องค์ประกอบหลักของสี่

สีมีองค์ประกอบหลักสี่ส่วน ตามที่ได้กล่าวถึงมาแล้ว รายละเอียดของแต่ละองค์ประกอบมีดังต่อไปนี้

 

คือองค์ประกอบแรกที่ทำหน้าที่เป็นตัวสร้างฟิล์มยึดเกาะบนพื้นผิวต่างๆ และประสานยึดผงสีและสารต่างๆ ในเนื้อสีไว้ด้วยกัน ผลิตจากธรรมชาติ เช่นยางไม้ หรือผลิตจากอุตสาหกรรมปิโตเคมิคอลก็ได้
Binder แปลตรงตัวว่าผู้รวบรวมให้ยึดติดกัน ซึ่งในอุตสาหกรรมสีนำมาใช้เรียกลักษณะการทำหน้าที่ของ Resin และไม่ว่าจะเรียกเป็นอะไรก็ตาม Resin ทุกตัวต่างก็เป็นพลาสติกชนิดชนิดหนึ่งทั้งสิ้น
พลาสติก คือ สารประกอบใดๆ ก็ตาม โดยผลิตมาจากผลิตผลของพืช หรือสัตว์ หรืออุตสาหกรรมปิโตรเคมี ซึ่งเราจะเห็นว่าวัตถุดิบกลุ่มนี้จะเป็นสารเชื้อเพลิงทั้งสิ้น
Film Former แปลว่าผู้สร้างแผ่นฟิล์ม นำคำนี้มาใช้เข่นเดียวกับคำว่า Binder แต่ในวงการสีเมืองไทยจะเรียกกันว่ากาว ซึ่งอนุโลมได้ว่าเป็นความหมายที่ใช้ได้เนื่องจากลักษณะของ Resin เมื่ออยู่ในสภาพของเหลวจะมีคุณสมบัติเหมือกาวทั่วๆไป



เราสามารถแยกกลุ่มวัตถุดิบและการผลิตเพื่อนำมาใช้งานของ Resin เป็น 2 กลุ่มใหญ่ได้ดังนี้

กลุ่มที่ 1 เป็นกลุ่ม Resin ที่ได้จากพืชและสัตว์ ได้แก่
1. น้ำมันและยางไม้ต่างๆ เช่น น้ำมันสน น้ำมันยางนา ยางจากต้นรักเป็นต้น
Resin เหล่านี้ถูกมนุษย์นำมาใช้งานตั้งแต่สมัยโบราณ บางตัวยังใช้งานกันจนถึงปัจจุบัน เช่น การยาเรือไม้ด้วยชัน และ น้ำมันยางนา หรือการลงรักปิดทอง เป็นต้น วัตถุดิบกลุ่มนี้ที่ใช้งานแพร่หลายและผลิตเป็นระดับอุตสาหกรรม ได้แก่

1.1 Alkyd Resin เป็น Resin ที่ทำจากน้ำมันพืชชนิดต่างๆ เช่น น้ำมันถั่วเหลืองปรับสภาพด้วยความร้อน เดิมสารเคมี ฯลฯ ก็จะได้สารเหลงที่มีคุณสมบัติสามารถแข็งตัวเป็นฟิล์มได้โดยการทำปฏิกริยากับ ออกซิเจน (Oxidation) สีที่ทำจาก Resin ชนิดนี้ได้แก่ สีน้ำมัน หรือสีเคลือบเงามีกลิ่นเหมือนน้ำมันสนที่มีขายทั่วไปตามท้องตลาด
1.2 Chlorinated Rubber Resin ผลิตจากน้ำยางธรรมชาติมาปรับสภาพ (Modify) กับคลอรีนก็จะได้ Resin ที่ใช้ทำสำหรับใช้งานกับโครงสร้างโลหะที่สภาพแวดล้อมรุนแรงปานกลาง
1.3 Resin ที่ทำจากเส้นใยหรือเนื้อเยื่อของพืช เช่นพลาสติกที่บริโภคได้ ตัวอย่าง เช่น เปลือกแคปซูลยา หรือ แป้งเปียก ก็เป็น resin ชนิดหนึ่ง
ในอุตสาหกรรมสีมี Resin ชนิดหนึ่งชื่อ Nitrocellulose ได้จากการนำปุยฝ้ายมาละลายกับ SOLVENT จะได้กาวเหนียว ที่เราเรียกกันว่า Nitro Cellulose Resin นอกเหนือจากการนำมาทำสีแล้วยังเป็นวัตถุดิบในการทำดินระเบิดที่ใช้งานใน อุตสาหกรรมอาวุธในปัจจุบันสีที่ผลิตจาก Resin ชนิดนี้ คือ Lacquer และสีพ่นอุตสาหกรรม (Industrial Lacquer) ที่ใช้พ่นเฟอร์นิเจอร์ และเป็นสีพ่นรถยนต์ตระกูลหนึ่ง

2. Resin ที่เป็นผลผลิตจากสัตว์ เช่น กาวหนัง แต่ที่นำมาใช้งานทางด้านสีที่แพร่หลายและใช้กันมานานมาก คือ Shellac ซึ่งได้มาจากมูลของแมลงชนิดหนึ่งที่เรียกกันว่า ครั่ง โดยแมลงชนิดนี้จะดูดกินน้ำเลี้ยงจากต้นไม้ และถ่ายมูลออกมาเป็น Resin แข็ง ซึ่งสามารถหลอมละลายด้วยความร้อนหรือแอลกอฮอล์ ซึ่งเรียกกันว่า Shellac ใช้ทาไม้ แต่เนื่องจากคุณภาพของฟิล์มเปราะ ความเงาต่ำ และอายุการใช้งานสั้น ปัจจุบันจึงถูกทดแทนด้วยสารเคลือบประเภทอื่นๆ ที่มีคุณสมบัติดีกว่า

กลุ่มที่ 2 เป็นกลุ่ม Resin ที่ผลิตจากก๊าซธรรมชาติและน้ำมันดิบ (Petrochemical Products)
ซึ่งก็คือพลาสติกชนิดต่างๆ ที่แวดล้อมตัวเราอยู่ทุกวันนี้ ทางวิชาการมักจะเรียกว่า วัสดุสังเคราะห์ (Synthetic Material) ซึ่งหมายความว่าการทำเทียมหรือเลียนแบบวัสดุที่มีอยู่ตามธรรมชาติ เช่น พลาสติกบางชนิดที่นุ่ม ยืดหยุ่นตัว เราก็เรียกว่ายางเทียมหรือยางสังเคราะห์ เนื่องจากเป็นยาง (พลาสติก) ที่คิดค้นโดยนักวิทยาศาสตร์โดยการ ดัดแปลงจากวัตถุดิบที่เป็นสารเคมีต่างๆ จากน้ำมันดิบ เป็นต้น พูดง่ายๆ คือมนุษย์ทำขึ้นมาไม่ใช้ผลผลิตจากธรรมชาติ พลาสติกที่ผลิตขึ้นมาใช้ในงานปัจจุบันมีมากมายหลายชนิดและมีชื่อแตกต่างกัน คุณสมบัติก็ต่างกันแล้วแต่ถูกออกแบบมาเพื่อการใช้งานอะไร แต่ในอุตสาหกรรมสีนั้นจะมีอยู่ไม่กี่ชนิดดังต่อไปนี้

1. PVAC (Polyvinyl Acetate Copolymer) เป็น Resin ที่ใช้ในกลุ่มทำสีน้ำพลาสติก (ซึ่งจะเขียนถึงที่มาของสีผสมน้ำในช่วงท้ายของบท Resin) ตั้งแต่ยุคแรกเริ่มของประเทศไทยประมาณ 30 กว่าปีที่ผ่านมาปัจจุบันยังใช้ผลิตสีในระดับราคาถูกเนื่องจากพลาสติกชนิดนี้ทนต่อด่างและ UV ได้ไม่ดี
2. ACRYLIC เมื่อปี พ.ศ.2523 บริษัท ทีโอเอ เพ้นท์ (ประเทศไทย) จำกัด ได้ทำการศึกษาพัฒนาคุณภาพผลิตภัณฑ์เพื่อยกระดับอุตสาหกรรมสีในประเทศไทย ผลการศึกษาครั้งนั้น ทีโอเอ ได้ตัดสินใจ พัฒนาผลิตภัณฑ์ในกลุ่ม Acrylic Resin ซึ่งมีคุณสมบัติเหนือกว่า PVAC Resin ในทุกๆ ด้าน ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในอุตสาหกรรมสีโดยรวมคือ ปัจจุบันสีในตลาดระดับกลางและสูง จะใช้วัตถุดิบเป็น Acrylic ทุกบริษัท
3. EPOXY เป็น Resin อีกชนิดหนึ่งที่มีฟิล์มแข็งทนสารเคมีได้ดี มักจะใช้เป็นสีทาโครงสร้างโลหะในบริเวณที่มีสภาวะอากาศรุนแรง เช่น โครงสร้างในทะเล (Off Shore Structures) หรือโรงงานเคมี โรงกลั่นน้ำมัน เป็นต้น บางครั้งเรานำมาใช้กับงานคอนกรีต เช่น พื้น ผนังโรงงาน หรือในบริเวณอาคารที่ต้องการปกป้องจากการใช้งานหนักและทำความสะอาดได้ เช่น ห้องผ่าตัด เป็นต้น ข้อด้อยของ Epoxy คือ โครงสร้างของ Epoxy ไม่ทนต่อ UV ซึ่งถ้าฟิล์มโดน UV สักระยะหนึ่ง (ประมาณ 5-6 เดือน) ผิวฟิล์มจะด้านเป็นฝุ่นบางๆ (Chalking) แต่ประสิทธิภาพในการปกป้องพื้นผิวจะยังคงมีอยู่
4. POLYURETHANE เป็น Resin ที่มีคุณสมบัติใกล้เคียงกับ Epoxy แต่มีข้อดีกว่าตรงที่ทน UV ได้ดี เรามักจะนำมาเป็นเคลือบใสสำหรับการเคลือบพื้นไม้ปาร์เกท์ เป็นต้น ถ้าเป็นสีจะใช้ทดแทนสี Epoxy เป็นสีที่ใช้กับงานเฟอร์นิเจอร์ที่ต้องการความเงาเป็นพิเศษ
5. FLUOROCARBON เป็น Resin ที่ทนความร้อนได้ดีและฝุ่นจะเกาะฝังตัวน้อย เครื่องใช้ในบ้านที่ใช้ Resin ตัวนี้คือภาชนะที่เคลือบสารดำๆ ที่เราเรียกว่า Teflon (เป็นชื่อทางการค้าของพลาสติกชนิดนี้) เป็น Resin ที่ใช้ทำสีเพื่อเคลือบชิ้นโลหะที่เป็นส่วนประกอบของผนังอาคารที่ทำด้วยกระจก และโลหะ (Curtain Wall) จุดอ่อนของสีประเภทนี้ คือผิวจะด้านไม่เงาและราคาแพงมาก อาจจะพิจารณาตัวทดแทนได้ คือ Polyurethane
6. มี Resin อีกตัวที่มีที่มาของวัตถุดิบจากแหล่งที่ไม่เป็นสารจากสิ่งมีชีวิตถ้าเรา สังเกตในกลุ่ม Resin ที่กล่าวมาแล้วทั้งหมดจะเห็นว่าวัตถุดิบที่นำมาผลิต Resin ตั้งแต่กลุ่ม 1 จนถึงกลุ่ม 2 จะมาจากพืชและสัตว์ทั้งนั้น แม้จะมาในรูปของน้ำมันดิบหรือก๊าซธรรมชาติก็ตามเพราะว่า น้ำมันดิบและก๊าซธรรมชาติ ก็คือ ผลผลิตจากซากพืช ซากสัตว์ยุคดึกดำบรรพ์ที่ทับถมรวมกันแต่ Resin ตัวนี้กลับทำจากทราย (Silica Sand) ที่นำมาผลิตกระจก นักวิทยาศาสตร์สามารถคิดค้นจนผลิตยางเหนียวจากทรายได้ ที่เราเรียกว่า Silicone Resin ซึ่งเมื่อนำมาผลิตสีแล้วจะได้สีที่ใช้ สำหรับบริเวณที่มีความร้อนสูง เช่น ท่อไอเสีย เตาเผา เป็นต้น
ทั้งหมดนี้คือ วัตถุดิบหลักตัวแรกที่ใช้ผลิตสีสำหรับเกี่ยวข้องกับงานสถาปัตยกรรมยังมี Resin ที่ใช้ในอุตสาหกรรมอีกหลายตัว แต่มักจะใช้ในอุตสาหกรรมอื่นๆ จึงขอไม่เขียนถึง ณ ที่นี้


โดยปกติ Resin หรือ กาวที่เราเรียนรู้ในบทที่ผ่านเมื่อแห้งหรือแข็งตัวจะมีลักษณะใส ดังนั้นถ้าหากในกระบานการผลิตเราตัดองค์ประกอบของผงสีออก เราก็จะได้สารเคลือบใสชนิดต่างๆ ขึ้นอยู่กับชนิดของ Resin
หน้าที่หลักของผงสีคือ

1. ป้องกัน UV ไม่ให้สัมผัสกับพื้นผิววัสดุ
2. ป้องกันออกซะเจนไม่ให้เข้าทำปฏิกิริยากับโลหะ
3. ป้องกันการซึมของยางไม้
4. เพื่อการปิดบังความไม่เรียบร้อยของผิววัสดุ
5. เพื่อการเตรียมพื้นผิววัสดุ
6. เพื่อให้เกิดสีสันด้านความงาม

ชนิดของผงสี หากแบ่งตามลักษณะการมองเห็น (กายภาพ) จะแบ่งได้เป็น 4 กลุ่ม
1. ผงสีโปร่งแสง (Transparent Pigment)
2. ผงสีกึ่งโปร่งแสง (Semi-Transparent Pigment)
3. ผงสีทึบแสง (Opaque Pigment)
4. ผงสีประกอบ (Extender)



สามารถแบ่งเป็นกลุ่มต่างๆ ได้ดังต่อไปนี้
1. กลุ่มเพื่อปรับให้สีเหมาะสมกับการทำงาน เช่น สารที่ช่วยให้การทาสีลื่น หรือสารช่วยไม่ให้สีไหลหรือหยดขณะทา เป็นต้น
2. กลุ่มเพื่อเพิ่มคุณภาพแก่สีนั้นๆ เช่น สารลดรอยแปรง (Leveling Agent) สารปรับลดความเงาของฟิล์มสี Matting Agent) สารป้องกัน Bacteria เช่น Microban สารป้องกันเชื้อรา สารกันฟอง เป็นต้น
3. สารเพื่อการรักษาสภาพของสีในการเก็บรักษา เช่น สารกันบูด เป็นต้น




เมื่อเราได้ยินคำว่า Thinner คนไทยจะเข้าใจไปว่าเป็นพวกสารระเหย (Solvent) ซึ่งในความหมายที่แท้จริงของคำว่า Thinner คือสารอะไรก็ตามที่สามารถละลาย เจือจางเนื้อวัสดุ ไม่ว่าจะอยู่ในรูปของน้ำ น้ำมัน สารระเหยต่างๆ จะเรียกว่า Thinner ทั้งสิ้น (Thin แปลว่า บาง เจือจาง Thinner คือผู้ทำให้บางเจือจาง)