پوشرنگ (Paint) يک ترکيب شيميايی مايع، شبه مايع يا به شکل ماستيک (حاوی رنگدانه) [پوشش (Coating) مشابه پوشرنگ بوده که لزوماً حاوی رنگدانه نمیباشد] که پس از اعمال روي سطح زيرآيند با ضخامت بسيار کم (لايه نازک) تبديل به يک فيلم جامد میگردد. در کاربردهاي مصطلح صنعتی در کشور ايران واژههای پوشرنگ و پوشش با نام عمومي «رنگ» شناخته ميشوند. پوشرنگ وظايفی بر عهده دارد که اين وظايف در سه بخش کلی تقسيم بندي میگردد: پوشرنگ اعمال شده روی سطح يا جنبه حفاظتی دارد (حفاظت خوردگی از جنبههای بسيار مهم در اين بخش به شمار میآيد)، يا جنبه تزئينی (به عنوان يک رنگ تزئينی با فامهاي مختلف کاربرد دارد) و يا يک نقش موظفی را برای سطح و يا شخص کاربر ايفا میکند (پوششهای ترافيکی و يا پوشرنگهايی که نقش حسگر دارند از اين دستهاند). پوشرنگها در فامهای مختلف و انواع بسياری طبقه بندی میشوند. پوشرنگ و پوششها را از ديدگاههای مختلفی میتوان مورد بررسی و مطالعه قرار داد. يکی از مهمترين ديدگاههايی که شناخت عمومی و وسيعی از پوشرنگ حاصل میکند ديدگاه صنعتی است. در اين مقاله سعی شده است شناخت پوشرنگ، بيشتر از ديدگاه صنعتی به خوانندگان گرامی ارائه گردد. با توجه به حضور صنايع مختلف در ميهن عزيزمان، کاربرد پوشرنگ در رنگ آميزی و حفاظت از سازهها و تجهيزات ارزشمندی که در اين صنايع مورد استفاده قرار گرفتهاند، طی ساليان متوالی از اهميت ويژهای برخوردار بوده و اين اهميت رو به افزايش و توجه بيشتری نيز قرار گرفته است.
پوشرنگها اغلب با توجه به جايگاه لايهای که استفاده میشوند نامگذاری میشوند. به عنوان مثال، لايه آستری، لايه ميانی و رويه. مکانيزم حفاظت در برابر خوردگی بر پايه مقاومت الکتريکی بالا، پيگمنت های ضدخوردگی و يا حفاظت کاتدی است. لايههای مختلف سامانه پوششی، سطح را با روشهای مختلفی حفاظت میکنند. به عنوان مثال، لايه نهايی از طريق مقاومت الکتريکی بالا و لايه آستری حاوی پيگمنتهای ضدخوردگی میباشد.
لايه آستری (پرايمر) نخستين لايه يک سامانه پوششی است. لايه آستری بايد چسبندگی مناسبی به سطح زيرآيند داشته باشد علاوه بر اينکه معمولاً حاوی پيگمنتهای ضدخوردگی بوده و دارای مقاومت الکتريکی بالايی است.
لايه ميانی لايه دوم يک سامانه پوششی است که روي لايه آستری اعمال میگردد. لايه ميانی بايد چسبندگی مناسبی به لايه آستری داشته باشد. همچنين لايه ميانی میتواند به عنوان لايه آستری و يا لايه نهايي نيز استفاده شود. لايه ميانی با توجه به افزايش ضخامت فيلم کل به عنوان يک لايه High build خاص طراحی میشود.
لايه نهايی به عنوان آخرين لايهای است که در يک سامانه پوششی اعمال میگردد و دارای مقاومت جوی بالا بوده و به عنوان آخرين لايه محافظ خوردگی در يک سامانه پوششی استفاده میگردد به طوريکه منجر به کاهش نفوذ اکسيژن، آب و ساير گونههای شيميايی به داخل لايه ميانی و آستری ميشود. لايه نهايی معمولاً ثبات رنگی و براقيت بسيار مناسبی دارا میباشد.
ضخامت فيلم خشک (DFT)
به ضخامت فيلم پس از خشک شدن کامل هر لايه يا کل سامانه برای رسيدن به بيشترين ميزان دوام پوشش گفته میشود. معمولاً ضخامت فيلم خشک لايه آستری (پرايمر) بين 70 تا 90 ميکرون، ضخامت فيلم خشک لايه ميانی بين 80 تا 120 ميکرون و ضخامت فيلم خشک لايه نهايی بين 40 تا 70 ميکرون میباشد. در شرايطی که سازه تحت عوامل جوی و محيطی شديد قرار گيرد، ضخامت فيلم خشک کل سامانه پوششی تا 500 ميکرون نيز افزايش میيابد.
عوامل محيطی که بر خوردگی تأثير به سزايي دارند عبارتند از: رطوبت، دما، آلايندههای جوی، آب (مخصوصاً آبهای شور)، خاک و مناطقی که جذر و مد وجود دارد. بنابراين انتخاب نوع پوشش و ضخامت آن کاملاً به شرايط محيطی که پوشش در آن استفاده میشود بستگی دارد ضمن اينکه نوع پوشش در مخازن و سازههايی که در آن مواد سيال نگهداری میشود و يا از آن عبور میکند و يا بخار مواد اسيدی به آن برخورد میکند لزوماً بايد نسبت به مواد اسيدی و قليايی مقاوم باشد.
افزودنیها و پيگمنتهايی که در ساخت رنگ استفاده میشوند معمولاً منجر به حفاظت در برابر خوردگی از هر دو طريق واکنشهای کاتدی و آندی میشوند.
از آنجا که رنگهای صنعتي مايع موارد کاربرد و شرايط متفاوتی جهت اجرا بر روي سطح نياز دارند دستور العمل اجراي هر يک به صورت اختصاصی در مدارک فنی نيلی فام قابل ارائه میباشد. ليکن در بخش ذيل دستورالعمل اجرای لايههای پرايمر، ميانی و رويه به صورت عمومی و اجمالی توضيح داده شده است.
دستورالعمل اجرای لايه پرايمر
آماده سازی سطح: سطح در حال آماده سازی بايد کاملاً خشک و عاری از هر گونه گرد و غبار، چربی و آلودگي باشد. براي اين منظور توصيه میشود سطح زير کار مطابق استاندارد سوئدی Sa2,1/2 سندبلاست شود و يا با برس کاري و سنباده، سطح کاملاً از زنگ و ناخالصی پاک شود. عمليات سندبلاست سطح به منظور افزايش کيفيت و چسبندگی پرايمر انجام میشود. همچنين لازم است قبل از اعمال پوشش، گرد و غبار ناشي از سندبلاست کردن از روي سطح زدوده شود.
نکته: در مورد سطوح فلزی از آنجا که پس از سندبلاست شدن به سرعت زنگ زده و خورده میشوند بايد بلافاصله پس از سندبلاست شدن با يک لايه پرايمر مناسب (ترجيحاً اپوکسی) پوشش داده شوند.
نسبت ترکيب: در صورتيکه پوشرنگ و يا پوشش چند جزء داشته باشد طبق دستورالعمل توصيه شده بر روی بستهبندي، آنها را با دستگاه ميکسر مخلوط و همراه با آن به تدريج به مقدار لازم تينر مخصوص پرايمر را اضافه و عمل مخلوط کردن را ادامه ميدهيم تا به صورت همگن و يکنواخت درآيد. سپس عمل ميکس را قطع کرده و آن را به مدت چند دقيقه به حال خود گذاشته تا آماده استفاده شود. اجرای رنگ آميزي را میتوان به سه صورت رنگ پاشی بدون هوا (ايرلس)، رنگ پاشی با هوا (پيستوله) و يا با قلمو و غلتک انجام داد. معمولاً جهت رنگ آميزی به روش ايرلس مقدار تينر کمتر جهت رقيق سازي نسبت به روش رنگ آميزی با پيستوله استفاده میگردد و رنگ آميزی به روش قلمو و غلتک کمترين ميزان تينر را نياز دارد.
دستورالعمل اجراي لايه ميانی
ابتدا بايد سطح زير کار پوشش داده شده با پرايمر بررسی شود؛ بايد دقت کنيد که سطح کاملاً خشک و عاری از هرگونه آلودگی، چربی و گرد و غبار باشد. در صورتيکه بيش از 7 روز از اجرای لايه پرايمر گذشته باشد، سطح زير کار را جهت چسبندگي بيشتر سمباده کاری کنيد. رنگهای دو و سه جزئی را به نسبت وزنی اعلام شده بر روی بسته بندی به خوبي مخلوط و با دستگاه ميکسر کاملاً مخلوط کنيد تا رنگ همگن و يکنواخت شود. غلظت رنگ را با استفاده از تينر مخصوص خودش تا اندازه مطلوب تنظيم نماييد (اعمال لايه ميانی نيز مانند پرايمرها به همان سه طريق گفته شده میباشد).
دستورالعمل اجراي رنگهای رويه
همانند اعمال پوششهای قبلی، برای اعمال رنگهاي رويه نيز بايد سطح را کاملاً خشک و آن را از هرگونه آلودگي از قبيل چربی، زنگ، گرد و خاک و … پاکسازی کرد. سپس بايد اجزاي رنگهاي دو جزئی را به نسبت تعيين شده بر روی بسته بندی کارخانه مخلوط و آنها را با تينر مخصوص ميکس و رقيق کرد تا به صورت همگن و يکنواخت درآيد. بعد از مدت چند دقيقه که رنگ به حال خود گذاشته شد، آماده استفاده میباشد. روش اعمال همانند اجراي لايه پرايمر ميباشد.
فاصله زمانی اعمال پوششها به طور متغير و تابع دماي محيط و سطح فلز میباشد؛ به طوريکه با کاهش دما، زمان افزايش و با افزايش دما کاهش میيابد. فاصله زماني مطلوب اعمال پوششها در دماي 25 درجه سانتيگراد حداقل 8 ساعت و حداکثر 72 ساعت میباشد. همچنين رعايت فاصله زماني مطلوب و مناسب، چسبندگی قوی تر لايهها به يکديگر را در بر دارد. لازم به توضيح است که حداقل دمای کافی برای تشکيل فيلم خشک تقريبا 10 درجه سانتيگراد میباشد.
از آنجاييکه سخت شدن کامل پوشش اعمال شده در دمای 25 درجه سانتيگراد حداکثر بين 7 الی 10 روز زمان میبرد در صورت افزايش فاصله زماني مطلوب و مناسب اجرای پوششهای بعدی، سطح رنگ شده به وسيله کاغذ سمباده زبر شود.
توجه: در صورت استفاده از رنگهای دو جزئی اگر رنگ بيش از اندازه گرم شود يا زمان استفاده از رنگ مخلوط شده از زمان مفيد ژل شدن (Pot life) تجاوز کند، به صورت ژل تغيير حالت میدهد و ديگر قابل استفاده نمیباشد.
شرايط جوی اعمال
شرايط جوی اعمال پوششها معمولاً براي پرايمر، لايه ميانی و رويه نهايی يکسان است.
رطوبت نسبی محيط برای رنگهايی که نياز به رطوبت اشباع جهت تشکيل فيلم کامل ندارند ( نظير پرايمر زينک اتيل سيليکات) بايد کمتر از 50 تا 60 درصد باشد.
دمای محيط حداقل 10 درجه سانتيگراد و سرعت باد هنگام اعمال رنگ بايد کمتر از 7 متر بر ثانيه باشد. دمای سطح زيرآيند در زمان اعمال بايد حداقل 3 درجه بالاتر از نقطه شبنم باشد؛ در غير اين صورت به دليل رطوبت موجود در محيط، شبنم روی سطح کار ايجاد شده و باعث افت چسبندگی میشود.