Nowości na rynku farb dla budownictwa w Polsce – cz. II

Wymagania i właściwości farb elewacyjnych

Właściwości i klasyfikację farb elewacyjnych opisuje norma polska PN-C-81913:1998 Farby dyspersyjne do malowania elewacji budynków oraz europejska PN-EN 1062-1:2004 Wyroby lakierowe i systemy powłokowe stosowane na zewnątrz na mury i beton. Norma europejska dotyczy wszystkich wyrobów lakierowych i systemów powłokowych przeznaczonych do ścian, łącznie z tymi, które są przeznaczone do stosowania w połączeniu z zaprawami tynkarskimi ze spoiwem organicznym i systemami izolacji termicznej. Zadaniem farb elewacyjnych, zgodnie z zapisami tej normy, jest: konserwacja oryginalnego stanu i wyglądu podłoża, dekoracja powierzchni przez zmianę lub odnowienie wyglądu, ochrona podłoża przed zniszczeniem, np. pod wpływem warunków atmosferycznych. Norma klasyfikuje farby, przyjmując za podstawę podziału połysk, grubość powłoki, granulację, współczynnik przenikania pary wodnej, przepuszczalność wody i dwutlenku węgla oraz pokrywanie rys. Przykładową klasyfikację, wg wartości współczynnika przenikania pary wodnej i przepuszczalności wody, przedstawia tabela 1 i 2. Parametry te charakteryzują paroprzepuszczalność powłok oraz ich nasiąkliwość.

© muninn86 – Fotolia.com

Nowości na rynku farb elewacyjnych

Zadaniem farb elewacyjnych jest ochrona zewnętrznych powierzchni mineralnych obiektów budowlanych przed niekorzystnym oddziaływaniem czynników atmosferycznych (kwaśnymi deszczami, śniegiem, słońcem) oraz nadanie im dekoracyjnego i estetycznego wyglądu. Fasady maluje się raz na kilka lat i jest to kosztowna inwestycja, dlatego tak ważny jest wybór produktów o wysokiej jakości, które zapewnią długotrwały, dekoracyjny efekt. Podejmując decyzję o wyborze farby, należy wziąć pod uwagę warunki ekspozycji i lokalizację obiektu. Rynek farb elewacyjnych w ostatnim czasie zaoferował wiele innowacyjnych wyrobów o nowych cechach, świadczących o dużym postępie technologicznym w tej dziedzinie. Współczesnym powłokom elewacyjnym stawiane są wysokie wymagania: doskonałe zachowanie barwy, odporność na czynniki atmosferyczne, zwłaszcza na działanie promieniowania UV, mała podatność na zabrudzenia, zdolność do samooczyszczania, dobra przepuszczalność pary wodnej przez powłokę, niska nasiąkliwość wodą, odporność na pękanie, odporność na mikroorganizmy oraz dodatkowo pożądane są właściwości antygraffiti.

Uzyskanie tych cech jest możliwe poprzez wykorzystanie spoiw hybrydowych składających się z dwóch lub trzech składników błonotwórczych i łączących zalety poszczególnych składników spoiwa. Na przykład w farbie akrylowo-silikatowo-silikonowej dyspersja akrylowa nadaje powłoce wytrzymałość mechaniczną i elastyczność, składnik silikatowy – zdolność oddychania, a emulsja silikonowa ogranicza nasiąkliwość wodą i nadaje zdolność do samooczyszczania się. Takim wyjątkowym produktem jest m.in.farba Atlas Fastel Nova. Nanocząsteczkowa struktura farby zapewnia niezwykle zwartą, mikroskopijnie gładką strukturę powierzchni, brak przyciągania zanieczyszczeń, elektro- i biostatyczność, zdolność samoczyszczenia. Dzięki temu osiadające na powierzchni drobiny brudu oraz zarodniki grzybów łatwo tracą z nią kontakt i są usuwane w sposób naturalny wraz z deszczem i wiatrem.

Tab. 1. Klasyfikacja farb elewacyjnych ze względu na współczynnik przenikania pary wodnej przez powłokę wg PN-EN ISO 7783-2:2001

Farby silikonowe

Farbami zalecanymi, szczególnie do malowania fasad w rejonach miejskich i uprzemysłowionych, są farby silikonowe, które oprócz podstawowego spoiwa zawierają dodatek hydrofobowej emulsji silikonowej, np. farba Finngard Novasil firmy Tikkurila, farba fasadowa silikonowa FN 30 firmy Foveo Tech oraz farba silikonowa Arkol N produkcji Atlas zawierająca dodatkowo biocydy, ograniczające rozwój grzybów i glonów na powłoce. Wymalowania tymi produktami są w stanie same się oczyszczać pod wpływem opadów atmosferycznych, są trwałe i odporne mechanicznie. Hybrydowe połączenie z żywicami silikonowymi, w porównaniu z powłokami dyspersyjnymi farb akrylowych, zmniejsza nasiąkliwość wodą, zapobiegając niszczeniu ścian. Powłoki farb silikonowych zachowują jednocześnie bardzo dobrą paroprzepuszczalność, co pozwala na swobodne wyprowadzanie cząsteczek wody z wnętrza budynku. Dodatkowo, zawarte w farbie FN 30 mikrokulki szklane nadają powłoce wyjątkowe właściwości – poprzez większą zdolność do odbijania światła zmniejszają negatywne skutki nagrzewania się powłok farby.

Farby silikatowe

Do malowania świeżych tynków mineralnych producenci zalecają nowoczesne farby silikatowe (krzemianowe) stanowiące połączenie hybrydowe spoiwa organicznego, najczęściej dyspersji akrylowej z nieorganicznym składnikiem – wodnym szkłem potasowym. Farby takie zalecane są na elewacje budynków szczególnie narażonych na niszczące działanie czynników atmosferycznych, a wykonanych z tynków cementowych, cementowo-wapiennych, cienkowarstwowych tynków mineralnych, nieotynkowanych murów z betonu, cegieł, bloczków, pustaków ceramicznych, komórkowych lub silikatowych. Farby silikatowe, wiążąc się chemicznie z malowanym podłożem, tworzą paroprzepuszczalną, doskonale przyczepną do podłoża powłokę, umożliwiającą swobodną dyfuzję pary wodnej i dwutlenku węgla i prawidłowy proces karbonatyzacji cementu. Z uwagi na swój naturalny, mineralny wygląd stosowane są głównie do renowacji obiektów zabytkowych. Coraz bardziej doskonalone receptury pozwalają na oferowanie nowych, dodatkowych właściwości – zwiększonej odporności na brudzenie oraz zdolności do samooczyszczania pod wpływem deszczu. Takimi cechami wyróżnia się system renowacji zabytków Atlas Złoty Wiek, który uzyskał certyfikat WTA, międzynarodowej instytucji, uznanej za autorytet w dziedzinie standardów konserwacji zabytków. W tej grupie farb wyróżniają się produkty Novalit firmy Kabe Polska produkowane wg innowacyjnej technologii niskoalkalicznych polikrzemianów, dzięki czemu są bezpieczniejsze w stosowaniu.

Farby elewacyjne i nanotechnologia

Zaawansowane technologie pozwalają na wytwarzanie nowych farb i lakierów dla budownictwa o podwyższonych parametrach eksploatacyjnych. Nowoczesne farby elewacyjne oparte na osiągnięciach nanotechnologii i oferowane obecnie przez wielu wytwórców charakteryzują się podwyższoną odpornością na zabrudzenia, zachowując przez wiele lat funkcje estetyczne i techniczne. Nowością, która od niedawna pojawiła się na naszym rynku, są farby z nanodyspersją organiczno-nieorganiczną oraz farby zawierające fotokatalityczny dwutlenek tytanu. Farby na elewacje z zastosowaniem dyspersji organiczno-nieorganicznych charakteryzują się wysoką przyczepnością do podłoży mineralnych, odpornością na zabrudzenia, przepuszczalnością pary wodnej oraz obniżoną skłonnością do rozwoju pleśni i glonów. Przykładem takiego produktu jest Tikkurila Finngard – wodorozcieńczalna farba elewacyjna z systemem Nano Clear System. Zastosowanie nanodyspersji z wbudowanym dwutlenkiem krzemu w recepturze farby zapewnia najwyższą odporność powłoki malarskiej na przyłączanie zanieczyszczeń. Farba tworzy powłoki o doskonałej odporności na działanie warunków atmosferycznych, pyłów i sadzy, bardzo niskiej wodochłonności, wysokiej trwałości koloru i paroprzepuszczalności. Dzięki tendencji do samooczyszczania powłoka malarska wykazuje podwyższoną odporność na działanie mikroorganizmów. W efekcie samooczyszczająca się powłoka zachowuje doskonały wygląd elewacji w trakcie wielu lat eksploatacji.

Tab. 2. Klasyfikacja farb elewacyjnych ze względu na współczynnik przenikania wody wg PN-EN 1062-3:2008

Farby fotokatalityczne

Po latach badań dotyczących fotoaktywności drobnoziarnistego dwutlenku tytanu w powłokach farb po naświetlaniu promieniowaniem UV i światłem widzialnym zostały wprowadzone na rynek innowacyjne farby oraz tynki. Składnikiem aktywnym tych produktów są nanocząstki dwutlenku tytanu o właściwościach fotokatalitycznych. Fotokataliza to proces polegający na przyśpieszaniu reakcji chemicznych pod wpływem światła. Farby fotokatalityczne wykorzystują ten proces do utleniania zanieczyszczeń organicznych oraz nieorganicznych zawartych w powietrzu i osadzonych na powierzchniach elementów budowlanych. Reakcje fotokatalizy zachodzą na powłoce w warstewce o grubości 10–100 nanometrów. Powstałe produkty rozkładu są z łatwością usuwane z powierzchni przez deszcz lub wiatr. Wyjątkowe zalety farb fotokatalitycznych ujawniają się w czasie eksploatacji pomieszczeń lub budynków. Do walorów estetycznych dołączają nowe cechy nieosiągalne w przypadku typowych materiałów. W przeciwieństwie do produktów ulegających biernemu samooczyszczaniu (polegającemu na obecności powierzchni utrudniającej przyleganie zabrudzeń, np. farby silikonowe, farby z „efektem lotosu”) wyroby fotokatalityczne aktywnie usuwają zanieczyszczenia. Najważniejsze korzyści i zalety stosowania farb fotokatalitycznych to: samooczyszczanie powierzchni, działanie antybakteryjne i przeciwuczuleniowe (hamowanie rozwoju wirusów, bakterii, pleśni i grzybów), oczyszczanie powietrza (eliminacja nieprzyjemnych zapachów).

Nowe farby fotokatalityczne z wyglądu i sposobu stosowania nie różnią się od typowych materiałów malarskich. Powłoki tych farb są gładkie, trwałe, śnieżnobiałe lub barwne, odporne na zmywanie na mokro. Przeznaczone są do malowania elementów budowlanych, w zależności od przeznaczenia – wewnątrz lub na zewnątrz pomieszczeń.

Przykładem może być nowa linia produktów o nazwie Caparol Clean Concept, oferta firmy Sto-Ispo – StoPhotosan Color, firmy Titanium – Titanium FA i  Titanium LX lub farba elewacyjna Tytan EOS produkcji Selena SA.

Oferta Caparol Clean Concept obejmuje dwie farby elewacyjne ThermoSan i AmphiSilan Plus. Są to farby silikonowe, z których jedna przeznaczona jest do dekoracyjnego malowania systemów ociepleń, a druga do renowacji fasad nieocieplonych. Obie zawierają dodatek substancji biologicznych aktywnie hamujących rozwój mikroorganizmów. Efekt „czystych powłok” uzyskano przez zastosowanie bazy spoiwowej z udziałem hydrofobowego składnika silikonowego oraz wykorzystanie zjawiska fotokatalizy.

Obecna oferta polskiego rynku farb do malowania wnętrz i ścian zewnętrznych budynków jest poszerzona o najnowsze osiągnięcia technologiczne, bogata pod względem kolorystycznym i dostosowana do europejskich standardów jakościowych i ekologicznych. Korzyści wynikające ze stosowania tych farb do malowania ścian nowych obiektów lub renowacji powinny przekonywać inwestorów, projektantów, właścicieli do nowych rozwiązań.

mgr inż. Helena Kuczyńska

Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników

Oddział Farb i Tworzyw w Gliwicach

Literatura

1. http://www.coatingsworld.com/contents/view/319791.

2. www.european-coatings.com, 10.09.2009.

3. „European Coatings Journal” nr 11/2009.

4. Rynek budowlany w 2010 r., „Materiały Budowlane” nr 2/2011, s. 78–80.

5. Produkcja materiałów budowlanych w 2010 r., „Materiały Budowlane” nr 2/2011, s. 81–83.

6. Produkcja materiałów budowlanych w 2009 r., ,,Materiały Budowlane”nr 2/2010, s. 81–83.

7. Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 16 stycznia 2007 r. (Dz.U. Nr 11, poz. 72) w sprawie szczegółowych wymagań dotyczących ograniczenia emisji lotnych związków organicznych powstających w wyniku wykorzystywania rozpuszczalników organicznych w niektórych farbach i lakierach oraz w preparatach do odnawiania pojazdów.

8. http://www.chemiabudowlana.info/wiadomosci,art,2973,,rynek_budowlany_i_ceny_w_badaniach_oraz_statystyce_stycze_2011_cz_1.

9. Raport z badania rynku, sierpień 2010, IBP Research.

10. http://www.pl.all-biz.info/buy/goods/?category=2735.

11. http://www.technologie-budowlane.com/Farby_fotokatalityczne-6-274.html.

12. http://www.chemiabudowlana.info/bso, art,1996,bso_farby,fotokataliza_w_farbach_tytan_eos_technologia_w_sluzbie_czystosci.