Dolgu Tozlarının Tane Çaplarının, Parlaklık Üzerine Etkisi Hakkında

BOYA ve KİMYEVİ MADDELER SANAYİ TİC. LTD. ŞTİ .
Papatyalı Sok., Zümrüt Ap., B Blok, Nr:4 D:16
34744 BOSTANCI / ĠSTANBUL
Tel.: 0216 410 77 73
Fax: 0216 362 24 20
BOYA / PLASTİK / MATBAA MÜR. / KAUÇUK / LATEX / KOZMETİK /
TEKSTİL / DİĞER
B Ü L T E N
DOLGU TOZLARININ TANE ÇAPLARININ , BOYALARIN PARLAKLIK
GELĠġĠMĠ ÜZERĠNDEKĠ ETKĠSĠ
GĠRĠġ:
Bu bültenimizde, boyaların üretiminde kullanılan dolgu maddelerinin primer tanecik çaplarının, boya filmlerinin
parlaklık özelliği üzerine yaptığı etki incelenmektedir.
Bu incelemede sistem olarak Alkyd / Melamin bazlı “fırın boyaları” kullanılmıĢtır.Dolgu tozları olarak da, aĢağıda
bildirilen ebatlarda “Kalsit” kullanılmıĢtır. Verilen test sonuçları da bu sistem içindir. Ancak, test sonuçları Ģüphesiz
ki aynı kalmamakla beraber,bültenimizin neticesi, diğer boya ve dolgu sistemleri için de geçerli olacaktır.
Her üretici tarafından Ģüphesiz bilinmektedir ki, boya filmlerindeki parlaklık geliĢimi, baĢka birçok faktöre de
tabidir (Reçine sistemi, kullanılan solvent sisteminin uçuculuğu, tatbikattaki el becerisi vs.). Bu yazımızda,
bunlardan sadece dolgu çaplarının etkisi incelenmektedir.
TESTLERĠN YAPILDIĞI FIRIN BOYA SĠSTEMĠ :
Binder sistemi olarak % 30 sentetik yağ asidi ihtiva eden kısa yağlı alkyd reçinesi, orta reaktivitedeki bir melamin
reçinesi ile 75 / 25 oranında kombine edilerek kullanılmıĢtır. Bu sistem, Rutil tip Titandioksit ile ve her deneme
grubu için 3 ayrı ebattaki kristalin yapıdaki Kalsiyum Karbonat ile pigmente edilmiĢtir. Bunlar, OMYA GMBH‟nın
Kalsiyum Karbonat serisinden
OMYA BLP 2 : Tane çapı ortalaması 5 mikron olup, bültenimizde “Calcite 5” olarak geçecektir.
MILLICARB : Tane büyüklüğü 2 mikron olup, “Calcite 2” olarak geçecektir.
HYDROCARB : Tane büyüklüğü 0,7 mikron olup, “Calcite 0,7” olarak geçecektir.
AĢağıdaki tabloda görülen, çalıĢılmıĢ sistemlerin her birinde, değiĢen oranlarda TiO2 / dolgu
kombinasyonları kullanılmıĢ, ancak yine her birinde hacım olarak toplam pigment yüzdeleri, sistem içinde
% 18 olarak sabit tutulmuĢtur. BaĢka bir deyiĢle, boya teknisyenlerinin Pigment Volüm Konsantrasyonu
(Kısaca P.V.C.) olarak bildikleri değer,aĢağıdaki tüm sistemlerde % 18 olarak sabitlenmiĢtir.
TABLO -1 ) TESTLERDE KULLANILAN PĠGMENT / DOLGU KOMBĠNASYONLARI :
BOYA NR.
A2
A3
A4
A5
DOLGU
CALCITE 5
CALCITE 5
CALCITE 5
CALCITE 5
TiO2
/
DOLGU ORANI
90 : 10
80 : 20
70 : 30
50 : 50
P.V.C ( % )
18
18
18
18
-2–
B2
B3
B4
B5
CALCITE 2
CALCITE 2
CALCITE 2
CALCITE 2
90 : 10
80 : 20
70 : 30
50 : 50
18
18
18
18
C2
C3
C4
C5
CALCITE 0,7
CALCITE 0,7
CALCITE 0,7
CALCITE 0,7
90 : 10
80 : 20
70 : 30
50 : 50
18
18
18
18
Yükarıdaki tabloda belirtilen 12 adet boyanın her biri, dispersiyon iĢlemine tabi tutulduktan sonra E.G.A / Xylene
(3 : 1) karıĢımı ile, 4 Nr.‟lı ölçü kabından 150 saniyede geçecek Ģekilde inceltilir. Sonra cam paneller üzerine 150
mikron kalınlığında tatbik edilir ve 130 derecede 30 dakika fırımlanır. Bu durumda kuru film kalınlığı 40 mikron
olur.
Bu plakalardaki parlaklık değerleri ölçüldüğünde, aĢaığıdaki tablodaki değerler elde edilmiĢlerdir :
Boya Nr.
Dolgu Çapı
Dolgu Oranı (Hacım olarak %)
A2
A3
A4
A5
CALCITE 5
“
“
“
10
20
30
50
83
80
78
71
B2
B3
B4
B5
CALCITE 2
“
“
“
10
20
30
50
85
82
82
81
C2
C3
C4
C5
CALCITE 0,7
“
“
“
10
20
30
50
89
88
88
89
( 100 : Mükemmel parlak, 0 : Tam mat, Ölçüm cihazı : Gardner.)
Yukarıdaki Tablonun neticelerini grafik olarak gösterelim :
Parlaklık Derecesi
-3-
NETĠCELERĠN DEĞERLENDĠRĠLMESĠ :
1-) Dolgu tozlarının tane büyüklükleri ve miktarları, boya filminin parlaklık derecesi üserinde önemli bir
etkiye sahiptir.
2-) Calcite 0,7 ‘nin, hacimce % 10 ila % 50 arasında kullanılması, boya filminin parlaklığı üzerinde kayda
değer bir etki yapmamaktadır.(Her iki halde de parlaklık, 89 olarak ölçülmüĢtür)
3-) Buna karĢılık, Calcite 5’ in sisteme az miktarlarda ilavesi bile, parlaklık derecesi üzerinde önemli etki
yapmaktadır.Yani parlaklığı azaltmaktadır.Nitekim hacimce % 10 ilavesinde parlaklık 83’e, % 50 ilavesinde ise 71’e düĢmektedir.
Önemli Notlar :
1-) Neticeler değerlendirilirken, sadece Calcite‟in hacim oranlarından bahis edilmiĢtir. TiO2 „in hacim oranları söz
konusu edilmemiĢtir.Çünkü P.V.C.‟nin % 18 olarak sabitlendiği yukarıdaki tüm sistemlerde, Titan‟ın, toplam toz
madde hacmi içinde % 10‟dan % 50‟ye kadar değiĢmesinin, parlaklık üzerinde bir etkisi bulunmamaktadır.
Yukarıda denemesi yapılan tüm sistemlerde :
Kalsit tozunun hacmi + Titan tozunun hacmi
Toplam toz hacmi + Katı reçinenin hacmi
oranı % 18 ‘dir. Burada kalsit tozunun ebadının değiĢimi, parlaklığı önemli Ģekilde etkilemekte, oysa TiO2‟nin
tane boyutları çok daha ince olduğundan, parlaklığı etkilememektedir.
2-) Ayrıca bilindiği gibi, bültenimizde söz konusu edilen her üç kalsit‟in de burada verilen tane büyüklükleri, ortalama değerlerdir. Burada CALCITE 0,7 olarak sözü geçen HYDROCARB „ın maksimum ve minimum tane
büyüklükleri 0,23 mycron ile 3,7 mycron arasında değiĢmekte, ancak % 50‟sinin tane boyutu 0,7 mycron olarak
ölçülmektedir. Buna ait grafik değerler,bültenimizin kolay anlaĢılabilirliğini etkilememek için buraya alınmamıĢtır.
3-) Boya içine ilave edilen, gerek pigment, gerekse dolgu tozlarının boyutları, doğrudan parlaklık üzerinde
etkilidirler. Özellikle Demir oksitleri ve kromat pigmentlerinde, tane büyüklükleri açısından, üretim teknolojisi
büyük önem taĢımaktadır. Çünkü bu pigmentlerin özellikle dahildeki üretimlerinde, tane büyüklükleri, kendi
standardları açısından bir miktar belirlenmiĢ olsa da, modern teknolojilerle üretilen yabancı menĢeli pigmentlerle
kıyaslanmaları bile –maalesef- yapılamamaktadır. Dahilde üretilen bu cins pigmentleri kullanarak, pırıl pırıl bir
boya filmi elde edilmesi, bizce mümkün görülmemektedir.
Modern teknoloji ürünlerine örnek olarak, ASIAFINE pigmentlerinden, burada iç rahatlığı ile bahis edebiliyoruz. Ġlgili bültenimizde, bu konu hakkında yeterli bilgi sunulmaktadır.
4-) Bültenimizde konu, “fırın kurumalı kaplama” söz konusu edilerek iĢlenmiĢtir. Çünkü bu deneme, bu tip bir
boya baz alınarak yapılmıĢtır. Ancak, tüm boya sistemleri için geçerlidir. Buna su bazlı kaplamalar da dahildir. Çünkü sonuçta, hepsi reçine + dolgu tozları (pigmentler de dahil) içermektedir.
Bununla beraber, kaplamanın parlaklık derecesi üzerinde sadece dolgu tozları ve pigmentlerin etkili olmadığını,
solventlerin uçuculuklarının, reçinenin kendi parlaklığının, kaplamanın tatbikatının da önemli olduğunu burada bir
kez daha hatırlatıyoruz. Esasen, diğer bültenlerimizde de bu konuda yeterli derecede bilgi verilmiĢti…
Bülent Söğüt
Kimya Y.Müh.
*********************************************************************
BÜLTENĠMĠZ KONUSU DENEME, 1990 YILINDA I.C.I. (ĠNGĠLTERE) FĠRMASININ
DEĞERLĠ TEKNĠSYENLERĠ TARAFINDAN GERÇEKLEġTĠRĠLMĠġ VE YAYINLANMIġTIR. DENEMENĠN RAKAMSAL DEĞERLERĠ DIġINDAKĠ TÜM YORUMLAR
VE BĠLGĠLER, TARAFIMIZCA DEĞERLENDĠRĠLMĠġTĠR.
*********************************************************************