Vertailu: vesiohenteinen vs. liuotinohenteinen maali teollisissa maalaussovelluksissa

Kirjoittaja Tikkurila 23.4.2021 10:49

Mitä yhteistä on vesi- ja liuoteohenteisilla maaleilla? Entä mitkä ovat niiden merkittävimmät erot?

Tärkein maalin ominaisuuksia määrittävä komponentti on sideaine. Se voi olla epoksia, alkydiä, akryyliä tai polyuretaania. Toinen pääkomponentti on liuote, joka määrittää maalin viskositeetin. Tämä komponentti voi olla liuotinaine tai vesi. Kun maali levitetään ja se kuivuu, liuote haihtuu ja maalipintaan jää kaikki muut ainesosat, jotka sisältyvät maalin koostumukseen. Muita maalin ainesosia ovat pigmentit, täyteaineet, paksuntajat ja lisäaineet. Maalit ja suoja-aineet luokitellaan käytettävän liuotteen mukaan joko liuote- tai vesiohenteisiksi. Vuosia sitten melkein kaikki maalit olivat liuoteohenteisia, mutta teknologiset edistysaskeleet ovat mahdollistaneet vesiohenteisten tuotteiden kehityksen.

Sekä vesi- että liuoteohenteisten teollisuusmaalien tarkoitus on sama: suojata metallipintoja korroosiolta. Vesiohenteisten maalien sideaineiden ominaisuudet ovat erilaiset kuin liuotinohenteisissa maaleissa, mikä tulee huomioida, kun määritellään tuotteen käyttötarkoitusta. 

Sekä vesiohenteisilla että liuotinohenteisilla ratkaisuilla on omat etunsa – miten siis valita oikeat tuotteet? Jotta päätös perustuisi faktoihin, on hyvä selvittää tarkkaan, miten vesiohenteiset tuotteet eroavat liuoteohenteisista. 

Haihtuvat orgaaniset yhdisteet (VOC) 

Liuoteohenteisten maalien ja pinnoitteiden ympäristölle haitallisin vaikutus on liuotteiden haihtuminen (orgaanisten yhdisteiden, eli VOC-päästöjen haihtuminen), mikä muodostaa alailmakehän otsonia reagoidessaan auringonvalon kanssa typen oksideihin. Ympäristöluvat ja tiukka ympäristölainsäädäntö vaativat yrityksiä raportoimaan ja vähentämään VOC-päästöjään. Yhä useammat maat valmistelevat lainsäädäntöä, joka kieltää liuoteohenteisten ratkaisujen käytön niiden korkeiden VOC-päästöjen vuoksi. 

Vesiohenteisista tuotteista haihtuu pääosin vettä. Erityisesti maalin levitysvaiheessa vesiohenteisten tuotteiden ympäristövaikutus on huomattavasti pienempi kuin liuoteohenteisten tuotteiden. Vesiohenteisen maalin voi myös puhdistaa vedellä työvälineistä ja ympäristöstä ennen kuivumista, jolloin puhdistusprosessi ei aiheuta ylimääräisiä VOC-päästöjä. 

Kestävä kehitys nousee tärkeäksi tekijäksi yhä useammassa yrityksessä. Se on myös pääasiallinen syy, miksi vesiohenteisten tuotteiden käyttö yleistyy. Valitsemalla vesiohenteisia tuotteita yritykset voivat vähentää VOC-päästöjä, vastata yhä tiukempiin ympäristöstandardeihin ja  vaikuttaa myönteisesti ympäristöön. Konkreettiset teot ja valinnat ympäristön puolesta vaikuttavat usein positiivisesti koko yrityksen brändiin ja imagoon. 

Terveys ja turvallisuus 

Liuoteohenteisista tuotteista syntyvissä höyryissä on voimakas haju, ja ne ovat ihmisille vaarallisia hengittää. Vaikka vesiohenteisten maalien pääseminen kosketuksiin ihon kanssa ei ole hyvä asia, se ei ole yhtä haitallista kuin liuoteohenteiselle maalille altistuminen. Vesiohenteiset ratkaisut ovat turvallisempi vaihtoehto sekä ympäristölle että tuotteita käsittelevien henkilöiden terveydelle.

On tärkeää huomioida, että käytettäessä mitä tahansa maalityyppiä, käyttäjien tulee aina suojata itsensä asianmukaisesti – vesiohenteisten tuotteiden yhdisteiden joutuminen hengitysteihin ruiskutuksen aikana on yhtä vaarallista kuin liuoteohenteistenkin yhdisteiden hengittäminen. Vesiohenteisten maalien kuivumisprosessissa haihtuu pääosin vettä orgaanisten liuotteiden sijaan, mikä tarkoittaa, että höyryjen hengittämisestä ei aiheudu yhtä suurta riskiä. Vesiohenteiset maalit vähentävät niiden käyttöön liittyviä riskejä muun muassa iho- tai hengitystieärsytystä ja muita haittavaikutuksia käyttäjälle. 

Varastointiaika

Liuoteohenteisten tuotteiden varastointiaika on noin kaksi vuotta, ja vesiohenteisilla tuotteilla se on yksi vuosi. Syynä tähän on se, että bakteerit elävät vedessä. Vesiohenteisten tuotteiden varastointiaikaa voidaan kuitenkin pidentää lisäämällä tiettyjä kemikaaleja koostumukseen.

Korroosionesto- ja säänkestävyysominaisuudet

Vesiohenteisten maalien raaka-aineet ovat erilaisia kuin liuoteohenteisten, koska niiden on säilyttävä vedessä. Sen sijaan ohenteen – oli se sitten kemiallinen liuote tai vesi – tarkoitus on ikään kuin siirtää maalikalvon muodostavat ja korroosiota estävät komponentit alustaan. Ohenne haihtuu maalikalvolta kuivumisprosessissa, joten se ei siis ole enää vaikuttamassa korroosioon myöhemmin. 

Usein saatetaan ajatella, että koska metalli ruostuu veden vaikutuksesta, vesiohenteiset tuotteet eivät voi estää korroosiota.  Jotkut vesiohenteisten tuotteiden käyttäjät huolestuvat maalipinnan laadusta erityisesti nähdessään lentoruostetta. Se on ruostetta, jota muodostuu nopeasti maalin ollessa vielä märkää maalin sisältämän veden vuoksi. Mutta tämä voidaan estää. Tikkurilan tuotekehityksen ansiosta vesiohenteisten maaliemme koostumus on sellainen, ettei lentoruostetta muodostu. 

Tarkasteltaessa teollisuusmaalien korroosionesto- ja säänkesto-ominaisuuksia, on hyvä tietää, mitä vesiohenteisia ja liuoteohenteisia tuotteita voi vertailla toisiinsa. Polyuretaanin vertaaminen epoksiin olisi kuin omenien vertaaminen appelsiineihin. Vesiohenteisilla akryylimaaleilla voidaan esimerkiksi saavuttaa parempi säänkestävyys verrattuna joihinkin liuoteohenteisiin tuotteisiin, erityisesti värin ja kiillon kestävyyden suhteen. 

Levitysolosuhteet

Liuoteohenteisia tuotteita on hiukan helpompi työstää, koska ne antavat enemmän anteeksi epäpuhtauksia pinnoilla. Liuoteohenteinen maali voidaan esimerkiksi levittää pinnalle, vaikka siinä olisi rasva- tai likajäämiä.  Vesiohenteisia tuotteita käytettäessä puhdas pinta ja levitysympäristö ovat sen sijaan erittäin tärkeitä.  Vesiohenteisia maaleja käytettäessä maalausprosessi asettaa hieman korkeammat vaatimukset tarkkuudelle, täsmällisyydelle ja puhtaudelle, jotta varmistetaan laadukas lopputulos.

Liuoteohenteisia tuotteita voidaan sen sijaan tarvita ehkä hiukan vähemmän ja silti saavuttaa hyvä suojaustaso. Useita liuoteohenteisia tuotteita voidaan levittää yksi kerros suoraan karhealle metallipinnalle ja saavuttaa hyvä peittävyys sekä tasainen pinta. Liuoteohenteiset maalit peittävät tehokkaasti, mikä tarkoittaa, että pinnassa mahdollisesti olevat naarmut tai tahrat eivät jää näkyviin. Vesiohenteisten tuotteiden kuiva-ainepitoisuus on yleensä alhaisempi kuin liuoteohenteisten tuotteiden. Siksi vesiohenteista maalia pitää levittää enemmän, jotta saavutetaan sama kuivakalvon paksuus. Joitain vesiohenteisia maaleja ei voida levittää yhtenä paksumpana kerroksena, vaan levityskertoja saatetaan tarvita useampia, jolloin kuivumisaika jokaisen levityskerran välissä tulee huomioida.  On kuitenkin olemassa tuotteita, jotka voidaan levittää vain yhtenä kerroksena. 

 

norsok-m-501-standardi-polyuretaanimaali

NORSOK-hyväksyttyjen järjestelmien vertailu liuote- ja vesiohenteisten ratkaisuiden näkökulmasta.

 

Vesiohenteinen Fontecoat EP 50 160 µm, kuten yllä olevassa taulukossa näkyy, täyttää vaaditut tekniset määritelmät ja laatutason. On kuitenkin tärkeää huomioida, että Fontecoat EP 50 on levitettävä 2 x 80 µm, jotta saavutetaan maalikalvon paksuun 160 µm. Liuoteohenteista vastinetta Temacoat Primer -pohjamaalia voidaan levittää yhtenä 160 µm kerroksena. 

Vesiohenteiset pinnoitteet ovat herkempiä ilmastolle levityksen ja kuivumisen suhteen. Niitä ei yleensä suositella käytettäväksi upporasitukseen tai maanalaisiin käyttökohteisiin. Jos maalausprosessin aikana ilmankosteus on suuri, maalin sisältämä vesi ei pääse haihtumaan kunnolla, mikä hidastaa kalvon muodostumista ja maalikalvon kuivumista.  Esimerkiksi talvikuukausina maalin viskositeetin ja tasoittuvuuden kanssa saattaa tulla haasteita. Kesäkuukausina ongelmia saattaa sen sijaan syntyä kuivumisen ja verhovalumien vuoksi, sama voi tapahtua myös liuoteohenteisia tuotteita käytettäessa. 

Tämän voi ratkaista levittämällä maalin tilassa, jossa ilmanvaihtoa on mahdollista säätää: suositeltu ilman suhteellinen kosteus on 20–70 prosenttia. Tästä on etua sekä talvella että kesällä, koska säätilan vaihteluista aiheutuvia muutoksia voidaan kontrolloida. 

Laitteistoa, puhdistusta ja maalien hävitystä koskevat vaatimukset

Yksi merkittävimmistä liuote- ja vesiohenteisten maalien eroista on, että liuoteohenteiset tuotteet ovat erittäin helposti syttyviä. Tämä vuoksi tehtävään koulutetun henkilöstön on hoidettava liuoteohenteisten tuotteiden kuljetus, säilytys ja hävitys. ADR-ajoluvan (European Agreement concerning the International Carriage of Dangerous Goods by Road) mukaan näitä tuotteita ei voida kuljettaa missä tahansa kuorma-autossa. Liuotinohenteisia maaleja käytettäessä vaaditaan myös räjähdyssuojattua maalauslaitteistoa.  Tällaisen syttyvän maalin vakuutus voi myös olla kalliimpi joissain maissa. 

Kun käytetään vesiohenteisia maaleja, ei tarvita helposti syttyvien materiaalien käsittelyä koskevaa vakuutusta tai räjähdyssuojattua laitteistoa. Vesiohenteisten tuotteiden luokittelussa on suuri ero liuoteohenteisiin tuotteisiin verrattuna. ADR:ssä ei säädellä vesiohenteisten tuotteiden kuljetuksesta, koska ne eivät ole syttyviä. 

Sekä liuotin- että vesiohenteiset maalit vaativat kuivuttuaan tietyn tyyppiset puhdistusaineet. Yksi vesiohenteisten maalien pääasiallisista eduista on, että maalin ollessa vielä märkää, sen voi puhdistaa vedellä. 

Vesiohenteiset vs. liuoteohenteiset teollisuusmaalit metallipinnoille

 

Liuoteohenteiset maalit metallipinnoille

Vesiohenteiset maalit metallipinnoille

VOC-pitoisuudet

Korkea haihtuvien orgaanisten yhdisteiden määrä (VOC-pitoisuus)

Alhainen haihtuvien orgaanisten yhdisteiden määrä (VOC-pitoisuus)

Terveys ja turvallisuus

Maalisumun ja höyryjen hengittäminen vaarallista levitys- ja kuivumisprosessien aikana



Vaarallista joutuessaan iholle

Maalisumun hengittäminen vaarallista levitysprosessin aikana, ei terveys- tai turvallisuusriskejä kuivumisprosessin aikana.


Vaarallista joutuessaan iholle

Varastointiaika

Noin kaksi vuotta

Noin yksi vuosi (voidaan pidentää lisäämällä kemikaaleja koostumukseen)

Korroosionesto ja säänkestävyys 

Riippuu tuotteesta

Riippuu tuotteesta

Levitysolosuhteet

Sietää pinnan epäpuhtauksia (esim. lika- ja rasvajäämät) 



Yksi levityskerta saattaa riittää


Suurempi toleranssi lämpötila- ja ilmankosteus-olosuhteille

Vaatii puhtaan ympäristön ja pinnan




Saattaa vaatia useamman levityskerroksen 


Herkkä lämpötila- ja ilmankosteus-olosuhteille

Laitteistoa, puhdistusta ja hävitystä koskevat vaatimukset

Herkästi syttyvä, vaatii räjähdyssuojatun maalauslaitteiston ja mahdollisia lisävakuutuksia


Koulutetun henkilöstön on tehtävä kuljetus, säilytys ja hävitys


Sekä kuivuneen että märän maalin puhdistus laitteistosta ja työympäristöstä vaatii puhdistusaineita 

Ei syttyvä, ei vaadi erityislaitteistoa tai lisävakuutuksia


Koulutetun henkilöstön on tehtävä kuljetus, säilytys ja hävitys


Kuivuneen maalin puhdistus laitteistosta ja työympäristöstä vaatii puhdistusaineen (vesiohenteisella maalilla maalatessa saattaa olla tarvetta puhdistaa laitteisto aika-ajoin sopivalla liuottimella).

Lopuksi 

Vesiohenteiset maalit eivät välttämättä ole oikea ratkaisu kaikkiin käyttökohteisiin. Vesiohenteisiin ratkaisuihin siirtyminen saattaa olla kuitenkin oikea vaihtoehto, jos esimerkiksi pitkän aikavälin tavoite on minimoida yrityksen toimintojen haitallisia vaikutuksia ympäristöön. Tulevaisuudessa säädökset tulevat yhä tiukemmiksi, joten valmistautuminen kiristyvään lainsäädäntöön ja jopa liuoteohenteisten ratkaisujen käytön kieltämiseen on kannattavaa. 

Tehdäksesi oikean valinnan, harkitse huolellisesti tavoitteesi metallipinnoitteiden suhteen ja opi ymmärtämään, miten vesiohenteiset ja liuoteohenteiset ratkaisut eroavat toisistaan. Jos haluat yksityiskohtaisempia neuvoja tai suosituksia, ota meihin yhteyttä. Autamme aina mielellämme sinua löytämään yksilöllisiin tarpeisiisi parhaiten sopivat maalausmenetelmät.

Tilaa Tikkurilan uutiskirje

Tikkurila

Kirjoittaja Tikkurila

Aiheet: Metallien teollinen maalaus

Tilaa Tikkurilan uutiskirje

Uusimmat kirjoitukset