BOYA NEDİR

Yaşantımızda farkına varmasak da sürekli etkileşim içinde olduğumuz boyalar, ahşap, kağıt, metal ve kompozit malzemeler gibi çok geniş bir aralıktaki taban malzemelere uygulanan yüzey kaplama maddeleridir. Bu nedenle son yıllarda boya yerine "yüzey kaplama maddeleri " terimi de kullanılmaktadır.

Bir yüzeye uygulandığında, dekoratif ve koruyucu bir tabaka oluşturan malzemeye boya denir. Boya; çeşitli malzeme yüzeylerine, korunma, isleme ve aydınlatma amaçları ile sürülerek sert ve ince bir tabaka oluşturan, ana maddeleri organik, metalik veya plastik esaslı pigment, bağlayıcı ve incelticilerden meydana gelmiş, renkli bir sıvı bileşimidir. Bu tanımdan, boyaların genel olarak koruma ve dekore etme olmak üzere iki işlevinin olduğu anlaşılır. Dekore etme işlevi, örtme ve gizleme amaçlı kullanımı da içerir. Koruma işlevi, taban malzemenin mor ötesi ışınlar, nem, yağmur ve oksijen gibi çevresel etkilerden korunmasını sağlar. Boyalar dekoratif amaçlarla kullanımı dışında, bina içinde kullanılan yapı malzemelerini örtmek veya kamuflaj boyaları ve kızılötesi yansıtıcı boyalarda olduğu gibi cisimlerin tanınmasını engellemek amacıyla da kullanılmaktadır. Boyalar esas olarak bağlayıcı, pigment (renk verici) ve çözücü olmak üzere üç ana bileşenden oluşur. Bu üç ana bileşenden ağlayıcı ve pigment kalıcı olup, çözücü kalıcı değildir. Bağlayıcı, hem endi içinde hem de taban malzeme yüzeyine yapışmayı ve böylece pigmentin kaplama içinde kalmasını ve boyanın taban malzemeye tutunmasını sağlar. Boyanın kuruma süresi, yapışkanlığı, sertliği, esnekliği, fiziksel ve kimyasal dayanımı gibi özellikleri büyük ölçüde kullanılan ağlayıcı tarafından belirlenir. Boyalarda kullanılan yaygın bağlayıcılar, polivinil asetat (PVA), akrilik ve alkid tipi bağlayıcılardır.

Boyanın ana maddelerinden olan pigmentler; saydam olmayan, suda erimeyen, renkli ve sert bir tabaka oluşumunu sağlayan ince tozlardır. Pigmentin miktarı ve türü, boyanın dış ve mekanik etkilere dayanıklılığına etki eden bir faktördür. Pigmentsiz yüzey kaplama maddeleri vernik olarak adlandırılır. Çözücü malzemeler boya akışkanlığının istenilen seviyeye getirilmesi ve uygulamayı kolaylaştırmak için kullanılır. Emülsiyon esaslı boyalar dışındaki boyalar genellikle kullanıma uygun kıvamda hazırlanmıştır. Ancak gerekli hallerde uygun tür malzemelerle inceltilebilirler. Emülsiyon esaslı boyalarda ise inceltme su ile olmaktadır. Ayrıca boyaların bileşiminde kullanım amacına bağlı olarak boyaya farklı özellikler kazandırmak amacıyla katılmış olan çeşitli dolgu maddeleri ve katkı maddeleri de bulunur.

Boya bileşiminde az miktarda bulunan katkı maddelerinden bazıları, kurutucular, ısıtıcılar, çökmeyi engelleyiciler, UV ışınlarını soğuranlar, kaymaklaşmayı önleyiciler, köpük kesiciler, optik beyazlatıcılar, anti bakteriyel vb. maddelerdir. Son yıllarda piyasada yer bulan "yanmaz boya", "kendi kendini temizleyen boya", "anti bakteriyel boya" gibi ürünler ilave katkı maddeleri içeren ürünlerdir. Çevre kirliliği ve sağlık gerekçesiyle, birçok sektörde olduğu gibi boya sektöründe de boyaların bileşiminde kullanılabilecek maddelere ilişkin kısıtlamalar ve yasaklamalar söz konusudur. Örneğin, dış cephe boya fiyatları gibi bazı boyalarda kadmiyum, krom ve kurşun içeren renkli pigmentlerin ve bazı organik çözücülerin kullanımı önemli ölçüde kısıtlanmış veya yasaklanmıştır.

Boya uygulamalarında kullanılan başlıca yöntemler fırça ve rulo ile yapılan uygulamalar ile püskürtme yöntemidir. Fırça ile yapılan uygulama geleneksel bir yöntem olup, genelde hemen her boya için geçerlidir. Özellikle birkaç rengin kullanıldığı küçük alanlarda uygun bir yöntemdir. Hızlı kuruyan boyalar fırça ile uygulandığında özellikle büyük satıhların boyanmasında daha büyük sorunlar ile karşılaşılmaktadır. Rulo ile yapılan uygulamalar büyük ve kesintisiz yüzeylerde, örneğin duvar ve tavanlarda, döşemelerde, fırçaya nazaran çok daha hızlıdır. Ancak sık sık boyanın kesilmesi gereken durumlara uygun değildir. Ayrıca rulo ile yapılan uygulamalarda dar açılı bir köşeleri ve yapı elemanlarının birleşme hatlarını boyayabilmek için fırça gerekmektedir.

Boyalar genel olarak bünyesinde yer alan bağlayıcı maddelerin türüne göre; badana, yağlı boya, plastik boya, vernik ve cila olarak sıralanabilir.

• Badana; badananın pigmenti, kireç, renkli toz, metalik oksitler veya suda eriyebilen alkit, fenol gibi plastik maddelerdir. Bağlayıcısı sudur. Kireç badanalara tutkal ve zeytinyağı gibi maddelerin katılması ile yüzeye yapışma özelliği kazandırılmış olur. Hijyenik ve gözenekli bir boya türüdür. Suda erimesi nedeniyle dış yüzeyde kullanılması sakıncalıdır.

• Yağlı boya; pigmentleri metal oksitler, tabaka yapıcıları ise sentetik ve selülozik esaslı plastiklerdir. Selülozik esaslı boyalar çabuk kuruma özelliğine sahiptirler. Metal ve ahşap malzemelere kolaylıkla uygulanmaktadır. Ancak sentetik esaslı boyaların kuruması daha geçtir. Sentetikler yüksek ısıya dayanım gösteren fırın ve emaye boyalarında uygulama alanı bulur.

• Plastik boya; iç kısımlarda sıva, beton, ahşap, alçı, sıva gibi malzemelerden oluşan her çeşit duvar yüzeyinde kullanılabilir. Su ile inceltilebilen, her türlü yüzeye iyi yapışan, çabuk kuruyan ve sürtünmeye dayanıklı bir yapısı vardır.

BOYALARIN SINIFLANDIRILMASI

Boyalar, kimyasal yapılarına, çözücülerine, kuruma şekillerine, kullanım yerlerine ve uygulama şekillerine göre sınıflandırılabilir.

Boya sistemleri genellikle çok tabakalıdır. Taban malzemeye yapışma, korozyonu önleme, istenen görünüş ve atmosferik etkilere direnç gibi özelliklerin tek bir tabakayla elde edilmesi mümkün değildir. Bu özellikler ancak farklı boya tabakalarının uygulanmasıyla gerçekleştirilebilir. Boya sistemlerinde genel olarak, boya sisteminin taban malzeme tarafından kabul edilmesini ve taban malzemeye yapışmasını sağlayan, özellikle metalik taban malzemelerde korozyona karşı koruyucu işlevi de olan bir astar tabakası bulunur. Astar tabakasının üzerine uygulanan alt tabakalar, benzer şekilde koruyucu işleve sahip örtme gücü olan kalın tabakalar şeklindedir v aynı zamanda son kat boyanın uygulanması için düzgün bir zemin oluşturur.

Astarlar genel olarak,

• yüzeyi sağlamlaştırmak,

• yüzeye iyi tutunmayı sağlamak,

• üzerine uygulanacak diğer kat boya malzemelerine temel oluşturarak boya sisteminin dayanıklı, uzun ömürlü olmasını sağlamak,

• yüzeyin emiş gücünü azaltarak sarfiyatın, dolayısıyla maliye azaltılmasını sağlamak,

• son kat boyayı bazik/alkali etkilerden korumak ve

• yüzeyi koruma altına almak amacıyla kullanılır.

Son kat boya ise koruma yanında istenen rengi ve parlaklığı da sağlar. Son kat boya, bir taraftan boyanan malzemeye dekoratif özellik verirken diğer taraftan boyanan malzemeyi dış ve iç ortam şartlarına göre mekanik, kimyasal ve atmosferik etkilere karşı en iyi şekilde korur.

Boyanın iç mekanlarda tercih edilişinin en büyük nedenlerinden biri; yüzeylerde kesintisiz bir görünüm sağlamasıdır. Ayrıca geniş renk skalası ve doku özellikleri, çok geniş bir kullanım alanı sağlamaktadır. Ancak, uçucu organik bileşiklerin atmosferde yarattığı sınırsız tahribat, nedeniyle, formülasyon çalışmaları öncesi ham madde seçimi büyük önem taşımaktadır. Boya sanayisinde kullanım esnasında çevre kirliliğine sebep olan en önemli etken, şüphesiz formülasyonlarda kullanılan Uçucu Organik Bileşikler veya VOC (Volatile Organic Compounds)'lerden kaynaklı atmosfer kirlenmesidir. VOC'ler alifatik veya aromatik yapıda kaynama sıcaklığı 250C°'ye kadar olan ve atmosferik fotokimyasal reaksiyon ile hava kirliliğine neden olan hidrokarbonlardır. Genel olarak boyalar; reçineler, pigmentler, çözücüler, katkı maddeleri ve tinerlerden oluşur. Reçine ve pigmentler boyanın buharlaşmayan ya da uçucu olmayan kısımlarıdır, boyanın katı kısmını oluştururlar. Uçucu kısım ise su, solvent, tiner ve katkı maddelerinden oluşmaktadır. Uçucu kısımdaki bu bileşikler boyanın karıştırılması, uygulanması ve kuruması sırasında buharlaşmaktadır. Birçok solvent, katkı maddeleri ve tinerler VOC içerirler. Özellikle solvent esaslı boyalar bünyelerinde önemli ölçüde VOC bulundururlar. Solvent, diğer malzemeleri, kendisinin veya diğer malzemelerin özelliklerini değiştirmeden çözme, askıda tutma veya ekstre etme kabiliyetine sahip sıvılardır. Solventler tek madde veya birden fazla madde içeren karışımlar olabilmektedir.

Solvent bazlı boyaların kullanılması sonrasında yapılan yıkama ve temizlik işlemleri, çok miktarda solventin dolayısıyla VOC kaynağının ortama salınmasına neden olmaktadır. Bu nedenle kullanım sonrasında çevre duyarlılığının sağlanmasında boya atıkları ve ambalaj malzemelerinin geri dönüştürülebilir veya imha edilebilir olması önem kazanmaktadır. Son yıllarda boya endüstrisinde nano teknolojinin kullanılmasıyla geliştirilen ve gittikçe popülerliği artan kendi kendini temizleyen boyalar, çevre dostu özellikleriyle ön plana çıkmaktadırlar. Boyada kullanılan özel olarak hazırlanmış nano partiküller, UV-ışık altında boyalı yüzeyde bulunan kirlerin içindeki zararlı kimyasalları, bitkilerdeki fotosentez reaksiyonuna benzer reaksiyonlarla zararsız CO2, tuz ve su moleküllerine dönüştürmektir. Yağmur veya silme işlemi ile oluşan bu zararsız bileşenler yüzeyden ayrılarak çevreyi kirletmeyen bileşenler olarak uzaklaşmaktadır. Nanoteknoloji kullanılarak üretilen yangın geciktirici boyalar da yine yangınların yüzeyde kalmalarını sağlamakta, yangının yayılmasını geciktirerek çevre kirlenmesinin ve tahribatının önlenmesinde önemli rol oynamaktadır.

BOYANIN ÖZELLİKLERİ

• Dökülme ve çatlama yapmaz

• Yıkanmaya dayanıklıdır

• Duvardaki rutubetin dışarı atılmasını Sağlar

• Renkleri solmaz

• Temizliği ve bakımı kolaydır

• Hijyeniktir

• Dekoratif bir görüntü sağlar.

BOYANIN TEMİZLİĞİ VE BAKIMI

Aylık olarak silinebilir. Ayrıca duvar yıkama makinaları yardımıyla yıkanabilirler. Hasar gören duvar boyaları altı ayda bir yenilenebilir.

BOYANIN KULLANIM ALANLARI

Banyoda duvar kaplaması olarak su ve neme dayanımı olan boyaların tercih edilmesi gereklidir. Saten boyalar bakımı kolay olması nedeniyle yağ ve buharın yoğun olduğu alanlarda kullanılmalıdır.