Verf beschermt en bedreigt

Verf, lak en beits zijn meer dan willekeurige mengsels die beschermende lagen opleveren. Er blijkt een wereld van wetenschappen achter schuil te gaan. Toch is een volwaardige en ultiem milieuvriendelijke verf nog niet ontwikkeld.

Het woordenboek zegt: `Verf is een massa die dun wordt uitgestreken', `Lak bestaat uit filmvormende stoffen in vluchtige oplosmiddelen' en `Beits is een waterige kleurstof'.

Dr. Rob van der Linde, hoogleraar coatingtechnologie aan de TU Eindhoven, noemt die omschrijvingen alleen maar verwarrend. ,,Want verf is simpel een beschermende afdekkende en lak een transparante laag. Er tussenin zit beits. Want daarmee kun je met name op hout nog steeds de nerven zien.''

Van der Linde geeft de voorkeur aan een andere indeling: bouwverven voor binnen - en buitenhuis; industriële verven; en verven voor speciale toepassingen, zoals schepen en wegen. Of: conventionele verven met veel organisch oplosmiddel en minder milieubelastende verven.

De ingrediënten voor verf zijn bindmiddelen, oplos- en verdunningsmiddelen, pigmenten, vulstoffen en hulpstoffen. Bindmiddelen zijn verantwoordelijk voor de meeste eigenschappen van de verflaag, zoals hardheid, hechting en glans. Omdat deze producten zo bepalend zijn voor de uiteindelijke kwaliteit, worden verven vaak aangeduid met de naam van het bindmiddel. Zo kennen we olieverf, alkydharsverf, epoxyverf, polyurethaanverf en de waterverdunbare acrylaatverf.

Voor de gewenste kleur en de dekking zorgen de pigmenten. Door absorptie verwijderen zij de ultraviolette stralen uit zonlicht, zodat deze de ondergrond niet kunnen aantasten.

Voor de droogtijd en de viscositeit – of dikvloeibaarheid – van verf is het oplosmiddel verantwoordelijk. Bij verwerking met een spuit moet verf snel drogen en bij verwerking met de kwast langzaam om de kwaststrepen de tijd te geven dicht te vloeien. De hulpstoffen zijn stoffen als weekmakers, vloeimiddelen, anti-velvormende stoffen en conserveringsmiddelen.

Al deze producten met hun gedrag – vast of vloeibaar, het wel of niet mengbaar zijn plus chemische en fysische eigenschappen – maken het doorgronden en voorspellen van de precieze werking van verven complex. Want bijna alle technische wetenschappen zijn er bij betrokken: polymeerchemie, chemische reactiekunde, stromingsleer, dispersietechnologie (vermenging van vaste-stofdeeltjes in een vloeistof), katalysatortechnologie en diffusie. Daarom is het maken van verf altijd met een waas van geheimzinnigheid omhuld en waren verfmakers mensen met vooral praktische kennis.

De trial-and-error-aanpak bij beproeven van nieuwe mengsels vierde hoogtij. Daar is nu verandering in gekomen door het instellen van een universitaire `verf'-leerstoel. De enige in Nederland en vermoedelijk in heel Europa. Dat is niet voor niets. Wij staan immers bloot aan een veelvoud van weersinvloeden, wind, regen, zon en vorst – plus het zilte zeeklimaat. Daar komt bij dat Nederland binnen Europa de tweede plaats inneemt op de lijst van verfexporterende landen.

Over het drogen en hard worden van de verflaag zegt Van der Linde: ,,Dat kan fysisch, dus gewoon door verdampen, semi-fysisch en chemisch.'' Dat eerste gebeurt bij klassieke nitrocelluloselakken zoals vernis met een oplosmiddel. Als er opnieuw oplosmiddel aan te pas komt, lost de verflaag weer op.

Het drogen van waterverdunbare latex- en acrylaatverven gaat semi-fysisch. Tijdens verdamping vormen de vaste stoffen op fysisch-chemische wijze een niet in water oplosbare vaste laag.

De derde manier van drogen is een volledig chemisch proces. Als de eventuele vluchtige middelen zijn verdampt, reageren de chemische stoffen in de verf met elkaar. Daarvoor zijn invloeden van buiten nodig. Bijvoorbeeld reagerend zuurstof uit lucht, verwarming, of verharder zoals bij twee-componentlakken het geval is. Hierdoor verknopen de lange bindmiddelmoleculen. Als dat alleen aan het einde van moleculen gebeurt – denk aan een springtouw – ontstaat een flexibele verflaag. Méér verknoping, tussen de ketens onderling, levert een hardere en brossere verflaag op.

,,De meeste ontwikkelingen op verfgebied stammen uit de laatste dertig jaar'', aldus prof. Van der Linde. ,,In die periode is er op het gebied van verf meer gebeurd dan in de tienduizenden jaren daarvoor.''

Die veranderingen nemen een aanvang als in 1967 in Los Angeles de zogenaamde Rule 66 van kracht wordt. Deze probeert de schadelijkheid – ozon en smog – van koolwaterstoffen zoals organische oplosmiddelen te beperken.

De eindconclusie is dat ze alle een negatieve invloed op het milieu hebben. Daarom zoeken de verfmakers naar wegen om verven zonder of met weinig oplosmiddel te produceren. Dat zijn er volgens Van der Linde drie: ,,High solids, watergedragen verven en poedercoatings''.

De eerste bevatten nog circa 20 procent oplosmiddel in plaats van de gebruikelijke 40 tot 80 procent. Dit betekent voor de consument een verf die duurder is, maar waarmee wel een groter oppervlak per kilogram kan worden bestreken.

Over waterverdunbare verven zegt Van der Linde: ,,Die blijven gevoelig voor water, vooral bij buitentoepassingen. Glans is nog ver te zoeken.'' Voor binnenhuistoepassingen gebruiken professionals alleen nog oplosmiddelarme verven. Dat is sinds januari 2001 regel. De overheid wil blootstelling van vakschilders aan organische oplosmiddelen terugdringen. Want dit kan leiden tot de OPS-beroepsziekte (Organisch Psychisch Syndroom). Chronische vergeetachtigheid is een van de belangrijkste kenmerken.

Poedercoatings en daarnaast de uiterst moderne UV-verfsystemen, die uitharden door bestraling met UV-licht, worden alleen industrieel toegepast.

Toch blijven klassieke verven met de even klassieke oplosmiddelen beschikbaar. Van der Linde: ,,Ik denk dat ze nog voor 70 à 75 procent de markt bepalen.'' Maar nog betere waterverdunbare verven en lakken, met of zonder duurzame teflonachtige huid, zijn onderweg.

Naast milieuschadelijkheid scoort de kwaliteit/prijsverhouding van oplosmiddelrijke lakken in een groot aantal gevallen hoog. Voor kozijnen en vloeren binnen zijn watergedragen en high-solid lakken technisch gelijkwaardig en soms zelfs beter. Voor kinderkamers zijn sommige verven door hun pigmenten uit den boze. Let vooral op wat het etiket over toepassingsgebied en ondergrond zegt.

    • Herman Brand