Pärast enam kui 25 aastat metall-, plast- ja puitpindadele mõeldud katete koostamise kogemust olen õppinud, et halb niisutamine on üks levinumaid põhjusi, miks täiesti sobiv koostis töökohas ebaõnnestub. Värvil võib olla suurepärane pigmendidispersioon, hea läige ja head mehaanilised omadused, kuid see võib siiski moodustada tilku, voolata või jätta alusele kuivaid laike. Just sel juhul on niisutusained hädavajalikud. Need ei aita mitte ainult vedelikul laiali levida, vaid muudavad põhjalikult seda, kuidas kattekiht pinnaga suhtleb enne kuivamist.
Niisutusained vähendavad vedeliku pindpinget, et see suudaks ületada aluspinna pindenergia. Paljude tööstuslike pindade – õlise terase, madala pindenergiaga plastide või isegi kergelt saastunud alumiiniumi – pindenergia on oluliselt alla 40 mN/m. Tüüpilise veepõhise katte pindpinevus on ilma abiaineteta umbes 45–55 mN/m. Selle tulemuseks on suur kontaktnurk ja halb levimine. Hea niisutusaine alandab vedeliku pindpinevust 25–32 mN/m-ni, võimaldades kattel ühtlaselt voolata ja moodustada katkematu kile.
On mitmeid keemilisi rühmi. Silikoonipõhised niisutusained (tavaliselt polüeetriga modifitseeritud polüdimetüülsiloksaanid) on väga tõhusad väikestes kogustes ja tagavad ka teatava tasandamisvõime. Fluoritud tüübid vähendavad pindpinevust kõige tugevamalt ja sobivad hästi keeruliste plastide puhul, kuid need on kallimad ja võivad mõjutada vahtu stabiilsust. Mitteioonsed pindaktiivsed ained ja akrüülipõhised niisutusained pakuvad tasakaalustatumat profiili, millel on vähem kõrvaltoimeid ülevärvitavusele või kihtidevahelisele haardumisele. Valik sõltub tavaliselt alusmaterjalist, vaikusüsteemist ja sellest, kas katet hiljem ülevärvitakse.
Mäletan siiani üht mõne aasta tagust projekti, mis näitas seda praktilist erinevust selgelt. Arendasime veepõhist epoksidkrunti arhitektuurilistes raamides kasutatavatele alumiiniumprofiilidele. Alumiinium oli puhastatud, kuid selle pinnal oli siiski alles õhuke oksüüdikiht ja kohati ka käitlemisest jäänud kerged õlid. Ilma märgistusaineta ilmnes kruntvärvil tõmbejoonte tekkimisel tõsine voolamine – suured alad, kus kile tõmbus tagasi saarekesteks. Kontaktnurk profiili tegelikul pinnal oli 68°. Pärast kõvenemist nägime soolapihustustestis nähtavaid puudujääke ja halba korrosioonikindlust.
Viisime läbi kontrollitud võrdluse, kasutades sama baasvalmistist ja lisades kolm erinevat niisutusainet kogumassi suhtes 0,4–1%:
- Tavaline mitteioonne pindaktiivne aine vähendas pindpinget 38 mN/m-ni ja langetas kontaktnurka 42°-ni. Veeremine vähenes, kuid ei kadunud täielikult; pihustatud paneelidel loendasime ikkagi keskmiselt 7 kuiva laiku 100 cm² kohta.
- Polüeetriga modifitseeritud silikoon vähendas pindpinevust 29 mN/m-ni ja kontaktnurka 26°-ni. Niiskuse laialivalgumine kadus täielikult nii vedeliku pealekandmise kui ka tootmispihustuse katsetes. Soolapihustuse katsetes paranes tulemus märgatavalt, kuna kile oli ühtlane.
- Lühiahelaline fluoritud märgistusaine saavutas madalaima pindpinevuse (24 mN/m) ja kontaktnurga (18°). See tagas alumiiniumil suurepärase voolavuse, kuid segamise ajal täheldasime kerget vahutamist ning hiljem pealiskatte pealekandmisel väikest kihiti haardumise vähenemist.
Selle ülesande puhul osutus selgeks võitjaks silikooniga modifitseeritud variant. Otsustasime kasutada 0,35 % aktiivainet, mida lisati viimistlusetapis, ning krunt läbis 500-tunnise soolapihustustesti ilma kilealuse korrosioonita. Tootmistsüklid näitasid ühtlast kihi paksust ja oluliselt vähem väljanägemisega seotud defekte.
See katse kinnitas mitmeid järeldusi, mida olen paljudes tehastes täheldanud. Esiteks on annustamisvahemikud hädavajalikud. Niisutusainetel on sageli optimaalne vahemik – liiga vähe ja defekte tekib ikkagi; liiga palju ja võivad tekkida uued probleemid, nagu tugevam vahutamine, läike vähenemine või haardumisprobleemid. Teiseks on oluline lisamise aeg. Niisutusainete liiga varajane lisamine suure lõikekindlusega dispersioonis võib mõnikord vähendada nende hilisemat tõhusust. Kolmandaks, katsetage alati tegelikul alusmaterjalil, mitte ainult laboripaneelidel. Kattekiht, mis niisutab puhtal terasel ideaalselt, võib ebaõnnestuda tootmisosadel, millel on valtsimisõli või sõrmejälgi.
Kogemuste põhjal on suurim kasu saavutatav uute aluspindade kasutuselevõtmisel või lahustipõhistelt süsteemidelt veepõhistele üleminekul. Veepõhised kattekihid omavad üldjuhul suuremat pindpinget, mistõttu vajavad nad madala pindpingega plastide või puudulikult ettevalmistatud metalli puhul rohkem abi. Ühes puidukatteprojektis võimaldas üleminek spetsiaalselt kohandatud silikoonniisutajale vähendada kaaslahusti kogust 15% võrra, saavutades samal ajal hea voolavuse õlisel tammepuul – mida klient hindas nii kulude kui ka lenduvate orgaaniliste ühendite (VOC) seisukohast.
Loomulikult ei ole märgitusained mingi imerohi. Nad ei suuda lahendada tõsiseid saastumisprobleeme ega täielikult sobimatuid vaigu ja alusmaterjali kombinatsioone. Samuti võivad nad mõjutada muid omadusi – mõned suurendavad libisemist, teised võivad üledoseerimisel vähendada veekindlust. Ülevärvitavates süsteemides eelistan ma tavaliselt tugevate silikoonide või fluoritud toodete asemel pehmemaid akrüül- või mitteioonseid tüüpe.
Lõppkokkuvõttes on märgistusaine endiselt üks kõige mõjusamaid lisaaineid koostises, kui aluspind ei ole just ideaalne. Tootjad ja koostisainete arendajad, kes suhtuvad neisse tõsiselt – tehes nõuetekohaseid võrdluskatsetusi reaalsete detailidega, mõõtes võimaluse korral pindpinevust ja kontaktnurka ning kontrollides kile pikaajalist toimivust –, on need, kes lõpetavad võitluse välimusvigadega ja hakkavad pakkuma ühtlaseid, usaldusväärseid katteid. Kui õige niisutusaine on õiges kohas ja õiges koguses, teeb kattekiht lihtsalt seda, mida ta peab tegema: levib, haardub ja kaitseb, ilma et endale tähelepanu tõmbaks.