EN ISO 3233 Farby i lakiery – Oznaczanie zawartości procentowej substancji nielotnych

Norma „EN ISO 3233 Farby i lakiery – Oznaczanie procentowej zawartości objętościowej substancji nielotnych”, oparta na normie europejskiej, a następnie opublikowana przez Międzynarodową Organizację Normalizacyjną (ISO), składa się z podrozdziałów opublikowanych pod tym samym tytułem. Mianowicie:

• Norma „ISO 3233-1 Część 1: Metoda z użyciem powlekanej płytki testowej do oznaczania zawartości substancji nielotnych i gęstości suchej powłoki zgodnie z prawem Archimedesa” opisuje metodę oznaczania objętościowej zawartości substancji nielotnych w materiałach powłokowych i produktach pokrewnych poprzez pomiar gęstości wysuszonej powłoki w określonym zakresie temperatur i czasie suszenia lub utwardzania. Metoda ta pozwala określić zawartość substancji nielotnych bezpośrednio po nałożeniu.

Szybkość rozprzestrzeniania się materiałów powłokowych można obliczyć na podstawie wyników pomiaru zawartości substancji nielotnych w objętości, uzyskanych zgodnie z niniejszą normą. Metoda określona w niniejszej normie jest metodą preferowaną dla materiałów schnących na powietrzu. Jej zastosowanie do innych materiałów nie zostało jeszcze przetestowane.

Załącznik do niniejszej normy zawiera przegląd dostępnych metod określania zawartości i objętości substancji nielotnych (załącznik B).

Niniejsza norma nie ma zastosowania do materiałów powłokowych, w których przekroczone zostało krytyczne stężenie objętościowe pigmentu.

Metoda ta służy do pomiaru gęstości suchej powłoki, którą można uzyskać z danej objętości ciekłej farby, oraz do określenia jej objętości. Objętość ta jest uważana za najbardziej miarodajną miarę powierzchni pokrycia (powierzchnia pokryta na jednostkę objętości przy danej grubości suchej warstwy) farby, lakieru lub podobnego produktu. Wartość uzyskana tą metodą może różnić się od wartości obliczonej przez zsumowanie mas i objętości surowców w formulacji. Objętość zajmowana przez kombinację żywicy i rozpuszczalnika może być równa, większa lub mniejsza od całkowitej objętości poszczególnych składników ze względu na kurczliwość lub rozszerzalność żywicy i rozpuszczalnika.

Drugim czynnikiem wpływającym na objętość suchej powłoki jest stopień wypełnienia spoiwem przestrzeni międzywęzłowych między cząsteczkami pigmentu. Trzecim czynnikiem jest zastosowanie lotnych składników w układach reaktywnych, a mianowicie amin i reaktywnych rozpuszczalników w dwuskładnikowych materiałach powłokowych o dużej grubości, które reagując tworzą nielotne materiały powłokotwórcze. Powyżej i w pobliżu krytycznego stężenia objętościowego pigmentu, objętość suchej powłoki farby jest większa niż objętość teoretyczna ze względu na zwiększoną liczbę niewypełnionych przestrzeni międzywęzłowych między cząsteczkami pigmentu. Porowatość powłoki sprawia, że ​​ta metoda jest nieodpowiednia.

Wartości objętości uzyskane dla substancji nielotnych zależą od temperatury i czasu ogrzewania, a warunki te należy dokładnie ocenić dla badanego materiału.

Krótko mówiąc, norma ISO 3233-1 dotyczy materiałów powłokowych i produktów pokrewnych, koncentrując się na wartościach objętościowych substancji nielotnych. Wskaźnik ten jest istotny dla obliczenia udziału farby lub lakieru w suchej powłoce, z wyłączeniem lotnych rozpuszczalników rozproszonych podczas aplikacji i utwardzania. Norma ta określa procedury dla wszystkich zdefiniowanych warunków suszenia i utwardzania, dzięki czemu jest uniwersalna dla farb schnących na powietrzu, emalii wypalanych lub systemów dwuskładnikowych.

Nie jest to jednak rozwiązanie uniwersalne. Metody tej nie można stosować do powłok, w których przekroczone jest krytyczne stężenie objętościowe pigmentu (punkt, w którym pigmenty przekraczają swoją wydajność upakowania), ponieważ może to prowadzić do niedokładnych pomiarów gęstości z powodu porowatości lub pustych przestrzeni. Norma ISO 3233-1 różni się od normy ISO 3233-2, która wykorzystuje piknometr do pomiarów objętościowych, kładąc nacisk na użycie powlekanych paneli testowych.

Norma ISO 3233-1 zaspokaja wszystkie potrzeby, od stoczni po producentów mebli, stosujących powłoki antykorozyjne i polerujących panele dębowe. W sektorze motoryzacyjnym pomaga ona zoptymalizować lakiery bezbarwne pod kątem oszczędności paliwa poprzez minimalizację zużycia rozpuszczalników. Dokładne dane dotyczące zawartości LZO w objętości, uwzględniające środowisko, wspierają oznakowanie LZO zgodnie z przepisami takimi jak REACH, redukując emisje i promując bardziej przyjazne dla środowiska receptury.

• Norma „ISO 3233-2 Część 2: Metoda oznaczania zawartości substancji nielotnych zgodnie z ISO 3251 oraz oznaczanie gęstości suchej powłoki na powlekanych płytkach testowych z wykorzystaniem prawa Archimedesa” opisuje metodę oznaczania objętościowej zawartości substancji nielotnych w materiałach powłokowych poprzez określenie praktycznej gęstości suchej powłoki. Metoda ta określa objętościową zawartość substancji nielotnych w farbach, lakierach i produktach pokrewnych poprzez pomiar gęstości suchej powłoki w określonym zakresie temperatur i czasie schnięcia lub utwardzania. Zawartość substancji nielotnych oznacza się zgodnie z normą ISO 3251.

Praktyczną wydajność materiałów powłokowych można obliczyć na podstawie wyników objętościowych zawartości substancji nielotnych uzyskanych zgodnie z niniejszą normą. Metoda ta określa kształt płytki, oprócz opisanego w normie ISO 3233-1, i jest odpowiednia dla wszystkich produktów, które można nakładać przez zanurzanie. Niniejsza norma nie ma zastosowania do materiałów powłokowych przekraczających krytyczne stężenie objętościowe pigmentu.

Załącznik do niniejszej normy zawiera przegląd dostępnych metod określania zawartości i objętości substancji nielotnych (załącznik A).

Krótko mówiąc, norma ISO 3233-2 ma zastosowanie do szerokiej gamy materiałów powłokowych, od emalii rozpuszczalnikowych po dyspersje wodne, i koncentruje się na zawartości substancji nielotnych w określonych warunkach suszenia lub utwardzania. W przeciwieństwie do obliczeń teoretycznych, metoda ta pozwala na obliczenie praktycznej gęstości suchej powłoki i idealnie nadaje się do przewidywania właściwości powłok po aplikacji. Jest ona płynnie zintegrowana z normą ISO 3251 dotyczącą zawartości substancji nielotnych w masie i rozszerza jej zastosowanie na procesy zanurzeniowe dzięki zastosowaniu dodatkowego kształtu płyty.

Norma ta nadaje się do produktów, w których bezpośrednia analiza mokrej warstwy nie jest możliwa, ale nie jest uniwersalna. Nie nadaje się do powłok przekraczających krytyczne stężenie objętościowe pigmentu, gdzie porowatość zakłóca pomiary gęstości.

• Norma „ISO 3233-3 Część 3: Oznaczanie gęstości materiału powłokowego i stężenia rozpuszczalnika w materiale powłokowym poprzez obliczenie na podstawie zawartości substancji nielotnych określonej zgodnie z normą ISO 3251” opisuje prostą i praktyczną metodę obliczania objętościowej zawartości substancji nielotnych w materiale powłokowym, wykorzystując gęstość materiału powłokowego i gęstość rozpuszczalników. Korzystając z wyników objętościowych zawartości substancji nielotnych oraz gęstości uzyskanych zgodnie z tą normą, można obliczyć teoretyczną wydajność materiału powłokowego. Niniejsza norma nie ma zastosowania do materiałów powłokowych przekraczających krytyczne stężenie objętościowe pigmentu.
• Podstawową zasadą normy ISO 3233-3 jest efektywność poprzez obliczenia. Jej podejście oparte na formułach eliminuje potrzebę stosowania powlekanych paneli testowych lub pomiarów wyporności, wymaganych w normach ISO 3233-1 i ISO 3233-2. Objętościowa zawartość substancji nielotnych, czyli procentowa zawartość substancji nielotnych tworząca suchą powłokę, bezpośrednio wpływa na wydajność (powierzchnię pokrytą jednym litrem farby o danej grubości). Wskaźnik ten ma kluczowe znaczenie dla szacowania kosztów, oceny wydajności oraz minimalizacji wpływu na środowisko poprzez ograniczenie zużycia rozpuszczalników.

Podstawowe wymagania niniejszej normy są następujące:

• Prawidłowe dane wejściowe: Masa substancji nielotnej musi być zgodna z normą ISO 3251. Pomiary gęstości wymagają czułych przyrządów, takich jak piknometr.
• Ocena gęstości rozpuszczalnika: W przypadku mieszanin rozpuszczalników oblicza się średnią ważoną gęstość, aby zapewnić możliwość zastosowania w rzeczywistych warunkach.
• Standaryzowane warunki: pomiary są dostosowane do określonych temperatur (zwykle 23 stopni), aby zapewnić spójność.

Metoda ta doskonale sprawdza się w ustawieniach o wysokiej przepustowości, zapewniając szybkie wyniki bez utraty niezawodności przy dużej niezawodności danych wejściowych.

W rezultacie norma ISO 3233-3 na nowo definiuje efektywność w branży powłok, zapewniając obliczeniową metodę pomiaru substancji nielotnych przy minimalnym wysiłku. Dla wszystkich, którzy kształtują przyszłość farb i lakierów, norma ISO 3233-3 to nie tylko narzędzie, ale fundament dla inteligentniejszych i bardziej przyjaznych dla środowiska powłok.

Nasza organizacja, działająca od wielu lat i skrupulatnie śledząca globalny rozwój nauki i technologii, zatrudnia zespół doświadczonych specjalistów i dysponuje szeroką infrastrukturą do przeprowadzania badań, pomiarów i analiz w szerokim zakresie dziedzin dla firm ze wszystkich sektorów. W tym kontekście świadczymy również usługi testowania zgodnie z normą EN ISO 3233 Farby i lakiery – Oznaczanie zawartości procentowej substancji nielotnych.