Nowa technologia wytwarzania wysoko wydajnych białych powłok
Dwutlenek tytanu, ze względu na swoją jasność i bardzo wysoki współczynnik załamania światła, jest jednym z najbardziej popularnych pigmentów stosowanych do nadawania białego koloru i matowienia przeróżnych materiałów – od papieru i farb po powłoki i tworzywa sztuczne. Jednakże ponieważ związek ten jest towarem deficytowym, zapotrzebowanie na niego znacznie wzrośnie w ciągu najbliższych kilku lat, co wiąże się ze stopniowym wzrostem cen. Dodatkowo produkty zawierające dwutlenek tytanu charakteryzują się dużym śladem węglowym. Aby rozwiązać ten poważny problem trapiący całą branżę farb dekoracyjnych, w ramach projektu DRYFOAM (Super-stabilised opaque foam coatings for architectural applications) opracowano nowe technologie umożliwiające produkcję matowych, niezawierających dwutlenku tytanu farb o tych samych doskonałych właściwościach, co farby tytanowe. Kluczową ideą, na której opiera się nowe innowacyjne rozwiązanie zaproponowane w ramach projektu DRYFOAM, jest wykorzystanie stabilnej struktury piankowej zawierającej pustki powietrzne zapewniające wysoką jakość krycia powłok dekoracyjnych. Pustki powietrzne w warstwie suchej farby odbijają padające światło, nadając białej farbie jej biały wygląd. W początkowej fazie projektu skupiono się na stworzeniu stabilnej, wodnej struktury piankowej. Jak dotąd naukowcy zsyntetyzowali różne polimery i cząstki modyfikowane powierzchniowo. Odkryto, że niektóre środki powierzchniowo czynne połączone z nanocząsteczkami lateksu skutecznie stabilizują strukturę piankową i pozwalają uzyskać żądane właściwości farb. Następnie przetestowano kilka metod wprowadzania powietrza do farby, w tym chemiczne środki spieniające czy gazy rozprężne. Wyschnięte warstwy farby naniesione na specjalnie przygotowane płyty kartonowo-gipsowe cechowały się doskonałym wyglądem oraz lepszą nieprzejrzystością i odpornością na ścieranie niż standardowe farby na bazie dwutlenku tytanu. Dodatkowo zastosowanie nowego rodzaju emulsyfikatora pozwoliło zwiększyć trwałość powłok lateksowo-polimerowych. Dzięki zastosowaniu najnowocześniejszych technologii udało zsyntetyzować polimery emulsyjne o odporności na ścieranie większej o nawet 150%. W porównaniu z tradycyjnymi farbami zawierającym wysokie stężenia pigmentów i charakteryzującymi się słabą odpornością na ścieranie powłoki DRYFOAMS są grubsze i posiadają o wiele lepsze właściwości w zakresie wyrównywania pęknięć i przeciwdziałania skraplaniu się wody. Ta technologia z pewnością zwiększy wartość dodaną produktów, a w przyszłości z pewnością znajdzie zastosowania poza branżą farb dekoracyjnych.
Słowa kluczowe
Powłoki, dwutlenek tytanu, białość, DRYFOAM, struktura piankowa, pory powietrzne
