نحوه عملکرد ضد کف ھا و افزودنی ھای آزاد کننده ھوا در رنگ
از آنجا که گريز از وجود مواد تثبيت کننده کف در سيستمھای پوشش عملاً اجتناب ناپذير است، ناگزير بايد از ضدکف ھا برای جلوگيری از تشکيل کف و يا تخريب حباب ھا استفاده شود. ضد کف ھا مايعات با کشش سطحی پايين ھستند که به طور کلی بايد سه ويژگی زير را دارا باشند:
• عدم حل شدن در محيطی که بايد کف زدايی شود
• ضريب ورود مثبت Positive entering coefficient
• ضريب پخش مثبت Positive spreading coefficient
در صورت مثبت بودن ضريب ورود، ضد کف می تواند وارد لاملا کف شود. ھمچنين با مثبت بودن ضريب پخش، ضدکف به راحتی در سطح تماس گسترش می يابد (شکل 1). به دليل اثر پخش، سورفکتانت ھای تثبيت کننده کف جابجا می شوند و لاملای الاستيک و مقاوم در برابر آشفتگی به يک فيلم غير منسجم تبديل می شود. قدرت ضد کف با افزودن ذرات ريز آبگريز پراکنده شده (به عنوان مثال سيليس آبگريز) افزايش قابل توجھی پيدا ميکند (به ويژه در سيستم ھای آبی).
مايع ضد کف به عنوان يک حامل عمل کرده و ذرات را به داخل لايه لاملا انتقال می دھد. اين ذرات آبگريز به عنوان ذرات “خارجی” در مايع آب دوست لاملا، با کاھش نيروھای چسبندگی به بی ثباتی کف کمک می کنند. بعلاوه، چنين در نتيجه باعث فرو ،(surfactant scavengers) ذراتی مولکولھای سورفکتانت را به دام انداخته و جذب می نمايند. پاشيدن لاملا کف می شوند (شکل2)
ويژگی مھم ديگر ھمه ضد کف ھا ناسازگاری انتخابی (يا کنترل شده) آنھا با محيطی است که بايد کف زدايی شود. ضدکفی که بيش از حد با محيط سازگار باشد، به داخل لاملا کف نفوذ نکرده و تمايل بيشتری به قسمت بالک سيستم پوشش دارد. در اين حالت، خاصيت ضد کف به حداقل خود ميرسد. از سوی ديگر، ضد کف ھايی که بيش از حد با محيط ناسازگار ھستند، ممکن است در پوشش و رنگ نقايصی مانند ماتی و حفره ايجاد کنند. انتخاب ضد کف مناسب می تواند به عنوان يک “عمل متعادل کننده” بين سازگاری و ناسازگاری مشخص شود. ھمانطور که در شکل 3 نشان داده شده، سازگاری بيش از حد می تواند به جای کف زدايی منجر به تثبيت کف شود.
با توجه به طيف گسترده ای از سيستم ھای رنگ، يک ضد کف مشخص نمی تواند برای ھمه فرمولاسيون ھا مناسب باشد.
طيف وسيعی از محصولات ضد کف در جھت ارائه محصول مناسب مورد نياز است. تنظيم دقيق عملکرد ضد کف را می توان با تغيير مقدار مصرف به دست آورد:
به طور کلی، ضد کف بيشتر باعث کف زدايی بھتر می شود. با اين حال، ممکن است نقايص را نيز افزايش دھد يا آنھا را قابل مشاھده کند. کاھش دوز از ايجاد نقايص در فيلم جلوگيری می کند اما ممکن است عمل کف زدايی کافی نباشد.
برای توصيف حذف حباب ھای گاز از پوشش استفاده می شود. با اين (defoaming) اصطلاح کف بری يا کف زدايی حال، گاھی اوقات، بين “کف بری” و “آزاد سازی ھوا” بايد تمايز قايل شد (شکل 4).
در ابتدا حباب ھای گاز بايد به سطح برسند. اين مرحله انتشار ھوا ناميده می شود. تخريب بعدی حبابھای کف در سطح به عنوان کف زدايی شناخته می شود. افزودنی ھای آزاد کننده ھوا سرعت به سطح آمدن حباب ھای ھوا را افزايش ميدھند. اين افزودنی ھا به جمع شدن و بھم پيوستن حباب ھای کف کوچک درون پوشش و تبديل آنھا به حباب ھای بزرگتر کمک می کند. به دليل افزايش اندازه، افزودنی ھای آزاد کننده ھوا .(Stokes’ Law) ( حباب ھا با سرعت بالاتری به سطح انتقال پيدا می کنند (قانون استوکس بايد در کل فيلم رنگ فعال باشند تا اين اتفاق بيفتد. برعکس، ضد کف ھا تنھا در سطح فعال ھستند، جايی که حباب ھای ھوای سطح را از بين می برند.
با اين حال، در عمل، ھميشه نمی توان بين اين دو اثر تمايز قائل شد و کارايی يک ماده افزودنی را فقط به عنوان ضد کف يا افزودنی آزاد کننده ھوا تعريف کرد. در نتيجه در کل عموماً استفاده ازاصطلاح ضد کف عمومی تر می باشد.
ضد کف ھای متداول برای سيستم ھای پايه آب و پايه حلال در گروه ھای زير دسته بندی شود:
•ضد کف ھای بر پايه روغن
•ضد کف ھای سيليکونی
•ضد کف ھای پليمری فاقد سيليکون
که در مطلب بعدی کامل توضیح خواهیم داد…
