رنگ

 هدف: کنترل کیفیت فیلم خشک رنگ و فیلم تر رنگ

وسایل و مواد لازم: رنگ سفید ، گریندومتر ، کاغذ شطرنجی ، فیلم کش ، قلم مو ، شانه ، کاتر مخصوص ، چسب مخصوص ، ضخامت سنج دیجیتالی ، سختی سنج مدادی ، ورقه های رنگ شده

چکیده:

برای کنترل کیفیت فیلم خشک رنگ و فیلم تر رنگ روش هایی وجود دارد . اولین روش استفاده از گریندومتر است که درجه پخش شدن رنگدانه را نشان می دهد. دومین روش میزان پوشانندگی فیلم تر رنگ است که با فیلم کش انجام می شود. سومین روش اندازه گیری ضخامت فیلم تر رنگ است که با استفاده از شانه انجام می شود. اولین روش کنترل کیفیت فیلم خشک رنگ تعیین چسبندگی فیلم خشک رنگ است. دومین روش اندازه گیری ضخامت فیلم خشک رنگ است که با دستگاه ضخامت سنج دیجیتالی انجام می شود و سومین روش اندازه گیری سختی فیلم خشک رنگ است که با سختی سنج مدادی انجام می شود.

مقدمه:

آشنايي با رنگ

رنگ بطور كلي از دو جزء اصلي ساخته شده است :

الف- مواد غير فرار

ب- مواد فرار

مواد فرار رنگ را عمدتا"حلالها تشكيل ميدهند كه پس از تشكيل فيلم رنگ از آن خارج ميشوند. مقصود از فيلم رنگ لايه باقيمانده چسبنده غير قابل تبديلي است كه بر روي سطح باقي مي ماند. مواد غير فرار عبارتند از :مواد فيلم ساز ،رزين، نرم كننده ها، مواد افزودني و مواد رنگي كه مجموع اين مواد لاك ترانسپارنت (مواد غير پشت پوش) را تشكيل ميدهد.اگر به مواد غير فرار فوق پيگمنت ها و پر كننده ها را نيز اضافه كنيم، رنگهاي پشت پوش(شفاف) را تشكيل مي دهند كه داراي خواصي كاملا"متفاوت با لاكهاي ترانسپارنت ميباشند.

واژه هاي مختلفي در مورد انواع رنگها و پوشش ها بكار گرفته ميشود كه هر يك داراي تعريفي خاص ميباشد، بعنوان مثال هر گاه از Paint صحبت ميشود، مقصود يك لايه فيلم ساز دكوراتيو پشت پوش ميباشد،در صورتيكه واژه Coating لايه فيلم ساز پشت پوش  آنتي كوروزيو معني ميدهد.Dyeها مواد رنگزايي هستند كه عمدتا"در صنايع نساجي مصرف ميشوند و Varnish  ها لايه هاي فيلم ساز هستند كه فقط پشت پوشي ندارند ولي داراي خواصي مشابه Paint  و Coating مانند چسبندگي و .... ميباشند.

در اينجا واژه كلي تري وجود دارد بنام Color تعريفي كه انجمن بين المللي رنگ بطور كلي از Color نموده است عبارتست از : رنگ (COLOUR) تعبير از علائمي است كه به مغز ميرسد در هنگاميكه پرده شبكيه چشم توسط نور تحريك ميشود. در اين تعريف سه عامل مورد توجه قرار گرفته است، جسم يا شئي، منبع نوراني و مشاهده كننده .

اما آنچه در صنعت مورد استفاده قرار مي گيرد استفاده ازColor نيست، بلكه سيستم حفاظت كننده اي كه بتواند تاسيسات صنعتي را در مقابل خوردگي محافظت نمايد يعني Coating. در جهان ، صنعتي يافت نميشود كه در طول خط توليد كالاي مخصوص بخود بنحوي با رنگ و پوشش مرتبط نباشد.

رنگها نيز داراي تقسيماتي ميباشد گاهي اين تقسيمات بر حسب حلالها صورت ميگيرد و زماني بر حسب روشهاي بكاربري و يا بر حسب نوع رزين مصرفي .

مواد تشكيل دهنده رنگ ها :

1-   رزين ها    2-   پيگمنت ها   ۳-   پركننده ها         ۴- مواد افزودني        ۵- حلال ها 

يا به تعبير ساده تر رنگها تشكيل شده اند از (مواد غير فرار و مواد فرار) كه اجزاء فرار رنگ در تشكيل فيلم رنگ دخالتي ندارند.

فيلم رنگ : 

فيلم رنگ عبارتست از لايه اي كه جهت زيبايي يا حفاظت بر روي سطح تشكيل ميشود.

مثال:

1-   فيلمهايي كه فقط از رزين و مواد افزودني تشكيل شده اند:كيلر –لاك شفاف-....

2-   فيلمهايي كه داراي رزين ،پركننده،پيگمنت و مواد افزودني هستند:رنگهاي خط كشي خيابانها و رنگهاس ساختماني به استثناء رنگهاي براق.

3-   فيلم هايي كه فقط از پيگمنت و رزين و بخشي از مواد افزودني تشكيل شده اند: رنگهاي رويه اتومبيل يا رنگهاي ساختماني براق

از ميان اجزاء غير فرار "رزين ها" به تنهايي و يا بهمراه ديگر مواد غير فرار فيلم رنگ را ميسازد.

خواص و كاربرد مواد تشكيل دهنده رنگ:

1-   رزين ها: رزينها در رنگ نقش چسبندگي اجزاء غير فرار را بر روي سطح (چوب-پلاستيك-فلز-آلياژ-ابنيه) بعهده دارند. رزينها بصورت مايع زرد رنگ (شبيه عسل)بوده كه بطورمصنوعي ساخته مي شوند (رزين اكليد) و يا در طبيعت بصورت طبيعي وجود دارند(صمغ)

2-   پيگمنت ها: مواد جامدي هستند كه نقش پوشانندگي (محو كردن) سطح را بعهده دارند كه با توجه به انواع آنها هم نقش حفاظت كننده (Protective) و هم نقش زيبايي دارند . مانند تيتان دي اكسيد كه سفيد رنگ و پر مصرف مي باشد.

۳-   پركننده ها: تركيباتي هستند معدني كه براي مات كردن رنگ ها و يا ارزانتر شدن قيمت تمام شده به رنگ ها اضافه مي شود مانند كربنات كلسيم.

۴-   مواد افزودني: تركيباتي هستند مايع كه به مقدار بسيار كم به رنگ ها اضافه مي شوند تا خصوصيات ويژه اي را در رنگ ايجاد كنند. (مانند خشك كن ها و ضد رويه)

۵-   حلال ها: (يا تينرها) تركيباتي هستند خطي يا حلقوي كه براي كاهش ويسكوزيته(سياليت) و يا جهت شستشوي دستگاه ها مورد استفاده قرار مي گيرد مانند : استون (خطي) و يا زايلن (حلقوي)

روشهاي بكاربري رنگ: 

تقسيم بندي كلي رنگها بر حسب نوع رزين: 

تقسيم بندي رنگها از نظر حلال:

1-     پايه حلالي آلي دارند                     SOLVENT PAINTS

2-     داراي حلال كم ميباشند.   SOLVENT LESS PAINT           

3-     بدون حلال آبي هستند.WATER-BORNE COATING       

4-     پوشش هاي پودري (جامد)  POWDER COATING           

5-     رنگهاي امولسيوني(پلاستيك)       EMULTION PAINT    

نتيجه :

اگر بطور خيلي كلي بخواهيم رنگها را از نقطه نظر محيط زيست تقسيم بندي كنيم خواهيم داشت:

الف- رنگهاي ناسازگار با محيط زيست 1و2

ب- رنگهاي سازگار با محيط زيست 3و4و5

ارتباط رنگ با صنايع مختلف :

براي استفاده از رنگها در صنايع مختلف بايد هميشه سه اصل كلي را در نظر گرفت :

1-     آماده سازي سطح

2-     انتخاب رنگ مناسب بر حسب مورد

3-     انتخاب روش صحيح رنگ آميزي

با توجه به تجربيات بدست آمده ، مشكل ترين مرحله اي كه نقش بسار زيادي در حفاظت از تاسيسات در مقابل خوردگي از خود بجا ميگذارد ، آماده سازي سطح ميباشد. بيش از 70 درصد از عيوب رنگي كه ظاهر ميشود و يا عمر كوتاه رنگها، ارتباط مستقيم با آماده سازي سطح دارد. طرق آماده سازي و همچنين مواد شيميايي لازم براي آماده سازي در صنايع مختلف با يكديگر متفاوت است. ولي آماده سازي سطح به هر طريقي كه انجام گيرد ميبايستي نتيجه آن منجر به پاك شدن سطوح از روغن ها، چربيها و آثار زنگ زدگي و در نهايت زبر و ناهموار كردن سطح گردد. استفاده از رنگ بر روي سطوح آماده نشده باعث خواهد گرديد تا عمر رنگ بسيار كوتاه گردد. لذا در بعضي از موارد شايد استفاده نكردن از رنگ مقرون بصرفه تر هم باشد زيرا حداقل، رنگها بي مورد مصرف نشده اند. روشهاي رنگ آميزي نيز، بخصوص براي تاسيسات صنعتي بزرگ مانند پالايشگاه و يا مخازن نفتي و نيروگاهها از ديگر فاكتورهاي مهم جهت سرويس دهي بيشتر آن تاسيسات مي باشد. بي توجهي در عمليات رنگ آميزي و يا استفاده از روشهاي ناصحيح براي تاسيسات مشخص ، حاصلي بغير از خوردگي زودرس را نتيجه نخواهد داد. در كنار اين دو فاكتور ، كيفيت رنگ نيز مطرح است.

رنگ به تنهايي براي ما معجزه نميكند و صرف بكاربري آنها، اين ضمانت را بوجود نمياورد كه تاسيسات صنعتي براي مدت طولاني در مقابل خوردگي حفظ شوند. بلكه بايد به سه مورد اشاره شده در فوق كاملا"توجه نمود. رنگ در واقع مخلوطي از مواد ميباشد كه بصورت رقيق تا خميري شكل درآمده و به طرق مختلفي بر روي سطح اعمال ميشود و پس از خشك شدن ميتواند يك لايه محافظ ،سخت و چسبنده بوجود آورد. اين لايه ها را معمولا "فيلم رنگ ميگويند كه به يكي از طرق زير و پس از اعمال بر روي سطح ،خشك و سخت ميگردند :

1-     به طريق اكسيداتيو ساخته ميشوند.

2-     به طريق شيميايي خشك و لايه محافظ را بوجود مياورد.

3-     به طريق فيزيكي خشك و فيلم را ميسازند.

4-     كمك حرارت سخت شده و فيلم رنگ را مي سازند.

انواع خشك شدن رنگ :

فيزيكي ، شيميايي ، اكسيداتيو ، حرارتي

روش کار :

برای کنترل کیفیت فیلم خشک و فیلم تر رنگ روش هایی وجود دارد که در این آزمایش انجام می دهیم:

اولین روش کنترل کیفیت فیلم تر رنگ تعیین دانه بندی و اندازه گیری درجه پخش شدن رنگدانه است که این کنترل کیفیت با گریندومتر انجام می شود. ابتدا چند قطره رنگ بین دو شیار گریندومتر می اندازیم و با یک تیغه فلزی به صورت عمود بر روی رنگ می کشیم تا شیار ها را پر کند. حال هر جا که رنگ قطع شد را می خوانیم که حدود 2 میکرون است که این اندازه گیری درجه پخش شدن رنگ است، سپس در هر دو شیار نگاه می کنیم و اگر خط هایی در هر دو شیار باشد نشان از خوب به هم خوردن رنگ است ولی اگر در یک شیار خط ها وجود داشت و در شیار دیگر وجود نداشت نشان از خوب به هم نخوردن رنگ است که این تعیین دانه بندی رنگ فیلم تر رنگ است.

روش دوم برای کنترل کیفیت فیلم تر رنگ تعیین میزان پوشانندگی رنگ یا قدرت اختفاء یا پنهان کنندگی رنگ است. ابتدا یک کاغذ شطرنجی با خانه های سیاه و سفید می آوریم و چند قطره رنگ بر روی صفحه می اندازیم، حال یک فیلم کش می آوریم و با کمترین ارتفاعش که حدود 30 میکرون است بر روی صفحه قرار داده و بر  روی رنگ حرکت می دهیم و می بینیم با وجود اینکه حدود 30 میکرون بود هم باز کاغذ شطرنجی معلوم نبود.

روش سوم برای کنترل کیفیت فیلم تر رنگ ضخامت فیلم تر را اندازه گیری می کنیم. ابتدا یک سطح صاف را می آوریم و با کمک قلم مو رنگ بر روی سطح اعمال می کنیم، سپس شانه ها را می آوریم و شانه را به آرامی بر روی سطح رنگ می زنیم و می بینیم که رنگ فقط دندانه اول و دندانه آخر شانه را رنگی می کنیم پس به این نتیجه می رسیم که این شانه مناسب نیست پس شانه ای دیگر بر می داریم. شانه دوم را بر روی سطح رنگ می زنیم و می بینیم که تمام دندانه های شانه را کاملا رنگی کرده است پس این شانه هم مناسب نیست. حال یک شانه دیگر برمی داریم و بر روی سطح رنگ می زنیم و می بینیم که دندانه اول و دوم رنگی شده، پس می بینیم که ضخامت فیلم رنگ بین 228(آخرین دندانه رنگی) و 280(دندانه ای که رنگی نشده است) میکرون است. ضمنا برای اینکه دقیق تر بتوانیم ضخامت را بخوانیم باید یک شانه دقیق تر برداریم. روش اول برای کنترل کیفیت فیلم خشک رنگ تعیین چسبندگی فیلم خشک رنگ است. ابتدا یک ورقه ای که رنگ بر روی آن خشک شده است می آوریم. حال یک کاتر مخصوص می آوریم و یک بار به صورت عمودی و بار دیگر به صورت افقی بر روی سطح می کشیم تا مربع هایی تشکیل شود. حال یک چسب مخصوص می آوریم و بر روی مربع ها می چسبانیم و با پشت کاتر حدود 30  ثانیه بر روی چسب می کشیم. حال به آرامی چسب را برداشته و مقدار جداشدن رنگ از ورقه را با جدول ASTMD_3359 مطابقت می دهیم و می بینیم که مقدار کنده شدن رنگ 0% است.

روش دوم برای کنترل کیفیت فیلم خشک رنگ اندازه گیری ضخامت فیلم خشک رنگ است. یک دستگاه ضخامت سنج دیجیتالی می آوریم و آن را کالیبره می کنیم. حال حسگر آن را روی سطحی که می خواهیم ضخامت فیلم خشک رنگ را اندازه گیری کنیم می گذاریم و می بینیم که دستگاه عدد 45 میکرون را نشان می دهد پس ضخامت فیلم خشک رنگ 45 میکرون است.

روش سوم برای کنترل کیفیت فیلم خشک رنگ اندازه گیری سختی فیلم خشک رنگ است. ابتدا یک ورقه می آوریم و روی میز قرار می دهیم. حال دستگاه سختی سنج مدادی را می آوریم و با نرم ترین مداد یعنی 6B شروع می کنیم و می بینیم که وقتی دستگاه را از پشت هل می دهیم بر روی سطح خط می اندازد ولی خراش ایجاد نمی کند. حال در هر بار مداد را سخت تر می کنیم تا بالاخره با مداد 2H بر روی سطح خراش ایجاد می شود.

نتیجه گیری تفسیر نتایج: نتیجه می گیریم که  با این آزمایش ها می توان کنترل کیفیت مربوط به فیلم تر رنگ و فیلم خشک رنگ را انجام داد.

خطا :_1 خراب بودن سختی سنج مدادی  2_ ناخالص بودن رنگ  3_ کثیف بودن سطح  4_کالیبره نبودن دستگاه ها

منابع : سایت www.shimi.blogfa.comو daneshnameh.roshd.irو fa.wikipedia.org

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: