การสร้างพื้นผิวที่ป้องกันการลื่นไถลในพื้นที่เปียกด้วยพื้นเรซินอีพอกซี

เหตุใดพื้นเรซินอีพอกซีแบบมาตรฐานจึงล้มเหลวในสภาพแวดล้อมที่เปียก

หลักฟิสิกส์ของการลื่นไถลบนพื้นผิวอีพอกซีที่เรียบลื่น

พื้นอีพอกซีแบบทั่วไปให้ผิวดูเรียบลื่นเหมือนกระจก แต่มีปัญหาเมื่อพื้นเปียกน้ำ น้ำที่หกออกมายังคงค้างอยู่บนพื้นเป็นแอ่งใหญ่ๆ เนื่องจากไม่มีที่ระบายน้ำให้น้ำไหลออกไป ทำให้รองเท้าลื่นไถลออกจากพื้นได้ง่าย คล้ายกับที่ยางรถยนต์สูญเสียแรงยึดเกาะบนถนนเปียก แต่เหตุการณ์นี้เกิดขึ้นขณะเดินแทนที่จะเป็นขณะขับขี่ การทดสอบแสดงให้เห็นว่าพื้นเรียบเหล่านี้โดยทั่วไปมีค่า COF (สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานขณะเปียก) ต่ำกว่า 0.40 ซึ่งหมายความว่าผู้คนมีแนวโน้มล้มได้มากขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ สำหรับสถานที่ที่มีปัญหาน้ำรั่วซึมหรือความชื้นอยู่เสมอ การเพิ่มพื้นผิวสัมผัส (texture) ลงบนพื้นจึงเป็นทางเลือกที่สมเหตุสมผลจริงๆ พื้นผิวที่มีลักษณะหยาบหรือมีลายจะช่วยทำลายชั้นน้ำลื่นที่ก่อให้เกิดอันตราย และให้พื้นผิวที่เท้าสามารถยึดเกาะได้อีกครั้ง ร้านอาหาร ห้องปฏิบัติการวิจัย และโรงงานอุตสาหกรรมทั้งหลายต่างทราบข้อนี้จากประสบการณ์ตรง

ASTM D2047 และ DIN 51130: เกณฑ์ขั้นต่ำของค่า COF ขณะเปียกสำหรับสถานที่ที่มีความเสี่ยงสูง

เมื่อพูดถึงอันตรายจากการลื่นไถลที่อาจก่อให้เกิดบาดแผลรุนแรง ข้อบังคับด้านความปลอดภัยได้กำหนดมาตรฐานที่ชัดเจนสำหรับแรงยึดเกาะบนพื้นผิวเปียก ซึ่งมาตรฐาน ASTM D2047 นั้นเกี่ยวข้องกับการลากสเลดพิเศษผ่านพื้นผิวเพื่อวัดระดับแรงยึดเกาะที่พื้นผิวนั้นให้ ส่วนมาตรฐาน DIN 51130 จะประเมินระยะทางที่บุคคลสามารถเดินขึ้นไปบนทางลาดเปียกได้ก่อนที่จะลื่นไถล โดยใช้รองเท้ามาตรฐานในการทดสอบ สถานที่ส่วนใหญ่จำเป็นต้องมีสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานอย่างน้อย 0.50 เมื่อพื้นผิวเปียก โดยเฉพาะในครัวและโรงพยาบาล ซึ่งมีผู้คนเดินผ่านอยู่ตลอดเวลา ส่วนพื้นที่แปรรูปอาหารมักต้องการแรงยึดเกาะที่ดีกว่านั้น คือประมาณ 0.60 หรือสูงกว่า เนื่องจากมีน้ำ คราบไขมัน และน้ำมันหกกระจายทั่วบริเวณเป็นประจำ ขณะที่พื้นเรซินอีพอกซีแบบทั่วไปมักให้ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานเพียง 0.35 ถึง 0.45 เมื่อเปียก จึงไม่สามารถตอบสนองเกณฑ์ความปลอดภัยเหล่านี้ได้ ดังนั้น องค์กรใดๆ ที่กำลังพิจารณาปรับปรุงระบบพื้นควรตรวจสอบผลการทดสอบอิสระที่สอดคล้องกับมาตรฐานเหล่านี้เสมอ แทนที่จะอาศัยเพียงข้อมูลที่ผู้ผลิตระบุเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ของตน

การเพิ่มความต้านทานการลื่นของพื้นเรซินอีพอกซีด้วยสารเติมแต่งและวัสดุเม็ด

อลูมิเนียมออกไซด์ ทรายซิลิกา และเม็ดโพลิเมอร์: การแลกเปลี่ยนด้านประสิทธิภาพสำหรับพื้นเรซินอีพอกซีเชิงพาณิชย์

การเลือกสารเติมแต่งที่เหมาะสมสามารถเปลี่ยนพื้นเรซินอีพอกซีธรรมดาให้กลายเป็นพื้นที่ปลอดภัยต่อการเดินบนพื้นเปียกได้จริงๆ อลูมิเนียมออกไซด์มีความแข็งแกร่งสูงมากและทนทานต่อการสึกหรอได้ดีเยี่ยม ทำให้พื้นเหล่านี้มีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานเมื่อเปียก (wet coefficient of friction) สูงกว่า 0.60 ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับโรงงานและคลังสินค้า แต่มีข้อควรระวังอยู่หนึ่งประการ คือ พื้นผิวที่หยาบกร้านนี้ทำให้ทำความสะอาดได้ยากลำบาก โดยเฉพาะในสถานที่ที่มีการจัดการอาหาร ทรายซิลิกาถูกกว่าและให้แรงยึดเกาะที่ดีเช่นกัน แต่ไม่ทนต่อสารเคมี จึงทำให้ทีมงานด้านการบำรุงรักษาจำเป็นต้องทาเคลือบใหม่บริเวณดังกล่าวบ่อยครั้งกว่าที่ต้องการ ตรงนี้เองที่เม็ดโพลิเมอร์เข้ามามีบทบาท เม็ดกลมเล็กๆ เหล่านี้สร้างจุดแรงเสียดทานขนาดจิ๋วที่ช่วยป้องกันการลื่นไถลโดยไม่ทำให้พื้นทำความสะอาดยากขึ้น ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในโรงพยาบาลและร้านอาหาร การทดสอบในสภาพแวดล้อมจริงแสดงให้เห็นว่า ระบบอีพอกซีที่ผ่านการปรับปรุงเหล่านี้ยังคงมีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานเมื่อเปียก (wet COF) สูงกว่า 0.55 แม้หลังจากผ่านการล้างทำความสะอาดอย่างต่อเนื่องเป็นเวลาประมาณห้าปี ซึ่งหมายความว่าประสิทธิภาพของมันดีกว่าพื้นอีพอกซีมาตรฐานที่ไม่มีสารเติมแต่งถึงสามเท่า

การปรับอัตราส่วนการบรรจุ (3–8% ตามปริมาตร) และขั้นตอนการผสมให้มีความสม่ำเสมอของพื้นผิว

การผสมสารเติมแต่งในปริมาณที่เหมาะสมนั้นคือสิ่งที่กำหนดระดับความปลอดภัยของพื้นผิวเหล่านี้ในระยะยาวอย่างแท้จริง เมื่อเราใส่สารเติมแต่งน้อยกว่าร้อยละ 3 โดยปริมาตร จะเกิดเป็นรอยนูนไม่สม่ำเสมอบนพื้นผิว ซึ่งอาจก่อให้เกิดจุดที่น้ำขังได้ ส่งผลให้ความเสี่ยงต่อการลื่นไถลเพิ่มขึ้น แต่หากใช้สารเติมแต่งมากเกินไปเกินร้อยละ 8 ก็จะส่งผลเสียเช่นกัน — วัสดุจะหนาเกินไปและยึดเกาะได้ไม่ดีเท่าที่ควร เราขอแนะนำให้ใช้เครื่องผสมแบบแรงเฉือนสูง (high shear mixers) เป็นเวลาประมาณ 5 ถึง 7 นาที เพื่อให้สารทั้งหมดกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อทำงานกับวัสดุหนัก เช่น อลูมิเนียมออกไซด์ เคล็ดลับที่ผู้เชี่ยวชาญหลายคนใช้คือ การผสมสารเติมแต่งแบบแห้งเข้ากับเรซินก่อน แล้วจึงค่อยเติมส่วนประกอบตัวทำให้แข็ง (hardener) ตามมา ซึ่งจะช่วยป้องกันการเกิดก้อนแข็งที่น่ารำคาญเหล่านั้น สำหรับการใช้งานในขนาดใหญ่ การปรับคาลิเบรตเครื่องแผ่ (spreader) ให้แม่นยำยังเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง โดยควรควบคุมให้ได้ความครอบคลุมพื้นผิวประมาณร้อยละ 95 ที่ปริมาตรสารเติมแต่งร้อยละ 5.5 ตามมาตรฐานการทดสอบ ASTM F1679 หลังการติดตั้ง อย่าลืมตรวจสอบค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานขณะเปียก (wet coefficient of friction) เป็นประจำด้วยอุปกรณ์ตามมาตรฐาน DIN 51130 ทุกๆ หกเดือนโดยประมาณ เนื้อสัมผัสของพื้นผิวมักสึกกร่อนลงอย่างมากในบริเวณที่มีผู้คนสัญจรหนาแน่น โดยสูญเสียประสิทธิภาพในการป้องกันการลื่นไถลประมาณร้อยละ 15 ถึง 20 ต่อปี เนื่องจากการเดินเหยียบอย่างต่อเนื่อง

เทคนิคการใช้งานที่เพิ่มประสิทธิภาพในการยึดเกาะระยะยาวสำหรับพื้นเรซินอีพอกซี

วิธีการโรยกระจาย, วิธีการปาดด้วยเกรียง, และวิธีการพ่นฝัง: การรักษาค่า COF หลังจากผ่านการล้างทำความสะอาดซ้ำๆ หลายรอบ

โดยทั่วไปแล้วมีสามวิธีหลักในการป้องกันไม่ให้พื้นเรซินอีพอกซีลื่นจนเป็นอันตรายเมื่อเปียก วิธีแรกคือการโรยอนุภาคต้านการลื่น (anti-slip granules) ลงบนเรซินอีพอกซีที่เพิ่งเทใหม่ทันที (broadcast method) เมื่ออนุภาคเหล่านี้ยึดติดอย่างเหมาะสมแล้ว จะทำให้ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานขณะเปียก (wet COF) สูงกว่า 0.60 ซึ่งสูงกว่าเกณฑ์ขั้นต่ำที่องค์การความปลอดภัยและสุขภาพอาชีพแห่งสหรัฐอเมริกา (OSHA) กำหนดสำหรับสถานที่อุตสาหกรรม (ซึ่งอยู่ที่ 0.50) อีกวิธีหนึ่งคือการผสมอนุภาคหยาบเข้ากับเรซินอีพอกซีโดยตรงระหว่างการใช้งาน วิธีนี้จะให้ผิวสัมผัสที่สม่ำเสมอ แต่มักหมายถึงการทาชั้นเรซินที่หนากว่าปกติ และจำเป็นต้องบำรุงรักษาผิวด้วยสารเคลือบซ้ำเป็นระยะ โดยเฉพาะบริเวณที่พื้นถูกทำความสะอาดหลายครั้งต่อวัน ทางเลือกที่สามคือการพ่นส่วนผสมของเรซินกับอนุภาคกรวด (aggregate particles) พร้อมกัน ซึ่งจะสร้างพื้นผิวจุดเล็กๆ ทั่วทั้งพื้น สำหรับพื้นที่ที่ผ่านการบำบัดด้วยวิธีนี้ แม้จะผ่านกระบวนการล้างทำความสะอาดหลายร้อยรอบในพื้นที่ผลิตอาหารที่มีปริมาณงานสูง ก็ยังคงรักษาความสามารถในการต้านการลื่นไว้ได้ประมาณ 85% ของค่าเดิม

การควบคุมความลึกของการยึดเกาะโดยรวมให้เหมาะสมมีผลอย่างมากต่ออายุการใช้งานของพื้นผิว จุดที่เหมาะสมที่สุดนั้นอยู่ที่ความลึกประมาณ 1.5 ถึง 2 มิลลิเมตร ร่วมกับชั้นเคลือบผิวบนที่ทำงานร่วมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ ลองพิจารณาสถานที่ที่ใช้สารเคมีอย่างต่อเนื่อง — สถานที่เหล่านี้จะพบว่าอัตราการคงทนของสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน (coefficient of friction) ดีขึ้นประมาณร้อยละ 30 เมื่อเลือกใช้สารเคลือบผิวที่ปรับปรุงด้วยโพลิเมอร์ (polymer modified coatings) แทนสารปิดผนึกแบบอีพอกซีธรรมดา นอกจากนี้ การเลือกวิธีการทาที่เหมาะสมไม่ใช่เพียงแค่การปฏิบัติตามกฎเกณฑ์เท่านั้น แต่ยังส่งผลจริงต่อความสามารถในการบรรลุมาตรฐาน ASTM D2047 สำหรับแรงยึดเกาะขณะเปียกอีกด้วย และแน่นอนว่าสิ่งเหล่านี้ยังช่วยชีวิตผู้คนได้ด้วย โรงพยาบาลรายงานว่าเกือบร้อยละ 25 ของอุบัติเหตุจากการลื่นล้มเกิดขึ้นเนื่องจากพื้นผิวสึกกร่อนลงตามกาลเวลา

การปรับปรุงระบบพื้นอีพอกซีที่มีอยู่เดิมด้วยสารปิดผนึกกันลื่นและระบบไฮบริด

สารปิดผนึกเกร็ดยูรีเทน: แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดด้านการยึดเกาะและประสิทธิภาพในโลกแห่งความเป็นจริงสำหรับระบบพื้นอีพอกซีที่ใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร

การเพิ่มตัวปิดผิวแบบยูรีเทนที่มีเม็ดกรวด (urethane grit sealers) ลงบนพื้นอีพอกซีที่มีอยู่แล้ว แท้จริงเป็นวิธีหนึ่งที่ค่อนข้างประหยัดต้นทุนในการเพิ่มความต้านทานการลื่นเมื่อพื้นผิวเปียก อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์ที่ดีนั้นขึ้นอยู่กับการเตรียมพื้นผิวก่อนการเคลือบอย่างเหมาะสมเป็นหลัก ซึ่งพื้นผิวจำเป็นต้องผ่านกระบวนการกัดผิวด้วยเครื่องจักร (mechanical abrasion) และการกัดผิวด้วยสารเคมี (chemical etching) ก่อนเป็นลำดับแรก ขั้นตอนการเตรียมพื้นผิวนี้ช่วยสร้างการยึดเกาะที่แข็งแรงตามที่ต้องการ โดยทั่วไปมีค่ามากกว่า 300 psi ตามมาตรฐาน ASTM D4541 สำหรับสถานที่เช่นโรงงานแปรรูปอาหาร ซึ่งพื้นผิวต้องถูกฉีดล้างทุกวัน สารเคลือบที่ผสมยูรีเทนจะคงทนได้ดีกว่าทางเลือกแบบอะคริลิกทั่วไปมาก ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่าสารเคลือบเหล่านี้สามารถรักษาค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน (coefficient of friction) ไว้ได้สูงกว่า 0.60 ทั้งในสภาพเปียกและแห้ง ตามที่วัดโดยมาตรฐาน ASTM D2047 ค่าตัวเลขเหล่านี้มีความสำคัญ เนื่องจากส่งผลโดยตรงต่อสภาพแวดล้อมในการทำงานที่ปลอดภัยยิ่งขึ้น และลดจำนวนอุบัติเหตุในสถานที่อุตสาหกรรม

การศึกษาภาคสนามในโรงงานแปรรูปเครื่องดื่มแสดงให้เห็นว่า ระบบยูรีเทนช่วยลดอุบัติเหตุลื่นล้มได้ถึงร้อยละ 78 เมื่อใช้งานที่ความหนา 3.5 มิล โดยโรยสารเพิ่มพื้นผิวเป็นอลูมิเนียมออกไซด์ ซึ่งแตกต่างจากสารเคลือบชั่วคราว โซลูชันแบบไฮบริดเหล่านี้จะเชื่อมต่อทางเคมีกับพื้นเรซินอีพอกซีที่มีอยู่แล้ว—รักษาความสอดคล้องตามข้อกำหนดด้านสุขอนามัย ขณะเดียวกันก็ทนต่อการทำความสะอาดด้วยไอน้ำและการสัมผัสกรดไขมันได้

คำถามที่พบบ่อย

เหตุใดพื้นเรซินอีพอกซีแบบมาตรฐานจึงไม่เพียงพอสำหรับสภาพแวดล้อมที่เปียก?

พื้นเรซินอีพอกซีแบบมาตรฐานจะลื่นเมื่อเปียก เนื่องจากขาดพื้นผิวหยาบ ทำให้ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานขณะเปียก (COF) ต่ำ และเพิ่มความเสี่ยงต่อการล้ม

มาตรฐาน ASTM D2047 และ DIN 51130 คืออะไร?

ทั้งสองมาตรฐานนี้ใช้ในการวัดค่าความต้านทานการลื่นของพื้นผิว โดย ASTM D2047 ใช้รถเลื่อน (sled) เพื่อวัดค่าการยึดเกาะ ขณะที่ DIN 51130 ประเมินศักยภาพการลื่นโดยการเดินขึ้นไปบนทางลาดที่เปียก

จะทำให้พื้นเรซินอีพอกซีปลอดภัยยิ่งขึ้นได้อย่างไร?

โดยการเพิ่มพื้นผิวหยาบผ่านสารเติมแต่ง เช่น อลูมิเนียมออกไซด์ ทรายซิลิกา หรือเม็ดพอลิเมอร์ ซึ่งช่วยเพิ่มค่า COF ขณะเปียก และทำให้พื้นผิวปลอดภัยยิ่งขึ้นสำหรับการเดิน

วิธีการที่แนะนำสำหรับการใช้สารป้องกันการลื่นคืออะไร

วิธีการโรยแบบกระจาย (Broadcasting), วิธีการปาดด้วยเกรียง (trowel-applied) และวิธีการพ่นฝัง (spray-embedded) สามารถเพิ่มแรงยึดเกาะของพื้นเรซินอีพอกซีและช่วยรักษาความปลอดภัยตามมาตรฐานที่กำหนด

ตัวปิดผิวแบบยูรีเทนผสมเม็ดกรวดมีประสิทธิภาพมากน้อยเพียงใด

ตัวปิดผิวแบบยูรีเทนผสมเม็ดกรวดช่วยเพิ่มการยึดเกาะและประสิทธิภาพในการใช้งาน โดยรักษาระดับสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานขณะเปียก (wet COF) ไว้สูงกว่า 0.60 จึงช่วยเพิ่มความปลอดภัยในสภาพแวดล้อมต่าง ๆ เช่น โรงงานแปรรูปอาหาร