maling

Et kig ind i en bilmaling

Maling er et flydende eller pulverformigt belægningsmateriale, der påføres tyndt på genstande og opbygges til en kontinuerlig, fast film gennem kemiske eller fysiske processer (f.eks. Fordampning af opløsningsmidlet ) . Malinger består sædvanligvis af bindemidler, såsom harpikser , dispersioner eller emulsioner , fyldstoffer , pigmenter , opløsningsmidler og additiver, såsom biocider (konserveringsmidler i dåse).

De tre hovedopgaver for maling er:

  • Beskyttelse (beskyttende effekt, såsom beskyttende belægning med en kombination af primer og topcoat, beskyttende lak ),
  • Dekoration (optisk effekt, bestemt farveeffekt) og
  • Funktion (særlige overfladeegenskaber, ændret elektrisk ledningsevne).

Det anslås, at omkring 28 milliarder liter maling, til en værdi af 92 milliarder amerikanske dollars, blev produceret på verdensplan i 2007 .

etymologi

Oprindelsen af ​​ordet "maling" (eller latinsk lacca ), såvel som italiensk lacca og middelalderlig latinsk laca overført indisk lakkhā , persisk lak og arabisk lakk nåede Europa, er ikke sikker. Sprogforskere følger forklaringen på Manfred Mayrhofer , der i 1950'erne spores i sanskrit ord Laksa ”rød lak” tilbage til indoeuropæiske rod * regi- ”farve, rødme”. Derudover bruges den gamle indiske ráyjati "farve, rødner".

Filologen Karl Lokotsch havde derimod lākṣā i 1927 som helhed med “Marke, Fleck; hundrede tusinde "oversat og tilføjet lak " efter de utallige insekter Cocca ilicis , der forårsager harpiksholdig sekretion gennem deres stik på quercus coccifera "; herfra stammer tallet Lakh "hundrede tusinde". Kluges Etymological Dictionary of the German Language vedtog denne forklaring fra 11. udgave (1934) til 17. udgave (1957), men har fulgt Mayrhofers afledning siden 18. udgave (1960). Dette forhindrede heller ikke Lokotschs fortolkning i at sprede sig i nyere publikationer.

historie

Begyndelser

Tidlige eksempler på brug af maling findes i Kina . Opdagelsen af ​​lakteknologi tilskrives kineserne. For mere end 7500 år siden ( Hemudu -kultur ) brugte de barken af lakketræet som bindemiddel.

Den ældste traditionelle formulering af en lak stammer fra 1100 -tallet og bestod af linolie som bindemiddel og cinnabar som pigment. Fra 1700-tallet opstod de såkaldte lakkedler , som hurtigt erobrede et marked for belægning af en lang række genstande. Som navnet Siederei allerede antyder, blev malingskomponenterne normalt blandet med hinanden ved høje temperaturer.

Start af industriel malingproduktion

Op til begyndelsen af ​​industrialderen blev lak brugt til at forbedre objekternes farve. I industrialderen havde maling i stigende grad en beskyttende funktion for at opretholde værdien af ​​genstande og bygninger. Systemer til industriel maling blev bygget, hvilket gjorde det kedelige manuelle arbejde med penslen overflødigt. Objekter kunne males meget jævnt ved at hælde, rulle og dyppe. I 1882 var der allerede 1105 virksomheder i Tyskland, der producerede maling. I slutningen af ​​1800 -tallet blev mange af de største tyske malingproducenter grundlagt, f.eks. Herberts Lacke, Axalta, tidligere DuPont eller Deutsche Amphibolinwerke . Stærk konkurrence fra udlandet førte endelig til grundlæggelsen af ​​den eksisterende sammenslutning af den tyske maling- og trykfarveindustri i 1900. Det vigtigste brancheblad, Farbe und Lack , blev stiftet i 1893. I 1916 var interessegruppen for tyske tjæremalingfabrikker grundlagt, som fra 1925 blev IG Farben blev omdøbt.

I begyndelsen af ​​det 20. århundrede blev der udviklet nye bindemidler, såsom Laccain (1902) eller Bakelite (1905). I 1913 blev de første laksyntetiske harpikser, dvs. fuldt syntetiserede bindemidler, fremstillet. Disse var phenolharpikser efterfulgt af urinstofharpikser i 1918 og alkydharpikser i 1927. I 1921 blev nitrocelluloselakker brugt for første gang til bilserier. I 1934 blev de første emulsionsmalinger fremstillet på basis af et bindemiddel i form af en dispersion .

Med hensyn til lakspecifik uddannelse blev grundstenen lagt i Krefeld i 1924 med oprettelsen af ​​en lakafdeling på den lokale farve- og efterbehandlingsskole, en del af Niederrhein University of Applied Sciences . De RAL -farver, der stadig er sædvanlige på markedet, blev første gang offentliggjort i 1924.

Udvikling efter Anden Verdenskrig

Den første teknologiske innovation efter Anden Verdenskrig var udviklingen af epoxyharpikser i 1948. Allerede i 1949 blev de første vandbaserede malinger fremstillet. Fra 1952 blev malinger fremstillet på basis af plastisk spredning.

I 1960 blev der foruden det anodiske dip -maleri (ATL), der i 1976 blev erstattet af det katodiske dip -maleri (KTL), introduceret de første silikoneharpikser, og de første applikationer til spolebelægning blev fundet. I 1966 blev det første tyske pulverlakeringsanlæg sat i drift efterfulgt af forskellige opstartsvirksomheder inden for dette område. I 1975 kom de første farveblandingssystemer på markedet.

I den seneste tid er miljøaspektet blevet mere og mere vigtigt. Tidligere (1960–1970) var andelen af ​​organiske opløsningsmidler i maling omkring 50% - 70%, nogle gange blev skadelige opløsningsmidler såsom chlorerede organiske forbindelser eller endda benzen brugt. I 1970'erne og 1980'erne blev de skadelige opløsningsmidler i malingsformuleringer udskiftet, og opløsningsmiddelindholdet blev reduceret. I 1983 forpligtede tyske malingproducenter sig til at reducere flygtige organiske forbindelser og pigmenter, der indeholder tungmetaller, såsom blychromat, i malingformuleringer . I 1985 kom de første emulsionsmaling med lave emissioner og opløsningsmidler med op til 10% organiske opløsningsmidler på markedet. Til sammenligning har naturharpiks, syntetisk harpiks og alkydharpiksmaling et opløsningsmiddelindhold på op til 60%.

I 1996 var den såkaldte pulver-opslæmning vand opslæmmet pulverfarve indført. I 1999 blev malinger med en selvrensende effekt udviklet.

Den aktuelle udvikling skyldes de yderligere reducerede VOC -grænseværdier i overensstemmelse med EU -lovgivningen fra 2007 og 2010 og kravene i REACH og GHS . For at kunden kan se, om det produkt, han har købt, overholder Decopaint -direktivet , skal opløsningsmiddelindholdet - udtrykt som en VOC -værdi i gram per liter - angives på beholderen. Den maksimalt tilladte grænseværdi er også angivet på beholderen og varierer med vandbaserede og opløsningsmiddelbaserede belægningsmaterialer.

Økonomisk betydning

Omkring 28 milliarder liter maling blev produceret på verdensplan i 2007. I forhold til 2002 er der en stigning i produktionen på 4,8%.

De største anvendelsesområder er byggemaling (51% i mængde, 43% i værdi), industrimaling (10% i mængde, 11% i værdi) og pulverlakering (9% i mængde, 7% i værdi). Den vigtige sektor inden for bilindustrien belægninger sammen med fly og andre transportmidler opnår 6% i mængde og 8% i værdi og er dermed nogenlunde på niveau med antikorrosionsbelægninger og træbelægninger. Segmentet med den stærkeste vækst i årene 2002 til 2007 er pulverlakering med ca. 13% vækst.

Omkring 35% af al maling sælges regionalt i Europa , 30% i Asien og 25% i Nordamerika . Resten er ligeligt fordelt mellem Sydamerika og Afrika . Europa og Nordamerika registrerede en stigende andel, mens malingsforbruget faldt i andre dele af verden. Dette kan også ses i per capita forbrug , hvor i Nordamerika med omkring 10 liter maling per indbygger og år og i Europa med 8 liter omkring to gange til fire gange så meget maling der bruges som i andre dele af verden.

Malingsproduktion i Tyskland

Mal udfyldning i dåser

I 2010 var produktionsmængden af ​​maling og lak i Tyskland 2,04 millioner tons, hvilket svarer til en produktionsværdi på 4,26 milliarder €. Dette svarer til en stigning på 4% i mængde eller 7% i værdi i forhold til 2009. Ud over lakker omfatter disse oplysninger også emulsionsmaling . I 2010 tegnede opløsningsmiddelbaserede malinger i Tyskland sig for 24% i mængde (45% i værdi). Opløsningsmiddelfri maling har sammen med pulvermaling og emulsionsmaling en andel på 77% i mængde og 55% i værdi. Der er omkring 250 små og mellemstore malingsproducenter i Tyskland. Nogle af dem er højt specialiserede, og mange af dem arbejder regionalt.

Følgende tabel viser produktionen af ​​maling og lak i Tyskland i 2010.

Stofklasse Årlig produktion i tons Salg i millioner euro Store
Alkydharpiks maling (lufttørring) 65,103 220 opløsningsmiddelbaseret
Alkydharpiks maling (varmetørring) 12.929 47 opløsningsmiddelbaseret
Oliefarver, olielakker 7.179 60 opløsningsmiddelbaseret
Cellulosenitratlakker 16.720 54 opløsningsmiddelbaseret
Bituminøse og tjærebaserede maling 7.157 21 opløsningsmiddelbaseret
Farver baseret på shellak eller lignende 3.320 8. opløsningsmiddelbaseret
Fenol-, urinstof- og melaminharpikslakker 20.231 40 opløsningsmiddelbaseret
Polyester maling 76.242 313 opløsningsmiddelbaseret
Epoxyharpiks maling 66.563 219 opløsningsmiddelbaseret
Polyurethanharpiks maling 59.270 320 opløsningsmiddelbaseret
Lakker af polystyren og polyvinylharpiks 21.906 78 opløsningsmiddelbaseret
Akrylpolymerbaserede maling og lakker 41.357 176 opløsningsmiddelbaseret
Andre farver baseret på syntetiske polymerer 45.236 207 opløsningsmiddelbaseret
Høj fast maling 41.407 144 opløsningsmiddelbaseret
Pulverlakering 63.658 246 opløsningsmiddel og vandfri
Emulsionsmaling (indvendig) 614.784 572 vandig
Emulsionsmaling (udvendigt) 133.898 196 vandig
Primere og belægninger 75.068 138 vandig
Harpiksbundne plaster 141.932 145 vandig
Limfarver og akvareller 24.397 88 vandig
Silikatmaling 29.782 59 vandig
Silikatplaster 43.112 32 vandig
Dispersionsmaling 119.193 305 vandig
Elektroforese og andre vandbaserede malinger 13.656 31 vandig
Vandige phenol-, urinstof- og melaminharpikser 778 4. vandig
Maling og andre fyldstoffer 176.968 128 vandig
Maling af silikoneharpiks 6.815 25. vandig
Plastre i silikoneharpiks 28.201 34 vandig
Andre farver baseret på syntetiske polymerer 77.841 334 vandig
Andre farver baseret på naturlige polymerer 2.295 11 vandig

I 2010 blev der produceret 484.620 tons opløsningsmiddelbaseret og 1.488.720 tons vandbaseret maling og lak. Disse havde en samlet værdi på henholdsvis 1,909 og 2,101 milliarder euro.

Klassifikation

Med de forskellige lakker er forskellige muligheder for klassificering almindelige.

Malinger klassificeres efter formulerings- eller forarbejder aspekter, såsom typen af bindemiddel (eksempel: olie maling ), type opløsningsmiddel (eksempel: spirit malinger ), tørremetode (lufttørring varmetørring eller som indbrænding maling ) eller område anvendelse (eksempel: bilmaling ).

Underinddelingen i henhold til overfladeegenskaber deler maling efter overfladens udseende. Typen af formulering kan producere kedelig mat (som soft-feel overflader i bilindustrien indvendige) til højglans (for klaver lakker ) overflader. Afhængig af formuleringstypen kan der på samme måde fremstilles lakker, der er glatte til meget strukturerede, det vil sige hammerlak og lak, der er revnet, eller lakker, der forårsager krympning.

Traditionelle lakker er fremstillet af planter, af harpikser som kopal og kolofonium . Skallak fra sekreterne fra en asiatisk luseart. I asiatisk lak er kinesisk lak , den kinesiske lak og den japanske lakskunst fra sårets saft af lakstræ med tilsætning af vermilion eller carbon black produceret i de klassiske malingfarver rød og sort.

Malinger klassificeres undertiden efter særlige egenskaber (mere eller mindre vilkårligt). En klar lak er en klar lak, der ikke indeholder nogen farve pigmenter . Spændingslak spænder papir og stof, når det tørrer, styrker og imprægnerer dem. Dipmaling er en maling, der påføres ved at dyppe emnet ned i malingen (se anodisk og katodisk dipmaling ). Effektmaling viser et såkaldt flop , dvs. en ændring i lysstyrke eller farve , afhængigt af synsretningen og belysningen .

Flere specielle belægninger giver f.eks. Akrylmaling , alkydharpiksmaling , violinlak , japansk lak , vinmaling , ledende blæk , UV-hærdende fotoresist til fremstilling af printkort, neglelak , nitrocelluloselak , pulverlakering, tætningsvoks , lak ( klaver), beskyttelseslak, silikoneharpiksmaling , varmebestandig Alulack til ovnsrør, frigivelsesmidler og spray repræsenterer.

sammensætning

En maling består af flygtige opløsningsmidler og ikke-flygtige komponenter. Opløsningsmidlet (den flygtige komponent) fordamper under tørringsprocessen, mens de ikke-flygtige komponenter klæber til det malede objekt som en glat film. De ikke-flygtige komponenter er bindemidler , pigmenter, olier, harpikser, fyldstoffer og additiver. Bindemidlet sikrer en god, ensartet suspension med pigmenter og opløsningsmidler i malingen, er ansvarlig for en optimal tørringsproces (ingen blærer) og for glansen efter tørring. Det væsentlige grundlag for en maling er bindemidlet og opløsningsmidlet. Pigmenter er ikke en nødvendig komponent i en maling. Der er også pigmentfrie klare frakker og opløsningsmiddelfri pulverlakeringer. En maling skal være holdbar og ikke skrælle af overfladen. Lakken danner et solidt lag på underlaget. Hvis overfladen er forurenet, er der ingen god binding mellem underlaget og malingen i tilfælde af mekaniske belastninger eller miljøpåvirkninger. I mange tilfælde skyldes afskalning af en maling dårlig rengøring, affedtning eller rustfjernelse af de malede materialer.

ringbind

Betegnelsen bindemiddel bruges ofte kun til den filmdannende del (filmdannende middel ); strengt taget skal den ikke-flygtige del af tilsætningsstofferne også inkluderes, da dette ikke er en del af den integrerede fase (pigmenter og fyldstoffer) .

Dåse i en 2K klar lak. Før brug tilsættes hærderen til lakken ved at trække i pennen og blandes ved at ryste.

Moderne bindemidler ( polymerer ) tilbydes som en dispersion i en vandig opløsning eller opløses i et opløsningsmiddel som et enkomponentsystem (1K maling). I tokomponentsystemer (2K-maling) består bindemidlet af syntetisk harpiks og hærder. Disse opbevares separat. De to komponenter blandes kort før forarbejdning. De reagerer kemisk og hærder (uden tørring), hvis de ikke indeholder opløsningsmidler. I de fleste 2K -systemer finder både hærde- og tørringsprocesser sted. Traditionelle bindemidler i olielakker omfatter naturlige harpikser samt olier ( oliemaling ) og plantekomponenter ( kinesisk lak, japansk lak). Hvis bindemidlet ikke er i flydende form, kræves et opløsningsmiddel, der er i stand til at opløse bindemidlet, som en yderligere komponent. Opløsningsmidler i fysisk tørrende maling skal være farveløse, bør ikke have en negativ indvirkning på bindemidlet og skal fordampe uden at efterlade rester. Da de fleste opløsningsmidler til maling er organiske opløsningsmidler, hvoraf nogle er giftige eller brandfarlige, er der en stigende tendens til opløsningsmiddelfri systemer, dvs. pulvermaling eller suspensioner af malingpartikler i vand. En anden mulighed for at arbejde uden opløsningsmiddel (emissionsfri) er at bruge strålingshærdende laksystemer ( strålingshærdning ). Med denne teknologi fungerer en monomer som et "opløsningsmiddel", som polymeriseres i malingsfilmen under hærdning. Det er et bindemiddel med lav molekylvægt med lavt damptryk, som hærder kemisk via UV-inducerede processer (inden for brøkdele af et sekund). En UV højtydende lampe bruges normalt som strålingskilde.

Hvis bindemidlets naturlige gennemsigtighed (nogle gange med en gul farvetone ) skal ændres, tilføjes pigmenter . Bindemidlet fungerer som en matrix for pigmenterne og indlejrer dem i en fast binding.

Efter at malingen er påført og tørret, danner filmdannere et sammenhængende lag (filmen) med gode kemiske og mekaniske (hårdhed) egenskaber. Filmdannerne ændres til højmolekylære forbindelser under hærdningsprocessen. Lavmolekylære filmdannere er f.eks. Nitrocellulose , vinylchlorid-vinylacetatcopolymerer, filmformere med høj molekylvægt er f.eks. Umættede polyesterharpikser og epoxyharpikser. Filmdannere af fysisk tørrende maling (såsom chloreret gummi, vinylpolymerer, styren-butadien-copolymerer, silikoner) viser ingen kemisk reaktion mellem de makromolekylære stoffer under tørringsprocessen ( fordampning af opløsningsmidlet). Disse belægninger kan hæves igen og delvist opløses af et opløsningsmiddel. Tværbindende filmdannere (umættede polyesterharpikser , acrylsyreestere , epoxyharpikser , alkydharpikser eller polyesterharpikser) kan for eksempel tværbinde med phenol- eller melaminharpikser og kan ikke opløses med et opløsningsmiddel, efter at malingen er tørret. Lakbelægningerne viser kun en meget svag hævningsevne under påvirkning af opløsningsmidler. Der skelnes mellem naturlige harpikser ( kolofonium , dammar ) og syntetiske harpikser. Harpikser er vigtige for bedre vedhæftning til underlaget og glans af lak.

Hærdende olier

Oljemaling indeholder hærdende vegetabilske olier , som noget upræcist omtales som " tørring " af olier.

Hærdningen er baseret på en kemisk reaktion af oxygenet i luften med de umættede fedtsyrer , hvilket fører til en tværbinding af molekylerne; for linolie fremstilles linoxin . Såkaldte siccative (ofte kobolt naphthenat) fremmer radikale netværk. Lejlighedsvis tilsættes naturlige ( terpentin , appelsinskalolie ) eller syntetiske opløsningsmidler (1,4 - polybutadienolier). Stivelsen af ​​farven finder kun sted, når der anvendes et opløsningsmiddel, også delvist ved tørring . Afhængig af den anvendte vegetabilske olie har oliefarver en tendens til at gulne. Hyppig kontakt med vand fører til hydrolyse af esterbindinger, hvilket reducerer holdbarheden, især af oliemaling med vandbaserede opløsningsmidler, og fører til en udvaskningseffekt på malede overflader. Tørretiden er normalt længere end med konventionelle malinger. Linolie maling bruges også til grundning af det anvendte konstruktionsstål .

Oliemaling med blanding af harpikser kaldes lak . Hvis der tilsættes pigmenter udover harpikser , opnås en olielak eller naturlig harpikslak . Olielakker har været kendt i Kina i over 2000 år og bruges stadig (undertiden med syntetiske bindemidler). Andelen af ​​opløsningsmidler kan være op til 60 procent, men malinger emulgeret med vand produceres nu også.

Cellulosederivater

Celluloseesterne bør i første omgang nævnes. Cellulosanitrater ( nitrocellulose ) har været kendt til malingsformål siden 1855 (Parkes). Det var først omkring 1880, at det blev erkendt, at opløsningsmidler som ethylacetat var velegnede, at der blev produceret større mængder. Så omkring 1920 kom det tekniske gennembrud for cellulosennitrater inden for maling i bilproduktion. I modsætning til olielakker, som krævede en lang tørretid på grund af iltet i luften, satte nitrocelluloselakker sig hurtigt. Fra 1930 blev nitrocelluloselakker blandet med alkydharpikser. Med dette lakbindemiddel kunne metal, træ og stof nu lakeres. Dagens anvendelsesområder for nitrocelluloselakker er: møbellak, metallak, folielak, tekstil- og læderlak, neglelak. I 2007 blev der produceret 27.000 tons nitrocelluloselakker i Forbundsrepublikken Tyskland. Celluloseacetat , der anvendes i opløsninger, fx som en elektrisk isolerende lak, også vinder betydning.

Sukkerderivater

Sukkerarter som mono- eller disaccharider er egnede som polyhydroxyforbindelser som udgangsmaterialer til fremstilling af maling. Ved omsætning af saccharider med ethylenoxid eller propylenoxid , polyoler opnås der kan være kondenseret med andre bestanddele, såsom urinstof eller formaldehyd . Ved at oxidere saccharider kan organiske syrer opnås, som igen kan omdannes til polyestere . Af særlig betydning er forbindelser dannet ved at vedhæfte vinyl - acrylat eller - methylacrylatgrupper til sacchariderne. Dette bruges til at producere dispersioner som bindemidler til maling, såsom træmaling, andelen af ​​vedvarende råvarer i disse malinger er over 60%. Vandbaserede alkydharpikser baseret på saccharose og fedtsyremethylestere kan nu også med succes syntetiseres. Isosorbid kan syntetiseres fra glucose via sorbitol , som bruges som byggesten til pulverlakering.

Alkyd harpikser

Alkydharpiksmaling til belægning af træ / metal

Tørretiden for oliefarver var blevet et vigtigt kriterium i den industrielle masseproduktion af køkkenmaskiner og smådele. Hurtigtørrende maling var også nødvendig i boligbyggeri. Med udviklingen af ​​alkydharpiksmaling omkring 1930 blev der fundet en meget god film -former.

På det tidspunkt bestod alkydharpikser for det meste af en dicarboxylsyre ( phthalsyre ), en polyalkohol (for det meste glycerin ) samt linolie og sojaolie. Fra 1945 blev der også produceret blandede alkydharpikser med styren. Disse copolymerer viste hurtigere tørring, højere vejrbestandighed, større overfladehårdhed og mindre gulning. Alkydharpikser kan kombineres med mange andre filmdannende midler - såsom phenolharpikser, nitrocellulose eller epoxyharpikser. En anden ændring er acrylerede alkydharpikser, dvs. copolymerer med acrylsyreestere og urethan-modificerede alkydharpikser, der er kendetegnet ved større hårdhed og større modstandsdygtighed over for kemikalier.

Alkydharpikslakker indeholder syntetiske harpikser som bindemidler, hvorfor de også kaldes syntetiske harpikslakker. På grund af deres relativt høje opløsningsmiddelindhold har de også en negativ indvirkning på miljø og sundhed. Alkydharpiksmaling er velegnet til træ og metal både indendørs og udendørs.

Polyacrylater

Dispersionslakker (akryl- eller vandbaserede lakker) består af vandfortyndbare plastdispersioner baseret på polymeriserede acrylsyreestere . Andelen af ​​organiske opløsningsmidler på op til ti procent er meget lav. Dispersionsmaling er velegnet til belægning af en lang række forskellige overflader, både indendørs og udendørs.

Epoxyharpikser

Epoxyharpiksmaling består ofte af 2-komponent (2K) systemer, der blandes før maling. Malingen skal påføres hurtigt efter blanding af komponenterne, da påføringsperioden (“levetid”) er kort. Epoxyharpikser er polyaddukter af epichlorhydrin med bisphenol A . Disse er tværbundet med en hærder. Ved stuetemperatur er hærdningstiderne omkring tolv timer, ved 120 ° C omkring 30 minutter. I kombination med aminoharpikser kan epoxyharpikser også bruges som brændeovn . I denne proces består bindemidlet kun af en komponent. Temperaturer omkring 160 til 200 ° C bruges her.

Polyurethaner

Enkelt- eller flerkomponentmaling (reaktionsmaling) består af en eller flere komponenter, der reagerer med luften efter påføring eller med hinanden, efter at den er blevet blandet. Dette inkluderer polyurethan (PUR) maling. Da de har et meget højt indhold af opløsningsmidler og isocyanater , er de skadelige for miljøet og sundheden. På grund af deres høje modstandsdygtighed bruges de i den kommercielle sektor til tætning af parketgulve og møbler.

Pigmenter

Pigmenter dækker det belagte materiale og er afgørende for farveindtrykket. Pigmenter sikrer også, at malingen er mere modstandsdygtig over for korrosion fra UV -stråling. Partiklernes gennemsnitlige kornstørrelse er afgørende for farveindtrykket og farvestyrken. Jo mindre kornstørrelse, jo højere farvestyrke. Partikeldiameteren skal helst være mellem 0,1 og 2,0 um.

Det vigtigste pigment til maling er det hvide pigment titandioxid . Omkring 2,4 millioner tons af dette pigment blev brugt til belægninger verden over i 2008. Malingsindustrien (herunder emulsionsmaling ) er det vigtigste anvendelsesområde for titandioxid. Meget vigtige farvede uorganiske pigmenter er jernoxiderne (185.000 tons til malingindustrien, 1989): Fe 2 O 3 (rød), Fe 3 O 4 (sort), FeOOH (gul).

En anden vigtig klasse af uorganiske pigmenter til malingindustrien er bly-molybdatpigmenter med en ændret sammensætning af Pb (Cr, S, Mo) O 4 . Den gule blychromat PbCrO 4 (sundhedsskadelige, giftige, muligvis kræftfremkaldende uden lak binding) med høj opacitet og farve styrke, god termisk stabilitet tilhørte denne kategori, og blev stadig brugt i lakindustrien i halvfemserne. Blymolybdatpigmenter er giftige, men der er ingen fare i den tørrede maling. Det årlige forbrug af denne stofklasse i 1988 var 130.000 tons.

Andre vigtige uorganiske pigmenter er Cr 2 O 3 (grøn farve, 20.000 tons til malingsindustrien i 1988), ultramarine pigmenter (blå, rød og grøn farve, 30.000 tons om året til malingindustrien i 1988), jernblå pigmenter (sammensætning : M (I) Fe (III) (CN) 6 , 50.000 tons til malingsindustrien i 1988), perlemorsfarvede pigmenter (tynde interferenslag, f.eks. Fremstillet af TiO 2 på glimmer eller andre trombocytformede substrater, med andre oxider, farver: sort, guld, blågrå, sølv).

Mange organiske pigmenter bruges også i malingindustrien. Organiske pigmenter har ofte højere lysabsorption, større farvestyrke og lavere skjulekraft end uorganiske pigmenter. Blandinger af uorganiske og organiske pigmenter bruges til at afbalancere virkningerne. De vigtigste organiske pigmentgrupper er azopigmenter og kobberphthalocyaninpigmenter . Vigtige repræsentanter for gule nuancer er f.eks. CI Pigment Yellow 1 (Hansa-Gelb G, et meget gammelt organisk pigment, der anvendes i maling, 1910) og CI Pigment Yellow 74. Vigtige blå og grønne pigmenter er varianter af kobberphthalocyanin (blå : CI Pigment Blue 15: 1 til 15: 6, grøn: CI Pigment Green 7 og 36).

Fyldstoffer

Ofte anvendte fyldstoffer er calciumcarbonat (kridt), bariumsulfat (tung spar) og kaolin . Du sænker formuleringsomkostningerne ved delvis at udskifte pigmenter. Derudover tjener de til at indstille graden af ​​glans, en defineret overfladestruktur og forbedring af de mekaniske egenskaber.

Hjælpematerialer

Tilsætningsstoffer eller hjælpestoffer ændrer malingfilmens egenskaber, såsom holdbarhed (biocider, antimikrobielle tilsætningsstoffer, der styrer væksten af ​​mikroorganismer i vandige væsker eller ødelæggelse af tørfilm) eller forarbejdbarheden (befugtnings- og dispergeringshjælpemidler, siccative , antioxidanter) . Hærdning af acceleratorer fører til hurtigere hærdning af malingsfilmen. Blødgørere reducerer bindemidlets blødgørende rækkevidde og sikrer bedre elasticitet af malingsfilmene. Et eksempel på en vigtig blødgører er dioctylphthalat . Biocidholdige stoffer (formaldehydfrigivere eller isothiazolinoner) forhindrer maling i at blive ubrugelig af mikroorganismer.

Tilsætningsstoffer øger holdbarheden og gør behandlingen lettere. De bevarer, sikrer filmdannelse eller en vis elasticitet eller blødhed, forhindrer "huddannelse" i beholderen (dåse, gryde) og frembringer en vis viskositet, der gør malingen drypfri eller fremskynder tørring (siccative). Konserveringsmidler (konserveringsmidler i dåse), der kræves til maling og glasurer, der kan fortyndes i vand, er biocidholdige stoffer, der skal forhindre, at malingen i beholderen bliver ubrugelig på grund af mikroorganismer. Normalt anvendes formaldehydfrigivere eller isothiazolinoner . Der er mærkningskrav for konserveringsmidler både i henhold til CLP-forordningen (koncentrationsafhængig) og under forordningen om biocidholdige produkter ( uafhængig af koncentration). Der er også retningslinjer inden for branchen.

opløsningsmiddel

I modsætning til andre malingskomponenter er opløsningsmidler ikke en del af det producerede malingslag. De bruges primært til at justere malingens egenskaber under belægningsprocessen og filmdannelsen. Organiske opløsningsmidler fortrænges i stigende grad af vand som opløsningsmiddel. Konventionelt formulerede malingssystemer indeholder 45 til 65% opløsningsmidler. De mere moderne stærke malinger indeholder 3 til 25% organiske opløsningsmidler, afhængigt af anvendelsen. Selv vandbaseret maling indeholder omkring 10% organiske opløsningsmidler, der bruges der som såkaldte co-opløsningsmidler. Siden 2010 er de maksimalt tilladte værdier for opløsningsmidler i maling blevet reguleret i ChemVOCFarb -forordningen og skal deklareres. Det er udsat for maling og lak, der bruges i byggeriet, med undtagelse af broer og svømmebassiner eller i køretøjssektoren, med undtagelse af jernbanekøretøjer og fly. Opløsningsmiddelfri systemer er f.eks. Pulverlakeringer eller systemer, der kun indeholder reaktive fortyndere . Dette forstås at betyde stoffer, der fungerer som opløsningsmidler, men krydsbinder med bindemidlerne. Så de slippes ikke ud i miljøet, når malingen er hærdet.

Opløsningsmidler forbedrer befugtningsadfærden ved at sænke malings overfladespænding . Ved at sænke viskositeten kan malingsmaterialet justeres til de flowegenskaber, der kræves til behandling, såsom sprøjtning eller børstning . Da opløsningsmiddelblandinger mest bruges, er det muligt at kontrollere adfærden under filmdannelse ved at vælge de enkelte opløsningsmidler i henhold til deres fordampningsadfærd .

Malingsopløsningsmidler opdeles i aktive opløsningsmidler (opløser filmdanneren uden hjælpemidler), latente opløsningsmidler (opløser filmdanneren kun i kombination med aktive opløsningsmidler eller ikke -opløsningsmidler) og ikke -opløsningsmidler. Denne underinddeling foretages separat for hvert bindemiddel. Der skelnes også efter fordampningsadfærden, hvorved den klassiske klassificering i lav-, mellem- og højkedler for det meste erstattes af fordampningsnummeret VZ. Dette angiver fordampningstiden baseret på diethylether (VZ = 1). Der skelnes mellem flygtige (<10), mellemflygtige (10 til 35), lave flygtige (35 til 50) og meget lave flygtige (> 50) opløsningsmidler.

Ved formulering af maling anvendes kombinationer af opløsningsmidler med lav, medium og lav flygtighed. De meget flygtige opløsningsmidler bruges til hurtig tørring, de mellemflygtige opløsningsmidler til bedre afgasning, opløsningerne med lav flygtighed forbedrer belægningens udjævning og glans . Det mindst flygtige opløsningsmiddel skal være et reelt opløsningsmiddel til det anvendte bindemiddel, ellers er der risiko for, at der dannes kratere og pletter .

De vigtigste malingsopløsningsmidler tilhører stofgrupperne alifatiske , cycloalifatiske og aromatiske kulbrinter , alkoholer , glycoler , glycolethere , ketoner og estere . Uden for Europa bruges der stadig terpenkulbrinter og chlorerede kulbrinter . Anvendelsen af ​​naturlige opløsningsmidler, citrusterpener, terpentinolie og lærkebalsam er for det meste begrænset til naturlig harpiks og olielakker.

Da enkelte stoffer er n-hexan , white spirit og cyclohexan i alifatisk og xylen , og solventnafta kan nævnes de aromatiske kulbrinter. De vigtigste alkoholer er propanol , n-butanol og isobutanol . Vigtige glycolethere er butylglycol , butyldiglycol , ethylenglycol og diethylglycol vigtige estere er butylacetat , ethylacetat og 2-butoxyethanolacetat . Butanon og acetone er hyppigt anvendte ketoner.

Maling produktion

Store malingsvirksomheder producerer ofte selv udgangsmaterialerne som alkyd og akrylharpikser. Malingsfabrikker har også brug for pigmenter med den passende kornstørrelse, farvefasthed og andre produkter fra den kemiske industri. Produktionen af ​​lak omfatter ensartet introduktion og befugtning af pigmenterne i bindemiddelsystemet. En simpel dispersion ved omrøring er ikke tilstrækkelig til mange anvendelser. Mange pigmenter kan kun bruges i visse bindemiddelsystemer. Mange apparater bruges af malingproducenter til at sikre, at pigmenter og malingbindemidler blandes korrekt. Følgende er vigtige: højhastighedsomrørere, opløsere, æltere, tragtmøller, valsemaskiner, kuglemøller, omrørerfræsere.

Nogle gange indeholder maling stadig uønskede grove partikler, der skal adskilles. Vibrerende sigter , patronfiltre filtre , plade filtre og centrifuger anvendes i denne proces .

Belægningsproces

Ifølge DIN EN 971-1: 1996-09 skal en applikation bestående af flere lag maling opfylde flere opgaver:

  • Det første lag, der skal påføres (primer coat), bør være en vedhæftningsfremmende faktor, der muliggør egenskaber som beskyttelse mod korrosion i metaller og / eller dækker den grimme overflade.
  • Mellemlaget kaldes fyldstof, det indeholder et større antal pigmenter og kan derfor påføres i et tykkere lag for at udjævne mindre ujævnheder.
  • Farvelaget (vandbaseret maling, ensfarvet maling eller metallisk maling (opløsningsmiddelmaling))
  • Det øverste lag, det øverste lag, skal være et klart lag, der giver glans, hårdhed, vejrbestandighed, lysmodstand og farvefasthed af farvelaget.

Stryg og rul

Til husholdningsbrug påføres lakken med en pensel, dispersionen af ​​akrylharpiks til vægmaling med en rulle.

Sprøjt og sprøjt

De mest almindelige anvendelsesformer i malingindustrien er sprøjtning og sprøjtning. Trykforstøvere bruges til sprøjtning, som påfører malingen ved hjælp af en kompressor ved lavt tryk (0,5-0,7 bar), højt tryk (1-8 bar) eller airless proces (60-250 bar).

Dip maleri

Et emne er nedsænket i malingen. Ved elektroaflejringsmaling påføres et elektrisk felt på 50–300 V i en malingsopløsning med egnede filmdannere, og emnet tilsluttes som jordforbindelse . Elektrodeponeringsbelægningen blev udviklet af Ford som en anodisk dip -belægning til fremstilling af en beskyttende belægning til biler og bruges som en katodisk dip -belægning i hele bilindustrien.

Elektrostatiske sprayprocesser

Denne proces anvender et elektrostatisk højspændingsfelt på 80 til 150 kV. Roterende maling forstøver (højhastigheds roterende forstøver) bruges ofte.

Pigmenterede bindemiddelpulvere bruges til opløsningsmiddelfri pulverlakering. Processen blev introduceret i malingindustrien i 1965. I pulverlakeringer og andre malinger indføres ioniske stoffer ( natriumdodecylsulfat ) i filmdanneren (ofte epoxyharpiks) med en elektrisk ladning.

Pulverlakeringer kan oplades elektrisk ved hjælp af en højspændingselektrode. Anvendelse af en elektrostatisk primer til materialer som f.eks. Plast eller metaller reducerer mængden af ​​maling, der bruges ved sprøjtning af maling, betydeligt. Denne proces foregår fuldautomatisk med robotter.

Coil belægning

I spolebelægning er en metalstrimmel kontinuerligt belagt med maling mellem rullerne. Den malede metalstrimmel løber derefter over en ovnzone, hvorved malingen hærder. Det har været brugt i USA siden 1957 og i Tyskland siden 1960. Coilcoating -processen har etableret sig på meget kort tid til belægning af alle hvide husholdningsapparater (vaskemaskiner, køleskabe, tørretumblere). Malingsforbruget er reduceret betydeligt gennem moderne processer.

ekstra

Maletest

Talrige test udføres på våd maling og færdige malingslag. Følgende er en liste over malingsrelevante testprocedurer / test.

Test på våd maling (leveringsformular)

Test på færdige malingslag

anvendelsesområder

Malinger bruges overalt, hvor overflader er permanent udsat for ydre påvirkninger som f.eks. Forvitring, mekanisk brug og andre og skal beskyttes mod dem. I mange tilfælde blev lak også brugt inden for kunst og håndværk til farvedesign af overflader, dvs. i maleri , lakskæring og lakmaling . Kina var udgangspunktet for denne udvikling . Verdens eneste museum for lak kunst er i Münster .

Tabletter kan dækkes med lakker, der er giftfri for mennesker for at kontrollere frigivelsen af ​​de aktive stoffer eller for at beskytte dem ( filmovertrukne tabletter ).

Hvis træ er belagt med lak, kan fugt, der har trængt ind i træet på grund af mulige skader eller spændingsrevner, ikke længere fordampe gennem den ellers vanddampstætte film. Træet svulmer op og fører til yderligere spændingsrevner og til nedbrydning af træet. Træ til udendørs brug er derfor mere tilbøjeligt til at blive olieret, hvilket også skaber en vandafvisende overflade, der ikke er vanddampsikker. Desuden forsøger konstruktiv træbeskyttelse (undgåelse af sprinkling, skrå overflader, hvorfra vand kan løbe af) at lede vandet væk fra træet.

Inden for metalcoating er hovedanvendelsesområdet for malingssystemer inden for korrosionsbeskyttelse. Uden en tilstrækkelig belægning (f.eks. Med rustbeskyttende primer og topcoating) ville de mest almindelige metaller (kulstofstål) blive angrebet (oxideret) i fugtigt klima og dermed begrænset i deres egenskaber på grund af korrosionsfænomener.

Plastbelægningen er generelt et 1 eller 2-lags malingssystem med en primer (primer) og topcoat eller bare en topcoating (enten farvet eller gennemsigtig). En 3-lags struktur er påkrævet, så snart mellemlaget (farvet grundlak) alene ikke kan sikre vedhæftning til substratet eller farven eller effekten kræver et farvet primerlag.

Også i maletøjet finder sådanne belægningsprocesser sted.

Malingsproducent

Malingsproducentindustrien beskæftiger mange mennesker, og virksomhederne er spredt over hele Tyskland. Ikke desto mindre bliver de virksomheder, der er aktive inden for malingproduktion, næppe bemærket af offentligheden. Følgende er en liste over malingproducenter fra Tyskland og i udlandet.

Malingsproducent fra Tyskland

Malingsproducenter fra udlandet

litteratur

  • H. Kittel: Lærebog i maling og belægninger. Bind 6 (-10), S. Hirzel Verlag, Stuttgart 2008, ISBN 978-3-7776-1016-0 .
  • Paolo Nanetti: Lak til begyndere. Vincentz Verlag, Hannover 2008, ISBN 978-3-86630-847-3 .
  • Paolo Nanetti: Belægninger af råvarer. Vincentz forlag; Hannover 2000, ISBN 3-87870-560-3 .
  • Paolo Nanetti: Lak fra A til Z. Vincentz Verlag; Hannover 2004, ISBN 3-87870-787-8 .
  • T. Brock, M. Groteklaes, P. Mischke: Lærebog i maleteknologi . 2. udgave; Vincentz forlag; 2000, ISBN 3-87870-569-7 .
  • A. Goldschmidt, H. Streitberger: BASF Handbook Painting Technology. Vincentz forlag; Hannover 2002, ISBN 3-87870-324-4 .
  • B. Müller, U. Poth: Malingsformulering og malingopskrift: Lærebogen til træning og øvelse. Vincentz netværk; 2006, ISBN 3-87870-170-5 .
  • Maling. I: Ullmanns Encyclopedia of Technical Chemistry . 4. udgave. Bind 15, s. 592-700.
  • Malinger og belægninger. I: Ullmanns Encyclopedia of Technical Chemistry. 5. udgave. Bind 18.
  • Malinger. I: Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. 5. udgave. Bind 18, Wiley-Interscience, Hoboken, NJ 2006, ISBN 0-471-48505-5 .
  • Hermann Römpp: Römpp Lexicon maling og trykfarver. Thieme, Stuttgart 1998, ISBN 3-13-776001-1 .
  • Claudia Borchard-Tuch: Så malingen bliver ved. I: Kemi i vor tid. Bind 38, 2004, s. 209-211.
  • Dieter Gräf: "Lacke", Natural Science Practice (PdN) - Kemi. Født i 1995, Aulis Verlag , s. 25–31.
  • St. Friebel, C. Philipp, O. Deppe: Fra marken til skoven - Hvordan vegetabilske olier og sukker bliver til trælakker. I: Praksis i naturvidenskab - Kemi. Nr. 6/60, Aulis Verlag 2011, s. 12-20.
  • Markus Lake: Overflade teknologi i plastforarbejdning. Carl Hanser Verlag, München 2009, ISBN 978-3-446-41849-3 .

Weblinks

Commons : Paint  - samling af billeder, videoer og lydfiler

Individuelle beviser

  1. ↑ a b c d C. Bangert; Stigende konsolideret, men temmelig forskelligartet; European Coatings Journal 12/2008, s. 13ff.
  2. ^ Friedrich Kluge , Alfred Götze : Etymologisk ordbog over det tyske sprog . 20. udgave. Redigeret af Walther Mitzka . De Gruyter, Berlin / New York 1967; Genoptryk (“21. uændrede udgave”) ibid 1975, ISBN 3-11-005709-3 , s. 417.
  3. ↑ Manfred Mayrhofer: Old Indian Laksa. Etymologiens metoder. I: Journal of the German Oriental Society. Bind 105, 1955, s. 175-183. Se også Walter Porzig: Strukturen i det indoeuropæiske sprogområde. Heidelberg 1954, s. 184.
  4. ^ Friedrich Kluge: Etymologisk ordbog over det tyske sprog. 25. udgave. 2011, sv maling
  5. ↑ Karl Lokotsch: etymologiske ordbog over europæiske ord orientalsk oprindelse. Heidelberg 1927, nr. 1295, (digitaliseret version)
  6. ^ Friedrich Kluge: Etymologisk ordbog over det tyske sprog. 11. udgave. 1934 til 25. udgave 2011, alle sv Mangler
  7. ↑ a b c d e f g h i j Kay Dohnke: Malingshistorien . 100 års farve mellem beskyttelse, skønhed og miljø. München, Hamborg 2000, s.82.
  8. ↑ a b c d e f g h i j k l maling. I: Ullmanns Encyclopedia of Technical Chemistry. 4. udgave. Bind 15, s. 592-719.
  9. ↑ a b c Produktionsstatistik for maling og lak i Tyskland i 2010 . I: maling og lak . Vincentz Network, juni 2011, ISSN  0014-7699 , s. 10 .
  10. ^ H. Kittel: Lærebog i maling og belægninger. Bind 6 (- 10), s. 1-25, Hirzel Verlag, Stuttgart 2008.
  11. ^ A. Goldschmidt, H. Streitberger: BASF håndbog malingsteknologi . Vincentz Network, Hannover 2002, ISBN 3-87870-324-4 .
  12. ^ A b c d R. Lambourne, T. Strivens: Maling og overfladebelægninger. 2. udgave. Woodhead, 1999, ISBN 1-85573-348-X , s. 29, 334f. og 369.
  13. ^ R. Newman, WS Taft, JW Mayer, D. Stulik, PI Kuniholm: Videnskaben om maleri. Springer, New York 2000, ISBN 0-387-98722-3 .
  14. ↑ Definition af olielak , s. 4, produktark fra Werder -malingsfabrikken
  15. ↑ Undersøgelse foretaget af TZ Minerals International på www.tradingmarkets.com ( Memento fra 27. august 2009 i internetarkivet )
  16. ↑ a b c d Malinger og belægninger. I: Ullmanns Encyclopedia of Technical Chemistry. 5. udgave. Bind 15, s. 456-458.
  17. ^ H. Kittel: Lærebog i maling og belægninger. Bind 5, Hirzel Verlag, Stuttgart 2008, s. 244 ff.
  18. ↑ Behandlede varer. Hentet 22. februar 2017 .
  19. ^ VdL -retningslinjer. Hentet 30. november 2018 .
  20. ↑ ChemVOCFarb regulering
  21. ↑ Hvad dækkes af ChemVOCFarbV?
  22. ↑ Ny metode til priming -teknologi. I: Automotive Technology . 9/1964, s. 339.
  23. ↑ Winnacker: Küchler Chemical Technology. 5. udgave. Bind 7.
  24. ↑ Markus Lake: Overflade teknologi i plastforarbejdning. Carl Hanser Verlag, München 2009, ISBN 978-3-446-41849-3 , s. 97.