UNIVERSITATEA TEHNIC GHEORGHE ASACHI DIN IAI FACULTATEA DE INGINERIE CHIMIC I PROTECIA MEDIULUI

REFERAT VOPSELE

- 2011 -

VOPSELE

Vopseaua este o suspensie de pigmeni, colorani, minerali sau organici, dispersai fin ntr-un liant (firnis, lac, ulei sicativ, ap .a.), care dup uscare d o pelicul de rezisten, elasticitate i luciu diferite. Vopselele sunt colorante i acoperitoare, adic au proprietatea de a colora suprafaa pe care sunt aplicate, astfel nct aspectul iniial al acesteia s nu mai fie vizibil. Vopseaua este destinat protejrii obiectelor de lemn contra putrezirii, a celor de metal contra coroziunii, precum i unor lucrri ornamentale. Se deosebesc vopsele: - cu clei suspensii de pigmeni cu un adaos de clei animal, sunt folosite la vopsirea suprafeei tencuite, cimentate etc.; - de ulei suspensii de pigmeni n firnisuri sau n uleiuri sicative, sunt folosite la vopsirea metalelor i suprafeelor de lemn, iar peliculele formate sunt stabile fa de factorii atmosferici; - cu lac (de email) suspensii formate din pigmeni i din lac de ulei (n calitate de liant), sunt folosite la acoperirea suprafeelor metalice i de lemn i se caracterizeaz prin luciu puternic i stabilitate fa de diveri ageni negativi. Materialele de vopsitorie sunt materiale peliculogene utilizate pentru protecia i finisarea construciilor i elementelor de construcii. Materialele de vopsitorie au n compoziie substane solide (pigmeni) i substane lichide (ulei, solveni, ap etc.), dintre care cel puin una este peliculogen.

Principalii componeni ai materialelor de vopsitorie sunt: 2

1. substanele peliculogene: sunt substane solide sau lichide care prin ntrire n aer sau n cuptor formeaz pelicule pe suprafaa suportului 2. sicativi: sunt substane solubile n uleiuri vegetale care accelereaz catalitic uscarea uleiurilor 3. pigmeni colorani: sunt substane colorante ale peliculei 4. solveni: sunt lichide volatile, folosite de obicei n amestec, care solubilizeaz substanele peliculogene solide iar prin evaporarea lor micoreaz timpul de uscare al peliculei 5. diluani: sunt amestecuri de solveni necesari pentru reglarea vscozitii n vederea unei uoare aplicri pe suport 6. plastifiani: sunt substane greu volatile care confer peliculei plasticitate, micornd astfel pericolul de fisurare 7. substanele de umplutur: sunt pulberi fin mcinate care pot nlocui o parte din pigment micorndu-se astfel preul de cost al produsului. Determinarea culorii peliculelor prin comparare cu etalonul de culoare: Metoda const n compararea vizual a culorii peliculei supus ncercrii cu o eprubet etalon de culoare, ambele fiind iluminate n aceleai condiii, varianta A, n lumina natural a zilei sau varianta B, n lumina artificial, i privite sub acelai unghi. Eprubeta etalon de culoare trebuie omologat, iar culoarea stabilit prin acord ntre pri. Determinarea timpului de scurgere Timpul de scurgere permite aprecierea consistenei produsului pentru diferite scopuri de fabricaie i aplicare. Metoda const n determinarea timpului exprimat n secunde, n care o cantitate de 100 cm de produs se scurge dintr-o cup, printr-un orificiu de dimensiuni stabilite. Metoda nu se aplic la produsele care prezint fenomenul de tixotropie. Determinarea puterii de acoperire Puterea de acoperire a unui material peliculogen pigmentat este capacitatea acestuia de a face invizibil, adic de a acoperi culoarea unui fond alb-negru sau a unui fond cu contraste. Puterea de acoperire poate fi exprimat prin: numrul minim de straturi necesar a fi aplicate, pentru acoperirea fondului impus grosimea minim a peliculei factorul de contrast 3

consumul specific, respectiv cantitatea de material peliculogen exprimat n grame, necesar acoperirii unui m de suprafa.

Determinarea grosimii peliculei uscate 1. Metod distructiv: prin msurarea grosimii peliculei uscate cu

comparatorul cu cadran. Metoda se aplic n cazurile n care produsul peliculogen este aplicat pe un suport rigid i cu suprafa plan, msurarea fcndu-se cu o precizie de 2,5 m 2. Metoda nedistructiv de determinare a peliculelor uscate cnd produsul peliculogen este aplicat pe suport metalic sau magnetic. Determinarea are ca principiu variaia fluxului magnetic creat ntre un magnet i un obiect magnetic n funcie de spaiu nemagnetic dintre ele, n cazul de fa n funcie de grosimea peliculelor nemagnetice de vopsea aflate ntre piesa magnet a instrumentului de msur i suportul magnetic al peliculei. Determinarea flexibilitii peliculei Flexibilitatea unei pelicule este proprietatea acesteia de a putea fi ndoit fr s sufere deteriorri. Determinarea flexibilitii const n ndoirea suportului pe care este aplicat pelicula, n jurul a diverse dornuri ale cror diametre descresc i se exprim prin numrul care reprezint diametrul, n mm, al celui mai subire dorn pe care pelicula ndoit nu prezint deteriorri. Industria de producere a grundurilor, vopselelor i diluanilor a constituit unul dintre domeniile performante de activitate din Romnia n ultimii ani, atrgnd un volum apreciabil de investiii i reuind s ating un nivel tehnologic foarte apropiat de companiile din Comunitatea European. Industria romneasc de pn n 1990 a fost format din mari productori ce acopereau 50-60% din pia. Companiile rezultate prin privatizarea acestor uniti acoper n prezent un procent sczut, restul fiind ocupat de uniti de producie private deschise dup 1990 i importatori. Prezentul proiect analizeaz aspecte ale comportamentului consumatorului legate de achiziionarea i utilizarea de vopsele i lacuri pentru interiorul locuinei. Cea mai dinamic dezvoltare pe piaa vopselelor din Romnia s-a nregistrat n segmentul produselor decorative ce cuprinde produse peliculogene (chituri, grunduri, vopsele, emailuri, lacuri, diluani) i n segmentul materiilor prime reprezentate de rini sintetice necesare att n procesul propriu de producie ct i pentru ali poteniali beneficiari. 4

Lansrile de noi produse i mrci este rodul unei munci susinute a departamentelor de cercetaredezvoltare n colaborare cu departamentele de marketing. Aceste lansri au avut rolul de acoperi anumite nie de pe pia dar i de a oferi consumatorilor o palet mai larg de alegere, calitate i preuri mai bune. n Romnia, cererea de vopsele a crescut odat cu dezvoltarea domeniului construciilor private i industriale i a preocuprii tot mai ridicate a populaiei n reamenjarea i decorarea spaiilor de locuit i a obiectelor de mobilier. Vopselele sunt produse care se adreseaz consumatorilor casnici i industriali. Tendina manifestat n ultima perioada (1998, 1999) este cea a orientrii firmelor productoare sau importatoare ctre consumatorii casnici, acetia reprezentnd un segment de pia cu un potenial de consum n continu cretere dar i concurena este deosebit de puternic n acest segment. Un avantaj al abordrii cu mai mult atenie al acestui segment de pia este cel al recuperrii sigure i mult mai rapide a creanelor dect n segmentul consumatorilor industriali. Acest fapt explic creterea ponderii consumatorilor casnici la 67% n 2000, fa de 33% ct i revine sectorului industrial. Piaa produselor peliculogene se caracterizeaz prin concentrare, stabilitate i concuren intens. Piaa vopselelor a nceput s se structureze treptat. n prezent, exist civa mari productori interni (att strini ct i fostele fabrici de stat) dar i importatori renumii. Piaa vopselelor nu este fragmentat i are nite mrci majore care s polarizeze vnzrile. Din punct de vedere al cererii, n cazul vopselelor este important att preul ct i calitatea i ambalajul. n continuare, totui piaa va pune din ce n ce mai mult accent pe calitate, fiind dispus n timp, chiar s plteasc mai mult pentru a obine un produs superior din punct de vedere al durabilitii, al imaginii, al strlucirii. La rndul lor, productorii vor ncerca s ofere produse mai sofisticate care s aduc un plus privind caracteristicile celorlalte categorii de vopsele (vopsele epoxidice, poliuretanice i alchidice pentru pardoseli; vopsea special pentru protecia i impermeabilizarea suprafeelor din beton la bazine de not i piscine; vopsele epoxidice cu rezisten la temperaturi de 150 grade Celsius, grunduri i vopsele epoxidice cu rezisten la substane chimice corozive). Segmentarea pieei (a produsului generic) Organizaiile care opereaz pe pieele bunurilor de consum i bunurilor comerciale nu se pot adresa tuturor cumprtorilor de pe aceste piee sau, cel puin nu la toi cumprtorii n acelai mod. Cumprtorii sunt foarte numeroi, foarte risipii i foarte variai n ceea ce privete nevoile pe care le au i tehnicile la care recurg atunci cnd achiziioneaz un produs. 5

Firmele difer semnificativ n funcie de capacitatea de a servi diferite segmente de pia. Dect s ncerce s concureze pe o pia ntreag, uneori mpotriva unor concureni mai autentici, fiecare firm trebuie s identifice partea de pia pe care o poate servi cel mai bine. Segmentarea este astfel un compromis ntre presupunerea greit conform creia toi oamenii sunt identici i cea neeconomic potrivit creia pentru fiecare persoan este nevoie de un efort special de marketing. Deoarece cumprtorii au nevoi i dorine unice, fiecare cumprtor reprezint n mod potenial o pia separat. n mod ideal, un ofertant ar putea s elaboreze un program de marketing pentru fiecare cumprtor. Segmentarea pieii se face n funciile de criteriile: sociodemografice, psihografice, geografice, economice i comportamentale. Conform statisticilor, locuitorii din zona urban sunt consumatorii prepondereni de vopsele. Categoria socioprofesional creia se adreseaz n principal produsul este comerciani. Cel mai mare procent de nonconsumatori se afl n rndul respondenilor cu vrsta ntre 15 25 de ani, iar cel mai mic n categoria peste 35 de ani . n concluzie, segmentul de consumatori cu cel mai mare potenial pentru piaa vopselelor este cel al cadrelor productive foarte active, cu o sensibilitate deosebit la produsele originale i de marc (antreprenorii) cu vrsta peste 35 de ani din mediul urban. Frecvena de utilizare a vopselelor este prezentat n urmtorul tabel:

60% 50% 40% 30% 20% 10% 5% 0%

55%

Fre cv e nta de utilizare

30% 10%

C a t d e d e s s e u tilize a za vo p s e le le i

M

1. 2.

ai

ra

Sectorul industrial este acoperit de urmtoarele divizii: Divizia rini Divizia produse pentru lemn 6

rd

Ni cio o d a d at a O ta O datape a da p n ta e a la n 6 lun i e

3. 4.

Divizia vopsele industriale i marine Divizia vopsele pulberi

a) sisteme de acoperire n solveni organici, pe baz de rini alchidice, destinate proteciei i decorrii suprafeelor din metal, lemn, zidrie, sticla, n lucrrile de construcii : locuine, cldiri publice, confecii metalice, drumuri i poduri. Sistemul este format din : chit + grund + vopsea + email, produsele reprezentative ale acestei grupe fiind IDEAL i EMALUX; b) sisteme de acoperire pentru zidrie (zugrveli) , constituite din grund pentru zidrie (amorsa), vopsele lavabile pentru interior, exterior sau pentru faade i tencuieli decorative lavabile de interior si exterior, n varianta alb sau nuanat. Reprezentative pentru aceast grup sunt produsele AQUALUX, ECOPLAST i PITURA. S-a demonstrat deja c viitorul vopsitoriilor moderne se bazeaz pe folosirea vopselelor pe baz de apa. De doi ani majoritatea rilor europene au adoptat vopselele pe baza de ap. Conform datelor prezentate la conferinele internaionale , furnizate de Institute Oficiale Internaionale de Cercetare, piaa acestor vopsele crete din ce n ce mai mult n Europa, unde legislaia mediului este tot mai restrictiv. Astfel, procentele de vnzri sunt n cretere, Marea Britanie ocupnd primul loc, cu 23%, urmat de Spania, Germania, Italia i Frana. Dup aceleai estimri, dac n zilele noastre media de utilizare a vopselelor pe baza de ap este de 15%, n urmtorii 10 ani ea se va ridica la peste 90%. Datorita noilor legi de reducere a cantitii de solvent emanate n atmosfer, vopselele pe baz de ap au ajuns n ultimele luni la 140 de mii de litri vndui i sunt folosite n peste o mie de vopsitorii. Aceste vopsele reprezint un sistem compus din 63 de baze, care sunt uor de amestecat i la care nu este nevoie s fie adugai aditivi, catalizatori, solveni etc., pentru prepararea ei fiind suficient apa de la robinet. Ea este o formula foarte concentrata i nu se sedimenteaz, avnd o putere de acoperire foarte mare. Fa de solveni, are o putere de acoperire ce reduce cu 40% consumul de material. Vopseaua poate fi folosita att pentru un retu mic, ct i pentru o vopsire totala. Dei aceste vopsele pe care Guido Cecere le numete "tehnologii prietene" sunt cele mai promovate pe pia, exist o preocupare tot mai evident a consumatorilor spre tot ceea ce apare nou i inovator n acest domeniu. Prin aplicarea materialelor de vopsire se formeaza pe suprafata obiectelor protejate pelicule subtiri aderente care au un dublu rol :acela de protectie si acela de a crea un aspect placut . Operatia de vopsire avand und grad inalt de periculozitate datorita compozitiei materialelor de vopsire am prezentat in finalul proiectului cele mai importante norme de tehnica securitatii muncii care trebuie respectate in atelierele de vopsitorie. 7

MATERIALE DE VOPSIRE Def Materialele de vopsire constituie totalitatea materialelor care se aplic prin diverse procedee pe suprafee diferite n vederea protejrii acestora de efectele distructive provocate de ageni atmosferici (aciunea luminii, umiditate , agenii chimici ,etc.) Prin aplicarea materialelor de vopsire, se formeaz suprafaa obiectelor protejate pelicule subiri care au dublu rol : acela de protecie de a crea un aspect plcut n compoziia materialelor de vopsire, intr de obicei un component lichid numit liant i un component solid numit pigment, i materiale de umplutur. Materialele de vopsire se clasific prin mai multe criterii : - substana peliculogen de baz; - ordinea de aplicare pe suprafee; - modul de aplicare; Componentele materialelor de vopsire Pincipalele materii prime care intr n componena materialelor de vopsire (lacuri i vopsele ) sunt: - liani (uleiurile, rinile, sicative) - pigmeni - materialele de umplutur - dizolvani - plastifiani Uleiurile La fabricarea lacurilor i vopselelor se utilizeaz uleiuri vegetale sicative sau semisicative. n mod obinuit nu se folosesc ca atare dup o precurare prealabil, deci ca semifabricate (uleiurile sicative sau fierte, polimerizate sau oxidate, etc .) Sicativi Sunt substane care adugate uleiurilor sicative sau semisicative scurteaz timpul de uscare, micorand timpul de formare a filmului. 8

Rinile Sunt substane organice naturale sau sintetice. Rinile naturale provin din secreiile unor animale sau plante. Pigmenii Sunt substane colorate insolubile. Cu liani i dizolvani ei formeaz dispersii a cror finee depinde de gradul de mcinare a pigmentului. Dup natura i proveniena lor pot fi: - pigmeni anorganici naturali - pigmeni anorganici artificiali - pigmeni metalici - pigmeni organici naturali sau sintetici Acetia dau culoarea materialului de vopsire. Materialele de umplutur Pot fi: - dupa originea lor - naturale sau artificiale Materialele de umplutur sunt substane solide, inactive i se folosesc sub form de pulberi fine. Dizolvani Sunt lichide de natur organic de obicei foarte volatile. Ele dizolv substana peliculogen, liantul, apoi dup aplicarea lui pe o suprafa oarecare a produsului de vopsire se evapor folosind la formarea peliculei protectoare. Plastifiani Sunt produse organice nevolatile care dizolv sau gelific substanele peliculogene. Plastifianii spre deosebire de dizolvani rmn n pelicul dup formarea acesteia (flexibilitate, maleabilitate ). PRODUSE AUXILIARE CARE INTRA N COMPOZIIA MATERIALELOR DE VOPSIRE Def Produsele auxiliare au rolul de a influena unele deficiene specifice materiilor prime utilizate i de a mpiedica unele procese nefavorabile. 9

Dup funciile pe care le ndeplinesc n obinerea materialelor de vopsire i n aplicarea lor, materialele auxiliare se clasific n mai multe grupe: a) ageni stabilizatori au rolul de a mpiedica fenomenele de sedimentare, de decatare a pigmenilor b) ageni de dispersie sunt substane care au rolul de a uura desfacerea compuilor solizi care se afl n suspensie n vopsea. Agenii de dispersie buni sunt uleiurile : - uleiul polimerizat - uleiul de in sulfonat - uleiul de ricin etc. c)ageni de umectare sunt substane care contribuie la buna umezire a unui corp solid, fin divizat, aflat ntr-un lichid. d) ageni antispumani la fabricarea lacurilor i vopselelor precum i n timpul aplicrii acestora pe diferite suprafee exist tendina de a se forma spum, fie din cauza procesului de fabricaie, fie din cauza folosirii diferitelor utilaje la aplicarea lacurilor i vopselelor sau din cauza presiunii de pulverizare a temperaturii etc. e) ageni antioxidani se utilizeaz pentru a mpiedica formarea de pelicule groase solide pe suprafaa lacurilor i vopselelor n timpul depozitrii, chiar i la ambalajele nchise. f) ageni de matisare sunt cazuri n care se cere ca pelicula de lac sau de vopsea s nu fie lucioas dupa uscare. Aceasta se poate realiza fie acionndu-se asupra cantitii i formei pigmentului din vopsea, fie prin adugare de mici cantiti din unele substane ca: ceruri naturale sau sintetice, spunuri metalice, etc. g) ageni mpotriva scurgerii acioneaz prin ntrzierea oxidrii liantului sau prin ntrzierea evaporrii dizolvantului. Principalele produse de vopsire Lacurile sunt soluii de derivai celulozici, rini naturale sau sintetice n dizolvani organici cu sau fr adaos de uleiuri vegetale. Emailurile sunt lacuri n care s-au introdus pigmeni metalici organici sau anorganici.

10

Grundurile sunt dispersii de pigmeni i materiale de umplutur n lacuri sau uleiuri. Grundurile sunt produse de acoperire cu proprieti anticorozive folosite ca prim strat n sisteme de vopsire, asigurnd aderena ntre suprafaa metalic i urmtorul strat din sistemul de vopsire. (grunduri metal lemn, grundziv - grund anticoroziv pe baz de rini alchidice, grund pentru binale, grundziv-grund anticoroziv pe baz de rini alchido-melaminice, grund anticoroziv alchido-acrilic seria 5620, grund epoxidic bicomponent, grund clorcauciuc).

Vopselele sunt produse de acoperire utilizate ca strat intermediar sau final n sistemele de vopsire, formnd pelicule protectoare i decorative lucioase, aderente i foarte rezistente n timp (pe baz de uleiuri vegetale, alchidice klass, epoxidice, vopsea intermediar epoxidic, clorcauciuc, pentru marcaj rutier vopsea de marcaj rutier). Diluanii sunt produse utilizate pentru diluarea produselor peliculogene pn la obinerea vscozitii corespunztoare n funcie de metoda de aplicare (diluant pentru produse pe baz de rini alchido-melaminice, diluant pentru produse pe baz de rini alchido-acrilice, diluant pentru produse pe baz de rini epoxidice, diluant general pentru produse epoxidice, diluant pentru grunduri epoxidice, diluant pentru produse pe baz de clorcauciuc, diluant pentru produse pe baz de clorcauciuc, diluant pentru vopsea de marcaj dilurom).

11

Emailurile: se utilizeaz ca strat intermediar sau final, pentru protejarea sau decorarea suprafeelor. se aplic pe suprafee din metal, lemn, beton, zidrie, situate la interior sau la exterior peliculele sunt semilucioase, aderente i rezistente uscare la aer (temperatura de 202C) la atingere - 5 ore de la aplicare final - 24 ore de la aplicare aplicare cu pensula, trafalet, prin pulverizare

Cteva sfaturi care s v ajute s alegei vopseaua potrivit: Vopseaua latex - se comport foarte bine att pe suprafeele fr amors i nevopsite, ct i pe suprafeele care au fost vopsite cu vopsele pe baza de ulei. De obicei, vopseaua latex nu ader bine pe suprafeele foarte lucioase, deoarece coninutul de ap va cauza ruginirea suprafetelor metalice i va menine umezeala pe suprafeele de lemn. Vopseaua pe baz de rin alchidic - cel mai important avantaj este formula special care face ca vospeaua s fie subire i s acopere o suprafa mai mare dect vopseaua cu latex, precum i timpul de uscare foarte scurt. Vopseaua pe baz de rin alchidic se folosete pe suprafee pe care a fost aplicat amorsa. Pentru o mai mult rezisten, se poate aplica n 2 straturi, dupa 4-6 ore de la prima aplicare. Vopseaua pe baz de cauciuc - este o vopsea scump i are un miros puternic, dar este rezistant la ap i durabil i este un excelent protector pentru beton. Poate fi aplicat direct pe zidria netencuit. Cnd e folosit pe caramid, poate fi precedat de un strat de lac. nainte de utilizare, splai suprafaa cu o soluie de acid clorhidric 10%, cltii bine i lsai s se usuce complet. 12

Vopseaua texturat - datorit aspectuli nisipos, aceste vopseluri se folosesc pentru tavane. Exist i vopsele texturate fr granule, iar acestea se aplic pe suprafee i se textureaz cu unelte speciale. Vopselele texturate sunt att pe baz de latex, ct i pe baz de rin alchidic. Formulele pe baz de latex se pot folosi direct pe suprafa, deoarece camufleaz imperfeciunile. Unele probleme cu vopseaua texturat este c suprafaa creat de textur va necesita cu 15-25% mai mult vopsea la a doua vopsire. Vopseaua "fr pictur" - mai scump dect orice vopsea convenional, vopseaua "fr pictur" este ideal pentru tavan, pentru c e att de subire nct nu curge de pe trafalete sau de pe pensul. Acoper orice suprafa ntr-un singur strat, dar pentru c este foarte dens, nu se ntinde foarte bine. Vopseaua ntr-un singur strat - are un pigment adiional care s mbunteasc puterea de acoperire, se aplic, ntr-adevr ntr-un singur strat i este doar puin mai scump dect variantele cu latex sau rina alchidic. Pentru mai bune rezultate se aplic pe suprafee finisate, iar dac are aceeai culoare cu vopseaua precedent, rezultatele sunt uimitoare.

BIBLIOGRAFIE: 1. TEHNOLOGIE CHIMIC ORGANIC, Editura tehnic , (vol IV) ,WINNACKER WEINGAERTNR 2. C.D NENIESCU CHIMIE ORGANIC (vol II) 3. A. WEISSBERG, M. LEBENSIHN TEHNOLOGIE CHIMIC ORGANIC (vol II) 4. CHIMIA I TEHNOLOGIA INTERMEDIARILOR I A COLORANILOR ORGANICI , L.FLORU, F.URSANU, C.TRBANU

13