Классификация ЛКМ по сухому остатку и VOC: LS, MS, HS, UHS/VHS
В современном мире ужасы всемирного похолодания сменяются угрозами глобального потепления, и наоборот. Объяснение этому одно: человечество загрязняет окружающую среду. Лакокрасочная индустрия тоже вносит в это свой печальный вклад, загрязняя атмосферу растворителями и другими вредными веществами, содержащимися в ЛКМ. Поэтому вполне логично, что в ходе эволюции лакокрасочных материалов одним из приоритетных направлений было улучшение экологических свойств ЛКМ. В конце концов, жить в чистом мире хотят все.
Именно вопросы сохранения окружающей среды на протяжении многих лет заставляют экологов большинства развитых стран, прежде всего Западной Европы, предъявлять к производителям ЛКМ и автосервисам все более жесткие требования к экологической чистоте лакокрасочных продуктов. Главная задача — добиться сокращения выбросов в атмосферу вышеупомянутых растворителей или, как их называют в ученых кругах, — летучих органических соединений (volatile organic compounds, VOC).
C природой шутки плохи
Исследователи подсчитали, что доля растворителей, испаряющихся в атмосферу при производстве и применении одних лишь лакокрасочных материалов, составляет 32% от общей массы выбросов летучих органических веществ.
Чем опасны органические растворители? Помимо того, что они негативно влияют на здоровье работников и повышают пожаро- и взрывоопасность во время хранения и использования ЛКМ, они представляют еще более глобальную угрозу.
Летучие органические соединения относятся к веществам, которые способствуют образованию озона вблизи поверхности Земли, создающего так называемый летний смог.
И хотя озон является природной составляющей атмосферы и защищает Землю от избытка солнечного ультрафиолета, его переизбыток может негативно сказываться на здоровье людей и других живых организмов.
Так, повышенная концентрация озона во вдыхаемом человеком воздухе может стать причиной неизлечимой астмы, вызывать боли и расстройства дыхательных путей. Так что вполне понятна такая озабоченность европейских экологов, стремящихся добиться резкого сокращения выбросов вредных веществ при производстве ЛКМ и покраске.
Как же с этим обстоят дела у нас? Скажем так: в Росии и странах СНГ отношение к вопросам экологии пока не настолько трепетное. Более того, даже стандарты в этой области у нас в корне отличаются от западных. Если в Европе в первую очередь считают то количество веществ, что испарилось (обозначая этот параметр аббревиатурой VOC и измеряя его в граммах на литр), то у нас наоборот — важно не то, что улетело, а то содержание материала, что осталось на поверхности после испарения всех растворителей — так называемое содержание сухого остатка.
LS, MS, HS, UHS/VHS/HD
Эти аббревиатуры как раз и говорят нам о содержании сухого остатка в готовой к применению смеси того или иного лакокрасочного материала — эмали, грунта, лака:
В технической документации эта характеристика чаще всего указывается в процентах. Например, указанная величина — 65%. Это означает, что из приготовленного и нанесенного лакокрасочного материала после испарения всех растворителей на поверхности останется тех самых 65%. Остальное — улетело в атмосферу, отравляя маляра и загрязняя окружающую среду.
К материалам с различным содержанием сухого остатка в лакокрасочной терминологии часто применяются такие термины как «низконаполненный» (это относится к LS-материалам), «средненаполненный» (MS), «высоконаполненный» (HS).
Лучше понять, что здесь имеется в виду под различной степенью наполненности ЛКМ поможет такой простой пример: возьмем немного сахара и насыплем его в воду, пытаясь растворить. Что произойдет? Поначалу сахар будет растворяться хорошо, но если мы постепенно будем досыпать его все больше и больше, то в определенный момент насыщение раствора достигнет критической точки, после которой произойдет его кристаллизация. В таком растворе сверх того, что уже растворилось, больше ничего раствориться не сможет.
Также у нас не получится продолжать растворение с помощью какой-то другой жидкости, если мы добавим ее в этот кристаллизовавшийся раствор, поскольку более эффективного растворителя чем вода, для сахара не существует.
Теперь перенесем эту картинку на ЛКМ, где сахар — это пленкообразователи (смолы), а вода — растворители. Растворимость смолы зависит от ее молекулярной массы и химического состава, а также от применяемых растворителей. Под растворителями здесь имеется в виду не то, что мы наливаем, когда готовим ЛКМ (эти жидкости правильнее называть разбавителями), а те жидкости, которые вводятся в ЛКМ при изготовлении на заводе.
Так вот, в случае с ЛКМ пространства для маневра гораздо больше, чем в нашей аналогии с сахаром. Благодаря совершенствованию полимеров и разработке эффективных растворителей, химикам удалось значительно повысить концентрацию «сахарного сиропа»: от низконаполненного (LS), до средне- (MS), а затем высоконаполненного (HS) и сверхвысоконаполненного (UHS/VHS).
LS и MS
LS-материалы уже давно запрещены на законодательном уровне и официально почти никем не производятся. Но у нас такие продукты нет-нет да и промелькнут на рынке, например под видом какой-нибудь эконом-линейки акриловых лаков. На упаковке аббревиатуры LS вы, разумеется, не увидите.
Обратившись к цифрам, мы увидим, что летучесть LS-материалов составляет порядка 820-840 г/л (тот самый VOC). Показатель сухого остатка у этих материалов очень низок — порядка 30-40%, в связи с чем наносить их нужно было не меньше, чем в три слоя. В противном случае добиться рабочего слоя краски в 50-60 мкм, особенно на вертикальной поверхности, было невозможно.
Почему? Потому что молекулы у такого низкоконцентрированного материала гораздо крупнее, чем у МS или НS-продуктов, и расположены они намного реже. Поэтому нужная толщина пленки при использовании LS-материалов набирается только за три прохода. Если же мы попытаемся набрать такую толщину за один слой, нас ждет фиаско — эмаль попросту стечет на пол, и дело с концом.
Неудивительно, что материалы класса LS устраивали мало кого. И не только по экологическим соображениям, но и с точки зрения экономии. Получается, что из литра такой краски не оставалось практически ничего, если учесть, сколько материала при покраске уходило в опыл (из-за низкого коэффициента переноса пистолетов того времени), а сколько просто улетучивалось в атмосферу (60-70%!).
Все это привело к тому, что химики стали искать способ сделать лакокрасочные материалы менее летучими. Так на свет появились материалы MS.
Здесь нужно понимать один момент — MS-материалы не стали более густыми, нет. В том-то весь фокус и состоит, что при большей концентрации полимера вязкость материала не изменилась. Полимер ведь остался тот же — акриловая смола, но с более низкой молекулярной массой, что позволило повысить ее растворимость в меньшем количестве растворителя.
Ведь использование смолы с меньшей молекулярной массой, наоборот, делает материал более текучим. Вот и получается, что использование такой смолы при меньшем количестве растворителя не изменило вязкость материала. В конце-концов, если бы мы могли без конца перенасыщать раствор (как с сахаром), то в конечном итоге получили бы что-то похожее на шпатлевку.
А вот содержание VOC в MS-материалах значительно снизилось — в среднем до 600 г/л. Что касается сухого остатка, то его величина у этих материалов стала составлять от 40 до 55%.
Вместе с «летучестью» MS-продуктов уменьшился и непродуктивный расход материала. Более концентрированным MS-материалом мы стали достигать необходимой толщины покрытия уже за два прохода.
HS и UHS/VHS
Но и 600 г/л не стали пределом. В конце 2000 года законодательные органы Европейского Союза опубликовали постановление о планируемом в 2007 году ужесточении требований к изготовлению, продаже и применению ЛКМ в зависимости от уровня содержания в их составе летучих растворителей. Ограничения должны были затронуть весь перечень ЛКМ: от шпатлевок и обезжиривателей до лаков и красок.
Теперь содержание органических растворителей в литре приготовленной базовой краски, 2K эмали или лака предполагалось снизить до 420 г/л.
Производители ЛКМ были предупреждены о введении данных ограничений заблаговременно, поэтому у них в запасе оставалось еще семь лет для строительства производств и разработки продукции, которая соответствовала бы новым экологическим нормам.
Чтобы соответствовать этим нормам, нужно было еще больше поднять сухой остаток (снизить VOC). Для этого химикам пришлось поломать голову над синтезом новых полимеров-связующих. Как говорилось выше, чтобы поднять сухой остаток необходимо использовать смолы с низкой молекулярной массой.
Но если в LS и MS материалах для получения пространственно сшитых полимерных пленок в реакциях сшивания должно прореагировать сравнительо небольшое количество функциональных групп, то в случае с продуктами с высоким сухим остатком их должно прореагировать намного больше.
Иными словами, чтобы получить покрытие с необходимыми физическими и химическими характеристиками при меньшей молекулярной массе смолы, эта смола должна обладать более высокой реакционной способностью. Только таким образом можно существенно поднять сухой остаток, сохранив при этом высокие потребительские характеристики покрытия, его хорошую способность к отверждению. Этим и занялись ученые — начали предпринимать действия, направленные на повышение реакционной способности пленкообразователей.
Логично предположить, что физические параметры высоконаполненных HS-материалов в таком случае уже не могут не отличаться от свойств материалов MS и LS. Действительно, из-за высокой концентрации полимера (который сам по себе намного более реакционноспособный) и значительного сокращения количества растворителя, система получается настолько заряженной и плотной, что это уже не может не повлиять на вязкость. Молекул так много и настолько они близко к друг другу, что банка аж трещит!
Высоконаполненные материалы стали более вязкими, что привнесло некоторые изменения в процесс работы с ними. HS-материалы уже за полтора слоя позволяют достигать толщины покрытия в 50-60 микрон, а содержание сухого остатка в них достигло 55-65%.
Но бесконечно уменьшать количество растворителя в краске невозможно — вязкость станет слишком большой. Если бы мы захотели получить получить 100% сухого остатка в банке, в конечном итоге получили бы порошковую краску.
Максимальный предел находится где-то в районе 82-85%, и этого удалось достичь у современных «сверхнаполненных» UHS/VHS-материалов, многие из которых допускается наносить и вовсе в один слой! (или в полтора, но первый — очень легкий).
Наполнить материал еще выше уже невозможно по определению.
Свое слово экологи сдержали и с октября 2007 года в Европе все малярные предприятия обязаны соответствовать новым экологических стандартам.
Если кому интересно, для полного перечня ЛКМ максимально допустимые величины VOC в соответствии с современным законодательством выглядят следующим образом:
О базовых эмалях
А вот с базовыми эмалями история получилась немного другая. Нам известно, что это материалы жидкие, с большим количеством растворителя и тонкослойным нанесением. Низкий сухой остаток и большое количество растворителя нужны здесь для правильной «укладки» металлических пигментов относительно подложки. Если взять и увеличить содержание сухого остатка по аналогии с акриловыми материалами, металлические частицы уже не смогут правильно ориентироваться, что негативно скажется на визуальных свойствах покрытия.
Поэтому, чтобы добиться снижения VOC в базовых эмалях, пришлось переделывать их «под воду». За счет замены органических растворителей водой удалось добиться экологичности базовых эмалей при сохранении их низкого сухого остатка. Как вы могли догадаться, вода для этих красок идет не та, что из-под крана, а специально обработанная. 🙂
Вот так водоразбавляемые базовые покрытия, а также лаки и грунты на сольвентной основе, но с очень высоким сухим остатком и низким VOC позволяют соответствовать современным экологическим требованиям.
Разработчики ЛКМ даже стали выделять продукты, отвечающие этим требованиям, в отдельные группы материалов и давать им специальную маркировку. Обычно такие материалы можно распознать по аббревиатуре VOC или словосочетании Low VOC (LV). Если речь о лаках, то такие лаки часто называют просто VOC-лаками.
Такая маркировка дает возможность специалистам кузовных предприятий при выборе ЛКМ не тратить время на подсчет VOC. Если это материал заслуживающего доверие производителя, то все уже посчитано, а легитимность расчетов утверждена в экологических органах. Ведь часто производитель пишет на банках: HS, VHS, а проверишь — в лучшем случае MS, если не LS.
Но дело здесь не только в экологии.
Любой маляр знает, что если некоторое количество готового к нанесению лака оставить в банке, то через некоторое время образуется не твердое вещество, а некая желеобразная субстанция. Дело в том, что, хотя процесс полимеризации протекает во всем объеме материала, испарение растворителей происходит только с его поверхности. А остатки растворителя резко снижают прочность полимера и ответственны за набор твердости лака и его долговременную усадку.
Поэтому, чем меньше растворителя в материале, тем более толстыми слоями его можно наносить, и тем выше прочность образовавшейся пленки.
Кроме того, при равной толщине пленки материалом с большим сухим остатком можно укрыть большую поверхность. Так, одним литром лака HS можно покрыть площадь примерно на треть большую, чем лаком серии MS.
Так что, как видите, распространение материалов с высоким сухим остатком продиктовано не только экологическими, но и чисто практическими мотивами.
Рассуждая об экологии нельзя забывать и о том, как ведут в работе себя те или иные лаки, как правильно понимать: два или полтора слоя лака нанесено и т.п. О практических тонкостях работы с лаками мы поговорим уже в следующей статье.
The VOC Solvents Emissions Directive
Summary of the Directive 1999/13/EC on the limitation of emissions of volatile organic compounds due to the use of organic solvents in certain activities and installations (VOC Solvents Emissions Directive)
The VOC Solvents Emissions Directive is the main policy instrument for the reduction of industrial emissions of volatile organic compounds (VOCs) in the European Union. It covers a wide range of solvent using activities, e.g. printing, surface cleaning, vehicle coating, dry cleaning and manufacture of footwear and pharmaceutical products. The VOC Solvents Emissions Directive requires installations in which such activities are applied to comply either with the emission limit values set out in the Directive or with the requirements of the so-called reduction scheme. The Directive sets out emission limit values for VOCs in waste gases and maximum levels for fugitive emissions (expressed as percentage of solvent input) or total emission limit values. The purpose of the reduction scheme is to allow the operator the possibility to achieve by other means emission reductions, equivalent to those achieved if the emission limit values were to be applied. This could be typically achieved by substituting products with a high content of solvents for low-solvent or solvent-free products and changing to solvent free production processes.
New installations have to comply with the requirements of the VOC Solvents Emissions Directive at the time they are starting the activity. The final implementation date for existing installations was 31 October 2007.
The Original VOC Solvents Emissions Directive has been amended through article 13 of the Paints Directive (Directive 2004/42/EC). The amendment removed a subactivity of «Vehicle Refinishing» («the coating of road vehicles as defined in Directive 70/156/EEC, or part of them, carried out as part of vehicle repair, conservation or decoration outside of manufacturing installations») from the scope of the VOC Solvents Emissions Directive, as the «vehicle refinishing products» fall under the scope of the Paints-Directive (Directive 2004/42/EC). More information on the Paints Directive can be found here.
Key implementation measures
The Commission is following the implementation of the VOC Solvents Emissions Directive in Member States. According to the Directive Member States are obliged to report to the Commission periodically on the implementation of the Directive.
The first reporting period covered the years 2003/2004 and the reports submitted by individual Member States as well as an analysis of the reports by Member States can be found here.
The second reporting period covered the years 2005-2007. The reports submitted by Member States can be found on Reportnet. An analysis of these reports can be found here.
The Commission has been organising an Exchange of Information on Substitution of solvents. This website also contains links to reports on experiences made by industry, scientists and authorities on substitution of solvents, best practices and common implementation issues of the VOC Solvents Emissions Directive.
The Commission has also published a set of Frequently Asked Questions providing guidance for the implementation of the Directive.
In addition, some of the plants covered by the VOC Solvents Emissions Directive are also covered by the Integrated Pollution Prevention and Control (IPPC) Directive. In these cases, the VOC Solvents Emissions Directive only sets minimum obligations which are not necessarily sufficient to comply with the IPPC Directive. Such compliance may involve more stringent emission limit values, emission limit values for other substances and other media, and other appropriate conditions. Details of emissions from installations falling under both VOC Solvents Emissions Directive and IPPC Directive can be accessed via the European Release and Transfer Register (E-PRTR).
Future developments and contacts
The interaction of the VOC Solvents Emissions Directive and IPPC Directives is considered within the scope of the Commission’s proposal for a Directive on Industrial Emissions that recasts the VOC Solvents Emissions Directive and six other existing Directives related to industrial emissions into a single clear and coherent legislative instrument.
For any questions regarding the VOC Solvents Emissions Directive and this site, please contact the Industrial Emissions Unit in DG Environment at the Commission.
VOC emission inventory
Смотреть что такое «VOC emission inventory» в других словарях:
Air pollution — from World War II production Smog over … Wikipedia
Building insulation materials — A selection of insulation materials can aid in building insulation. All of these are based on standard principles of thermal insulation. Materials used to reduce heat transfer by conduction, radiation or convection are employed in varying… … Wikipedia
Business and Industry Review — ▪ 1999 Introduction Overview Annual Average Rates of Growth of Manufacturing Output, 1980 97, Table Pattern of Output, 1994 97, Table Index Numbers of Production, Employment, and Productivity in Manufacturing Industries, Table (For Annual… … Universalium
environment — environmental, adj. environmentally, adv. /en vuy reuhn meuhnt, vuy euhrn /, n. 1. the aggregate of surrounding things, conditions, or influences; surroundings; milieu. 2. Ecol. the air, water, minerals, organisms, and all other external factors… … Universalium
List of energy abbreviations — This is a list of abbreviations found in the context of energy issues. Contents: 0–9 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y … Wikipedia
Glossary of environmental science — This is a glossary of environmental science.Environmental science is the study of interactions among physical, chemical, and biological components of the environment. Environmental science provides an integrated, quantitative, and… … Wikipedia
Industrial Review — ▪ 1994 Introduction The period since 1990 was proving a difficult time for the older industrialized economies, which had suffered from prolonged recession at home, and also for the previously centrally planned economies of Eastern Europe… … Universalium
Как работать с «голосом клиента»
Каждая компания мечтает забраться в голову клиента и узнать, что он думает о продукте и чего хочет. Обычно клиент, особенно недовольный, сам рассказывает все, что нужно: звонит в контактный центр, пишет в социальных сетях или оставляет отзыв на сайте. Компания, в свою очередь, прислушивается к проблемам и проводит опросы. Однако результаты нередко зависят от корректности вопросов, к тому же не каждый клиент готов тратить время на заполнение анкеты. Чтобы увидеть картину целиком, опросов недостаточно. Нужно работать с «голосом клиента» (Voice of the Customer, VoC) для сбора и анализа информации о предпочтениях потребителей. VoC объединяет запросы, проблемы, комментарии, настроения и даже мимолетные упоминания бренда. Источниками «голоса клиента», как правило, становятся часто упоминаемые продукты или услуги, основные причины обращения, частые ошибки или неполадки продукта, запросы на доработку или изменение функционала, обратная связь о партнерах или подрядчиках бренда.
Список источников во многом зависит от компании и отрасли. Нужно учитывать все доступные каналы взаимодействия клиентов с брендом: от звонков до прямого общения в магазинах, социальных сетях и сервисных центрах. Например, отзывы о стиральной машине можно найти на сайтах ритейлеров или производителя, а программное обеспечение скорее будут обсуждать на специализированных форумах. По данным нашего исследования, большая часть общения проходит через контактный центр: в 2018 г. 61% российских клиентов обращались к компаниям через контактные центры.
Цель работы с VoC – выявить тренды, которые помогут улучшить клиентский сервис, сам продукт и, как следствие, увеличить продажи. Как правильно собирать и анализировать VoC?
1. Определите каналы сбора информации. Список должен быть максимально широким. Самые распространенные каналы – точки продаж и обслуживания, телефон, чат на сайте, социальные сети. Например, для компании – производителя бытовой техники каналами сбора VoC будут точки продаж (собственные и дистрибуторские), сервисные центры и служба доставки (собственные и партнерские), контактный центр (входящие обращения по телефону, email, в онлайн-чате и через форму обратной связи на сайте), социальные медиа (упоминания бренда, посты пользователей, прямые сообщения или вопросы в официальной группе компании, форумы и сайты с отзывами), агрегаторы товаров с системами отзывов и оценок.
Обратная связь – это не только критика или жалобы. Потребители обращаются к бренду, чтобы задать вопрос о характеристиках продукта, узнать статус покупки, сделать заказ, уточнить контакты или точки продаж, решить проблему с личным кабинетом или оплатой и т. п. Проанализируйте, как компания работала с обратной связью раньше: проводила ли опросы, изучала ли поведение клиентов на сайтах и в социальных сетях. Убедитесь, что данные не дублируются – иначе информация будет недостоверной. Один и тот же пользователь может оставить одинаковые комментарии на сайте, на «Яндекс.Маркете», на форуме, а после позвонить в компанию напрямую. При анализе все четыре отклика должны учитываться как один.
2. Классифицируйте собранные данные. Огромный массив разрозненных данных нужно разложить по полочкам. Для этого потребуется информационная система, например CRM. Данные можно классифицировать, например, по источнику, тональности, тематике, направлению бизнеса, важности, влиянию на продажи и т. д. Так, у производителя бытовой техники VoC может классифицироваться по типам продукции, модельному ряду, комплектующим и аксессуарам, функционалу продукции, стоимости, сервисному обслуживанию, точкам продаж и дистрибуторам, службе доставки, ценовой политике.
3. Оцените важность полученной информации для бизнеса. Какие проблемы клиенты называли чаще всего? К какому направлению они относятся? Насколько они критичны и как влияют на продажи? И наконец, какую пользу принесет исправление недочетов? Например, производитель бытовой техники замечает много упоминаний модели чайников, недавно запущенной в продажу. Далее он изучает обращения в сервисный центр и продажи за этот же период. В итоге он узнает, что система включения чайника работает некорректно при определенном напряжении и он перегорает.
Часть обращений может относиться к партнерам компании – службе доставки или дистрибутору. Потребители могут быть недовольны их работой, что сказывается на общем восприятии бренда. Например, анализ показал, что более 10 000 клиентов пожаловались на доставку заказов из официального онлайн-магазина производителя. Следует посмотреть, в каком городе была доставка, в какой период и на что конкретно жалуются клиенты: на сроки, курьеров, состояние заказа? Это станет темой для разговора с партнером по доставке или подтолкнет компанию найти другого.
4. Внедрите изменения. Это ключевой этап. Сбор и анализ «голоса клиента» часто проводятся формально, тогда как итоги анализа VoC должны передаваться в соответствующие департаменты с конкретными рекомендациями: снять товар с производства, как в первом примере выше, или найти нового партнера по доставке, как во втором. В департаментах, где внедряются изменения, не лишним будет назначить ответственных за это внедрение. И на этом анализ VoC не заканчивается, данные нужно собирать непрерывно. VoC – не единоразовая акция, а регулярная работа.