Водоразбавляемые промышленные краски преимущества и недостатки

Постоянное ужесточение законодательства по охране окружающей среды привело к значительному вытеснению в последние годы традиционных красок на органических растворителях более экологически чистыми – водорастворимыми красками.

В 1999 году появилась директива Евросоюза, предписывающая в интересах защиты окружающей среды снизить выбросы органических летучих соединений везде, где это возможно, всеми доступными способами. В частности, в этих целях было решено заменить в автомобильных ЛКМ органические растворители водой. Все вновь вводимые в строй ремонтные станции с 2004 года должны были работать только водоразбавимыми красками, а с 1 января 2007 года вступила в действие Европейская директива 2004 / 42 / EC по VOC, согласно которой запрещено использование базовых покрытий, содержащих органические растворители. Все остальные лакокрасочные материалы — грунты, наполнители и лаки — должны иметь содержание органических растворителей в пределах, указанных директивой. Также с ноября 2007 года производство органоразбавляемых базовых красок в Европе было полностью прекращено.

Хотя водоразбавляемые системы применялись и раньше, принятие законов в ряде стран привело к увеличению их использования с целью уменьшения загрязнения воздушной среды растворителями. Этому требованию отвечают кроме упомянутых еще три вида прогрессивных лакокрасочных материалов с высоким сухим остатком, радиационно отверждаемые и порошковые. Для того, чтобы заменить органические растворители на воду, необходимо изменить состав пленкообразователя в сторону увеличения его гидрофильности за счет введения в его структуру групп, обеспечивающих водорастворимость, применения ПАВ или обоих факторов. В таких системах полимер может находиться либо в растворе, либо в виде дисперсии. Использование воды в качестве растворителя или разбавителя увеличивает время сушки и может вызвать необходимость в регулировании влажности распылительной камеры. Кроме того, из за более высокой теплоты испарения воды при горячей сушке требуются большие затраты энергии. Если после отверждения гидрофильные группы не разрушатся или не дезактивируются, повышенная чувствительность готового покрытия к воде создает в ряде случаев проблемы. Несмотря на указанные недостатки, замена органических растворителей водой повышает безопасность для потребителя как с точки зрения пожароопасности, так и токсичности, уменьшает или устраняет опасность загрязнения окружающей среды летучими веществами при сушке. Эти преимущества могут перевесить приведенные недостатки. Электроосаждаемые лакокрасочные материалы представляют собой особый класс водоразбавляемых систем.

Большинство водорастворимых композиций содержит определенное количество смешиваемых с водой органических растворителей, которые необходимо было использовать при синтезе смолы еще до введения воды. Их присутствие не вызывает сильного загрязнения окружающей среды, и содержание в атмосфере летучих компонентов не превышает установленных норм, вместе с тем они позволяют регулировать такие свойства композиций, как стабильность, способность к высыханию и реологию. В состав дисперсионных композиций также может входить органический растворитель для облегчения коалесценции. Присутствие смешиваемых с водой растворителей может также способствовать эмульгированию в дисперсных системах, как это хорошо известно в так называемых «микроэмульсиях».

Россия не стремится быстро осваивать новые технологии, тем не менее, от них все равно никуда не деться – конкуренция обязывает. Параллельно с внедрением вслед за Европой норм экологической безопасности все более популярными становятся материалы, их удовлетворяющие. И если пока российские сервисмены ведут беседы об экономической целесообразности водоразбавляемых эмалей, то в скором времени такие краски со сниженным содержанием VOC (летучих органических веществ) будут данностью. Готовиться к будущему советуем уже сегодня.

Итак, рассмотрим преимущества водоразбавляемых красок.
1. Снижению выбросов органических летучих соединений в окружающую среду.
2. Снижению затрат на утилизацию отходов.
Работа с водоразбавляемыми эмалями в этой сфере гораздо проще: краска после промывки окрасочных пистолетов собирается в емкость, куда добавляется специальный реагент (около 20-30 г на пятидесятилитровый бак), осаждающий на дно этого бака твердые отходы, которые в конечном итоге и утилизируются. Такая система позволяет экономить на утилизации до 95%.
3. Уменьшению вреда для здоровья рабочих.
Проведенные исследования подтвердили снижение вредного воздействия на здоровье работников – “Краски на водной основе содержат органических растворители и разные добавки, такие как биоциды, поверхностно-активные вещества, пигменты, связующие вещества, и т.п. Химические добавки могут нести новые потенциальные опасности для здоровья маляра, в частности, возникновение различных аллергических заболеваний.
В Шведции в 1994 году было проведено сравнительное исследование работы с красками на водной основе или на основе растворителей и проводилась оценка воздействия на слизистую оболочку и кожные покровы маляров. В исследовании принимали участие около 300 мужчин маляров в возрасте от 20 до 65.
“Измерения проводились при работе с водоразбавляемыми красками в обычные рабочие дни, кроме этого маляры подверглись воздействию очень малых концентраций пыли, металлов, аммиака, формальдегида и других летучих органических соединений. При работе с красками на водной основе было больше жалоб на частое мочеиспускание. Вкусовых или обонятельных нарушений было существенно меньше, чем при работе с органорастворимыми красками. При работе с органоразбавляемыми красками было больше жалоб на раздражение глаз и кожи. Для других симптомов нет существенных различий обнаружено не было. Исследование показало, что работа красками на водной основе улучшила условия труда маляров. Краски на водной основе вызывают меньший дискомфорт и раздражение дыхательных путей, чем работа с красками на основе растворителей. Неблагоприятные последствия для здоровья ниже. У некоторых из маляров могут проявляться кожные раздражения, вызванные компонентами краски на водной основе. Рабочая среда считается лучше при работе с красками на водной основе по сравнению с красками на основе растворителей”. Оригинал статьи из журала “Occupational and Environmental Medicine”.
4. Простота чистки оборудования. Согласитесь, одно дело промывать пистолет растворителем, и совсем другое – водой из-под крана.

К недостаткам водоразбавляемых красок можно отнести:
1. Более высокая стоимость(в среднем на 15-20% дороже органичеких).
2. Сложность их транспортировки и складирования(все время необходимо поддерживать плюсовую температуру, не допуская замерзания).
3. Более высокое энергопотребление. Необходимость более жестоко контролировать влажность в камере окраски и сушки.

Недостатки бесспорны, но есть способы по снижению влияния некоторых из них.
Проблему чустительности к тепмературе можно решить следующим способом – в теплое время года завозить базовые компоненты(имеющие водную основу) в больших количествах, а самую дорогостоющую часть – пигменты(не чувствительны к низким температурам и имеют долгий срок хранения) можно приобретать по-мере необходимости.

Переход на водоразбавляемую систему – это еще и вопрос имиджа. Конечно, Россия не Европа и, конечно, в плане экологии у нас не так все хорошо, как должно быть и как написано в законе. Но ведь самоуважение тоже чего-нибудь да значит. Тогда задумайтесь: должны ли российские специалисты работать теми материалами, которые в Европе с 1 января 2007 года официально запрещены?