Laurin Malauskoulu - Mitä maalipurkissa on? Osa 1

Kirjoittanut Lauri

Maalin määritelmä:

Maali on nestemäsisessä muodossa oleva tuote, joka kuivuu käsiteltävälle pinnalle muodostaen peittävän kalvon.

Näin maali tehdään:

Maalien valmistus on nykyaikaisissa moderneissa tuotentolaitoksissa pitkälle automatisoitua ja tehokasta. Maalin valmistus alkaa raaka-aineiden sekoittamisella keskenään. Kaupoissa yleisimmin myytävä maali valmistetaan dissolverissa, eli pikasekoittimessa, jossa pigmentti dispergoidaan sideaineen ja veden kanssa. Dissolverista maali siirretään sekoittimella varustettuun viimeistelysäiliöön jossa lisätään loput raaka-aineet, ja maali on valmista purkitettavaksi. 

Mistä maali tehdään:

Maalit koostuvat useista raaka-aineista.

Yksinkertaistettuna sideaineesta, liuottimesta, pigmentistä ja apuaineista.

Parhaioten maalin kaava aukeaa perinteisen öljymaalin kautta. Se sisältää pellavaöljyvernissaa sideaineena, puutärpättiä liuottimena, maavärejä pigmenttinä ja sikkattivia kuivikkeena, eli apuaineena.

Modernit maalit rakentuvat monimutkaisemmista palikoista, mutta samat perusosat löytyvät myös niistä; sideaine, liuotin, pigmentti ja apuaineita. Apuaineilla tarkoitetaan maalin ominaisuuksien parantamiseksi, tai valmistusprosessin vaatimuksesta lisättäviä aineita. Ne ovat esimerkiksi säilyvyyden tai kestävyyden parantamiseksi lisättäviä aineita.

SIDEAINEET

osuus valmiista maalista n.30%

Sideaine on maalin tärkein osa. Se vaikuttaa eniten maalin ominaisuuksiin. Voidaan ajatella että sideaine sitoo maalin kasaan ja saa aikaan tartunnan maalattavalle pinnalle. Sideaintta vaihtamalla muokataan maalin teknisiä ominaisuuksia kuten maalikalvon paksuutta, ulkonäköä ja kulutuksen kestoa sekä puhdistettavuutta. Sideaine vaikuttaa myös maalin soveltuvuuteen erilaisille malattaville pinnoille. Yleisimpiä sideaineita ovat vesiohenteiset polymeeridispersiot ja liuotinohenteiset alkydiöljyt.

Sideaineiden perusteella maalit voidaan lajitella

lateksimaalit
akrylaattimaalit (dispersiomaalit)
akryylimaalit
alkykydimaalit
epoksimaalit
polyuretaanimaalit
öljymaalit

Lateksi on yleisnimitys vesiohenteisille maaleille. Oikeastaan nimeä ei tulisi enää käyttää, koska lateksia (luonnonkumi) ei ole enää käytetty maalien raaka-aineena sen huonon hengittävyyden takia.

Lyhyesti sideaineen tehtävä on

 ⁃ sitoa maalin osaset toisiinsa ja kiinnittää maali maalattavaan alustaan.

 ⁃ antaa suojaa kulutusta, kosteutta ja säätä vastaan

 ⁃ vaikuttaa maalin kovuuteen, kulutuksen kestoon, kiiltoon ja joustavuuteen

Koska sideaineen merkitys on niin määräävä maalin omiaisuuksia ajatellen, päätin kirjoittaa niistä oman jutun, jossa pureudun enemmän sideaineisiin. Muista siis palata lukemaan se!

LIUOTTIMET

osuus valmiista maalista 30-40%

Liuottimien tahtävä on liuottaa sideaine, pigmentti, apuaineet toisiinsa samalla säätäen maalin viskositeettia, eli juoksevuutta. Liuottimet haihtuvat maalista maalin kuivuessa. Nykyaikaisiissa maaleissa yleisin liuotin on vesi. Tästä huolimatta vesiohenteisissakin maaleissa on haihtuvia orgaanisia yhdisteitä apuliuottimina parantamassa maalin ominaisuuksia, tai mahdollistamaan sideaineen ja pigmentin sekoittamisen veteen. Suurin osa liuotinohenteisten maalien liuottimista ovat maaöljyjohdannaisia. Kasvipohjaisia orgaanisia liuottimia kuten etanoli käytetään nykyään enää harvoin.

Vesiohenteisissa maaleissa on yleensä tarvittava vesimäärä valmiina, eli niitä tarvitsee ohentaa harvoin. Liuotinohenteiset maalit tarvitsevat useammin ohennusta. Ohentaessasi luotinohenteista maalia muista käyttä samaa liuotinta mitä maalin valmistuksessa on käytetty.

Maalin sisältämät liuottimet voivat vaikuttaa sisäilman laatuun pitkänkin aikaa, koska liuottimet haihtuvat huoneilmaan, ja osa liuottimista haihtuu erittäin hitaasti. Maalipurkin kylkeen painetusta VOC arvo kertoo montako grammaa yksi litra maalia sisältää liuottimia.

Orgaaniset liuottimet kuten alifaattinen liuotinbensiini ovat maalien merkittävin yksittäinen ympäristöhaitta, vaikka se onkin aromaattipitoista lakkabensiiniä ympäristöystävällisempi.

PIGMENTIT

osuus valmiista maalista n. 30%

Vasta pingmentit tekevät maalista maalin. Maalin värisävy ja peittokyky perustuvat pigmentteihin. Ilman pigmenttiä maali olisi lakkaa. Pigmenteillä voidaan vaikuttaa myös maalin kestävyyteen, kiiltoateeseen tai suojaominaisuuksiin, kuten korroosionestoon. Pigmentit voidaan jaotella väri-, korroosienesto ja apupigmentteihin.

Käytetty pigmentti vaikuttaa maalikalvon ominaisuuksiin, kuten kulutuksen- tai säänkestävyyteen. Maalien puulle antama UV-suoja perustuu pigmentteihin.

Maaleissa käytetään myös pigmenttejä kuten jauhettuja mineraaleja, jotka eivät värjää tai peitä. Niitä käytetään täyteaineina muuttmaan maalin ominaisuuksia kuten kiiltoastetta.

Yleisimmät valkoiset pigmentit ovat titaanioksidi ja sinkkivalkoinen. Titaanidioksidia käytetään koska se on erittäin hyvin peittävä ja kestävä pigmentti, ja sen ympäristövaikutukset valmiissa maalissa ovat vähäisiä. Itse titaanidioksidin valmistusprosessi on tosin luontoa rasittava.

Sinkkivalkoista käytetään edelleen ulkokäyttöön tarkoitetuissa maaleissa, jossa se parantaa öljymaalin kestävyyttä. Sinkin käyttöä pyritään rajoittamaan ulkoöljymaaleihin, sen ympäristöhaittojen takia.

             

Rautaoksideja (keltaisia, punaisia, ja mustia) saadaan maasta louhimalla. Rautaoksideja valmistetaan myös rautaromusta.  Yleisestiottaen rautaoksidit eivät aiheuta erityisiä terveysriskejä. Tosin perinteinen Faluninpunainen punamultamaalipigmentti sisältää lyijyä ja kuparia. Muista siis hengityssuojain pigmenttiä käsiteltäessä.

Muut sävyt tehdään synteettisesti öljytuotteista, koska enää ei suosita raskasmetalleista tehtyjä pigmenttejä niiden ympäristöhaittojen vuoksi. Synteettisiä pigmenttejä käytetään sinisissä, vihreissä maaleissa, sekä kun tarvitaan voimakkaan tai kirkkaan sävyinen keltainen, oranssi tai punainen sävy. Tällaisten pigmenttien ympäristövaikutukset liittyvät lähinnä koko öljyntuotantoprosessiin liittyviin ongelmiin. Itse maaleissa ne ovat varsin turvallisia käyttää.

Lyhyesti pigmenttien tehtävä on

 ⁃ värjätä maali
 ⁃ vaikuttaa maalin kiiltoasteeseen
 ⁃ antaa UV-suojaa
 ⁃ antaa ruostesuojaa
 ⁃ vaikuttaa maalin kestävyyteen

APUAINEET

osuus valmiista maalista 1-3%

Maaleissa käytetään useita erilaisia lisäaineita, joiden tarkoitus on parantaa maalin ominaisuuksia moninaisin tavoin.

Apuaineilla voi vaikuttaa maalien kuivumisominaisuuksiin. Liuotinohenteisiin maaleihin lisätään kuivikeita kuten zirkoniumsuolot tai koboltti maalin kuivumisen nopeuttamiseksi, niitä tarvitaan erityisesti öljymaaliessa. Vesiohenteisiin maaleihin voidaan lisätä maalin kuivumista hidastavia aineita.

Apuaineilla voidaan parantaa maalin tasoittuvuutta, kestävyyttä, puhdistettavuutta tai kiiltoa. Erityisesti vesiohenteiset maalit tarvitsevat kalvonmuodostajia maalikalvon kestävyyden parantamiseksi. Yleisin kalvonmuodostaja on propyleeniglykoli. Pehmittimiä käytetään hauraiden sideaineiden kimmoisuutta.

Apuaineilla voidaan estävää pigmenttien laskeutumista, maalin nahoittumista tai vaahtoputumista. Kostuttajat tai emulgointiaineet kuten rasva-alkoholit auttavat tekemään maalista tasalaatuista laimentamalla pigmenttejä ja sideainetta. Selluloosa tai bentoniittisavi parantavat maalin levitysominaisuuksia.

Apuaineet voivat parantavat maalin säilyvyyttä ja antaa homesuojaa. Kaikkiin vesiohenteisiin maaleihin on lisättävä jotain bakteereja tappavaa säilöntäainetta, jotta maali ei homehtuisi purkkiin. Ulkomaalissa tarvitaan homesuoja-ainetta suojaamaan valmista maalipintaa homeelta.

Apuaineilla kuten talkki, baryytti, kaoliini tai kalsiitti on tarkoitus tehdä maalikalvo tiivikksi ja kestäväksi.

Apuaineet voivat parantaa maalin valonkestoa ja antaa UV-suojaa.

Vaikka apuaineiden prosentuaalinen osuus maalissa on pieni, vaikuttavat ne maalin ominaisuuksiin merkittävästi. Osaa apuaineista käytetään maalin valmistusprosesia helpottamaan.

Lyhyesti apuaineiden tehtävä on

 ⁃ parantaa maalin ominaisuuksia

 ⁃ parantaa maalin säilyvyyttä

 ⁃ nopeuttaa tai hidastaa maalin kuivumista

 ⁃ antaa UV suojaa
 ⁃ säädellä maalin viskositeettia
 ⁃ sädellä maalin kiiltoastetta

Tässä oli ensimmäinen maalien koostumusta valoittava juttuni. Tämän tarinan aihe oli enemmän valottaa mitä, ja miksi purkkiin on laitettu.

Seuraavassa jutussa pureudun sideaineisiin. 
Sitä seuraavassa itse valmistettavien maalien reseptejä ym. maaliin liittyvää.