जल आधारित कोटिंग्स में कैल्शियम कार्बोनेट का अनुप्रयोग

हाल के वर्षों में, पानी आधारित पेंट उपभोक्ताओं के बीच लोकप्रिय हो गए हैं क्योंकि ये पर्यावरण के अनुकूल, कम कार्बन उत्सर्जन वाले, उच्च प्रदर्शन वाले और व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले होते हैं। ये धीरे-धीरे पारंपरिक पेंटों की जगह प्रमुख विकल्प बनते जा रहे हैं।

जल-आधारित का अवलोकन रँगना

जल आधारित पेंट उन पेंटों को कहते हैं जिनमें पानी का उपयोग घोलने के माध्यम के रूप में किया जाता है, और इनकी संरचना का 70% से 90% भाग पानी होता है। इनमें बेंजीन, एल्डिहाइड और हैलोजेनेटेड हाइड्रोकार्बन जैसे विषैले कार्बनिक विलायक, साथ ही फॉर्मेल्डिहाइड, सीसा और क्रोमियम जैसे भारी धातु यौगिक नहीं होते हैं। इसकी विशेषता यह है कि यह विषैला नहीं होता, पर्यावरण के अनुकूल होता है, इसमें वाष्पशील पदार्थ न के बराबर होते हैं, इसमें कोई अप्रिय गंध नहीं होती और यह स्थिर प्रकृति का होता है। यह एक सुरक्षित और प्रदूषण रहित पर्यावरण के अनुकूल पेंट है।

वर्तमान में, चीन के पर्यावरण के अनुकूल जल-आधारित कोटिंग्स ने चार प्रकार की स्थिति बना ली है - जल-आधारित अकार्बनिक जस्ता-समृद्ध कोटिंग्स, जल-आधारित एपॉक्सी कोटिंग्स, जल-आधारित ऐक्रेलिक कोटिंग्स और जल-आधारित पॉलीयुरेथेन कोटिंग्स।

जल आधारित संशोधन कोटिंग्स

हाल के वर्षों में, जल आधारित कोटिंग्स की कुछ कमियों को दूर करने के लिए, उनके संशोधन पर एक के बाद एक शोध सामने आए हैं। इनमें से, सबसे आम संशोधन सामग्री में नैनोकण, पॉलीयुरेथेन, पॉलीएक्रिलेट, सिलिकॉन, एपॉक्सी राल और नैनो-ऑक्साइड संशोधन आदि शामिल हैं।

इनमें से, फिलर्स (एक्सटेंडर पिगमेंट), कोटिंग्स के महत्वपूर्ण घटकों में से एक के रूप में, अकार्बनिक संशोधन प्रौद्योगिकी के लिए एक महत्वपूर्ण कार्यान्वयन दृष्टिकोण के रूप में कार्य करते हैं। फिलर्स ज्यादातर सफेद या हल्के रंग के पाउडर होते हैं, जिनमें रंगने की क्षमता और छिपाने की शक्ति नहीं होती है, लेकिन वे पेंट फिल्म की मोटाई बढ़ाने, रियोलॉजिकल गुणों को समायोजित करने, यांत्रिक शक्ति में सुधार करने, पेंट फिल्म के स्थायित्व को बढ़ाने और लागत कम करने जैसे कार्य करते हैं। इनमें मुख्य रूप से क्षारीय पृथ्वी धातुओं के लवण, सिलिकेट और एल्यूमीनियम और मैग्नीशियम जैसे हल्के धातु लवण शामिल होते हैं।

वर्तमान में, जल-आधारित कोटिंग्स में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले फिलर्स में कार्बन सामग्री (ग्राफीन, कार्बन नैनोट्यूब), कैल्शियम कार्बोनेट, बेंटोनाइट, काओलिन, सिलिका, अभ्रक पाउडर, बेरियम सल्फेट, टैल्कम पाउडर आदि शामिल हैं। इनमें से, कैल्शियम कार्बोनेट अपनी महत्वपूर्ण लागत लाभ के साथ-साथ उत्कृष्ट समतलीकरण, निलंबन और घिसाव प्रतिरोध के कारण अलग दिखता है।

जल आधारित पेंट का अनुप्रयोग

हरित भवन निर्माण सामग्री

निर्माण परियोजनाओं में आमतौर पर इस्तेमाल होने वाले जल-आधारित अकार्बनिक वास्तु कोटिंग्स मुख्य रूप से क्षार धातु-संशोधित सिलिकेट जलीय विलयनों और कोलाइडल सिलिका जल फैलाव से बने होते हैं, जिनमें मुख्य फिल्म-निर्माण पदार्थ के रूप में पिगमेंट, फिलर्स, एडिटिव्स आदि मिलाए जाते हैं। परिणामस्वरूप बनने वाली कोटिंग फिल्म पर्यावरण के अनुकूल, गैर-विषाक्त, अग्निरोधी होती है और न तो छिलती है और न ही उतरती है। यह उत्कृष्ट मौसम प्रतिरोध और रंग प्रतिधारण गुण प्रदर्शित करती है।

अनेक प्रायोगिक अनुभव और शोध आंकड़ों से यह सिद्ध हो चुका है कि जल-आधारित कोटिंग्स में कैल्शियम कार्बोनेट मिलाने से न केवल लागत कम होती है बल्कि प्रदर्शन में भी सुधार होता है। टाइटेनियम डाइऑक्साइड जैसे पिगमेंट के साथ मिलाने पर यह पिगमेंट के प्रदर्शन को प्रभावित नहीं करता है और तरलता को नियंत्रित करने के साथ-साथ कोटिंग को स्थिरता और स्थायित्व प्रदान करता है।

लकड़ी के सामान

पानी आधारित लकड़ी की कोटिंग में कैल्शियम कार्बोनेट का मुख्य कार्य दरारों को भरना है। पानी आधारित लकड़ी के वार्निश में इसे मिलाना आवश्यक नहीं है, लेकिन पानी आधारित लकड़ी के ठोस रंग के पेंट में इसे कम मात्रा में और पानी आधारित लकड़ी की पुट्टी में अधिक मात्रा में मिलाया जाता है।

कार

वर्तमान में, अपेक्षाकृत विकसित ऑटोमोटिव उद्योगों वाले देशों ने विलायक-आधारित कोटिंग्स को लगभग पूरी तरह से जल-आधारित कोटिंग्स से बदल दिया है। चीन में, जल-आधारित कोटिंग्स पर शोध और उनका उपयोग धीरे-धीरे बढ़ रहा है, और मिडकोट और प्राइमर कोटिंग्स के लिए कई उत्पादन लाइनें पहले से ही मौजूद हैं। इनमें से, शंघाई जनरल मोटर्स ने जल-आधारित रंगीन पेंट कोटिंग उत्पादन लाइन स्थापित करने में अग्रणी भूमिका निभाई है। वर्तमान में, चीन में ऑटोमोटिव कोटिंग्स जल-आधारित कोटिंग्स पर आधारित हैं, लेकिन वे अभी भी मुख्य रूप से पारंपरिक विलायक-आधारित कोटिंग्स हैं। वर्तमान में, जल-आधारित कोटिंग्स का उपयोग मुख्य रूप से ऑटोमोटिव प्राइमर, मिडकोट और टॉपकोट अनुप्रयोगों में किया जाता है।

उदाहरण के लिए, ऐक्रिलिक एंटी-चिपिंग अंडरबॉडी कोटिंग मुख्य रूप से ऐक्रिलिक रेज़िन से बनी होती है, जो ऐक्रिलेट मोनोमर्स के कोपॉलीमराइज़ेशन से प्राप्त होती है, जिसमें फिलर्स और एडिटिव्स मिलाए जाते हैं, और यह एक सिंथेटिक रेज़िन लोशन है। सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले पीवीसी प्लास्टिसोल सिस्टम और पॉलीयुरेथेन इलास्टोमर अंडरबॉडी कोटिंग की तुलना में, स्टाइरीन-ऐक्रिलिक लोशन में मुख्य विलायक के रूप में पानी का उपयोग किया जाता है, जिसमें VOC (वाष्पशील कार्बनिक यौगिक) की मात्रा अत्यंत कम होती है, जिससे ज्वलनशील और विषैले विलायकों के दोषों से बचा जा सकता है। इसके अलावा, इसमें अम्ल और क्षार प्रतिरोध, जल प्रतिरोध और प्रभाव प्रतिरोध की अच्छी क्षमता होती है, जो इसे एक नए प्रकार की एंटी-चिपिंग अंडरबॉडी कोटिंग बनाती है।

व्यवहारिक अनुप्रयोगों में, ऑटोमोटिव उद्योग में जल-आधारित कोटिंग्स के उपयोग में अभी भी कुछ समस्याएं हैं। विलायक जल का निम्न क्वथनांक, जिससे वाष्पीकरण कठिन हो जाता है, और पर्यावरणीय आर्द्रता के प्रति इसकी उच्च संवेदनशीलता, साथ ही उच्च पृष्ठ तनाव, बुलबुले बनने की प्रवृत्ति और निम्न विद्युत प्रतिरोध के कारण, कोटिंग्स में ढीलापन और अन्य दोष उत्पन्न होने की संभावना रहती है।