Lakiernictwo Ciekłe

W 2004 r. dla europejskich producentów farb i lakierów nastała nowa era. W życie weszła bowiem dyrektywa 2004/42/WE (tzw. dyrektywa w sprawie farb) – pierwszy z wielu dokumentów wspólnotowych mających na celu ograniczenie poziomu emisji lotnych związków organicznych (LZO). Dokument i jego rozporządzenia wykonawcze określały dopuszczalne limity LZO dla poszczególnych grup produktów, zmuszając producentów farb i lakierów do przyjrzenia się bliżej składowi swoich wyrobów. Bo chociaż rynek powłok do zastosowań przemysłowych określony został jako ten, na którym dla LZO nie ma alternatyw, należało kontrolować wielkość ich emisji. A ta zależała nie tylko od składu samej farby czy lakieru, lecz także m.in. od powierzchni powlekania – przy malowaniu większych obiektów limity obowiązujące ich właścicieli szybko się bowiem wyczerpywały. Nie dziwi więc, że pierwszym sektorem, który masowo zainteresował się alternatywnymi recepturami farb o zmniejszonej ilości LZO był przemysł lotniczy, motoryzacyjny, a z czasem także producenci maszyn przemysłowych i rolniczych.

Jednocześnie specyfika ich produktów sprawiała, że farby wodorozcieńczalne, które w wielu aplikacjach okazały się atrakcyjną alternatywą dla rozpuszczalników, tu nie miały racji bytu. I nie chodziło tylko o estetykę: istotniejszy okazał się brak możliwości skutecznej ochrony antykorozyjnej, która dla lotnictwa, motoryzacji czy rolnictwa stanowi nieodzowny element projektowania wyrobów. Lukę tę wypełniły – dosłownie i w przenośni – farby i lakiery o wysokiej zawartości cząstek stałych, określane skrótowo jako high solids. I zrobiły to na tyle dobrze, że w ciągu kilku lat z mało popularnych produktów urosły do rangi istotnego segmentu rynku. Jeszcze przed pandemią koronawirusa firma Grand View Research szacowała potencjał wzrostu tego segmentu na 6,6% rocznie. W 2016 r. globalny popyt na produkty high solids przekroczył wartość 10 mld dolarów i nawet mimo perturbacji spowodowanych epidemią Covid-19 będzie najprawdopodobniej rósł w tempie szybszym niż średnie tempo wzrostu całego rynku szacowane przez Precedence Research na 5% CARG.

High solids, czyli co?

Mimo że powłoki high solids stały się w międzyczasie tematem wielu opracowań, od strony techniczno-formalnej wciąż nie doczekały się systematyzacji, co sprzyja narastaniu wokół nich różnych mitów, m.in. dotyczących zawartości LZO, sposobów nakładania, czasu schnięcia czy właściwości gotowej powłoki. Nadal nie określono np. formalnie, jaka powinna być zawartość cząstek stałych w recepturze, aby można ją było uznać za wysoką. Umownie przyjmuje się tu granicę 65% składu mieszanki, choć na rynku dostępne są już produkty zawierające 80% i więcej cząstek stałych (tzw. ultra high solids – UHS).
Na cząstki te – podobnie jak w przypadku każdej farby – składają się spoiwa, pigmenty i dodatki. Pozostałą część stanowi woda lub rozpuszczalnik, które jako nośniki cząstek stałych uławiają ich aplikację na podłoże. Jako że ich zawartość w produktach high solids jest mniejsza niż w powłokach o niskiej (do 30%) lub średniej (30–60%) zawartości cząstek stałych, ich odparowanie generuje mniej lotnych związków organicznych.

Warto zaznaczyć, że mniejsza zawartość rozpuszczalnika nie wpływa w żaden sposób na funkcjonalność samej farby czy gotowej powłoki. Po nałożeniu produktu jego rola się bowiem kończy, a jedynym zadaniem pozostaje odparowanie w celu związania warstwy farby na powierzchni. Można więc obrazowo stwierdzić, że kupując farbę o małej zawartości cząstek stałych, jej większość wyparowuje razem z rozpuszczalnikiem, współtworząc w reakcji z promieniami słońca tzw. ozon troposferyczny.