مهندس حمید رقمی از جایزه مجله آلمانی فاربه اوند لاک برای بهترین مقاله تحقیقاتی سال 2019 می گوید

بسپار/ ایران پلیمر مهندس حمید رقمی در وبلاگ خود می نویسد: مجله فاربه اوند لاک (FARBE UND LACK) همه ساله جایزه ای به بهترین رساله تحقیقاتی مرتبط با رنگ ولاک  به محققان جوان می دهد. این جایزه شامل یک مبلغ (نقدی) و یک مجسمه  اختصاصی (یادبود) ویژه می باشد. همچنین یک سال آبونمان مجله ویک مجموعه ” بانک دانش رنگ ولاک ” (Wissensdatenbank FARBE UND LACK // 360°) به برنده، تعلق  میگردد. زمان اهدای این جایزه یک سال درمیان درمجمع سالیانه انجمن مهندسان رشته رنگ ولاک (VILF )و زیر گروه رنگ و لاک از انجمن شیمی دانان آلمان (GDCh) می باشد.
 

لیست مقاله های تحقیقاتی ارایه شده جهت شرکت درمسابقه درسال 2019 :

                =================================================
عنوان ، مشخصات کلی و مجری (یا مجریان) 6 مقاله اول به شرح زیر می باشد:
1- “یک تیم هماهنگ و مناسب علیه تغییر رنگ درچوب های رنگ شده ” یا “جداسازی ومنفعل کردن مواد (فعال) موجود درچوب” ازطریق موادپرکننده فونکسیونل ازمحصولات شرکت “برادران دورفنر”
مجری طرح : خانم دکتر ماریا پَری (Dr. Maria Parry (Gebrüder Dorfner)        
(DORVALIT® WSP , Gebrüder Dorfner GmbH & Co )
این مقاله برنده جایزه 2019 گردید .
2- چسب هایی ازمواد طبیعی وباکپی برداری ازطبیعت برایجایگزینی محصولات پایه نفتی وپترشیمیایی
مجری طرح : نیکول … و آندرِآز .. از موسسه فران هوف
 ( Nicole Eversmann und Andreas Krombholz, Fraunhofer IMWS )
3- پوشش های فونکسیونل ” آسان تمیز شونده ” (EASY-TO-CLEAN) به کمک یک افزودنی سطح فعال بریایه کوپلیمرهای آکریلاتی مدیفایدشده با فلوئور .
مجری طرح : اولریش تریتشلر  و رالف کنیشکا از ب آ اس اف (اس اِ)
Ulrich Tritschler und Ralf Knischka, BASF SE („SE“ = Societas Europaea )
4- تکنولوژی بایندر ، برای سفید ماندن سفید ، دو محصول جدید ازنوع دیسپرزیون های پلی آکریلات ، کیفیت مبلمان سفید رنگ آمیزی شده ، بخصوص مقاومت به لکه های قهوه را بهبود می بخشد.
مجری طرح :آکسل بکر ، بریگیت ویرت و ولفگانگ گاشلر ، ب آ اس اف
( Axel Becker, Birgit Wirth und Wolfgang Gaschler, BASF SE )
5- افزودنی های تنزیدی ویژه ، عاملی برای  بهبود ترشوندگی زیرآیندهای بغرنج چوبی و ازاین طریق ، عاملی برای چسبندگی و پوشانندگی بهتر محصولات چوبی با رنگ های پایه آبی .
مجری طرح : ویمال ساینی ، اِلکه پیرون و… از اِلمنتیس
 (Vimal Saini , Elke Piron, Carlos Feito und … Elementis   )
6-  افزودنی های مولتی فونکسیونل ازنوع پلی سیلوکسان ، افزودنی هائی توانمند و “همه کاره”
افزودنی های سطح فعال از نوع پلی سیلوکسان ، درصورت صحیح  طراحی (وساخته) شدن، قادرند به بهبود ( همزمان ) ویژگی هائی به ظاهر متضاد کمک کنند.
مجری طرح : یولیا مورک ، بنیامین پول و… از مونسینگ شیمی
 (Julia Mörk, Benjamin Pohl und Nils Kottner,Münzing Chemie )
آنچه که خواندید نام و مشخصات خلاصه شده شش مقاله از دوازده مقاله بود که درمسابقه که طی سال طرح گردیده و به نظر سنجی آنلاین نیز سپرده شدند.

برنده اعلام شده از طرف فاربه اوندلاک “یک تیم هماهنگ و مناسب علیه تغییر رنگ درچوب های رنگ شده ” یا “جداسازی ومنفعل کردن مواد (فعال) موجود درچوب” ازطریق موادپرکننده فونکسیونل، ازمحصولات شرکت “برادران دُرفنر”
مجری طرح : خانم دکتر ماریا پَری ، (Dr. Maria Parry (Gebrüder Dorfner)        
رنگ هائی برای چوب ومحصولات چوبی
چوب حاوی مواد متعدی از جمله تانن ها بوده وتانن ها ترکیباتی شیمیائی ازنوع پلی هیدروکسی فنل ها می باشند .این ترکیبات عامل اصلی برای تغییر رنگ محصولات چوبی رنگ آمیزی شده  برپایه رنگ های پایه آبی سفید هستند.
یک مجموعه (“یا تیمی” ) از تکنولوژی های مختلف متشکل از مواد پرکننده فونکسیونل، قادرند از این تغییر رنگ های  اشاره شده ممانعت به عمل آورند.
هزاران سال است که چوب به عنوان یک ماده ارزشمند توسط انسان مورداستفاده قرارگرفته است . چوب که تقریباً درتمام مناطق کره خاکی یافت می شود ، به عنوان یک ماده طبیعی تجدیدپذیر ومنطبق با “توسعه پایدار” است که قابلیت استفاده ازآن درتمام ادوار “به رسمیت ” شناخته شده است . چوب طیف وسیعی  از ویژگی ها را بطور همزمان  در برمی گیرد، از استحکام نسبی گرفته تا قابلیت تحت فشار قرارگرفتن به رغم ازدست نرفتن انعطاف پذیری ، از وزن مناسب گرفته تا زیبائی های مثال زدنی  و… همه این ویژگی ها و عوامل باعث می گردد که چوب به عنوان ماده اولیه برای ساخت انواع مصنوعات اعم از مبلمان، ابزارآلات موسیقی ، کاغذ و مقوا و همچنین درساختمان سازی مورد استفاده قرار گیرد. درمناطق و بخصوص جزایری که امروزه فاقد درختان است ، مصرف آن درادوار گذشته درساختمان ها و ساختمان سازی، عامل آن بوده است.
ویژگی های فیزیکی و زیبائی های ظواهر چوب را می توان به کمک رنگ ها و اصلاحات انجام شدنی روی سطح چوب والبته نگهداری درشرایط مناسب حفظ کرده ویا بعضاً حتی بهبود بخشید.پوشش های اِعمال شده روی سطح چوب نیز می بایست به نوعی باشند که مانع ازایجاد تغییرات (رنگی)دراثر وجود ترکیبات شیمیائی فعال در چوب مانند تانن ها – بخصوص هنگام استفاده از رنگ های آب پایه- بوده و ازاین طریق از نازیبا شدن سطح چوب جلوگیری نمایند.
فاکتورهائی مانند نوع درخت ، محیط (زیست) و شرایط رشد، زمان و فصل  بهره برداری ، سنّّ درخت و…  همه عواملی هستند ازجمله برای انواع، چگونگی و ویژگی های فیزیکی وشیمیائی اجزاء آن . به عنوان مثال می توان به رنگ، بو، ماندگاری درشرایط طبیعی و…اشاره کرد.
ازمهمترین مواد شیمیائی قابل استخراج از چوب- از انواع مختلف – باید به (میزان)تانن ها اشاره کرد که ترکیباتی هستند فنولی با جرم مولی نسبتاً بالا. این ترکیبات به لحاظ شیمیائی ، محصولاتی هستند با توجه به ساختارشان (معمولاً ) استری متشکل  از گلوکز با اسیدهای  گالیک یا الاجیک (Gallussäure oder Ellagsäure, Gallic acid or ellagic acid ).
ازعملکِرد این ترکیبات فنلی می توان به مواردی مانند مقاومت طبیعی  گیاه درمقابل حشرات و جانوران پستاندار کیاه خوار اشاره کرد. این محصولات فنلی (محلول درآب)، همان هائی هستند که دررنگ های پایه آبی، بخصوص درفام های سفید و نزدیک به سفیدمشکل آفرین هستند. با اِعمال اینگونه رنگ ها ، تانن ها کم وبیش درآب حل شده و با تبخیر آب از لایه های زیرین به بالا – سطوح فوقانی- “مهاجرت” می کنند . دراین لایه های فوقانی، سپس به عاملی برای تغییر فام از سفید و نزدیک به سفید به کرِم و بعضاً قهوه ای روشن ، تبدیل می شوند.
اعِمال یک لایه دوم(معمولاً) تغییر رنگ مورد اشاره را کاهش می دهد، ولی نه برای همیشه . همچنین نگهداری محصول چوبی در محیط دارای رطوبت کمتر نیز ایجاد تغییر رنگ را به تأخیر می اندازد. قابل اشاره اینکه با افزایش رطوبت محیط ، حتی ازطریق نظافت وگَردگیری محصول با پارچه مرطوب ، پروسه تغییر رنگ ذکر شده تشدید می گردد.
روش های جلوگیری از تغییر رنگ :
برای این کار روش های متعددی وجوددارد
1- مشتقات ترکیبات روی ، به ویژه زینک اکسید و زینک فسفات قادرند از “مهاجرت ” (Migration) ترکیبات فنلی ، تا اندازه ای جلوگیری نمایند. یک نقطه ضعف اساسی این روش ولی این است که اولاً ترکیبات یاد شده به عنوان خطراتی برای آب طبقه بندی شده اند و لذا تولید کننده ملزم به ذکر وجود آن (ها) درمحصول می باشد.
2- افزودنی های مایع برپایه آلومینیم و/یا زیرکونیمم که قادرند با محصولات فنلی سعودکننده از لایه های رنگ ترکیب شده وآن ها را عملاً بلوکه کنند .یک نقطه ضعف این افزودنی ها ، (دررنگ های پایه آبی) افزایش ویسکوزیته محصول درطول زمان نگهداری است .
3- مواد پرکننده ورقه ای
این گونه مواد کارآئی های بالائی ازخودنشان داده اند . این موادپرکننده با مورفولوژی ویژه ای که دارند ، به نوعی بصورت ممانعت کننده از “مهاجرت” (Migration) ترکیبات فنولی رنگ دهنده ، جلوگیری می کنند یا حداقل از سرعت آن می کاهند. ، پدیده ای مشابه استفاده از مواد ورقه ای دررنگ های حفاظت از خوردگی ، با این تفاوت که درآنجا ، ورود آب، رطوبت وسایر عوامل خورنده  – به داخل لایه های زیرین – ودر اینجا ( مورد فعلی) از خروج ترکیبات رنگ دهنده و رنگ کننده فنولی به لایه های فوقانی ، ممانعت می کنند. این روش نیز نقاط ضعفی دارد، از جمله اینکه می بایست درانتخاب ماده پرکننده از دانه بندی های متفاوت (تعریف شده ) استفاده شود تا یک لایه ( یا لایه های ) کمپاکت ( فشرده) ،ایجاد گردد.با این حال ولی و به رغم تمامی این تدابیر، جلوگیری از ” معضل” (فقط ) برای مدت محدود است . این نیز قابل مقایسه با استفاده ازاین نوع پرکننده های ورقه ای در پوشش های ممانعت کننده از خوردگی  می باشد.
4- (مورد اصلی) ، یک ماده با دو مکانیزم همزمان
هرگاه از مکانیزم های مختلف تأثیرگذاری حداقل دو نوع مواد مختلف دریک محصول بطورهمزمان مورداستفاده قرارگیرند ، میتوان از بغرنجی یک فرمولاسیون به نوعی بصورت کاهش یافته ، استفاده کرد.این بدان معنی است که پارامترهای موثر درکیفیت دراین  محصول ، حداقل دریک مورد کاهش می یابد ویا به عبارت اینکه دریک  ماده اولیه بطور همزمان عملاً دو فونکسیونالیتی به یک فونکسیونالیتی ، تبدیل می شود .دراین جا وضع بدین گونه است که یک ماده پرکننده ورقه ای مدیفاید شده با یک ترکیب آلی درسطح (پری فری)، حاوی دونوع اثرگذاری (فونکسیونل)، گردیده است (1).
این ماده پرکننده ورقه ای مسلح شده به یک افزودنی (آلی) موثر، باایجاد یک لایه نازک جذب درسطح (Adsorption) قادر به جذب و”بلوکه کردن” پلی هیدروکسی فنول ها ی درون چوب بوده و از سرایت این ترکیبات دراثر ” مهاجرت” (Migration) به سطح رنگ آمیزی شده ، ممانعت به عمل می آورد.ازاین طریق، ماده جذب شونده یعنی همان پلی هیدروکسی فنل (ها) بطور نسبتاً کامل (درسطح مدیفاید شده ماده پرکننده) جذب گردیده و(معمولاً )فاقد اثرگزاری (منفی) روی فام سفید یا نزدیک به سفید پوشش می گردد.

 

[EasyDNNGallery|15278|Width|200|Height|200|position||resizecrop|False|lightbox|False|title|False|description|False|redirection|False|LinkText||]

 

تست ها با مواد پرکننده مختلف با/ و بدون افزودنی‌ و نتایج آن  

اکنون می بایست یک ماده پرکننده مناسب انتخاب شود که قادرباشد ماده (افزودنی جاذب درسطح) را روی خود به نوعی “سوار”کند. تست های متعددی انجام شدند، تااینکه یک ترکیب فونکسیونالیزه شده برپایه کائولن، ازآزمون ها سربلند بیرون آمد. این ماده را شرکت سازنده آن با ” Dorvalit WSP ” نامگذاری و به ثبت رسانده است . بگفته سازنده، این ماده همزمان سه ویژگی (منحصربه فرد) دارد :
1- قابلیت کاربری و استفاده دررنگ های پایه آبی
2- اثرگذاری مثبت روی ثبات این گونه رنگ ها درانبار درزمان نگهداری
3- ویژگی جذب و”قفل کنندگی ” (بلوکه کردن) ترکیبات (فرار) درون چوب
درتست های انجام شده کائولین فونکسیونالیزه (Dorvalit WSP) دریک آستری آب پایه برای چوب .همزمان وجهت مقایسه ، همان آستری این بار با یک ماده پرکننده متداول از نوع کلسیم کربنات وهمچنین با یک ماده پرکننده ازنوع کائولن (معمولی) ساخته و مورد مقایسه قرارگرفت . تست ماندگاری رنگ درانبار ، برای هرسه نمونه درشرایط مشابه انجام گرفت واین نتیجه حاصل شد که افزایش ویسکوزیته هر سه نمونه دردمای نگهداری 40 درجا سلسیوس ، کاملاً مشابه بود وافزودنی فونکسیونالیزه کننده کائولین ، نقشی در این پارامتر نداشته است . تست جلوگیری از انتقال مواد فنولی درون چوب، تفاوت را آشکارکرد ، به ترتیبی که نمونه سوم ، یعنی حاوی کائولن مدیفاید شده ، به وضوح  بهتر از دونمونه دیگر بود

 

[EasyDNNGallery|15279|Width|200|Height|200|position||resizecrop|False|lightbox|False|title|False|description|False|redirection|False|LinkText||]

 

(1) درگذشته نیز این ویژگی کابردی در پودر تالک مدیفاید شده با ترکیبات سیلان – بخصوص دررنگ های حفاظت خوردگی- جهت افزایش چسبندگی لایه به سطح زیرین استفاده شده و می شود .

 

 

منبع: وبلاگ علوم و تکنولوژی رنگ/ مهندس حمید رقمی