Nor-Maalin Sara Grundsten-Lyapova kirjoitti opinnäytetyönsä vesiohenteisista teollisuusmaaleista

6/6/2022

Nor-Maalin Coating Advisor Sara Grundsten-Lyapova opiskeli työnsä ohessa rakennusinsinööriksi ja valmistui viime jouluna. Opinnäytetyönsä, Vesiohenteisten maalien käyttö teollisuus- ja laivamaalauksessa, hän kirjoitti Nor-Maalille.

Sara on toiminut Nor-Maalissa Coating Advisorina tammikuusta 2020 lähtien. Hän työskentelee pääosin Meyerin telakalla Turussa, jossa hän hoitaa teknistä tukea siellä rakennettaviin loistoristeilijöihin. Maalitehtaan tekninen tuki on monipuolista työtä, päätehtävä on olla auttamassa asiakasta saavuttamaan asetetut laatuvaatimukset. Tavoitteeseen pääseminen voi olla mm. maalarien koulutusta, maalikalvojen mittaamista, esikäsittelyn tarkastamista. Asiakkaan kohdatessa haasteita pintakäsittelyprosessissa täytyy ajoittain jopa olla hengityssuojain päässä seuraamassa työtä tankkitiloissa.  Aikaisemmin Sara työskenteli teollisuusmaalaarina, mutta siirtyi sitten tarkastajan työhön ensin urakoitsijalla ja myöhemmin Nor-maalin tekniseen tukeen.

Nor-Maalin Sara Grundsten-Lyapova kirjoitti opinnäytetyönsä vesiohenteisista teollisuusmaaleista

Nor-Maalin Sara Grundsten-Lyapova kirjoitti opinnäytetyönsä vesiohenteisista teollisuusmaaleista.

Sara halusi kehittää ammattitaitoaan ja hän aloitti opiskelun työn ohessa. Hän sai opintonsa päätökseen viime joulukuussa ja valmistui rakennusinsinööriksi Turun ammattikorkeakoulusta. Sara aikoo jatkaa opintojaan tulevaisuudessa vielä tuotantotalouden diplomi-insinööriksi. Hän haluaa jatkaa opiskelua, koska uskoo tutkintojen olevan ratkaiseva tekijä työuralla etenemiseen. Uuden oppiminen pitää lisäksi ammatillisen osaamisen ajan tasalla ja kasvattaa kykyä tarkastella asioita useammasta näkökulmasta.

Sara halusi tehdä opinnäytetyönsä jostain työhönsä liittyvästä aiheesta. Nor-Maali tarjosi hänelle tutkimusaihetta vesiohenteisten maalien käytöstä teollisuus- ja laivamaalauksessa. Ennen opinnäytetyötään Saralla oli jo hyvä perustuntuma vesiohenteisista maaleista telakalla käytettyjen tuotteiden kautta. Hänellä oli siellä herännyt kiinnostus kehittää ja laajentaa tietämystään vesiohenteiden maalien laajemmasta käytöstä.

Vesiohenteisten maalien käyttö teollisuus- ja laivamaalauksessa

Saran opinnäytetyö on nimeltään ”Vesiohenteisten maalien käyttö teollisuus- ja laivamaalauksessa”. Työn tavoitteena oli luoda käyttäjälle kattava tietopaketti tämän aihepiirin yleisistä ja erityisistä ominaisuuksista, jotka huomioimalla lukija voi kehittää omaa toimintaansa yhä ympäristöystävällisempään suuntaan.

Työ jakaantui kahteen eri osaan, teoria- ja kokeelliseen osioon. Teoriaosuudessa kerrottiin vesiohenteisista teollisuusmaaleista, ensin yleisesti ja sitten Nor-Maalin omista tuotteista. Lisäksi työssä tarkasteltiin tuotteiden varastointia ja kuljetusta, maalaustiloja ja -laitteistoja sekä jätteiden kierrätystä vesiohenteisia maaleja käytettäessä.

Teoriaosuudessa käytiin läpi vesiohenteisten maalien eroja verrattuna liuotinohenteisiin tuotteisiin esimerkiksi terveyden ja ympäristön kannalta, sekä käytännön maalaustyössä. Jos käyttäjä suunnittelee liuotinohenteisten maalien vaihtamista vesiohenteisiin, tämä kattava tietopaketti vesiohenteisista maaleista sekä niiden käytöstä ja vaadittavista olosuhteista voi helpottaa päätöksentekoa.

Olosuhteet tärkeässä osassa

Maalaus- ja kuivumistilojen olosuhderaja-arvojen määritys on tärkeää, koska maalaustyö voi epäonnistua olosuhteiden ollessa sopimattomat. Myös maalin tekniset ominaisuudet voivat heikentyä.

Opinnäytetyön kokeellinen osa koostui vesiohenteisten maalien maalaus- ja kuivumisolosuhteiden (ilmavirta, lämpötila, suhteellinen ilmankosteus) raja-arvojen ja optimaalisten olosuhdearvojen määrittämisestä. Työssä mitattiin kolmen Nor-Maalin vesiohenteisen tuotteen kuivumisajat erilaisissa olosuhteissa. Tuotteet olivat Akvanor 100 SG (akryyli), Normadur Aqua DTM (polyuretaani) ja Norepox Aqua DTM (epoksi). Testien tavoitteena oli löytää ohjeelliset sekä optimaaliset olosuhderaja-arvot, joiden puitteissa vesiohenteisia maaleja olisi turvallista käyttää ja kuivuminen olisi tehokasta.

Akvanor 100 SG

Akvanor 100 SG:n kuivumisaikaa testattiin ilmastoidussa maalauskaapissa kolmella eri ilmavirralla: 7 500 m3/h, 4 860 m3/h ja 1 116 m3/h. Maalaustilan lämpötila oli 23 °C. Tuotteen kuivumisaika pidentyi, kun ilmanvaihto pieneni.

Taulukko 1. Ilmavirran määrän vaikutus Akvanor 100 SG:n kuivumisaikaan.

Lämpötila (°C) Ilmanvaihto (m3/h) Kuivumisaika (h)
23 7500 1
23 4860 3
23 1116 5

Kuivumisaikatestauksia jatkettiin lämpökaapissa varioimalla lämpötilaa (23-50 °C) ja suhteellista ilmankosteutta (45-70 %). Maali kuivui nopeammin, kun lämpötila oli korkeampi (40–50 °C). Suhteellisen ilmankosteuden ollessa 70 % maalin kuivuminen hidastui merkittävästi (yli 24 t).

Taulukko 2. Lämpötilan ja suhteellisen ilmankosteuden vaikutus Akvanor 100 SG:n kuivumisaikaan.

Lämpötila (°C) Suhteellinen ilmankosteus (%) Kuivumisaika (h)
23 45 4
23 60 6
23 70 > 24
40 45 1
50 45 1
50 60 1

Testeistä pääteltiin, että Akvanor 100 SG hyötyy lämpötilan nostamisesta tiettyyn pisteeseen saakka. Maalaus- ja kuivumisolosuhteiden maksimilämpötilaraja-arvoiksi määriteltiin 50 °C. Lämpötilan nostaminen yli 50 °C ei tuonut hyötyä maalin kuivumiselle. Maksimiraja-arvoksi suhteelliselle ilmankosteudelle määriteltiin 60 %. Optimaaliseksi lämpötilaksi todettiin 23 °C ja suhteelliseksi ilmankosteudeksi 45 %. Akvanor 100 SG tarvitsee hyvän ilmanvaihdon kuivuakseen, lämpötilan nostaminen ei tuo merkittävää lisähyötyä.

Normadur Aqua DTM

Normadur Aqua DTM:n kuivumisaikaa testattiin ilmastoidussa maalauskaapissa kolmella eri ilmavirralla: 7 500 m3/h, 4 860 m3/h ja 1 116 m3/h. Maalaustilan lämpötila oli 23 °C. Ilmanvaihdon kasvattaminen ei merkittävästi nopeuttanut kuivumista, suurimmalla ilmanvaihdolla maali kuivui kahdeksassa tunnissa ja ilmanvaihtoa alentaessa kuivumiseen meni yli 12 tuntia.

Taulukko 3. Ilmanvaihdon määrän vaikutus Normadur Aqua DTM:n kuivumisaikaan.

Lämpötila (°C) Ilmanvaihto (m3/h) Kuivumisaika (h)
23 7500 8
23 4860 > 12
23 1116 > 12

Lämpökaappitestauksessa lämpötilaa muutettiin välillä 23-80 °C ja suhteellista ilmankosteutta välillä 45-70 %. Lämpötilan nosto (23 °C → 60 °C) nopeutti kuivumista selvästi. Maalipinta alkoi kuplia suhteellisen kosteuden ollessa 70 %.

Taulukko 4. Lämpötilan ja suhteellisen ilmankosteuden vaikutus Normadur Aqua DTM:n kuivumisaikaan.

Lämpötila (°C) Suhteellinen ilmankosteus (%) Kuivumisaika (h)
23 45 8
30 60 3
30 70 4
40 45 3
50 45 2
60 45 1
80 45 1
80 60 1

Normadur Aqua DTM:n huomioitiin olevan melko herkkä olosuhdevaihteluille. Maksimilämpötilan raja-arvoiksi määriteltiin 80 °C ja optimilämpötilaksi yli 30°C. Suhteellisen ilmankosteuden maksimiraja-arvoksi määriteltiin 60 % ja optimiarvoksi 45 %. Käyttäessä kuivumisen aikana korkeampia lämpötiloja, tulee maalattava tuote siirtää huoneenlämpöön 1–2 tunnin kuluttua. Huoneenlämpötilassa maalipinta kovettuu nopeammin käsittelykuivaksi saatuaan ensin lämpöä. Kevyt viilennys nopeuttaa kuivumista.

Norepox Aqua DTM

Norepox Aqua DTM:n kuivumisaikaa testattiin ilmastoidussa maalauskaapissa kolmella eri ilmavirralla: 7 500 m3/h, 4 860 m3/h ja 1 116 m3/h. Maalaustilan lämpötila oli 23 °C. Tuotteen kuivumisaika pidentyi, kun ilmanvaihto pieneni.

Taulukko 5. Ilmanvaihdon määrän vaikutus Norepox Aqua DTM:n kuivumisaikaan.

Lämpötila (°C) Ilmanvaihto (m3/h) Kuivumisaika (h)
23 7500 4
23 4860 6
23 1116 > 12

Lämpökaappitestauksessa lämpötilaa muutettiin välillä 23-80 °C ja suhteellista ilmankosteutta välillä 45-70 %. Norepox Aqua DTM hyötyi lämpötilan nostamisesta 40 °C:seen, nosto tästä ylöspäin ei tuonut merkittävää eroa kuivumisaikaan. Suhteellisen ilmankosteuden ollessa korkea (70 %) ja lämpötilan ollessa matala (30 °C), maali kuivui hitaasti. Lämpötilan ollessa 60 °C, korkea ilmankosteus ei aiheuttanut vastaavaa hidastumista kuivumiseen.

Taulukko 6. Lämpötilan ja suhteellisen ilmankosteuden vaikutus Norepox Aqua DTM:n kuivumisaikaan.

Lämpötila (°C) Suhteellinen ilmankosteus (%) Kuivumisaika (h)
23 45 4
30 70 7,5
40 45 1,5
50 45 1,5
60 45 1
60 60 1
60 70 1
80 45 1
80 60 1

Maksimilämpötilan raja-arvoiksi määriteltiin 80 °C, koska korkeamman lämpötilan ei huomattu tuovan lisäarvoa kuivumiselle. Optimilämpötilaksi todettiin 60 °C, kappale kuivui tehokkaasti korkeasta suhteellisesta ilmankosteudesta riippumatta. Suhteellisen ilmankosteuden maksimiraja-arvoksi määritettiin 70 % ja optimiarvoksi 45 %, jos ilman lämpötila on alle 30 °C. Ilman lämpötilan ollessa yli 30 °C on riittävää, että suhteellinen ilmankosteus on alle 70 %. Maalattava kappale on suositeltavaa siirtää huoneenlämpötilaan kuivauslämpötilasta riippuen 1–4 tunnin kuluttua, tällöin maali kovettuu käsittelykuivaksi tehokkaasti.

Johtopäätökset

Tutkimusosuudessa havaittiin oikeanlaisten olosuhteiden tärkeys sekä maalauksen että kuivumisen aikana.

  • Vesiohenteisten maalien kuivumisajat hidastuivat merkittävästi, jos ilmanvaihto pieneni.
  • Lämpötilan nostaminen nopeutti maalien kuivumista.
  • Liian korkea suhteellinen kosteus vaikutti negatiivisesti kuivumiseen kaikilla testatuilla maaleilla.

Lopputulokseen eniten vaikuttava parametri vaihteli maalityypeittäin. Tulosten perusteella yritysten, jotka käyttävät vesiohenteisia maaleja, on järkevää panostaa maalaustiloihin, joissa ilmavirran määrää, lämpötilaa sekä suhteellista ilmankosteutta pystyy kontrolloimaan.

Osa työstä saaduista tiedoista lisättiin tuoteselosteisiin. Lisäksi tuotteille luotiin erilliset työohjeet, joista löytyy tuoteselostetta tarkemmat tiedot tuotteen käyttöön.

Tutustu Saran opinnäytetyöhön ”Vesiohenteisten maalien käyttö teollisuus- ja laivamaalauksessa” täällä: https://www.theseus.fi/browse?type=author&value=Grundsten-Lyapova%2C+Sara

Nor-Maalin Sara Grundsten-Lyapova kirjoitti opinnäytetyönsä vesiohenteisista teollisuusmaaleista

Sara laittamassa Norepox Aqua DTM -levyä kuivumisaikatestiin olosuhdekaappiin.

Lue lisää Saran työstä Nor-Maalissa: Nor-Maali Oy toimitti loistoristeilijä Costa Toscanaan teräspintojen maalit sekä teknisen neuvonnan ja tarkastuksen

Tallinkin MyStar maalattiin Nor-Maalin toimittamilla maaleilla

3/1/2023 Rauma Marine Construction on luovuttanut asiakkaalleen Tallinkille MyStar –matkustaja-autolautan Helsingin ja Tallinnan väliseen liikenteeseen. Aluksen teräspinnat maalattiin Nor-Maali Oy:n toimittamilla Jotunin maaleilla. Käytössä olleita tuotteita olivat mm. Jotamastic 90, Hardtop XPF ja Marathon IQ2.

Nor-Maalin jälleenmyyjäverkosto laajeni Tanskaan!

13/12/2022 Nor-Maalin jälleenmyyjäverkostoon on liittynyt uusimpana tulokkaana Sadolin Glostrup A/S. Tämän yhteistyön myötä Nor-Maalin teollisuusmaalit ovat saatavilla nyt myös Tanskassa.

Nor-Maalin korkeakuiva-ainepitoinen Normafine 40 HS polyuretaanimaali – nopeampaa kuivumista alhaisessa lämpötilassa

23/11/2022 Maalauskustannuksien alentamista mietitään tällä hetkellä monessa teollisuusmaalaamossa. Miten säästää energiaa, mutta kuitenkin säilyttää laatu ja nopeus? Maalauskustannuksiin voidaan vaikuttaa mm. maalin kuivumislämpötilalla ja maalaussysteemin kerroslukumäärällä. Oikeanlaisella tuotevalinnalla on siis suuri merkitys prosessin kokonaiskustannuksiin. Nykyisessä energiatilanteessa Normafine 40 HS on kustannustehokas vaihtoehto sekä pinta- että kertamaaliksi.

Carnival Celebration -loistoristeilijän teräspinnat maalattiin Nor-maali Oy:n toimittamilla maaleilla

10/11/2022 Meyer Turun telakka on luovuttanut asiakkaalleen Carnival Corporationille Carnival Celebration -loistoristeilijän. Teräspintojen maalit alukseen toimitti Nor-Maali Oy yhdessä Jotunin kanssa. Käytettyjä tuotteita olivat mm. Jotamastic 90, Hardtop AX, Baltoflake ja Chemflake Special.

Norecryl 50: säänkestävä vaihtoehto epoksimaalille – ilman isosyanaattia

14/10/2022 Miten saavuttaa epoksien korroosionestokyky ja polyuretaanien säänkesto maalaussysteemissä, jossa ei haluta käyttää isosyanaatteja? Vastaus on Norecryl 50, isosyanaattivapaa akryylikertamaali.