ПВХ и ХПВХ в эмульсионных красках: чего ожидает производитель от рецептуры.

Два числа, и на пакетной карте указана только одна из них.

Объемная концентрация пигмента — это доля объема сухой пленки, занимаемая пигментом и разбавителем. Ее легко рассчитать, и обычно она указывается в листе рецептуры. Критическая объемная концентрация пигмента — это концентрация, при которой связующего вещества точно достаточно для заполнения пустот между частицами и их покрытия, без остатка. Ее сложнее определить, и обычно она нигде не указывается.

Взаимосвязь между этими двумя параметрами определяет поведение пленки. Если концентрация в составе ниже критического значения, частицы разделяются связующим веществом, и пленка становится сплошной. Если же она выше, связующего вещества недостаточно для заполнения зазоров, и пленка содержит воздушные пустоты. Оба продукта являются допустимыми; они просто имеют разные недостатки и предъявляют разные требования к стадии диспергирования.

Причина, по которой это важно на мельнице, а не только в лаборатории, заключается в том, что эти два условия благоприятствуют разным результатам. Ниже критического значения плохо диспергированная партия теряет укрывистость, которую никакое снижение концентрации не восстановит. Выше этого значения та же партия может по-прежнему обеспечивать приемлемую укрывистость, поскольку пустоты выполняют часть работы — и именно поэтому предприятие может незаметно для себя перейти к чрезмерному помолу.

Под ПВХ именно дисперсия обеспечивает маскировку.

Ниже критической концентрации пленка представляет собой композит из частиц в связующей матрице, и свет рассеивается на поверхности каждой частицы. Величина рассеяния зависит от количества отдельных поверхностей частиц, что, в свою очередь, зависит от того, разделен ли пигмент на отдельные частицы, а не находится ли он в кластерах.

Группа из десяти частиц по площади примерно равна поверхности одной крупной частицы, поэтому рассеивает гораздо меньше света, чем десять отдельных частиц. В этом и заключается весь аргумент в пользу дисперсии в составе с высоким содержанием связующего: мельница не делает пигмент мельче, она увеличивает площадь рассеивающих поверхностей из той же массы пигмента. Две партии с идентичным составом и идентичным сортом пигмента могут заметно отличаться по коэффициенту контрастности исключительно из-за качества дисперсии.

Третий ряд вызывает удивление, и он подробно рассматривается в следующем разделе. Суть в том, что ниже критической концентрации этап дисперсии является этапом, повышающим ценность, и его качество проявляется в показателях, важных для клиента: коэффициенте контрастности, блеске и равномерности обоих параметров по всей панели.

Существует оптимальный размер частиц, и чем мельче, тем не менее, лучше.

Рассеяние света мелкими частицами наиболее интенсивно, когда диаметр частицы примерно равен половине длины волны рассеиваемого света. Для видимого света это означает, что оптимальный диаметр для белого маскирующего пигмента находится в области нескольких десятых микрона. Если взять тот же пигмент с диаметром частиц значительно меньше этого значения, эффективность рассеяния снизится: частицы лучше диспергированы, но каждая из них рассеивает меньше света.

Это напрямую влияет на продолжительность работы мельницы. После того, как агломераты раскрываются, дальнейшее измельчение отнимает машинное время и выделяет тепло, в то время как оптические характеристики белого пигмента ухудшаются, а не улучшаются. Показания прибора будут постоянно улучшаться, в то время как качество продукта останется неизменным, что создает сложную ситуацию, если не понимать механизм происходящего.

Для цветных пигментов ситуация совершенно иная, поскольку прозрачность и оттенок имеют большее значение, чем рассеивание. Органический пигмент, полученный более мелким методом, часто приобретает прозрачность и может менять оттенок, что может быть желательным или дефектом в зависимости от продукта. Правило, которое остается неизменным для всех типов пигментов, одно и то же: цель определяется тем, что должна делать пленка, и на этом этапе производство останавливается.

При работе с ПВХ-трубами задача сужается, что легко может привести к ошибкам.

При концентрации выше критической пленка становится пористой, укрывающая способность частично обеспечивается воздушными пустотами, и требования к дисперсии ослабевают. Пигмент по-прежнему должен быть смачен и равномерно распределен, но аргумент о рассеивании больше не оправдывает длительное измельчение. Предприятия, которые используют один и тот же рецепт измельчения для всего ассортимента продукции, обычно обнаруживают это дорогостоящим образом: продукты с высоким содержанием ПВХ измельчаются дольше, чем необходимо.

Следующая практическая инструкция не сводится к принципу «измельчайте все меньше». Она заключается в том, что целевое значение дисперсии следует устанавливать для каждого продукта отдельно, а не для всего завода. На заводе, выпускающем четыре продукта, существует четыре разных правильных ответа, и одного значения будет недостаточно для глянцевой краски и слишком много для краски для потолка.

Что измерять вместо использования только измерительного прибора?

Прибор измеряет размер самого крупного оставшегося агломерата. Это полезная и необходимая проверка, но она плохо подходит в качестве единственного показателя того, выполняет ли дисперсия свою функцию в составе.

Здесь ничто не заменяет измерительный прибор, и измерительный прибор не заменяет ни один из них. Суть в том, что оценка стадии дисперсии, основанная только на показаниях измерительного прибора, оценивается лишь на одной трети от того, что фактически требуется для данной рецептуры.

Какова роль машины в этом процессе?

Ни один из вышеприведенных аргументов не выступает за какой-либо конкретный тип оборудования. В них утверждается, что оборудование должно обеспечивать повторяемость документированного уровня разброса, поскольку целевые параметры различаются в зависимости от продукта, и нет места для дрейфа.

На заводе по производству эмульсионных красок обычно используется корзинчатая мельница, которая диспергирует и измельчает основу краски в емкости, куда она будет разливаться. Преимущество заключается не только в исключении необходимости перекачки: уровень дисперсии можно проверить до разлива, а не после, когда партия уже готова.Погружная корзинчатая мельница для эмульсионной краскиЭто подходит, потому что точкой отбора проб является сама партия.

Если на предприятии производится несколько видов продукции, возможность остановить помол в точно определенной точке имеет большее значение, чем производительность помола сырья. Мельница, способная измельчать продукт мельче оптимального помола, не является преимуществом, если никто не останавливает процесс в этой точке. Вопросы компоновки, связанные с этим — где расположен резервуар, как осуществляется подача разбавленного раствора, как меняется цвет — рассматриваются в соответствующем разделе.Обзор производственной линии нанесения покрытий.

В дополнение к этой заметке стоит прочитать еще две связанные с ней заметки:примечание о силе цветаподробно рассматривается случай с цветными пигментами, а также...нота измельчения серыРассматриваются изменения, происходящие, когда материал имеет тепловой предел вместо оптического.

Где построены эти мельницы

Корзинчатые камеры, сита и подъемные колонны обрабатываются и собираются на одном и том же заводе в Уси. Это важно для дисперсионной мишени, поскольку воспроизводимость — это свойство обработки, а не работоспособность: щель сита, которая различается на разных станках, дает разный результат измельчения при использовании одного и того же рецепта.

Стоит поинтересоваться у любого поставщика, какие параметры он измеряет перед отправкой, потому что ответ покажет, на чём на самом деле опирается мишень для рассеивания.

Часто задаваемые вопросы