تاثیر فلکولیشن (لخته سازی) کنترل شده در دیسپرسیون پیگمنت

“لخته سازی” (flocculation) :

اصطلاح “لخته سازی” (flocculation) مفهومی نسبتاً منفی دارد. با این حال، شرایط خاصی وجود دارد که در آن لخته سازی کنترل شده ممکن است در واقع مطلوب تر از دیسپرس شدن کامل باشد. لخته شدن کنترل نشده در هر صورت باعث ناپایداری رنگ در مدت زمان نگهداری می شود، برای مثال باعث رسوب بیش از حد، کاهش براقیت و افزایش ویسکوزیته می شود. لخته سازی کنترل شده سالهاست که در صنعت رنگ و پوشش استفاده می شود.

فلکولیشن در رنگ
فلکولیشن در رنگ
  • فلکولیشن کنترل نشده (بدون مواد افزودنی): ذرات رنگدانه لخته شده با یکدیگر تماس مستقیم دارند و تنها با نیروهای برشی قابل توجهی می توان آنها را از هم جدا کرد.
  • فلکولیشن کنترل شده (ناشی از مواد افزودنی): مولکولهای افزودنی باعث می شوند که ذرات رنگدانه شبکه ای تشکیل دهند. تماس مستقیم پیگمنت-پیگمنت وجود ندارد. چنین لخته های “کنترل شده” را می توان توسط نیروهای برشی کوچک از بین برد.

اگر افزودنی های مرطوب کننده و دیسپرس کننده با وزن مولکولی کم حاوی حداقل دو تا سه گروه اتصال یابنده فعال باشند که جدا از یکدیگر نگه داشته شوند، می توانند به طور مستقیم یا از طریق مولکول های افزودنی بیشتر پلی (bridges) بین رنگدانه های مختلف ایجاد کنند (اصطلاح بریج زدن، پل زدن) و از این طریق می توانند فضای سه بعدی بزرگتر ایجاد کنند که ساختاری شبیه لخته ها دارند. اندازه و پایداری این “لخته ها” با توجه به خصوصیات افزودنی  به ویژه از طریق فعل و انفعالات افزودنی-افزودنی و افزودنی-رنگدانه تعیین می شود. می توان این فرآیند را “لخته سازی کنترل شده” نامید زیرا کل فرآیند توسط مواد افزودنی کنترل می شود.

لخته کنترل شده به کمک مواد افزودنی مرطوب کننده و دیسپرس کننده خاص با وزن مولکولی کم و چندین گروه اتصال یابنده در هر مولکول
لخته کنترل شده به کمک مواد افزودنی مرطوب کننده و دیسپرس کننده خاص با وزن مولکولی کم و چندین گروه اتصال یابنده در هر مولکول

تفاوت بین لخته سازی فوق و حالت لخته شدن طبیعی:

  • بدون مواد افزودنی، ذرات پیگمنت در لخته های کنترل نشده در تماس مستقیم با یکدیگر هستند و جدا کردن آنها سخت است.
  • با این حال، در یک لخته کنترل شده، هیچ تماس مستقیم پیگمنت-پیگمنت وجود ندارد زیرا مولکول های افزودنی همیشه بین ذرات رنگدانه قرار دارند. این افزودنی های مرطوب کننده و دیسپرس کننده که دارای اثر لخته سازی کنترل شده هستند در عین حال دارای خواص مرطوب کننده رنگدانه ها نیز هستند و همچنین باعث تثبیت دیسپرسیون رنگدانه ها البته به روشی متفاوت با افزودنی های دیسپرس کننده معمول می شود.

لخته سازی کنترل شده:

اگرچه همواره فلکولیشن کنترل نشده نامطلوب است (با در نظر گرفتن این که اثرات منفی گوناگونی رخ می دهد، مانند کاهش براقیت، بی ثباتی، افزایش ویسکوزیته و غیره)، با این حال می توان از لخته سازی کنترل شده برای دستیابی به برخی از اثرات مطلوب در سیستم پوشش استفاده کرد. ساختار شبکه سه بعدی ایجاد شده توسط این ادتیوهای مرطوب کننده و دیسپرس کننده با فلکولیشن کنترل شده، شکلی مشابه با ادتیوهای رئولوژی دارد و یک رفتار رئولوژیکی مشخص در حضور افزودنی های لخته ساز کنترل شده قابل انتظار است. از طریق این ساختارها، ویسکوزیته حالت استراحت (resting state) پوشش واقعاً زیاد است. با این حال، هنگامی که نیروهای برشی اعمال می شود، ساختارها (لخته های رنگدانه) از هم می پاشند و ویسکوزیته کاهش می یابد. همچنین، به دنبال حذف نیروهای برشی، لخته ها قادر به بازسازی و تشکیل مجدد هستند. به طور کلی، چنین سیستم هایی یک آستانه جریان را نشان می دهند. در حالی که افزودنی های دیسپرس کننده معمولی خواص جریان نیوتنی را نشان می دهند، هنگامی که از یک افزودنی لخته ساز کنترل شده استفاده می شود، تیکسوتروپی یا حداقل ویژگی های جریان شبه پلاستیکی ایجاد می شود. تیکسوتروپی خاصیتی است در آن دسته از سیالات که در شرایط عادی گران‌رو هستند، ولی در طی زمان، با هم‌زدن روان‌تر می‌شوند. بر اساس رفتار رئولوژیکی فوق، خصوصیاتی مانند شره (sagging) و ته نشینی به طور مثبت می توانند تحت تأثیر قرار بگیرند. همانطور که گفته شد، لخته شدن کنترل شده باعث کاهش براقیت نیز می شود و فرمولاسیون با براقیت بالا در حضور این مواد افزودنی امکان پذیر نیست.

با این حال، اثرات رئولوژیکی متمایز افزودنی های لخته ساز کنترل شده نباید این واقعیت را پنهان کند که این محصولات در درجه اول برای مرطوب سازی و دیسپرسیون رنگدانه ها مورد استفاده قرار می گیرند. تأثیر بر رئولوژی، فقط یک خاصیت جانبی است و تنها با استفاده از مواد افزودنی پخش کننده لخته کنترل شده، نمی توان بر خصوصیات جریان  و لولینگ تأثیر کافی گذاشت و به طور معمول باید این مواد با افزودنی های رئولوژیکی “واقعی” ترکیب شود.

افزودنی های مناسب برای جلوگیری از لخته شدن:

/vc_column_text]

BYK P104  معادل NACO-DS 1022 اثر لخته شدن کنترل کننده بسیار کمتری دارد. این ادتیو برای جلوگیری از جدایی ترکیبات دی اکسید تیتانیوم با رنگدانه های رنگی ساخته شده است. این امر با استفاده از هم لخته سازی، بدون ایجاد تأثیر سو بر روی براقیت و رئولوژی به دست می آید.

دسته بندی: مرطوب کننده و دیسپرس کننده
نوشتهٔ پیشین
فلوتینگ رنگ
نوشتهٔ بعدی
معرفی انواع دیسپرس کننده های پلیمری

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این فیلد را پر کنید
این فیلد را پر کنید
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.
شما برای ادامه باید با شرایط موافقت کنید

فهرست