معلم دهانات داخلية وخارجية جدة
Thank you for reading this post, don't forget to subscribe!يحتاج الكوبالت إلى أن يضاف بكميات قليلة جدً ا فقط، وبالتالي، يميل إلى تقليل إزالة اللون مقارنة بالفلزات المجففة
األخرى. عالوةً على ذلك، فإن الكوبالت ال يزيل لون الطالء األبيض بنفس درجة المجففات األخرى، حيث أن اللون
األزرق الداكن للكوبالت يبطل اللون األصفر للروابط الزيتية واأللكيدية وبالتالي يعزز بياض الدهان
قامت الوكالة الدولية لبحوث السرطان (IARC (بتقييم الكوبالت ومركباته باعتبارها مسبب محتمل للسرطان بالنسبة
للبشر )المجموعة 2 ب(. عالوة على ذلك، قد يسبب الكوبالت التهاب الجلد كنوع من الحساسية، لذا، فإنه يوصى بإحالل
) استبدال( مجففات الكوبالت ان أمكن.
يمكن استعمال مجففات الفناديوم والحديد والمنغنيز كبدائل لمجففات الكوبالت.
المنغنيز هو كذلك مجفف فعال وإن كان أقل فعالية من الكوبالت. و في حال تسريع للبلمرة في الطبقات النهائية التي تجف
بالحرارة )finishes baking(، يكون المنغنيز عادة أكثر فعالية من الكوبالت. يحسن الكوبالت والمنغنيز بشكل أساسي
الجفاف السطحي )لفلم( الدهان ، إال أن أداء المنغنيز في الجفاف على درجات الحرارة المنخفضة أفضل من أداء
الكوبالت. الطالء المحتوي على المنغنيز ال يتعرض للتجعد تحت ظروف الرطوبة العالية كما يحصل )ألفالم( الدهان
المحتوية على الكوبالت وحده. من األفضل عمو ًما عمل تركيبات الدهان األبيض بدون المنغنير أو بنسبة قليلة جدًا لتجنب
تشكل اللون الوردي أو األصفر الوردي بسبب استخدام نسب مرتفعة من المنغنيز. يتميز المنغنيز أي ًضا بأنه ال يتسبب في
هشاشة )أفالم( الدهان المجففة بالحرارة، والذي يحدث إذا تم استخدام الكوبالت فقط. باإلضافة إلى ذلك، في النظم
د، مثل الطالءات القائمة على أساس زيت
المعرضة للتجل اليوريثان، يمكن الحصول على نتائج جيدة مع استخدام المنغنيز. ً
ناد ًرا ما يستعمل المنغنيز بشكل منفرد، لكن يتم إضافته للمجففات األولية المحتوية على الكوبالت لتحسين أدائها. يمكن
تحسين أداء المجففات المحتوية على المنغنيز بوساطة محسنات الجفاف العضوية.
ا سطحيًا باإلضافة إلى الجفاف عبر طبقة ) فلم( الطالء. أحد أهم العيوب
توفر المجففات المحتوية على الفاناديوم جفافً
المعتبرة والتي تؤدي للحد من استخدام الفاناديوم بشكل كبير في الدهان هو ميله لتلطيخ )فلم ( الدهان. كما يبدو أن
الفاناديوم يميل للتسبب بفقدان القدرة على الجفاف. كما يمكن استخدامه في الطالء الذي يخفف بالمذيب ويجف في الهواء
أو في الدهان المحتوي على نسب عالية من المواد الصلبة. وفي شكله المستحلب يمكن استعماله في تركيبات الدهان التي
تخفف بالماء .
الكالسيوم له فعالية محدودة كمجفف، ولكنه مفيد للغاية حال استعماله مع المجففات الفعالة األخرى. يعمل الكالسيوم على
إبقاء نسيج )فلم( الدهان متفت ًحا، مما يساهم بزيادة تخلل األكسجين في )الفلم( وبالتالي التخلص من المذيبات باكًرا في
عملية التجفيف. إنه فعال للغاية عند استخدامه مع الكوبالت والزركونيوم، لتعزيز الجفاف في ظل الظروف الجوية السيئة
مثل درجات الحرارة المنخفضة والرطوبة العالية. عند استخدام الكالسيوم كمجفف ثانوي أو مساعد، فإن تسببه في فقدان
قدرة التجفيف يصبح مشكلة أقل عندما يتم تخزين الدهانات لفترات أطول. تساعد مجففات الكالسيوم على تحسين الصالبة
)القساوة( واللمعة، كما تقلل من تكوين التجلد أو الظاهرة الحريرية )silking). تتم إضافة معظم المجففات في مرحلة
خلط الراتنج والمذيب والمواد المضافة )stage down-let (خالل عملية تصنيع الدهانات، باستثناء المجففات اإلضافية
مثل الزنك والكالسيوم، والتي يمكن إضافتها عمو ًما إلى الطحنة األساسية نظ ًرا لفعاليتها كعوامل ترطيب وتشتيت.
بالنسبة إلى المجفف الذي يحتوي على الرصاص، فإن بدائل اإلحالل )االستبدال( هي مجففات الزركونيوم أو السترنشيوم.
62
الزركونيوم، مثل الرصاص وفلزات القشرة األرضية النادرة يعمل بمثابة مجفف بيني. الزركونيوم فعال فقط عند
استخدامه مع المجففات األولية )األساسية(. وهو يعزز الجفاف السطحي والجفاف البيني خالل )فلم( الدهان. على عكس
الرصاص، فإن الزركونيوم هو عامل ترطيب وتشتيت ضعيف للخضاب، لذلك، من الضروري استعماله مع الكالسيوم.
خصائص الجفاف لتركيبات المجففات المحتوية على الكوبالت، و الزركونيوم ، والكالسيوم في ظروف الحرارة والرطوبة
المحيطة مشابهة لتركيبات المجففات المحتوية على الرصاص. ومع ذلك، هنالك بعض المشكالت المتعلقة بأدائها في ظل
الظروف الحرجة، أقل من 10 درجات مئوية على سبيل المثال.
يمتلك السترنشيوم نفس خصائص التجفيف البيني للزركونيوم، لكنه يقدم أي ًضا خصائص تجفيف إضافية، مما يؤدي إلى
تحسين الثباتية للتخزين وتقليل “فقدان الجفاف” ، وهو مفيد بشكل خاص في األنظمة ذات النسب العالية من الخضاب، أو
التي تحتوي على مستوى مرتفع من المضافات. يبدو أن السترنشيوم يتخطى األداء غير الكافي للزركونيوم، وهو مرشح
ألن يكون الخيار األبرز إلحالل )استبدال( الرصاص. إضافة إلى ذلك، فإنه عامل ترطيب وتشتيت جيد للخضاب، ويعمل
على منع التضبب والتجلد. ومع ذلك، قد يتأثر األداء لالستعماالت الخارجية سلبًا عند استخدام السترنشيوم.
أدا جفا ٍف ا وهي أكثر فعالية من حيث َء تعد المجففات المحتوية على السترنشيوم بدي ًال فعاًال من حيث التكلفة وتوفر
فائقً
التكلفة من النوعيات المتعادلة )grades neutral).
مجففًا فعاًال أصبح من الشائع في صناعة الطالء استخدام مزائج من الفلزات. تتضمن هذه المزائج واح ًدا أو أكثر مع
ا.
مجفف مساعد واحد أو أكثر. مزائج المجففات هذه متوفرة حاليًا بصيغة جاهزة لالستخدام أو كمجففات مركبة مسبقً
توفر المجففات المركبة مزايا إضافية بالمقارنة مع المجففات التقليدية المعتمدة على فلز واحد:
– كفاءة أفضل
– تخفيض كمية المواد الخام
– تقليل مخاطر أخطاء الوزن
– النسب الفلزية المثلى
– عملية اإلنتاج مبسطة
– جودة موحدة. )ثبات في الجودة(
مسرعات التجفيف أو العوامل المركبة – هي مركبات الفلزية، تكون قادرة على زيادة فعالية الفلزات في المجففات األولية
مما يؤدي إلى جفاف أسرع )لفلم( الطالء. وهي تعمل عن طريق التشابك مع ذرات الفلزات لتشكيل مخالب. يتم استعمال
نوعين مختلفين من مسرعات التجفيف بشكل كثيف على المستوى التجاري، وهي:
(bipyridyl-´2,2 &phenanthroline1,10- (. تستخدم مسرعات التجفيف في تركيبات الدهان التي تخفف
بالمذيب أو التي تخفف بالماء وتجف في الهواء. في الطالء الذي يخفف بالماء، يمكن أن يؤدي التحلل المائي للمجفف
األولي إلى فقد ان القدرة على الجفاف عند تخزين الطالء. عند مزج المجففات األولية ومسرعات، يتم الحصول على
بعض الحماية من التحلل المائي. كما أنه يمكن تقليل فقدان القدرة على الجفاف بسبب امتزاز المجفف الفلزي على سطح
الخضاب باستخدام مسرعات الجفاف.
أثناء التخزين، وتحت تأثير األكسجين، يحدث تشابك غير مرغوب به وسابق ألوانه على السطح المعرض للظروف
الجوية. العوامل المانعة للقشرة يمكنها أن تمنع أو تؤخر عمليات األكسدة غير المرغوب بها.
63
3-7 فقدان القدرة على الجفاف
عادةً ما تحتاج الدهانات التي تجف بوساطة األكسدة ) drying-oxidative (إلى فترة أطول للجفاف بعد فترات
التخزين الطويلة. إن فقدان فعالية المجفف يمكن أن تعزى إلى :
– االمتزاز الكيميائي للمجفف على سطح الخضاب على العكس من االمتزاز الفيزيائي، والذي هو عملية يمكن
عكسها، فإن االمتزاز الكيميائي يؤدي إلى جمود دائم للمجفف أو إفقاد المجفف القدرة على الفعالية(. يحدث
االمتزاز الكيميائي مع الخضابات التي تحوي مجموعات حمضية على السطح، وبشكل رئيس يحصل مع
الخضاب الذي يمتلك مساحة سطحية كبيرة مثل السناج والخضابات العضوية المختلفة. تؤثر تركيبة المذيب
على عملية االمتزاز الكيميائي، حيث تحصل أقوى عمليات االمتزاز مع المذيبات ذات الجفاف الضعيف مثل
المذيبات شديدة القطبية أوالمذيبات شديدة الالقطبية. تكون النظم التي تحوي مذيبات عطرية معدنية حرة أكثر
عرضة لالمتزاز الكيميائي من تلك النظم التي يتم تخفيفها بوساطة )التيربنتين(
– تكون الملح: ناتج تفاعل أيونات المجفف مع األحماض األليفاتية طويلة السلسة، حيث أن تكّون هذة األمالح
يحدث بسبب التحلل المائي للرابط أو المكونات األخرى والتي هي )أي األمالح ( غير ذائبة في الدهان ،
وتترسب بعد التبلور مما ينتج عنه فقدان المجفف.
– تشكيل مركبات غير قابلة للذوبان: هذه الظاهرة تالحظ في الدهانات ذات الرائحة المنخفضة، والتي تخفف
بالمذيبات األليفاتية النقية. المركبات من أنواع المجففات المختلفة، والمكونة من أحماض أليفاتية قصيرة السلسة
نسبيًا مثل األوكتانوات، لها قابلية محددة للذوبان في تلك المذيبات وتميل للتبلور. المجففات فوق القاعدية )
األساسية( أكثر حساسية لهذا التاثير ) تشكل مركبات غير قابلة للذوبان( من المجففات المتعادلة. المجففات
المكونة من أحماض أطول )9 – 11 ذرة كربون( تكون قابلة للذوبان أكثر و أقل عرضة للتبلور في أنظمة
الطالءات تلك.
– التحلل المائي للمجففات: هذا هو السبب الرئيس لفقدان القدرة على الجفاف في أنظمة الطالء التي تخفف بالماء.
بوجود الماء، فإن المجفف يتميه بسرعة. عالوةً على ذلك، فإن المياه تعتبر مجموعة وظيفية جيدة للربط مع الكوبالت،
مما يؤدي لتكون مركبات الكوبالت بسهولة. الهيدرات المتشكلة غير ثابتة وتؤدي للتحلل المائي للصابون الفلزي،
وبالتالي عدم قابلية ذوبان الفلز األساسي.
يمكن تجنب فقدان القدرة على الجفاف بالوسائل التالية:
– اختيار نظام التجفيف المتوافق مع نظام الطالء. يجب أن يكون المجفف قابل للذوبان في الرابط وال يؤدي لتشكل
الضباب عند التخزين أو أثناء مرحلة التجفيف. لذا يوصى بعمل فحص للتوافق في الوسط دون إضافة الخضاب
أو المادة المالئة.
– إدخال المجفف المضحي )sacrificial )في مرحلة الطحن. يمكن استخدام مجفف مساعد مثل الكالسيوم،
خاصة إن كان فقدان القدرة على الجفاف ناتج عن االمتزاز الكيميائي للمجفف األولي على الخضاب. لكن هذا
النهج له حدوده، وال يمكن استخدامه دائ ًما؛ ألنه إذا كان هناك جرعة زائدة من المجفف المساعد، فقد تتأثر
اللزوجة والصالبة )تأثير التليين( وكذلك الديمومة أو مقاومة اللون بشكل سلبي.
64
– استخدام المجفف المغذي مثل نفثينات هيدوركسيد الكوبالت. هذا المجفف المغذي متاح كعجينة وغير قابل للذوبان في
المحاليل الكحولية المعدنية، هذه المجففات:
o تعوض الفلزات النشطة الممتزة على الخضاب ) األلوان الداكنة( – تحرر فلزات إضافية بطريقة مسيطر عليها
o تتفاعل ببطئ مع حموضة الراتنج المتبقية
4-7 تقييم البدائل
قد تحتوي المجففات على مكونات )المذيبات العضوية أو مسرعات التجفيف ( ذات تأثيرات صحية و/ أو بيئية غير
مرغوب فيها. ولذلك فمن الضروري في عملية اإلحالل )االستبدال(، النظر إلى المنتج بأكمله وليس فقط المركب الفلزي
النشط أو المركب المراد استبداله. يُعّرف حاليًا حمض (acid ethylhexanoic2- (Octoate بأنه خطير، ويشتبه
في أنه يسبب أضرا ًرا لألجنة. يوصى باستخدام البدائل غير الخطرة مثل المجففات القائمة على حمض
(isononanoic (أي حمض (hexanoic trimethyl3,5,5- (أو حمض (neodecanoic( (وبشكل رئيس
)2,2,3,5-tetramethyl hexanoic حمض
في الجدول التالي، يتم عرض تقييم لبدائل أوكتات الرصاص:
65
الجدول رقم )28(: تقييم بدائل اوكتات الرصاص
المطلب أوكتات الرصاص
البدائل
أوكتات الزركونيوم أوكتات السترنشيوم نيوديكانوات الزركونيوم نيوديكانوات السترنشيوم
الوظيفة مجفف )بيني( شامل مجفف )بيني( شامل مجفف )بيني( شامل مجفف )بيني( شامل مجفف )بيني( شامل
الجدوى الفنية
يضاف المجفف في مرحلة
الخلط التي تسبق مرحلة
الترشيح
ليست هناك حاجة إلجراء
تغييرات في عملية اإلنتاج
ليست هناك حاجة إلجراء
تغييرات في عملية اإلنتاج
ليست هناك حاجة إلجراء
تغييرات في عملية اإلنتاج
ليست هناك حاجة إلجراء
تغييرات في عملية اإلنتاج
الخطر على البيئة وصحة
اإلنسان
226H: قابل لالشتعال في
حالة السائل والبخار
302H: مض ّر في حال
االبتالع
332H: مض ّر في حال
االستنشاق
410H: سام جداً للحياة المائية
مع وجود تأثيرات طويلة
األمد.
يضر قد :H360 (f.d)
ب الخصوبة، وقد يضر ب الجنين.
302H مض ّر في حال
االبتالع
304Hيمكن أن يكون مميتًا
في حال االبتالع والدخول إلى
المجاري التنفسية
318Hيسبب ضر ًرا شديدًا
للعين
d316H يشتبه بالتسبب
بالضرر للجنين
315-Hيسبب تهّي ًجا للجلد
302Hمض ّر في حال
االبتالع
304Hيمكن أن يكون مميتًا
في حال االبتالع والدخول إلى
المجاري التنفسية
318Hيسبب ضر ًرا شديدًا
للعين
d316H يشتبه بالتسبب
بالضرر للجنين
315-Hيسبب تهّي ًجا للجلد
304Hيمكن أن يكون مميتًا
في حال االبتالع والدخول إلى
المجاري التنفسية
304Hيمكن أن يكون مميتًا
في حال االبتالع والدخول إلى
المجاري التنفسية
66
المطلب أوكتات الرصاص
البدائل
أوكتات الزركونيوم أوكتات السترنشيوم نيوديكانوات الزركونيوم نيوديكانوات السترنشيوم
371H: يسبب الضرر
لألعضاء من خالل التعرض
لفترات طويلة أو متكررة
336H: يمكن أن يسبب
النعاس أو الدوخة
الجدوى اإلقتصادية األسعار غير مستقرة
المواد الخام للسترنشيوم
أرخص بشكل عام وأكثر
استقرا ًرا مقارنة بالزركونيوم
هذه المجففات أغلى من المجففات القائمة على األحماض األخرى
التوفر
مجففات الرصاص متوفرة في
السوق ولكن تم حظرها في
الكثير من الدول
تنتج في الغالب في استراليا
وغرب أفريقيا والصين
رمال الزركون – وهي المادة
الخام لجميع مواد الزركونيوم
الكيميائية – غير متوفرة بكثرة
بسبب قيود التعدين، مما قلل
من توافرها وبالتالي أدى إلى
ارتفاع األسعار
ال يوجد مشاكل في اإلمداد أو
التزويد بالنسبة للسترنشيوم
والسعر مستقر حالًيا
ال تزال هذه المجففات تنتجها العديد من الشركات، ولكنها غير
متوفرة على نطاق واسع