كيفية تصنيع الطلاء

ما هو الطلاء؟

الطلاء هو مصطلح يستخدم لوصف عدد من المواد التي تتكون من صبغة معلقة في سائل أو مركبة في معجون مثل الزيت أو الماء، باستخدام فرشاة أو بكرة أو مسدس رش يتم وضع الطلاء بطبقة رقيقة على أسطح مختلفة مثل الخشب أو المعدن أو الحجر، وعلى الرغم من أن الهدف الرئيسي من الطلاء هو حماية السطح الذي يتم وضعه عليه، إلا أن الطلاء يوفر الزخرفة أيضاً.

يتكون الطلاء من أصباغ ومذيبات وراتنجات وإضافات مختلفة، تعطي الأصباغ لون الطلاء والمذيبات تجعله أسهل للتطبيق، أما الراتنجات فهي تساعد الطلاء على الجفاف والمواد المضافة بمثابة كل شيء من مواد الحشو إلى العوامل المضادة للفطريات، توجد مئات من الأصباغ المختلفة الطبيعية منها والاصطناعية.

حيث إن الصباغ الأبيض الأساسي هو ثاني أكسيد التيتانيوم والصبغة السوداء مصنوعة عادة من أسود الكربون، تشتمل الأصباغ الأخرى المستخدمة في صناعة الطلاء على أكسيد الحديد وكبريتيد الكادميوم للأحمر والأملاح المعدنية للأصفر والبرتقالي والأزرق الحديدي والأصفر للكروم للأزرق والأخضر.

يتم تصنيع الطلاء بشكل عام خصيصاً ليلائم احتياجات العملاء الصناعيين، على سبيل المثال قد يهتم المرء بشكل خاص بالطلاء سريع الجفاف، بينما قد يرغب الآخر في طلاء يوفر تغطية جيدة على مدى عمر طويل، يمكن أيضاً أن يكون الطلاء المخصص للمستهلك مصنوعاً حسب الطلب، توفر الشركات المصنعة للطلاء مجموعة واسعة من الألوان بحيث يستحيل الاحتفاظ بكميات كبيرة من كل منها في متناول اليد.

تاريخ صناعة الطلاء:

اعتمد الفنانون الأوائل على المواد الطبيعية المتاحة بسهولة لصنع الطلاء مثل: أصباغ الأرض الطبيعية، الفحم، عصير التوت، شحم الخنزير والدم، في وقت لاحق استخدم الصينيون القدماء والمصريون والعبرانيون واليونانيون والرومان مواد أكثر تطوراً لإنتاج طلاء للزينة المحدودة مثل طلاء الجدران، كما تم استخدام الزيوت كطلاء وأصباغ مثل الأصفر والأحمر والطباشير، وتم خلط كبريتيد الزرنيخ الأصفر والأخضر مع مواد رابطة مثل الصمغ العربي والجير وزلال البيض وشمع العسل.

تم استخدام الطلاء لأول مرة كطلاء واقي من قبل المصريين والعبرانيين الذين قاموا بتطبيق الملاعب والبلسم على الخشب المكشوف لسفنهم، خلال العصور الوسطى تلقت بعض الأخشاب الداخلية أيضاً طلاءات واقية من الطلاء، ولكن نظراً لندرة الطلاء اقتصرت هذه الممارسة بشكل عام على واجهات وعلامات التخزين، في نفس الوقت تقريباً بدأ الفنانون في غلي الراتينج بالزيت للحصول على دهانات شديدة الاختلاط (قابلة للخلط) وكان فنانو القرن الخامس عشر أول من أضاف زيوت التجفيف إلى الطلاء، وبالتالي تسريع التبخر.

كما تبنوا أيضاً مذيباً جديداً وهو زيت بذر الكتان، والذي بقي المذيب الأكثر استخداماً حتى حلت المواد التركيبية مكانه خلال القرن العشرين، في بوسطن حوالي عام 1700م بنى توماس تشايلد أول مطحنة طلاء أمريكية، وهي عبارة عن حوض من الجرانيت تتدحرج فيه كرة من الجرانيت بطول 1.6 قدم (0.5 متر) وطحن الصباغ، تم إصدار براءة اختراع الطلاء الأولى لمنتج أدى إلى تحسين التبييض وهو الجير المطفأ بالماء، في عام 1865م حصلت (DP Flinn) على براءة اختراع لطلاء مائي يحتوي أيضاً على أكسيد الزنك وهيدروكسيد البوتاسيوم والراتنج والحليب وزيت بذور الكتان.

تغيرات صناعة الطلاء بعد القرن العشرين:

شهد القرن العشرون معظم التغييرات في تكوين الطلاء وتصنيعه، اليوم تُستخدم الأصباغ الاصطناعية والمثبتات بشكل شائع لإنتاج كميات موحدة من الطلاء بكميات كبيرة، كما ظهرت المركبات الاصطناعية الجديدة المطورة من البوليمرات مثل البولي يوريثين والستايرين بوتادين خلال الأربعينيات، وتم تصنيع راتنجات الألكيد وسيطرت على الإنتاج منذ ذلك الحين، قبل عام 1930 كانت الصباغ تُطحن بالمصانع الحجرية، وتم استبدالها لاحقاً بكرات فولاذية، اليوم تُستخدم طواحين الرمل وخلاطات التشتت عالية السرعة لطحن الأصباغ القابلة للتشتت بسهولة.

كيفية تصنيع الطلاء:

صنع العجينة:

يرسل مصنعو الأصباغ أكياساً تحتوي على أصباغ من الحبوب الدقيقة لطلاء النباتات، ثم يقوم المصنعون بخلط الصبغة مسبقاً بالراتنج (عامل ترطيب يساعد في ترطيب الصبغة) ومذيب واحد أو أكثر وإضافات لتكوين عجينة.

تشتيت الصباغ:

بعد ذلك يقوم المصنعون بتوجيه العجينة لمعظم الدهانات الصناعية، والعديد من الدهانات الاستهلاكية إلى مطحنة الرمل، يمكن تعريف مطحنة الرمل بأنها أسطوانة كبيرة تقوم بتحريك جزيئات صغيرة من الرمل أو السيليكا لطحن جزيئات الصباغ، ممّا يجعلها أصغر حجماً وتشتتها في جميع أنحاء الخليط. ثم يتم ترشيح الخليط لإزالة جزيئات الرمل.

بدلاً من معالجتها في مصانع الرمل تتم معالجة ما يصل إلى 90 في المائة من دهانات اللاتكس القائمة على الماء والمصممة للاستخدام من قبل مالكي المنازل الفرديين في خزان تشتت عالي السرعة، حيث تتعرض العجينة الممزوجة مسبقاً إلى تقليب عالي السرعة بواسطة شفرة دائرية مسننة متصلة بعمود دوار، في هذه العملية تمزج الصبغة في المذيب.

ترقق العجينة:

سواء تم إنشاؤه بواسطة مطحنة الرمل أو خزان التشتت يجب الآن تخفيف العجينة لإنتاج المنتج النهائي، حيث يتم نقلها إلى غلايات كبيرة ويتم تقليبها بالكمية المناسبة من المذيب لنوع الطلاء المطلوب.

تعليب الطلاء:

يتم بعد ذلك وضع منتج الطلاء النهائي في الغرفة الخاصة بالتعليب، بالنسبة للطلاء القياسي 3.78 لتر الذي يمكن توفيره للمستهلكين، يتم أولاً وضع العلب الفارغة بشكل أفقي على الملصقات، ثم توضع العلبة بصورة مستقيمة بحيث يمكن دفع الطلاء فيها، تضع الآلة الأغطية على العلب المعبأة والآلة الثانية تضغط على الأغطية لإغلاقها، من الأسلاك التي يتم تغذيتها به من الملفات يقوم مقياس الكفارة بقطع وتشكيل المقابض قبل ربطها في ثقوب مقطوعة مسبقاً في العلب، يتم بعد ذلك تعبئة عدد معين من العلب (في العادة أربعة) وتكديسها قبل إرسالها إلى المستودع.

مراقبة الجودة:

يستخدم مصنعو الدهانات مجموعة واسعة من إجراءات مراقبة الجودة، تخضع المكونات وعملية التصنيع لاختبارات صارمة ويتم فحص المنتج النهائي للتأكد من أنه عالي الجودة، فيما يتعلق بالمكونات الجمالية للطلاء يتم فحص اللون بواسطة مراقب متمرس، ومن خلال التحليل الطيفي لمعرفة ما إذا كان يطابق اللون القياسي المطلوب، يتم تحديد مقاومة اللون للبهتان الناجم عن العناصر من خلال تعريض جزء من السطح المطلي لضوء القوس ومقارنة مقدار التلاشي بالسطح المطلي الذي لم يكن مكشوفاً.

يتم قياس قوة إخفاء الطلاء من خلال دهانه على سطح أسود وسطح أبيض، يتم بعد ذلك تحديد نسبة التغطية على السطح الأسود إلى التغطية على السطح الأبيض، مع كون 0.98 دهاناً عالي الجودة، يتم قياس اللمعان عن طريق تحديد مقدار الضوء المنعكس المنبعث من السطح المطلي.