Apraksts
Arhitektūras un rūpniecības pārklājumu nozares saskaras arvien lielāku spiedienu attiecībā uz līdzsvaru starp veiktspēju, izmaksu efektivitāti un vides prasībām — dabiskais slīpekļa pulveris ar savu unikālo plākšņveida kristālisko struktūru, augstu aspekta attiecību un ķīmisko inerci ir kļuvis par pārveidojošu piedevu, kas palīdz risināt šīs problēmas, palielinot plēves cietību, uzlabojot necaurredzamību, uzlabojot izturību pret laikapstākļiem un samazinot atkarību no dārgā titāndioksīda, vienlaikus ievērojot zemu VOC emisiju un ilgtspējas standartus.
Pārklājumos izmantotais micas pulveris ir iegūts no dabiskiem micas minerāliem (galvenokārt muskovīta un flogopīta), kurus iegūst lielākos pasaules atradnēs, tostarp Indijas Rādžastānas reģionā, Ķīnas Sičuana un Iekšējā Mongolija provinces teritorijās un Brazīlijas Minas Žerajā. Šie atradņu veidojas metamorfos ģeoloģiskos procesos, kuros silīcija, alumīnija un kālija bagāti minerāli kristalizējas plānās, elastīgās plāksnītēs — šī dabiskā plākšņveida struktūra tiek saglabāta speciālā apstrādes procesā, kas ir būtiska pārklājumu veiktspējai. Pirmējo micas rūdu sākotnēji iegūst atklātās iegulas raktuves, pēc tam to klasificē, lai noņemtu piemaisījumus, piemēram, kvartsu un feldspātu. Klasificētā rūda tiek sasmalcināta ar žokļu džemperiem, lai lielos blokus sadalītu mazākos gabaliņos, kam seko malšana ar gaisa klasifikatoriem, kas izmanto augstsvaru gaisa plūsmu, lai atdalītu daļiņas pēc izmēra, vienlaikus saglabājot to plākšņveida formu. Pēdējie apstrādes posmi ietver žāvēšanu, lai samazinātu mitruma saturu zem 0,5% un virsmas apstrādi ar silāna saistvielām (piemēram, 3-gliksidoksipropiltrimetoksilsilānu), lai uzlabotu izkliedi pārklājuma sveķos un pastiprinātu adheziju starp micas pulveri un plēves matricām. Pārklājumiem paredzētā micas pulvera daļiņu izmēri parasti svārstās no 5 μm līdz 50 μm: smalkākas daļiņas (5–15 μm) izmanto augstas spīdīguma arhitektūras pārklājumos, lai uzturētu gludu virsmu, savukārt rupjākas daļiņas (30–50 μm) lieliski darbojas rūpnieciskajos pārklājumos, radot reljefu virsmu vai pastiprinot barjeras īpašības.
Viena no būtiskākajām dabīgā mica pulvera priekšrocībām pārklājumos ir tā spēja uzlabot plēves cietību un pretskrāpējumu izturību. Mica pulvera daļiņu plākšņveida struktūra, izkliedējoties pārklājuma plēvē, pārklājas kā jumta skaidu segums, veidojot blīvu, slāņveida barjeru, kas pretojas mehāniskai nolietošanai. Arhitektūras lateksa krāsās 8–12% mica pulvera pievienošana palielina zīmuļa cietību (saskaņā ar ASTM D3363) no 2H līdz 4H, samazinot skrāpējumus ikdienas lietošanas laikā (piemēram, sienu un apdari tīrot ar suku vai sūkli). Rūpnieciskajiem pārklājumiem, ko izmanto metāla virsmās (piemēram, mašīnās, konstrukcijas tēraudā vai automašīnu daļās), mica pulvera pastiprinošā iedarbība ir vēl izteiktāka — epoksīda pārklājumiem, kas satur 15% mica pulvera, nodilumizturība uzlabojas par 40% (saskaņā ar ASTM D4060) salīdzinājumā ar nemainītiem pārklājumiem, pagarinot pārklāto detaļu kalpošanas laiku augstas noslodzes vidē. Pārklājumu ražotājs Guangdonas provinces Ķīnā ziņoja, ka aizvietojot 10% no kalcija karbonāta ar mica pulveri savos rūpnieciskajos metāla pārklājumos, ne tikai palielinājās pretskrāpējumu izturība, bet arī samazinājās plaisu veidošanās lieces testu laikā, kas ir būtisks uzlabojums pārklātajām detaļām, kas pakļautas strukturālam spriegumam.
Dabiskais muskovīta pulveris arī ievērojami palielina pārklājuma necaurredzamību, ļaujot formulētājiem samazināt titāndioksīda (TiO₂) izmantošanu — vienu no galvenajiem izmaksu faktoriem pārklājumos. Muskovīta pulvera daļiņas efektīvi izkliedē gaismu, jo to lielais aspekta attiecības rādītājs un laušanas koeficients (1,56–1,61) ir tuvs TiO₂ laušanas koeficientam (2,71). Šis gaismas izkliedes efekts palielina slēpšanas spēju, ļaujot pārklājumiem maskēt pamatnes krāsas ar mazāku pigmenta daudzumu. Baltās būvniecības krāsās 5–8% muskovīta pulvera pievienošana ļauj samazināt TiO₂ saturu par 15–25%, saglabājot tādu pašu necaurredzamību (mērot kā TAPPI necaurredzamību). Piemēram, Eiropas krāsu zīmols, kas specializējas videi draudzīgos produktos, iekštelpu sienas krāsās samazināja TiO₂ izmantošanu par 20%, iestrādājot 7% smalkā muskovīta pulvera, kā rezultātā izejvielu izmaksas samazinājās par 18% un tika pazemināts produkta oglekļa pēdas nospiedums (tā kā TiO₂ ražošana ir enerģijietilpīga). Muskovīta pulveris uzlabo arī krāsas viendabīgumu tonētos pārklājumos, jo tā vienmērīgā daļiņu izmēru sadalījuma dēļ nodrošina vienmērīgu krāsvielu izkliedi, samazinot partijas starpības, kas bieži izraisa produktu atkritumus.
Laika izturība ir vēl viena būtiska dabīgā mica pulvera priekšrocība ārējās pārklājumos, kur aizsardzība pret UV starojumu, mitrumu un temperatūras svārstībām ir svarīga. Mica pulvera slāņveida struktūra pārklājuma plēvē darbojas kā fizisks barjeras slānis, kas bloķē UV starus, novēršot polimēru degradāciju un krāsas noblakšanu. Akrilā ārējo sienu krāsās 10–15% mica pulvera pievienošana palielina laiku līdz pirmajam putekļošanas gadījumam (saskaņā ar ASTM D4587) no 24 līdz 48 mēnešiem, divkāršojot pārklājuma kalpošanas laiku saulainos reģionos, piemēram, Tuvo Austrumos vai Dienvidaustrumāzijā. Mica pulveris uzlabo arī mitrumizturību, samazinot plēves caurlaidību ūdens tvaikam — testi rāda, ka ārējiem pārklājumiem ar mica pulveri ūdens tvaika caurlaidības ātrums (WVTR) ir par 35% zemāks nekā nemodificētiem pārklājumiem, novēršot mitruma iekļūšanu, kas var izraisīt pamatnes puvi (koks) vai koroziju (metāls). Būvuzņēmums Austrālijā izmantoja mica pulvera modificētus ārējos pārklājumus dzīvojamās ēkas projektā un ziņoja par nulli gadījumu ar pārklājuma burzīšanos vai lūzšanu pēc trīs gadiem ilgas ekspozīcijas lietus un augsta mitruma apstākļos, salīdzinājumā ar 12% māju, kas bija pārklātas ar standarta krāsām un kurām bija nepieciešamas labojuma darbi.
Papildus veiktspējas priekšrocībām, dabiskais talka māla pulveris uzlabo pārklājuma apstrādājamību, novēršot pigmentu nogulsnēšanos un uzlabojot plūsmu un izlīdzināšanu. Augsta satura pārklājumos (ar zemu šķīdinātāja saturu) pigmenti, piemēram, TiO₂, bieži nogulsnējas uzglabāšanas laikā, tāpēc pirms lietošanas nepieciešama atkārtota maisīšana — talka māla pulvera plāksnīšu struktūra rada tiksotropu tīklu, kas notur pigmentus, samazinot nogulsnēšanos par 60–70%. Tas ne tikai ietaupa laiku pārklājumu uzklājējiem, bet arī nodrošina vienmērīgu veiktspēju visā partijā. Tāpat talka māla pulveris uzlabo pārklājumu plūsmu un izlīdzināšanu, samazinot sukas pēdas un oranžu mizu (nevienmērīgu virsmas struktūru) arhitektūras krāsās. ASV profesionāls krāsotājs norādīja, ka talka māla pulvera modificētas krāsas vieglāk izplānojas un izkalst līdzenā, vienmērīgā virsmā, samazinot nepieciešamo kārtu skaitu pilnai segšanai no trīs līdz divām.
Dabīgā muskovīta pulvera vides ilgtspējība vēl vairāk pastiprina tā pievilcību pārklājumos. Kā dabiski sastopams minerāls tas ir netoksisks, sadalāms un bez VOC, palīdzot pārklājumiem atbilst vispasaules vides standartiem, piemēram, Eiropas Savienības REACH, ASV EPA Zaļo būvniecības standartiem un Ķīnas GB 18582-2020 (Kaitīgo vielu ierobežojums iekštelpu dekoratīvajos un pārklājuma materiālos). Muskovīta pulveris samazina arī pārklājumu ietekmi uz vidi, samazinot TiO₂ lietojumu — TiO₂ ražošana rada ievērojamas CO₂ emisijas un prasa lielu enerģijas daudzumu, tādējādi tā satura samazināšana tieši samazina pārklājumu izstrādājumu oglekļa pēdas. Turklāt pārklājumu ražošanas laikā radušos atkritumu muskovīta pulveri var pārstrādāt par zemas kvalitātes pildvielām betonam vai asfaltam, minimizējot atkritumu novietošanu poligonos.
Dabiskā mika pulvera tendences pārklājumos liecina par spēcīgu izaugsmi, ko virza pieaugošais pieprasījums pēc augstas veiktspējas un ilgtspējīgiem pārklājumiem. Āzijas un Klusā okeāna reģions, ko vada Ķīna un Indija, ir lielākais tirgus, ko stimulē ātrs komercieli un dzīvojamo ēku būvniecība un ražošanas nozaru paplašināšanās. Eiropā un Ziemeļamerikā stingrākas vides regulas un patērētāju preferencēs ekoloģiski draudzīgiem produktiem veicina mika pulvera izmantošanu kā TiO₂ aizvietotāju. Tehnoloģiskie sasniegumi, piemēram, nanoizmēra mika pulvera (daļiņu izmērs <1 μm) izstrāde ļoti spīdīgiem pārklājumiem un virsmas modificēta mika pulveris ar hidrofobām īpašībām jūras pārklājumiem, paplašina pielietojuma jomu.
Kopsavilkumā, dabīgs mika pulveris ir kļuvis par neatņemamu piederumu arhitektūras un rūpnieciskajiem pārklājumiem, nodrošinot unikālu kombināciju no veiktspējas uzlabošanas, izmaksu samazināšanas un vides ilgtspējības. Tā spēja palielināt plēves cietību, uzlabot nepārredzamību, uzlabot novārtības izturību un vienkāršot apstrādi padara to par iecienītu izvēli pārklājumu formulētājiem visā pasaulē. Tā kā pārklājumu rūpniecība turpina prioritizēt efektivitāti un ilgtspēju, sagaidāms, ka pieprasījums pēc dabīga mika pulvera nākamajos gados būtiski pieaugs.
×
