Farba je zmes, ktorá vytvára farebný povlak na akomkoľvek povrchu, na ktorý je nanesená. Pozostáva z rozpúšťadiel, pigmentov a plnív, polymérnych spojív a prísad, ako sú dispergátory, zahusťovadlá, odpeňovače a iné funkčné prísady. Každá zložka farby ovplyvňuje vlastnosti hotového výrobku. Preto sa oplatí vedieť, akú funkciu každý z nich plní, aby bolo možné zhodnotiť kvalitu zloženia a vybrať farbu, ktorá má najlepšie parametre v pomere k cene. Pigmenty sú zodpovedné za farbu farby a jej sýtosť. Plnivá, ako už názov napovedá, vypĺňajú „prázdny priestor“ vo farbe, čím zabezpečujú dostatočné množstvo sušiny vo výrobku. Polymérne spojivá tvoria homogénny film, zabezpečujúci priľnavosť farby k danému podkladu. Funkčné látky umožňujú upravovať a zlepšovať vlastnosti hotových výrobkov.
Pri výrobe farieb sa používajú aj rozpúšťadlá. Môžu to byť organické kvapaliny alebo voda, ktorá je základom vodou riediteľných farieb. Takéto farby sa tiež nazývajú disperzné farby, v ktorých sú pevné látky rozptýlené vo vode. To znamená, že dispergovaná fáza (pigmenty, plnivá, filmotvorný polymér) je suspendovaná vo vode vo forme jednotlivých častíc, ktoré sú od seba oddelené molekulami rozpúšťadla. Stabilizáciu tohto systému zabezpečujú povrchovo aktívne látky. Za zmienku tiež stojí, že jednou z najdôležitejších zložiek farby, teda filmotvorného spojiva, je disperzia špecifického polyméru vo vode. Získava sa v procese emulznej polymerizácie, v ktorej hrajú dôležitú úlohu povrchovo aktívne látky. Tieto činidlá umožňujú účinnú emulgáciu monoméru vo vode, čím sa vytvárajú oblasti, kde prebieha polymerizačná reakcia. Okrem toho stabilizujú vytvorené molekuly polyméru, čím dodávajú stabilitu celej disperzii. Pri emulznej polymerizácii sa najčastejšie používajú systémy aniónových a neiónových povrchovo aktívnych látok.
Funkcie a vlastnosti náterov
Nátery majú dve základné funkcie: estetickú a ochrannú. Estetická funkcia náteru je zrejmá z toho, že náter určuje vzhľad stavby. Ochranná funkcia súvisí s povrchovou ochranou muriva voči fyzikálnej, chemickej a biologickej korózii. O tom, ktorá funkcia náteru je dominantná, rozhodujú konkrétne podmienky, v ktorých sa má náter aplikovať.
Vnútorné nátery
Pre vnútorné nátery je charakteristická ich aplikácia v priestoroch, ktoré nie sú vystavené poveternostným podmienkam. Aj keď by sa zdalo, že estetická funkcia náterov bude v interiéroch dominovať, existuje celý rad aplikácií, kde hrá dôležitú úlohu aj ich ochranná funkcia. Medzi najdôležitejšie hodnotené vlastnosti vnútorných náterov patrí odolnosť voči oteru a prídržnosť k podkladu. Ďalej sa hodnotia optické vlastnosti (lesk) a aplikačné vlastnosti. Dôležitým kritériom kvality farby je hodnota minimálnej teploty, pri ktorej sa náter aplikuje.
Vonkajšie nátery
V porovnaní s vnútornými nátermi sú vonkajšie vystavené pôsobeniu poveternostných podmienok a nároky kladené na ne sú pochopiteľne vyššie. Dôležitou funkciou vonkajších náterov, popri estetickej, je ochrana muriva proti pôsobeniu vlhkosti. Akumulácia vlhkosti v murive je nežiadúcim javom, pretože spôsobuje zhoršenie jeho mechanických vlastností, zvýšenie tepelných strát z budovy a urýchlenie korózie muriva. Fasádne nátery sa uplatňujú pri riešení problému vlhkosti pochádzajúcej z dažďovej vody a z interiéru. O ich ochrannom účinku rozhodujú dva parametre. Exteriérový náter je vystavený vplyvu poveternostných podmienok, ako sú: striedanie vysokých a nízkych teplôt, mráz, slnečné žiarenie, vlhkosť, kyslé dažde, smog, spád prachu a sadzí. V prostredí priaznivom pre rast plesní, húb a rias má náter odolávať aj týmto mikroorganizmom. Okrem toho je vystavený neúmyselnému, alebo aj zámernému poškodzovaniu zo strany ľudí.
Disperzné spojivo a jeho vplyv na vlastnosti náteru
Jednou z najvýznamnejších zložiek v receptúre na výrobu disperzných farieb je použité disperzné spojivo. Od typu a množstva použitej disperzie závisí schopnosť náteru odolávať vplyvu okolitého prostredia, vrátane otierania a omývania. Zároveň výrazne vplýva na silu prídržnosti k podkladu, na odolnosť proti UV žiareniu, na nasiakavosť a priepustnosť pár, na životnosť náteru a v neposlednom rade na jeho kryciu schopnosť. Obecne sa dá povedať, že pôsobenie disperzného spojiva výrazne vplýva práve na uvedené kvalitatívne ukazovatele farby. Preto výber vhodného spojiva je náročnou a zodpovednou úlohou. Samozrejme pridaním ostatných komponentov do náteru je možné upraviť aj tie parametre, ktoré sú mierne pod požadovanými hodnotami.
Typy disperzných spojív
Jedným z používaných disperzných spojív vhodných na výrobu kvalitných disperzných náterov sú práve vinylacetátové disperzie. Homopolymérne polyvinylacetátové disperzie preto nemožno použiť pre exteriérové nátery, zatiaľ čo v interiéroch, kde nie sú vystavené vlhkosti, je ich kvalita plne vyhovujúca. Disperzie pozostávajúce z kopolymérov vinylacetát - akryláty, alebo polyakrylátové disperzie majú odolnosť voči pôsobeniu alkálií lepšiu ako polyvinylacetátové. Rýchlostná konštanta reakcie je asi 10 krát nižšia v porovnaní s homopolymérmi vinylacetátu. Podstatné zlepšenie alkalickej odolnosti sa dosiahne kopolymerizáciou vinylacetátu s vinylesterom kyseliny versatikovej. Do polyméru sa zabudujú jednotky obsahujúce rozvetvené objemné alkylové skupiny. S rastúcim obsahom vinylesterom kyseliny versatikovej v kopolyméri môže rýchlostná konštanta hydrolýzy klesnúť na úroveň 1000 krát menšiu ako je rýchlostná konštanta hydrolýzy polyvinylacetátu, čiže na úroveň akrylátových kopolymérov, resp. Polyvinylacetát je hydrofilný polymér a možno očakávať, že disperzné filmy tvorené polymérmi obsahujúcimi prevažne vinylacetátové jednotky budú absorbovať veľké množstvo vody. Priepustnosť pre vodné pary, rovnako ako nasiakavosť závisí hlavne na štruktúre polyméru. Vysokou priepustnosťou sa vyznačujú jednak polyméry s hydrofilnými skupinami, ako aj polyméry s hydrofóbnymi, silne rozvetvenými skupinami. Prítomnosť hydrofilných emulgátorov zvyšuje paropriepustnosť disperzných filmov.
Minimálna teplota tvorenia filmu (MFT)
Minimálna teplota tvorenia filmu je najnižšia teplota, pri ktorej ešte vzniká z disperzie číry súvislý film. Pod touto teplotou nedochádza k dostatočnej koalescencii disperzných častíc, film sa buď nemôže vytvoriť, alebo je zakalený a popraskaný. Určuje najnižšiu teplotu, pri ktorej je možné vykonávať náter. Požiadavky na fasádne nátery určujú minimálnu teplotu 5 °C. Z toho dôvodu sa vyžaduje, aby MFT disperzného spojiva bola v intervale 0 - 5 °C. MFT disperzného spojiva úzko súvisí s teplotou skelnenia polyméru (Tg). Teplota skelnenia polyméru závisí od monomérov, z ktorých je polymér pripravený. Je charakteristická pre každý homopolymér. Možno ju ovplyvniť zložením makromolekulovej látky alebo pridaním vonkajšieho zmäkčovadla - nízkomolekulovej látky (plastifikátor, koalescent). Teplota skelnenia kopolymérov závisí od vzájomného pomeru komonomérnych jednotiek, ktoré kopolymér tvoria. Riadenie teploty skelnenia a MFT využitím tejto závislosti sa nazýva vnútorné zmäkčovanie polymérov. Koalescenty pôsobia dočasne a po vzniku filmu sa postupne odparia.
Alkalická odolnosť
Alkalická odolnosť disperzie je určená chemickou povahou polyméru, ktorý ju tvorí. Závisí od reaktivity funkčných skupín na polymérnom reťazci v reakcii hydrolýzy. Reaktivita acetylových skupín v homopolymérnom polyvinylacetáte je veľmi vysoká. Alkalickou hydrolýzou degraduje spojivo v náteri a dochádza ku poruchám spôsobeným zhoršenou adhéziou a oteruvzdornosťou náteru. Alkalickou hydrolýzou sú ohrozené nátery, ktoré sú v styku s vlhkosťou a alkalickým povrchom súčasne.
Odolnosť voči poveternostným vplyvom
Poveternostné starnutie polymérov je zložitý proces, ktorý zahŕňa fotochemické a oxidačné reakcie. Pri nich dochádza ku postupnej deštrukcii polymérov, ktorá sa prejaví zmenou ich sfarbenia a zhoršením mechanických vlastností. Degradácia polyméru, ktorý je spojivom v náterovej látke spôsobuje kriedovanie, zhoršenie adhézie, odlupovanie a praskanie náteru ako aj zmenu jeho farebného odtieňa. Poveternostnej degradácii sú najviac vystavené polyméry, ktoré vo svojej štruktúre obsahujú funkčné skupiny, urýchľujúce niektorý z jej čiastkových dejov, napr. benzénové jadro, styrén a i. Disperzie pripravené na báze homopolymérov a kopolymérov vinylacetátu a polyakryláty neobsahujú skupiny urýchľujúce poveternostné starnutie.
Nasiakavosť a priepustnosť pár
Nasiakavosť a priepustnosť pár náterov je rozhodujúcim spôsobom riadená objemovou koncentráciou pigmentov a plnív (OKP). Obe veličiny závisia od toho, do akej miery polymérne spojivo vyplní medzery medzi časticami minerálnych zložiek náteru. Pri kritickej objemovej koncentrácii pigmentov (KOKP) je obsah spojiva taký, že práve stačí na vyplnenie všetkých medzier. Ak je OKP vyššia ako KOKP, v nátere zostávajú voľné medzery a s rastúcou OKP sa náter stáva pórovitý. Difúzny odpor, ktorý je nepriamo úmerný priepustnosti pár prudko klesá pri hodnotách blízkych KOKP, naopak nasiakavosť začína v týchto podmienkach narastať. V okolí KOKP možno nájsť také podmienky, pri ktorých nasiakavosť aj difúzny odpor zostávajú nízke. Pri tejto optimálnej hodnote OKP má význam porovnávať nasiakavosť a priepustnosť pár u náterov formulovaných s rôznym disperzným spojivom.
Použitie disperzných náterov
DENAS UNIVERZÁL LESK je vrchná vodou riediteľná farba na nátery stavebných prvkov a konštrukcií z dreva, kovu, stavív, čerstvého pozinkovaného plechu i pozinkovaných strešných šablón, hliníka, niektorých druhov plastov, umakartu, sadrokartónu. S prídavkom špeciálneho aditíva je vhodná aj na nepochôdzne keramické obklady a sklo. Spĺňa normu povrchových úprav výrobkov a hračiek pre deti od 0-3 rokov (ČSN EN 71, časť 3) a je vhodný na styk s potravinami. Nátery majú vynikajúcu odolnosť, nekriedujú, ani nekrehnú vplyvom pôsobenia UV žiarenia a poveternosti, sú odolné pôsobeniu čistiacich prípravkov používaných v domácnosti.
V receptúrach pre interiérové farby sa množstvo použitej disperzie pohybuje od 5 do 10 %. Tento podiel zabezpečuje dostatočnú odolnosť náteru proti oteru. Zvýšením podielu na 15 - 20 % je možné dosiahnuť omývateľnosť náteru, resp. Nátery na drevo vyžadujú vysokú priľnavosť a vysokú odolnosť proti mechanickému namáhaniu. Tieto vlastnosti zabezpečí obsah disperzie v receptúre v úrovni cca.
Univerzálna penetrácia na báze akrylových živíc vo vodnej disperzii a kremičitých plnív. Univerzálna penetrácia Prim Grip pre savé aj nesavé podklady, na báze akrylových živíc vo vodnej disperzii. Obsahuje kremičité plnivá, ktoré zvyšujú prídržnosť následne nanášaných vrstiev. Penetrácia Prim Grip zaručuje povrchu ideálnu drsnosť, ktorá zaisťuje dokonalú priľnavosť k hladkým a málo savým podkladom. Možno ju nanášať na betón, tehly, sadrokartón, pórobetón, keramiku, omietky, nátery, sadru. OSB dosky, drevo, kov, betónové panely. Kontaktný mostík či penetrácia Prim Grip môže byť použitá na zlepšenie prídržnosti stierok a lepidiel pre keramiku na všetky nenasiakavé podklady v interiéri - keramiku, terazzo, atď. Pripravené na okamžité použitie. Na použitie v interiéri a exteriéri.
Emulgátory v potravinárstve
Pri pohľade na etikety so zložením potravinárskych výrobkov sa čoraz častejšie objavuje pozícia nazývaná emulgátor. Tieto prísady sa objavujú pod rôznymi názvami a symbolmi, ktoré sú pre mnohých z nás záhadou. Emulgátor, čo to je? Nejde o nič iné ako o konzistenciu vytvárajúcu látku. Emulgátory používané v potravinárskom priemysle umožňujú získať lepšiu kvalitu potravín, ktoré vzhľadom na odlišné zloženie môžu mať problémy s konzistenciou. Vďaka emulgátorom je možné kombinovať dve fázy - vodnú a olejovú, napr. Emulgátory sú chemické zlúčeniny alebo ich zmesi, ktoré umožňujú vytvorenie stabilnej emulzie v čase. Úlohou emulgátora je vytvárať stabilné micely, ktoré sa tvoria na rozhraní voda-olej. Častice emulgátora sa hromadia na rozhraní týchto fáz a vytvárajú guľovité štruktúry. Mimo gule sa nachádzajú hydrofilné hlavice s vysokou afinitou k vodnej fáze. Na druhej strane vo vnútri miciel sú lipofilné chvosty - uhlíkové reťazce.
Emulgátory sa nachádzajú v mnohých potravinárskych výrobkoch. Nájdete ich v rôznych druhoch sladkostí, ako je čokoláda, čokoládové tyčinky, marshmallow. Nachádzajú sa aj v mliečnych výrobkoch - mlieku, smotane, masle, syroch a jogurtoch. Zahusťovadlá a emulgátory sa používajú v potravinárskom priemysle, aby získali výrobky hodvábnu, hustú konzistenciu, vďaka ktorej sú potraviny pre spotrebiteľa atraktívnejšie. Výrobky obohatené o emulgátory sa často nazývajú zamatové, jemné a krémové. Potravinárske výrobky majú vďaka zahusťovadlám a emulgátorom stále rovnako vysokú kvalitu, čo znamená žiadnu delamináciu, konzistentnú farbu a konzistenciu. S týmito látkami potravinárske výrobky nielen krajšie vyzerajú, ale aj lepšie chutia.
Prírodným emulgátorom je napríklad lecitín dispergujúci molekuly tuku vo vodných roztokoch bielkovín a sacharidov. Nájdete ho vo vaječnom žĺtku. Umožňuje spojiť horčicu s olejom pri príprave majonézy. Lecitín je široko používaný emulgátor v potravinárskom priemysle. Pridáva sa do pekárenských výrobkov, margarínu, koláčov, koláčikov a čokolády. Na etikete potravín ho nájdete pod symbolom E322. Ďalším potravinovým emulgátorom sú diglyceridy mastných kyselín a estery mastných kyselín označené symbolom E471. Používajú sa na výrobu oblátok, zmrzlín a omáčok. Tieto látky sa získavajú z rastlinných a živočíšnych tukov. Sú zdravotne nezávadné, pretože ich naše telo trávi a po vstrebaní nespôsobujú negatívne účinky.
Dnes sú emulgátory široko používané v potravinárskom priemysle. Niektoré produkty ako majonéza, margarín či sladkosti by nemali takú konzistenciu či chuť, keby nebolo emulgátorov.
tags: #potravinarsky #disperzny #nater