Tulenkestävät värit.

Kutoma- ja Paperiteollisuus 21/1906.

Artikkelin Coloriastolle lähettänyt Martti Kujansuu.
Jokainen väriaine, jossa ei ole palavaa ainetta on tulenkestävä. Öljyvärit ja lakat, joittenka sideaineet öljy ja hartsi ovat tulenarkoja, eivät siis voi kuulua tulenkestäviin väreihin. Sama on laita muitten väriaineitten, joitten sitomiseen on käytetty alkojolisia liuoksia, jotka sisältävät kautsua tai selluloidia, tai joita on käsitelty tai ohennettu bentsiinillä, bentsoolilla tai rikkihiilellä. Kaikki nämät maaliaineet kuuluvat tulenarkoihin aineisiin, joskin niiden tulenarkuus kuivassa maalipeitteessä on vähentynyt.

Kaikki vesivärit sitävastoin, joissa maali on väriainetta on sitomassa vesi, ovat tulenkestäviä, keskeivät tarjoa mitään ravintoainetta tulelle. Liekki niitä tosin vahingoittaa, mutta se riippuu siitä ettei mikään aina voi kestää tulen fysikaalisia eipä useasti kemiallisiakaan vaikutuksia.

Väri peittää kappaletta osaksi sitä koristaakseen tai myös suojellakseen sitä moninaisia vaikutuksia vastaan, kuitenkaan ei yleensä voi puhua siitä, että väri voisi suojella tulenarkaa ainetta tulelta. On sitävastoin kyllä syytä selvittää missä määrin, jos se lainkaan on mahdollista, voi suojella peittämäänsä tulenarkaa esinettä syttymiseltä taikka päinvastoin, vaikuttaisiko syttymistä edistävästi.

Palavista aineista on ensimäisenä mainittava puu, sitten pahviaineet ja paperi, ja lopuksi myös kankaat. Palamattomiin aineisiin väripeite ei vaikuta sinne eikä tänne, koska näihin - lasiin, kiveen, rautaan, j. n. e. - kuumuus vaikuttaa hävittäväksi.

Yksinkertaisin tulenkestävä väriaine on kalkki, jonka sitomiseen palavia nesteitä ei ole käytetty.

Se voi kuumentua hehkumaan, mutta vasta hyvin korkeassa asteessa muuttuu se kuten jokainen muukin väriaine, joka peittää palavaa esinettä. Luonnollisestikin on kalkkiväri hehkutettaessa mennyt pilalle, koska kalkkiaine - kalsiumikarbonaatti - luovuttaa hiilihapponsa; poltettu kuiva kalkkikerros - kalsiumoksiidikerros - ei enään pysy koossa, vaan huuhtoo sen vesi pois. Maalaus on siis uudistettava.

Kuitenkaan ei ole merkityksestä pysyykö väriaine pilaantumattomana vai ei, pääasia on, ettei se sisällä palavaa tai sulavaa ainetta ja täytyy sen voida suojella peittämäänsä esinettä mahdollisimman tehokkasti.

Tyydyttääkseen tällaista tarkoitusperää, ei maalipeite saa johtaa lämpöä peittämäänsä esineeseen, sillä kylliksi kova lämpö vaikuttaa samaten kuin paljas liekkikin. Esine muuttaa muotoa ja repeytyy, jolloin myös tulenkestävä maaliainekin pilaantuu. Tulenarka aine joutuu paikoittaan paljaaksi ja alttiina syttymiselle. Ellei maalipeite tässä silmänräpäyksessä jonkun ominaisuutensa vaikutuksesta käy esinettä suojaamaan tehokkaasti on tulenkestävä väri menettänyt suojaavan vaikutuksensa. Tavallisilla väriaineilla ei ole tällaista ominaisuutta.

Tähän näkökohtaan perustuu asbestivärien käyttäminen. Jo sen vuoksi, ettei asbesti voi palaa ja on hyvin huono lämmönjohtaja on se omiaan tulenkestäväksi väriaineeksi. Sitä saadaan kaupasta valmiiksi vesilasin - sideaineen - kanssa sekoitettuna, mutta kuuluu myös löytyvän asbestimaalia, jonka sideaineena on käytetty hartsi[?]pitoisia aineita, ja jonka tulenkestävyys siten on pilalla.

Eräästä kokeesta, mikä tehtiin joku aika sitte Danzigin paloaseman pihalla, näkyy mitenkä asbestiväri kestää tulessa. Pihamaalle oli pystytetty höyläämättömistä laudoista kolmikulmainen pyramiidi. Muutamia lautoja oli tällaisella asbestivärillä kolmasti sivelletty. Sahan jäljiltä oleva laudanpinta pidätti mainittua väriä verrattain paksun kerroksen ja tietysti oli maalipeitteen kestävyyskin sitä parempi. Lämmön vastus suurenee luonnollisesti myös värikersen paksutessa. Pääasia on, että siveltämiseen käytetty vesiliuos helposti imeytyy syiseen puunpintaan peittäen kuitenkin samalla laudasta ulkonevat tikut, sillä, jos hienot puusyyt ulkonevat väristä on puu alttiimpi syttymiselle.

Puupyramiidi täytettiin puoleksi mäntypuun lastuilla, jotka valeltiin petroleumilla, jonka jälkeen rovio sytytettiin. Tulta pidettiin vireillä 25 minuuttia lisäämällä tarpeen mukaan polttoaineita. Ensimäisen 10 minuutin kuluttua olivat maalaamattomat laudat melkein kokonaan palaneet, jotavastoin asbestivärin suojaamat laudat vielä kestivät. Seuraavan 5 minuutin aikana käyristyivät nämätkin, vaikkakaan eivät vielä olleet palaneet poikki. Tätä seuraavan 5 minuutin perästä sammutettiin tuli.

Kaikki laudat, joita ei ollut sivelletty asbestivärillä, olviat melkeen kokonaan palaneet, jotavastoin värinpeittämät laudat olivat pahasti käyristyneet osaksi hiiltyenetkin. Väripeite oli toisin paikoin vielä ehjä, toisin paikoin halkeillut. Laudat kestivät vielä hyvin sysäyksiä.

Tästä kokeesta käy hyvin selville tulenkestävän värin suojaavan vaikutuksen suuruus. Väri käy kelvottomaksi, esine enimmästä päästä sekin, mutta saavutettu etu tulenkestävästä maaliaineesta on se, että tuli ei siitä saa pitkään aikaan ravintoa, tulen leviäminen estyy, ja valkean tuottama tuho vähenee. Tämähän on suuressa merkityksestä monessa tapauksessa.

Kuten huomaamme on maalikerroksen vahvuus tärkeänä tekijänä tulensuojaamiseen. Kielin paloasemalla tehtiin koe samaa väriainetta käyttämällä kuin mainitsemamme tapauksessa Danzigissa, ja kävi selville, että pitää käyttää täysikelpoista eikä liiaksi ohkasta väriainetta. Tähän kokeeseen käytettiin puista savutornia, joka alhaalta oli 1 m² ja yläpäästä 0,8 m² laaja. Neljästä sivusta oli yksi aivan maalaamaton, toinen oli liimavärillä kahdesti sivellelty niin sisältä kuin ulkoa, kolmas samaten, mutta asbestiväriä käyttämällä, ja neljäs oli yhdeltä puolen kahdesti asbestilla maalattu. Tämä savutorni oli 3 kuukauden aikana ennen koetta ollut pystyssä. Sää oli siihen vaikuttanut ja siihen oli useasti ruiskutettu vettä, joten sekä liima- että asbestiväri oli mennyt pilalle. Ennen tulikoetta tehty tarkastus osotti myös että lautoja asbestiväri tuskin peitti; väristä oli jälkiä vaan näkyvissä.

Tulikoe näytti, että asbestivärillä sivelletyt savutornin syrjät syttyivät ja paloivat pikemmin kuin liimavärillä maalatut tai kokonaan maalaamattomat syrhät. Kaupungin palopäällikkö tiedonannossaan sanoo tämän riippuneen siitä, että asbestivärin päällystämät laudat olisivat olleet kuivemmat kuin liimaväriset tai paljaat laudat, jokta viimemainitut perinpohjaisemmin kastuneina kostean ilman ja vesiruiskutuksen vaikutuksesta paremmin vastustavat tulta. Epäillä sopii kuitenkin oliko asian laita tämä vai lieneekö syy ollut siinä, että liimaväriset laudat olivat tuulenpuolella ja niin ollen viimeiseksi syttyivät.

Jokainen väri suojaa tulelta, ellei se itse sisällä palavia aineita. Myös liimaväri olisi näihin luettava ja jos värihiukkasiin liimavärissä ei kiinnitä huomiota voi mainittua väriainetta pitää joltisekin hyvänä tulensuojusaineena. Liimapitoisuus jäänee sivuasiaksi.

Tiedonanto päättyy näin: "Tarkoitukseen käytetyn väriaineen maalipeite ei siis sanottavasti tulelta alustaansa suojaa, etenkin jos on kysymyksessä tulipalo aivan tavallisessa puisessa asuinrakennuksessa. Aivan turhana täytyy pitää sellaisten suurten makasiinien taikka vajojen maalaamista tulenkestävillä väreillä, joissa on suuria määriä tulenarkoja aineita". Tähän emme kuitenkaan voi yhtyä, sillä tämmöisessä tapauksessa on kysymyksessä ainoastaan tulen ensimäiseltä irtipääsemiseltä suojaaminen, toisin sanoen, ettei puurakenteet y. m. ensimäisestä kipinästä tai tulenliekistä heti syttyisi. Tylenkestävien värien oikeampi nimitys olisi siis kentiesi "lyhytaikaisia liekkejä ja kipinöitä kestävät väri". Joka aikoo palavia aineita täynnä olevan vajan kattoa ja seiniä tulenkestävällä värillä tulelta suojella, kun tavarat jo ovat ilmiliekissä, hän ei tunne tulenkestävien värien luonnetta. Tämän käsitystavan vääryydestä on huomautettava kaikissa tulenkestävien väriaineitten hintaluetteloissa ja selonteoissa.

Puun tyydyttämistä tai inpregneerausta suolaliuoksilla y.m. ei voi kutsua maalilla peittämiseksi. On selvää, että tyydyttämisen vaikutus on aivan toista laatua, koska tässä ei enään ole puhe pinnan peittämisestä aineella, vaan itse puun muuttamisesta. Puuaine on tämän jälkeen toisessa kemiallisessa suhteessa ilman happeen - ja tuleen - kuin ennen. Erityisillä keinoilla - joitten käyttäminen on muodostunut erikoisteollisuudeksi - saatetaan ilmanpainetta vähentämällä puun syyt tyydytysaineita helposti vastaanottaviksi. Tyydytysaineina käytetyistä suolaliuoksista kiteytyneet suolat asettuvat puusyitten seinämille, joten näin inpregneerattu puukappale kauttaaltaan on tulenkestävä.

On perinpohjaisesti tutkittu eri suolojen kelvollisuutta tähän tarkoitukseen ja huomattu, että suolat suhtautuvat hyvin erilailla tuleen nähden. Yleensä ne estävät palamista, mutta toisaalta löytyä löytyy joukottain aineita, jotka suhtautuvat aivan päinvastoin. Jälkimäisistä mainittakoon natrin hiilihappoiset, rikkihappoiset, tinahappoiset, ja piihappoiset suolat, klorikali sinkki-, kalsiumi- ja rautakarbonatit ja lopuksi magnesiumhydraatti.

Maaliaineista puhuttaessa ovat ainoastaan sinkkikarbonaatti ja kalsiumkarbonaatti (liitu) mainittavat. Liimaväriin käytetty sinkkivalkoinen ajan pitkään ilman hiilihapon vaikutuksesta muuttuu sinkkikarbonaatiksi. Kalsiumkarbonaattai käytetään sitävastoin semmoisenaan liimaväreihin liitujauhon muodossa ja vielä puhtaammassa muodossa kalkkivärinä.

Tuskin on luultavaa, että mainitut aineet, jotka tyydytysaineiksi käytettyinä palamista edistävät, vaikuttaisivat myös maaliaineina samaten. Tyydytysaineet, jotka täyttävät puun suolakiteillään, suhtautuvat aivan toisin tulen hehkussa kuin maaliaine, joka kuuman vaikutuksesta pian häviää, halkeilee ja hehkuttuu. Tässähän juuri vapautuukin hiilihappoa ja kun tiedämme kuinka hiilihappo suhtautuu liekkiin, on päinvastoin syytä pitää näitä väripeitteitä tulta sammuttavina tai ainakin jossain määrin ehkäisevinä suojina, edellyttäen, että kuumuus on käynyt niin suureksi, että esim. hiilihappoinen kalkki luovuttaa hiilihapponsa.

Senlaatuisille maaliaineille, joitten tulee suojella peittämiään esineitä syttymiseltä, on tämmöinen kaasuuntuminen ominaista. Patenttioikeuden näille omistaa Saksassa Müncheniläinen toiminimi Hausmüllerverwertung in Pucheim.

Menettely on se, että esine maalataan kahdesti, kulloinkin eri väreillä, jotka eroavat toisestaan fysikaalisten ominaisuuksiensa puolesta tulen niitä kuumentaessa. Valmistajan antamien tietojen mukaan on pohjavärillä alempi sulamispiste ja pienempi venymiskoeffisientti kuin päällysvärillä. Pohjavärin aineosina ovat kvartsi- ja lasijauho, päällysvärin sitävastoin hienoksi survottu porsliini- ja savitavarajauhe, johon on sekotettu jonkunverran kvartsijauhoa. Aineet sekotetaan kummassakin tapauksessa vesilasiliuokseen, jonka jälkeen maalit sivellään suojattavalle esineelle. Lopuksi käytetään klorikalsiumiliuosta jonkinlaisena peittaaineena tehden kuivuneen maalipeitteen uudelleen liukenemattomaksi.

Maalin tulisi vaikuttaa seuraavalla tavalla. Pohjamaali sisältää hienon lasijauheen ohella runsaasti kaksinverroin enemmän kvartsijauhetta kuin päällysmali niin että pohjavärin sulamispiste on jotenkin alhainen, sillä välin kuin päällysväri, jonka sisältämä posliini- ja kivitavarajauhe ei korkeammassakaan lämmössä vielä pehmene. Kokoomustaan vastaten suhtautuvat väritkin hyvin erilailla tulessa. Pohjamaali johtaa suuren kvartsipitoisuutensa vuoksi hyvin huonosti lämpöä, jotavastoin päällysmaali pikemmin laajenee lämmitessään. Kun nyt tämä maalisuojus joutuu tuleen, laajenee päällysväri nopeaan, nousee alustastaan paikoittain, syntyneitten rakkuloitten täyttyessä ilmalla, joten pohjamaalin suojaava vaikutus sen kautta moninverroin suurenee. Jos - kuten patenttihakemuksessa lausutaan - kuumuus vielä jatkuu tai lisääntyy, niin alkaa pohjamaali sulaa tunkien peittämäänsä hiiltyneeseen puukerrokseen, muodostaen näin tulenkestävän inpregneerauksen.

Ei ole vielä käytännöstä todistuksia menettelyn tarkoituksenmukaisuudesta. Että järjestelmä on ehdottomasti hyvin keksitty, se on myönnettävä, eikä ole myöskään syytä olettaa, että se käytäntöön sovitettuna pettäisi.