EN ISO 3233 Boyalar ve Vernikler - Uçucu Olmayan Maddenin Hacim Yüzdesinin Belirlenmesi

Temeli bir Avrupa standardı olan, daha sonra Uluslararası Standartlar Örgütü (ISO) tarafından yayınlanan “EN ISO 3233 Boyalar ve vernikler - Uçucu olmayan maddenin hacim yüzdesinin belirlenmesi” standardı, aynı başlık altında yayınlanan alt bölümlerden oluşmaktadır. Şöyle ki,

• “ISO 3233-1 Bölüm 1: Uçucu olmayan maddeyi belirlemek ve Arşimet ilkesine göre kuru film yoğunluğunu belirlemek için kaplanmış bir test paneli kullanan yöntem” standardında, belirli bir sıcaklık aralığı ve kurutma veya kürleme süresi için kurutulmuş bir kaplamanın yoğunluğunu ölçerek kaplama malzemelerinin ve ilgili ürünlerin hacimce uçucu olmayan madde miktarını belirlemek için bir yöntem açıklamaktadır. Bu yöntem, uygulamadan hemen sonra uçucu olmayan madde miktarını belirler.

Bu standarda uygun olarak elde edilen hacimce uçucu olmayan madde sonuçları kullanılarak, kaplama malzemelerinin yayılma hızı hesaplanabilir. Bu standartta belirtilen yöntem, hava ile kuruyan malzemeler için tercih edilen yöntemdir. Diğer malzemeler için kullanımı henüz test edilmemiştir.

Bu standardın ekinde, uçucu olmayan madde içeriğinin ve uçucu olmayan madde hacminin belirlenmesi için mevcut yöntemlere genel bir bakış sunulmaktadır (Ek B).

Bu standart, kritik pigment hacim konsantrasyonunun aşıldığı kaplama malzemeleri için geçerli değildir.

Bu yöntem, belirli bir hacimdeki sıvı boyadan elde edilebilecek kuru bir kaplamanın yoğunluğunu ölçmek ve hacmini belirlemek için kullanılır. Bu hacim, bir boya, vernik veya ilgili ürünün kaplama alanının (belirli bir kuru film kalınlığında birim hacim başına kaplanan yüzey alanı) en anlamlı ölçüsü olarak kabul edilir. Bu yöntemle elde edilen değer, bir formülasyondaki hammaddelerin kütle ve hacimlerinin eklenmesiyle hesaplanan değerle aynı olmayabilir. Reçine ve çözücü kombinasyonunun kapladığı hacim, reçine ve çözücünün büzülmesi veya genleşmesi nedeniyle, ayrı bileşenlerin toplam hacmine eşit, daha büyük veya daha küçük olabilir.

Kuru bir kaplama formülasyonunun hacmini etkileyen ikinci faktör, pigment parçacıkları arasındaki boşlukların bağlayıcı ile ne ölçüde doldurulduğudur. Üçüncü faktör ise, reaksiyonları sonucu uçucu olmayan film oluşturucu malzemelere dönüşen reaktif sistemlerde uçucu bileşenlerin, yani yüksek yapılı iki bileşenli kaplama malzemelerinde aminlerin ve reaktif çözücülerin kullanılmasıdır. Kritik pigment hacim konsantrasyonunun üzerinde ve yakınında, kuru bir boya filminin hacmi, pigment parçacıkları arasındaki doldurulmamış boşlukların artması nedeniyle teorik hacimden daha büyüktür. Filmin gözenekliliği, bu yöntemin uygun olmadığı anlamına gelir.

Uçucu olmayan madde için elde edilen hacim değerleri, ısıtma sıcaklığına ve süresine bağlıdır ve bu koşullar, test edilen malzeme için dikkatlice değerlendirilmelidir.

Kısaca ISO 3233-1 standardı, hacimce uçucu olmayan madde değerlerine odaklanarak kaplama malzemelerini ve ilgili ürünleri hedef alır. Bu metrik, uygulama ve kürlenme sırasında dağılan uçucu çözücüler hariç, bir boya veya verniğin kuru filme ne kadar katkıda bulunduğunu hesaplamak için önemlidir. Bu standart, tanımlanmış tüm kurutma veya kürlenme koşulları için prosedürleri belirleyerek, hava kurumalı boyalar, fırın emayeleri veya iki bileşenli sistemler için çok yönlü olmasını sağlar.

Ancak, herkese uyan tek bir çözüm değildir. Bu yöntem, pigmentlerin paketleme verimliliğini aştığı nokta olan kritik pigment hacim konsantrasyonunun aşıldığı kaplamalar için uygulanamaz, çünkü bu, gözeneklilik veya boşluklar nedeniyle yanlış yoğunluk ölçümlerine yol açabilir. ISO 3233-1 standardı, kaplamalı test panellerinin kullanımını vurgulayarak, toplu ölçümler için bir piknometre kullanan ISO 3233-2 standardından farklılaşmaktadır.

Tersanelerden korozyon önleyici kaplamalar uygulayan meşe panelleri cilalayan mobilya üreticilerine kadar, ISO 3233-1 standardı tüm ihtiyaçları karşılar. Otomotiv sektöründe, solvent kullanımını en aza indirerek yakıt verimliliği için şeffaf kaplamaların optimize edilmesine yardımcı olur. Çevresel açıdan doğru hacimce uçucu olmayan madde verileri, REACH gibi düzenlemeler kapsamında VOC etiketlemesini destekleyerek emisyonları azaltır ve daha çevre dostu formülasyonları teşvik eder.

• “ISO 3233-2 Bölüm 2: ISO 3251’e göre uçucu olmayan madde içeriğinin belirlenmesi ve Arşimet prensibine göre kaplanmış test panellerinde kuru film yoğunluğunun belirlenmesi yöntemi” standardında, kaplama malzemelerinin hacimce uçucu olmayan madde miktarının pratik kuru film yoğunluğunun belirlenmesiyle tespit edilmesi için bir yöntem açıklanmaktadır. Bu yöntem, boyalar, vernikler ve ilgili ürünlerdeki uçucu olmayan maddenin hacim yüzdesini, belirli bir sıcaklık aralığı ve kuruma veya kürlenme süresi için kuru bir kaplamanın yoğunluğunu ölçerek belirler. Uçucu olmayan madde içeriği, ISO 3251 standardına göre belirlenir.

Bu standarda göre elde edilen hacimce uçucu olmayan madde sonuçları kullanılarak, kaplama malzemelerinin pratik yayılma oranı hesaplanabilir. Bu yöntem, ISO 3233-1 standardında açıklananlara ek bir plaka şekli belirtir ve daldırma yöntemiyle uygulanabilen tüm ürünler için uygundur. Bu standart, kritik pigment hacim konsantrasyonunu aşan kaplama malzemeleri için geçerli değildir.

Bu standardın ekinde, uçucu olmayan madde içeriğinin ve uçucu olmayan madde hacminin belirlenmesi için mevcut yöntemlere genel bir bakış sunulmaktadır (Ek A).

Kısaca ISO 3233-2 standardı, solvent bazlı emayelerden su bazlı dispersiyonlara kadar geniş bir kaplama malzemesi yelpazesine uygulanır ve belirli kurutma veya kürleme koşulları altında hacimce uçucu olmayan maddelere odaklanır. Teorik hesaplamaların aksine, bu yöntem pratik kuru film yoğunluğu sağlar ve kaplamaların uygulama sonrası performansını tahmin etmek için idealdir. Kütlece uçucu olmayan madde için ISO 3251 standardı ile kusursuz bir şekilde entegre olur ve ek bir plaka şekli aracılığıyla daldırma işlemlerine uygulanabilirliğini genişletir.

Bu standart, doğrudan ıslak film analizinin mümkün olmadığı ürünler için uygundur, ancak evrensel değildir. Gözenekliliğin yoğunluk ölçümlerini çarpıttığı kritik pigment hacim konsantrasyonunu aşan kaplamalar için uygun değildir.

• “ISO 3233-3 Bölüm 3: ISO 3251’e göre belirlenen uçucu olmayan madde içeriğinden hesaplama yoluyla kaplama malzemesinin yoğunluğunun ve kaplama malzemesindeki çözücünün yoğunluğunun belirlenmesi” standardında, bir kaplama malzemesinin uçucu olmayan madde içeriğini, kaplama malzemesinin yoğunluğunu ve çözücülerin yoğunluğunu kullanarak hacimce uçucu olmayan maddeyi hesaplamak için basit ve pratik bir yöntem açıklanmaktadır. Hacimce uçucu olmayan madde sonuçları ve bu standarda göre elde edilen yoğunluk kullanılarak, bir kaplama malzemesinin teorik yayılma oranı hesaplanabilir. Bu standart, kritik pigment hacim konsantrasyonunu aşan kaplama malzemeleri için geçerli değildir.
• ISO 3233-3 standardının temel ilkesi, hesaplama yoluyla verimliliktir. Bu standardın özü, formül odaklı yaklaşımında yatar ve ISO 3233-1 ve ISO 3233-2 standartlarında gerekli olan kaplanmış test panellerine veya kaldırma kuvveti ölçümlerine olan ihtiyacı ortadan kaldırır. Kuru filmi oluşturan kaplamanın yüzdesi olan hacimce uçucu olmayan madde, yayılma oranlarını (belirli bir kalınlıkta bir litre boyanın kapladığı alan) doğrudan etkiler. Bu metrik, maliyet tahmini, performans tahmini ve çözücü kullanımının azaltılmasıyla çevresel etkinin en aza indirilmesi için kritik öneme sahiptir.

Bu standardın temel gereksinimleri şunlardır:

• Doğru girdiler: Uçucu olmayan madde kütlesi ISO 3251 standardından gelmelidir. Yoğunluk ölçümleri ise piknometre gibi hassas cihazlar gerektirir.
• Çözücü yoğunluğu değerlendirmesi: Çözücü karışımları için, gerçek dünyada uygulanabilirliği sağlamak amacıyla ağırlıklı ortalama yoğunluk hesaplanır.
• Standartlaştırılmış koşullar: Ölçümler, tutarlılığı sağlamak için belirtilen sıcaklıklarla (genellikle 23 derece) uyumludur.

Bu yöntem, girdi verileri sağlam olduğunda güvenilirlikten ödün vermeden hızlı sonuçlar sunarak yüksek verimli ayarlar için mükemmeldir.

Sonuç olarak ISO 3233-3 standardı, kaplama endüstrisinde verimliliği yeniden tanımlayarak, uçucu olmayan maddeleri minimum zahmetle ölçmek için hesaplamaya dayalı bir yol sunar. Boya ve verniklerin geleceğini şekillendiren herkes için ISO 3233-3 sadece bir araç değil, aynı zamanda daha akıllı ve daha çevre dostu kaplamalar için bir temeldir.

Uzun yıllardır hizmet veren ve dünyada bilim ve teknoloji alanında yaşanan gelişmeleri titizlikle takip eden kuruluşumuz, her sektörden işletmelere, yetişkin bir kadro ve geniş bir altyapı ile çok farklı alanlarda test, ölçüm ve analiz çalışmaları gerçekleştirmektedir. Bu çerçevede işletmelere “EN ISO 3233 Boyalar ve vernikler - Uçucu olmayan maddenin hacim yüzdesinin belirlenmesi” standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.