخص است که مناطقی وجود دارند که در آن­ها استفاده از ترکیبات آلی فرار به میزان بالاتر همچنان دارای مجوز است.

     

جدول ۱- خلاصه­ای از قوانین موجود برای میزان مجاز ترکیبات آلی فرار در شمال آمریکا

منطقه

پوشرنگ کف

(g/l)

کفپوش

(g/l)

رنگ براق

(g/l)

رنگزا

(g/l)

پرایمر آب پایه

(g/l)

پوشش چوب

(g/l)

SCAQMD

۵۰

۵۰

۵۰

۵۰

۱۰۰

۲۷۵

CARB

۵۰

۱۰۰

۱۵۰

۱۰۰

۲۷۵

Utah

۵۰

۱۰۰

۱۵۰

۱۰۰

۲۷۵

OTC+

۱۰۰

۵۰

۲۵۰

۱۰۰

۲۵۰

۱۵۰

۲۰۰

۱۰۰

۳۵۰

۲۷۵

LADCO

۱۰۰

۲۵۰

۲۵۰

۲۰۰

۳۵۰

Canada

۱۰۰

۲۵۰

۲۵۰

۲۰۰

۳۵۰

Maricopa

۲۵۰

۲۵۰

۲۵۰

۳۵۰

۳۵۰

US EPA

۲۵۰

۴۰۰

۳۸۰

۳۵۰

۴۵۰

 

 

در بازارهایی مانند کالیفرنیا، در مناطق OTC[۲] و LADCO[۳]، تولیدکنندگان موظف به کاهش درصد استفاده از ترکیبات آلی فرار در پوشش­ها می­باشند. OTC شامل ۱۲ ایالت از قبیل ایلینویز، ایندیانا، میشیگان، ویسکانسین، اوهایو و مینسوتا می­باشد که تولید فرمولاسیون مخصوص برای هر بازار چالش برانگیز است. بدین منظور، بسیاری از کارخانه­ های تولیدی پوشش­هایی را عرضه می­کنند که قابل انطباق  با بازارهای نظارتی دقیق­تر در سراسر کشور هستند که اخیرا شامل  SCAQMD[۴]  می­باشد. SCAQMD تنها ناحیه­ای می­باشد که در آن، مقررات مربوط به میزان استفاده از ترکیبات آلی فرار در پوشش­های تزئینی آب­پایه در حال به روز رسانی می­باشد. شایان ذکر است که OTC نیز قوانین خود را با آخرین استانداردهای CRAB[۵] هماهنگ کرده است.  

چشم­ انداز نظارتی نیز می­تواند چالش برانگیز باشد. به عنوان مثال، کالیفرنیا دارای ۳۵ ناحیه مختلف است. با این وجود، تنها یک بخش از آن با استانداردهای CRAB همسو شده است. در سال ۲۰۰۸، آژانس حفاظت از محیط­ زیست[۶]، میزان استفاده از ترکیبات آلی فرار را به ppm۰۷۵/۰ کاهش داد. در اول اکتبر سال ۲۰۱۵، این میزان به ppm۰۷۰/۰ رسید. در نتیجه، استانداردهای محلی سختگیرانه­تری برای استفاده از ترکیبات آلی فرار در ایالت­ها و بخش­های بسیاری از کشور آمریکا وضع گردید.

اتوکسیلات­ های آکلیل فنول [۷]

این ترکیبات به­واسطه دارا بودن خصوصیاتی مشابه مواد سطح ­فعال، در سال­های متمادی مورد استفاده قرار گرفته­اند. در دهه ­های اخیر، استفاده از این محصولات در بازارهای اروپا به دلیل نگرانی ناشی از مضر بودن این ترکیبات برای آبزیان، چندین بار محدود شده است. دلیل این امر نیز مسیر تجزیه بیولوژیکی آن­هاست که منجر به تشکیل آلکیل فنل­ها می­گردد. شکل ۲ معمول­ترین ساختار APEOs مصرفی بر پایه متیل­ فنول را نمایش می­دهد. 


(ادامه دارد …)


 

متن کامل این مقاله را در شماره ۱۷۸ ام دوماهنامه پوشرنگ از گروه مجلات بسپار که در پایان تیرماه منتشر شده است بخوانید.
در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های ۰۲۱۷۷۵۲۳۵۵۳ و ۰۲۱۷۷۵۳۳۱۵۸ داخلی ۳ سرکارخانم ارشاد تماس بگیرید. امکان اشتراک آنلاین بر روی صفحه اصلی همین سایت وجود دارد. 

 

 

نمایش بیشتر

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا