Giriş:
Günümüz toplumunda, yapıların estetiği ve dayanımı amaçlı olarak boya kullanımı her geçen gün artmaktadır. Öte yandan, hammadde fiyatlarındaki yükseliş ve maliyet baskısı ise diğer önemli unsurdur.
Boyadaki en önemli dolgu girdisi ve maliyet kalemi olan TiO2’nin daha etkin kullanımı da paralel olarak önem kazanmaktadır. Sibelco firması TiO2 sarfiyatını düşürmek için Portafill H10 malzemesiyle birlikte kullanılmasını önermektedir.
Bir tür Huntit malzemesi olan Portafill H10, Sibelco’ nun Yunanistan-Selanik’te bulunan kendi madeninde üretilmektedir. Ağırlıklı mineral içeriği magnezyum kalsiyum karbonat olan huntit, plakalı-laminar yapıda ve parlak görünüme sahiptir.
Üretim esnasında, hammadde kaynağına ve kimyasal içeriğine özen gösterilmekte, partikül dağılımının düzenli ve dar aralıkta olması için titizlikle çalışılmakta ve nihai ürün için de çok hassas kalite kontrol işlemleri yapılarak sürekli-stabil yüksek kalitede ürün sunulmaktadır.
Şekil 1: Portafill H madeni ve üretim yeri
Portafill H10:
Portafill H10 aşağıdaki parametrelerle karakterize edilmektedir:
• Partikül çapı ve dağılımı,
• Mineralin şekli,
• Parlaklığı.
Portafill H10, yaklaşık 1 μm’luk çok ince partikül yapısıyla, yine ince yapılı olan TiO2 partikülleriyle iyi bir şekilde karışabilmektedir. Portafill’in laminar-plakalı yapısı opaklanmış titan partiküllerini de açmakta ve boya içinde mükemmel dağılımını sağlamaktadır.
Böylece daha az TiO2 kullanımıyla dekoratif boyalarda yüksek örtücülük değerlerine ulaşılmaktadır. Portafill’in yüksek parlaklık değeri ise daha az titan kullanımından kaynaklanabilecek olumsuz etkilerin çok az olmasını veya formulasyondaki kullanımına bağlı olarak sınırlı kalmasını sağlamaktadır.
Portafill H10 Nasıl Çalışır?
Portafill H10, CPVC olarak belirtilen kritik PVC değerinin üstündeki su bazlı boyalarda kullanım için daha uygundur ancak kritik
PVC değerinin altındaki formulasyonlarda da kullanılabilir ve aynı fonksiyonu yerine getirir. Şöyle ki:
Kritik PVC Değeri Üstü Boyalarda: Düşük bağlayıcı oranı nedeniyle TiO2 partikülleri topaklanmaya daha müsait oluyor ve Portafill
H10 bunları açıyor.
Kritik PVC Değeri Altı Boyalarda: Suyun buharlaşması ve film oluşumu sonrası TiO2 partiküllerinin topaklaşmasını önlemektedir.
Mevcut TiO2’den daha iyi kullanım sağlandığından, ya daha iyi özelliklerde boya elde edilebilmesini (örneğin örtme gücü) ya da
daha az titan kullanılmasını sağlamaktadır.
Portafill H10 boya karışımına diğer dolgular gibi, tercihen TiO2’den daha sonra eklenir. Karıştırma sonrası, dispersiyon fazında, Şekil.2’de gösterildiği gibi topaklanmaları açmaktadır.
Şekil 2: Portafill H ile karıştırılmış TiO2 partikülleri
Stabilitenin garanti altına alınması için, formülasyon toplam ağırlığının %0,5-1.0 oranında Amonyumpoliakrilat bazlı dispersantın
kullanılması Sibelco tarafından önerilmektedir. Böylece depolama ve stokta bekleme süresince, boyanın diğer özellikleri olumsuz
etkilenmeden reolojik özelliklerinin stabil kalması sağlanmaktadır.
Örnek 1: Portafill H10 ile PCC Karşılaştırması
Tablo 1: Duvar Boyası Formulasyonu (%70 PVC)
Bu reçetelere göre aşağıdaki konularda değerlendirme yapılmıştır:
• Viskozite profili,
• Renk,
• Islak ovma direnci,
• Örtme gücü,
• Parlaklık.
Renk
Tablo 2: Beyazlık Test Sonuçları
Portafill H10 PCC yerine 1:1 oranında kullanıldığında beyazlık değeri yaklaşık aynıdır. PCC miktarı 2 katı- na çıkarılınca beyazlık
değeri daha da artmaktadır; bunun ana nedeni sentetik mineral olan PCC’nin be- yazlık değerinin doğal mineral olan Portafill
H10’dan daha yüksek olmasıdır.
Islak Ovma Direnci
Tablo 3: Islaklık Ovma Direnci Sonuçları
Ovma dirençleri çok benzerdir, dolayısıyla Portafill H10’un ovma direncine olumsuz bir etkisi yoktur.
Parlaklık / Gloss
Tablo 4: Parlaklık Test Sonuçlarıı
Portafill H10 kullanıldığında matlık biraz artmaktadır.
Örtme Gücü
Şekil 5: Örtme gücü
Grafik 5’te de görüleceği üzere, Portafill H10’un örtme gücü değerlerinde PCC’ye bariz üstünlüğü vardır. Hatta PCC dolgusu 2 katına çıkarıldığında bile Portafill H10’un örtme gücü daha iyidir. Bu da Portafill H10’un PCC’den daha iyi bir TiO2 Extender olduğunu göstermektedir.
Portafill H10 kullanılan bu 3 durumun özet değerlendirmesi:
•
PCC yerine birebir H10 kullanıldığında:
- Daha iyi örtücülük,
- Yakın beyazlık değeri,
- Daha iyi mat efekti,
- Benzer ıslak ovma direnci,
- Daha düşük kesme oranlarında çok az daha yüksek viskozite. (bu durum, ayrıca daha az reoloji ajanı kullanarak maliyet avantajı sağlamaktadır)
•
PCC yerine daha az H10 kullanıldığında:
- Benzer örtücülük,
- Aynı seviyelerde beyazlık,
- Benzer mat efekti,
- Benzer ıslak ovma direnci,
- Daha düşük kesme oranlarında yaklaşık aynı viskozite.
•
Daha az TiO2 kullanıldığında:
- Benzer örtücülük,
- Aynı seviyelerde beyazlık,
- Benzer mat efekti,
- Benzer ıslak ovma direnci,
- Daha düşük kesme oranlarında çok az daha yüksek viskozite. (bu durum da yine, daha az reoloji ajanı kullanarak maliyet avantajı sağlamaktadır)
Diğer Karşılaştırma Örnekleri
Talep halinde aşağıdaki gibi karşılaştırma örnekleri ve test sonuçları sunulabilir:
• Portafill H10 ile Aluminyum Silikat,
• Portafill H10 ile Hydrous Kaolin,
• Portafill H10 ile Kalsine Kaolin.
Sonuç ve Değerlendirme
Bu çalışmayla, Portafill H10’un başarılı bir TiO2 Extender olduğu gösterilmiştir.
Temel artıları:
• Doğal ve ekonomik ürün olması,
• Yüksek beyazlık değeri,
• Laminar-plakalı yapısıyla titan topaklanmalarını açmaya çok uygundur ve kuruduktan sonra da tekrar topaklanmasını önlemektedir.
• Titan ve kıvamlaştırıcı kullanımını düşürürken, aşağıdaki temel özellikler korunmaktadır:
- Viskozite,
- Renk,
- Islak Ovma Direnci,
- Örtme Gücü,
- Parlaklık,
• Ve diğer TiO2 azaltıcı ürünlere göre daha ekonomiktir.
Yazan: William Mertens Boya Teknik Satış Müdürü Sibelco
Çeviren: İlyas Küreli Satış Yöneticisi CHS Endüstriyel Ürünler
