Domů / Novinky / Novinky z oboru / Barva byla při výrobě dokonale rozptýlena – tak proč je po šesti týdnech na dnes tvrdý koláč?
Novinky z oboru
Stabilita skladování barvy — Sedimentace a flokulace
Barva, která se plní do sudů s rovnoměrnou konzistencí, správnou viskozitou a bez jednotného usazování, může být vytvořena na dně stejného sudu hustoty vrstvy zhutněného pigmentu a plní. Nejedná se o výrobní vadu. Je to předvídatelný výsledek fyzikálních a fyzikálně-chemických procesů, které právě a neviditelně fungují od okamžiku, kdy byl buben uěn.
1. doupě
Rovnoměrná disperze, viskozita ve specifikaci, žádné viditelné usazování
2. týden
Částice se začnou usazovat; na dne se tvoří sypký sediment
4.–6. týden
Vrstva sedimentu houstne; kontakty mezi částmi se množí
měsíce
Zhutněný tvrdý koláč – obtížné nebo nemožné znovu dispergovat smíchat
Čtyři mechanismy, které řídí tvorbu tvrdého koláče
1
Gravitační usazování
Každá částečka hustší než okolní kapalina působí silou dolů. Rychlost závisí na hustotě částic, velikosti a viskozitě kapalin. Jemné pigmenty se pomalu usazují – ale „pomalu“ během měsíců je stále značná vzdálenost. Žádný disperzní systém nevylučuje usazovací sílu; jen to zpomaluje.
2
Progresivní síťová relaxace
Tixotropní a reologické sítě, které podporují částice při nulovém střihu, se mohou časem uvolnit, zejména při cyklování teplot. Jak síť slabne, strukturální podpora částic klesá a usazování se zrychluje.
3
Kontaktní částice a lokální flokulace
Jak se částice usazují směrem ke dnu, kontaktují se s rostoucí frekvencí. Každá kontaktní událost je potenciálním flokulačním bodem – zejména tam, kde pokrytí disperzantem není úplné nebo se během skladování oslabilo.
4
Zhutnění pod vlastní tíhou
Vrstva sedimentu, která se tvoří na dně, je vystavena váze veškerého sedimentu nad ní. Během týdnů a toto tlakové zatížení konsoliduje volné vločky do hustého, tuhého koláče, který mechanické mechanické nemůže rozbít.
Co řídí, jak rychle se usadí do tvrdého koláče
| Distribuce velikosti částic | Hrubší částice se usazují rychleji; bimodální distribuce (jemně hrubé) mohou vytvořit strukturovanou vrstvu, která se zhutňuje hustěji než systémy o jedné velikosti |
| Kvalita dispergačního systému | Dispergační činidla, která se silně adsorbují a odolávají desorpci, pomalé flokulaci – slabé nebo nedostatečně dávkované dispergátory urychlují zhutňování |
| Síla reologické sítě | Účinná tixotropní síť oddaluje nástup usazování a zajišťuje zhutnění uvolněného sedimentu – nejpřímější páka pro stabilitu skladování |
| Pevné načítání | Vyšší obsah pevných látek znamená, že částice jsou na začátku blíže k sobě – více kontaktních událostí za jednotku času, rychlejší flokulace a zhutnění |
| Skladovací teplota | Zvýšená teplota snižuje viskozitu kapalin (rychlejší usazování) a může oslabit reologické sítě – chladné, stabilní skladovací teploty zachovávají stabilitu déle |
Je bezpečně použít barvu, která se usadila a znovu se rozmíchala?
Pokud se uvolnil a usadil se systém obnovilo vizuálně jednotně, barva může být použita ale před zahájením výroby za to zkontrolovat a jemnost podle specifikace. Pokud byl sediment a jeho rozbití vyžadovalo značné úsilí, mohlo dojít ke změně velikosti mechanických částic nebo k flokulaci a před použitím se doporučuje provést tahovou zkoušku.
Zabraňuje přidání zahušťovadla při výrobě usazování?
Více zahušťovadla zvyšuje statickou viskozitu, což zpomaluje usazování, ale pokud není vytvořena žádná tixotropní síť, přínos může být menší, než se očekávalo. Nejúčinnější přístup kombinuje použití proti usazování, která vytváří strukturální podporu s nulovým smykem, s dispergačním systémem, který poskytuje flokulaci na úrovni částic – obě spolupracují, než aby byly zaměnitelné.
Proč se povlaky s vysokým obsahem pevných látek usazují rychleji než ekvivalenty s nízkým obsahem pevných částic?
Vyšší obsah pevných látek přibližuje částice k sobě, což zvyšuje frekvenci srážek, která vede k flokulaci. Objem kapalné fáze, která musí být přemístěna, aby došlo k usazování, je také menší, což snižuje viskózní odpor vůči pohybu částic. Oba efekty urychlují usazování a rychlost zhutňování vzhledem k ekvivalentům s nižším obsahem pevných látek.
Sedimentace barvy během skladování je řízena čtyřmi fyzikálními procesy – gravitačním usazováním, síťovou relaxací, kontaktními flokulačními částicemi a zhutňováním vlastní tíhou. Pochopení, který mechanismus je dominantní v konkrétním systému, je výchozím bodem pro výběr správné kombinace reologické přísady a disperzantu.
