Wetenschappelijk onderzoek met schilders

Ashland Industries, een Amerikaans concern dat vooral verdikkingsmiddelen levert aan de verfindustrie voor watergedragen verven, heeft zich verdiept in het aanbrengen en het gedrag van schilders bij verfapplicatie. Op een wetenschappelijke wijze is ART, de Application Reader Technology, ontwikkeld. Hiermee is het mogelijk om de verschillende subjectieve applicatie-eigenschappen die schilders ervaren te begrijpen met verifieerbare metingen.

Schilderen is een eeuwenoud ambacht, waarin ervaring, kennis en vaardigheden bijeen komen om verf strak en egaal aan te brengen op gebouwen en objecten. De verfindustrie is op grote schaal verf gaan maken, waarbij veel wetenschap is ingebracht om nieuwe verfsoorten te ontwikkelen en te fabriceren. Toeleveringsbedrijven ontwikkelden nieuwe spuitapparatuur, maar kwasten en rollers bleven de belangrijkste hulpmiddelen voor de schilder.

Verdikkingsmiddelen

Verdikkingsmiddelen voor watergedragen verven zijn belangrijk om producten zodanig in te stellen dat het aanbrengen ervan niet anders wordt ervaren dan de klassieke oplosmiddelhoudende producten. Grondstofleverancier Ashland Industries, in Nederland vertegenwoordigd door een kantoor in Barendrecht en een fabriek in Zwijndrecht, analyseerde het gedrag van schilders door het meten van de kracht die schilders gebruiken om de verf aan te brengen en na te strijken.

Het resultaat is ART, de Application Reader Technology. We hebben met Hilbert Esselbrugge (technisch directeur) en Sandra Vintges (marketing specialist) een gesprek over de achtergronden van de ART-recorder. Esselbrugge: “Door het verzamelen van een groot aantal gegevens met de ART-recorder bij heel veel schilders in binnen- en buitenland, konden patronen worden ontdekt die overeenkomen met de gevoelens die schilders ervaren bij het verwerken van verschillende producten.

Zelfs kleine verschillen, die schilders zelf nog nauwelijks onder woorden kunnen brengen, kunnen worden gemeten.” De ART-recorder bestaat uit een ‘elektronisch opzetpaneel’ waaraan sensoren zijn verbonden die de kracht meten die een schilder uitoefent bij het aanbrengen en verdelen van verf. Een verf mag niet te zwaar, maar ook niet te licht worden verdeeld om het gevoel van een goede verwerking op te roepen. Er moet voldoende verf kunnen worden aangebracht om goede dekking en goede vloei te geven.

Vintges: “Er zijn met deze methode verschillende verven onderzocht met gestandaardiseerde kwasten en rollers, maar ook een gestandaardiseerde verf met verschillende kwasten en rollers.” Door het ontwikkelen van bepaalde verdikkingsmiddelen, is Ashland Industries in staat om de meest prettige verf te ontwikkelen met voldoende laagdikte en uitstekende vloei-eigenschappen.

Verfverwerkingsrecorder

Het gevoel dat schilders ervaren bij het verwerken van een verf is een van de belangrijkste bepalingen om tot een oordeel over een verf te komen. De meeste verfonderzoekers kunnen weinig met de uitdrukkingen als ‘lekker’, ‘fijn’, ‘lastig’, ‘taai’ of ‘soepel’. Met de in het laboratorium van Ashland gebouwde recorder kunnen alle krachten worden geregistreerd die nodig zijn voor het verwerken van een verf.

Met de apparatuur kan ook worden gemeten hoeveel meter er gestreken of gerold moet worden om een gegeven oppervlak goed te behandelen. Bovendien kan de snelheid worden berekend van het aanbrengen van de verf met zowel kwast als roller. De verkregen hoeveelheid informatie per schilder bleek erg betrouwbaar en herhalingstesten laten slechts kleine afwijkingen, wetenschappelijk verwaarloosbaar, zien.

Uit het onderzoek met de ART-recorder blijkt dat moeilijk verwerkbare verfproducten met een roller gemakkelijker worden beoordeeld dan met een kwast. Met een roller wordt duidelijk meer kracht uitgeoefend op het oppervlak dan met een kwast en worden de verschillen tussen verfproducten minder groot ervaren. Ook met de kwast kan de ART-recorder de verschillen in verwerking tussen verfproducten goed waarnemen en aangeven welke verf het meest wordt gewaardeerd en waarmee het snelst een goed resultaat wordt verkregen.

Nieuwe parameters

Het lijkt erop dat met het elektronisch ‘opzetpaneel’ de nieuwe parameters – zoals ‘verwerkingskracht’, ‘verwerkingssnelheid’ en ‘verwerkingsafstand’ (de afstand die met een kwast of roller wordt afgelegd om tot een goed resultaat te komen) – objectief kunnen worden vastgelegd. Hierdoor kunnen de verschillen tussen de traditionele kwaliteiten, gebaseerd op olie en alkyd in oplosmiddel, en de nieuwe watergedragen producten exact worden beschreven.

Bij dispersie- en emulsieverven bepaalt de kwaliteit van het bindmiddel niet meer de verwerking, maar het opdikmiddel van het waterige systeem, omdat het bindmiddel in kleine deeltjes is verdeeld in water. Als van een olie- of alkydverf een watergedragen emulsie wordt gemaakt, worden de verwerkingseigenschappen ervaren als van de watergedragen dispersieverven, gebaseerd op acrylaat, styreenacrylaat of zelfs polyurethaan in dispersievorm.

Het type opdikmiddel moet hierbij de rol overnemen om goede verwerkingseigenschappen te creëren. Dit inzicht is ontstaan bij Ashland omdat zij hun activiteiten hierop richten. De uitvinding van een elektronisch opzetpaneel en het betrekken van de gedragswetenschappen bij deze materie, vormen samen een doorbraak in het testen van verf voor schilders.