Szerkesztő:Mikola Bence/próbalap

Falfesték

Falfesték: kötőanyagot, meghatározott szemcseméretű töltőanyagokat, pigmenteket és tulajdonságjavító adalékanyagokat tartalmazó bevonó anyag, melyet ecsettel, hengerrel vagy szórással juttatnak a felületre. Épületeink falai védelmére és díszítésére leggyakrabban valamilyen falfestéket alkalmazunk. Évszázadokon át oltott meszet használtak a házak külső és belső tisztasági festésére, mellyel egyben fertőtlenítő hatást is elértek. A ma használatban lévő falfestékek jelentős részben vízzel hígíthatóak, igen ritka kivételnek számítanak az oldószeres falbevonó anyagok.

Minőség szerinti besorolás

A vízzel hígítható beltéri falfestékek minőségük alapján történő osztályba sorolását a DIN EN 13300 szabvány alapján végzik el. A szabvány a következő tulajdonságokat vizsgálja:

• Nedves dörzsállóság (1-5)

A falfesték mechanikai hatással szembeni ellenálló képességét osztályozza. Ebből következtethetünk arra, hogy az adott falfesték tisztítható -e anélkül, hogy a bevonat károsodna. Az 1. kategória jelenti a legjobb minősítést.

• Fedőképesség (1-4)

Az értékéből következtethetünk a választott falfesték kiadósságára. Az 1. kategória jelenti a legjobb minősítést.

• Fényesség (60, <60, 10, <10, <5)

A teljesen sima festékfelületen műszeresen mért érték. A vizes falfestékek jellemzően matt bevonatok.

• Maximális szemcseméret (≤ 100 µm, ≤ 300 µm, ≤ 1500 µm, >1500 µm =finom, közepes, durva, nagyon durva)

A falfestékek maximális szemcsemérete 100 µm alatt van, ezért a „finom” kategóriába tartoznak.

Falfestékek csoportosítása

A felhordás helye alapján

• kültéri (homlokzatfesték)
• beltéri

A gyártás során alkalmazott kötőanyag típusa alapján

• Mészfesték

Az oltott mész és a diszperziós falfestékek között helyezkedik el. Legfontosabb előnyei az olcsósága és hogy légáteresztő a belőle készült bevonat. Korlátozottan színezhető a lúgos kémhatása miatt. Fedőképessége és kopásállósága elmarad a minőségi diszperziós falfestékekétől.

• Szilikátfesték

A termék stabilizált Na vagy K vízüveg kötőanyag alapú. Olyan alapfelületeken alkalmazható, melyeknek van szilikát tartalma, mivel csak így tud kialakulni a száradás során a kémiai kötés a bevonatban. A festék lúgos kémhatású, ezért korlátozott a színválasztéka. A bevonata légáteresztő, ezen tulajdonsága miatt alkalmazzák előszeretettel többek között műemlékek festésére.

• Szilikonfesték

Szilikongyanta kötőanyag alapú, korszerű termék. Bevonata légáteresztő, ezért ezt a terméket is gyakran alkalmazzák régi, illetve műemlék jellegű épületek festésénél.

• Diszperziós falfesték

A legnagyobb mennyiségben gyártott, leggyakrabban alkalmazott falfestékek tartoznak ide. Az alkalmazott kötőanyag (diszperzió) lehet valamilyen akrilát (tiszta akrilát vagy sztirol-akrilát), valamint vinil-polimer (pl. vinil-acetát-etilén kopolimer).

A falfesték gyártás során használt alapanyagok

• #Kötőanyagok
• #Töltőanyagok
• #Reológiai adalékok (sűrítők)
• #Habzásgátlók
• #Diszpergáló- / nedvesítőszerek
• #Konzerválószerek
• #Pigmentek, pigment preparátumok
• #Egyéb alapanyagok

Kötőanyagok

Biztosítják a felülethez tapadást, a festékfilm létrejöttét és összetartását, védik a pigmenteket. Minőségük és a receptbéli mennyiségük alapvetően meghatározza a végtermék minőségét.

A festékgyártás során leggyakrabban alkalmazott kötőanyagok:

1. Tiszta akrilátok (pAc)
2. Sztirol akrilátok (StAc)
3. Vinil-acetát-etilén diszperziók (VAE)
4. Szilikongyanta emulziók (Si alapú szerves polimerek)
5. Szilikátok (stabilizált Na vagy K vízüveg)

Töltőanyagok

A festék filmjének döntő tömegét képezik. Többnyire szervetlen eredetű, különböző szemcseméretű illetve szemcseszerkezetű anyagok. Fontos, hogy jó kémiai ellenálló képességük legyen. A töltőanyagok is befolyásolják a termék alapvető tulajdonságait (pl. külső megjelenés, fehérség, fedőképesség). A kiválasztás során a legfontosabb tulajdonságok: szín (fehérség), szemcseméret, szemcseméret eloszlás, tisztaság.

Típusaik

1. Mesterségesen előállított töltőanyagok
2. Természetes töltőanyagok
   1. tisztított, kezelt
   2. csak őrölt, osztályozott

A falfestékek gyártásnál használatos töltőanyagok

1. Kalcium-karbonát (mészkő) - a leggyakrabban, s legnagyobb mennyiségben használatos, a termékekben a fő töltőanyag. Falfestékekben 1-40 µm es szemcseméretig alkalmazzák.
2. Precipitált kréta (mesterségesen, lecsapatással előállított) - jellemzően magas minőségű és árú festékekben alkalmazzák.
3. Kaolin - a kaolinok Al tartalmú rétegszilikátok, agyagásványok. Elnevezése az első lelőhelyről (Kao Ling) történt. Puha ásvány, összetétele, minősége erősen függ a lelőhelytől. Falfestékekben gyakran alkalmazzák. Befolyásolja a festék fedőképességét, súrolás állóságát, fehérségét, reológiai (ezáltal felhordhatósági) tulajdonságait.
4. Kalcinált kaolin (hőkezelt) – a kaolinnál magasabb fehérségű, jobb fedőképességű és lényegesen magasabb árszintű töltőanyag. Elsősorban titándioxid extenderként használják.
5. Talkum - magnézium tartalmú rétegszilikát. Réteges szerkezetű, puha ásvány. Elterjedt festékipari töltőanyag. Összetétele, minősége erősen függ a lelőhelytől. Befolyásolja a festék fedőképességét, súrolás állóságát, fehérségét, reológiai (ezáltal felhordhatósági) tulajdonságait.
6. Dolomit (magnézium-karbonát) - kémiailag a mészkőhöz hasonlít, elsősorban vakolatokban fordul elő finom töltőanyagként. Ritkán alkalmazzák, ára alacsony, de a fehérsége nem megfelelő.
7. Talkum klorid - lemezes szerkezetű töltőanyag, már kis százalékban alkalmazva is jelentősen csökkenti a repedés hajlamot, növeli a kopásállóságot. Hátránya a magas ár és a piszkosfehér szín.

Reológiai adalékok (sűrítők)

A reológia tudománya az anyagok folyási tulajdonságainak vizsgálatával foglalkozik. A gyártás során alkalmazott sűrítők olyan adalékok, melyek a termék viszkozitását növelik. A sűrítők befolyásolják többek között a festék:

• Tárolhatóságát (ülepedés, kiúszás)
• Felhordhatóságát, kezelhetőségét (hengerelhető, szórható, glettelhető…)
• Struktúra kidolgozhatóságát, megjelenését
• Nyitott idejét
• Tixotrópiájáta - az a jelenség, amikor a festék viszkozitása mechanikai hatásra (nyíróerő) csökken, majd a hatás elmúltával a viszkozitás azonnal megnő.

A festékgyártásban alkalmazott sűrítők

1. Poliszacharid származékok - HEC (hidroxietil-cellulóz), CMC (karboximetil-cellulóz), cellulózból szintetikus úton előállított vegyületek. Előnye: viszkozitás növelő hatásúak, javítják a kenhetőséget, feldolgozhatóságot, vízvisszatartó hatásúak, növelik a nyitott időt. Hátránya: víz hatására duzzadnak, rontják a bevonat vízállóságát, Mikroorganizmusok tápanyagai
2. Akrilát sűrítők - (poliakrilát emulziók, nemasszociatív tulajdonságúak). Lúgos közegben duzzadnak. Előnye: folyadék halmazállapotúak, így utólag is a rendszerhez adagolhatók, nincs negatív hatásuk a vízállóságra, súrolás állóságra, kevésbé érzékenyek a mikroorganizmusokra, a tixotróp hatás (kisebb mértékű, mint a poliszacharidok esetében esetében).
3. Poliuretán sűrítők - (asszociatív: kölcsönhatás a kötőanyag és a rendszerben lévő egyéb alapanyagok /töltőanyagok, pigmentek…/ között). Előnye: folyadék halmazállapotú, utólag adagolható, nagy nyíróerők esetén is hatékony, Tixotróp hatású, mikroorganizmusokra nem érzékeny.
4. Szervetlen sűrítők - bentonit (montmorillonit származékok). Előnye: ülepedés és kiúszás gátló hatásúak (tárolási stabilitás), Tixotróp hatásúak, nem érzékeny a mikroorganizmusokra.

Habzásgátlók

Segítenek a termékbe került levegőt, buborékokat eltávolítani. A habzásgátlónak fontos szerepe van a gyártás során, az újra átkeveréskor (pl. felhordás előtt), a színezék utólagos adagolásakor, a festék felhordásakor. Számos adalékanyag habképző, habstabilizáló tulajdonsággal bír, ezek hatását is ellensúlyozniuk kell. Habzásgátló hiányában a festékfilm „kráteres” lesz, a felületen eltávozó levegőbuborékok helyén a festékfilm elvékonyodik.

A festékiparban használatos habzásgátlók

1. Szilikon olaj alapú
2. Ásványi olaj alapú

Diszpergáló- / nedvesítőszerek

A diszpergál szó eredeti jelentése: aprít. A pigmenteket és töltőanyagokat a gyártás során diszpergálnunk kell. A falfesték gyártásakor ez a töltőanyagok folyadékban történő eloszlatását, elkeverését jelenti. Ehhez megfelelő berendezés szükséges, valamint olyan adalék(ok), amelyek megakadályozzák a szemcsék újbóli összetapadását, stabilan tartják a diszperziót (nedvesítő szerek). Ezek az ún. felületaktív anyagok, vagy tenzidek (anionos, kationos, nemionos). Segítenek a töltőanyag felületén lévő levegőt eltávolítani.

Konzerválószerek

Védik a terméket a különböző mikroorganizmusoktól. A védelem történhet: a tárolóedényben (edénykonzerválószerek) vagy a bevonatban (filmkonzerválószerek, alga vagy gomba elleni védelem).

Pigmentek, pigment preparátumok

A vizes diszperziós festékek alap (bázis) termékei fehér vagy törtfehér színűek. A fehér színéért a töltőanyagok (ld. korábban) és a Pigmentek (legtöbbször Titán-dioxid) felelőssek. A fehér bázistermékek utólagos színezése pigment preparátumokkal (színezőpaszták) történik.

A pigmentek lehetnek

1. szerves - a szerves vegyületek segítségével színek széles palettájából választhatunk, de ezen vegyületek kültéri alkalmazása korlátozott, UV- illetve időjárás állóságuk esetenként nem megfelelő.
2. szervetlen vegyületek - a szervetlen vegyületek lényegesen stabilabb, tartósabb színt kölcsönöznek a festékeknek, ezért kiválóan alkalmasak kültéri alkalmazásokra. Hátrányuk a korlátozott színválaszték.

Egyéb alapanyagok

1. Filmképzési segédanyagok - általában szerves oldószerek, szerepük a kötőanyag filmképzési hőmérsékletének a csökkentése. Hatással lehetnek a termék nyitott idejére, illetve a felhordhatóságra is. Bizonyos típusok VOC-tartalmat (illékony szerves vegyület) növelnek a termékben, ezen anyagok alkalmazása egyre inkább háttérbe szorul.
2. Polifoszfát származékok - vízlágyító hatású adalékok, módosított típusaik segítik a termékben alkalmazott diszpergáló adalékok hatását, illetve maguk is diszpergálószerként funkcionálnak.
3. pH szabályozó adalékok - a termék pH beállítására szolgálnak. Általában NaOH-t, ammónia vagy amin-származékokat alkalmaznak.
4. Kenhetőséget, felhordhatóságot, nyitott időt, korai esőállóságot javító adalékok - a reológiai adalékok mellett különböző viasz illetve zsíralkohol származékokat is alkalmaznak a gyártók erre a célra.

Források

https://www.fitinfo.hu/falfestek-iskola/ Kiss Gábor festékfejlesztő, laborvezető összefoglalója a falfestékekről

https://mkik.hu/download/125/festo-diszito-mazolo-es-tapetazo-jegyzet