Пигменты. Часть третья, практическая! (1/3)

В прошлых публикациях (Основы, ч.1, Основы, ч.2) мы рассказывали о самих основах «пигментостроения», принципах взаимодействия света и пигментов, принципиальных различиях между сериями и т.д.
Теперь пришло время практики и сегодня я хочу рассказать об основах работы с пигментами. Хотя без новой порции теории не обойдемся, конечно :)

Эту статью, а также много других, можно прочитать на нашем сайте:
custompaints.ru/blog/

Краткое повторение предыдущих серий:
1) Пигментам требуется прозрачное связующее (он же носитель, он же биндер). Биндеры могут быть:
a. Полиуретановые
b. Эпоксидные
c. Акриловые
d. Акрил-меламиновые
e. Полиэфирные…
f. И т.д.

2) Вне зависимости от того, Водные или Сольвентные системы вы используете, с пигментами можно добиваться поразительных результатов!

3) Рекомендуемой дозировки пигмента нет! Все зависит от желаемого результата. Практически у всех производителей существуют Цветовые Карты пигментов, в которых указана концентрация, при которой получен этот цвет.

Есть приблизительные рекомендации производителя, касательно PWC (Pigment Weight Concentration) – сколько пигмента должно остаться в сухой пленке… Но для этого надо знать сухой остаток связующего. В случае с резиной Mibenco, например, сухой остаток составляет 25%, по данным производителя, равно как и Auto Dip находится в близких значениях. В случае с Plasti Dip (концентратом), согласно MSDS (www.plastidip.com/docs/rubber_dip_spec_sheet.pdf), содержание резин порядка 25%-27%. Разбавляя это пополам F-740, сухой остаток уполовинивается так же.

Но суть не в том, что лучше или хуже, а в том, чтобы знать сухой остаток биндера для корректного/повторимого подбора рецептуры и массы пигмента, которую надо использовать.

Но сегодня расскажем на примере биндера с сухим остатком в 19%.
Есть «рекомендуемые» пропорции для разных серий пигментов на 100 г готового связующего:
• Iriodin® 2,5 – 6 г
• Colorstream ® 2 – 4 г
• Miraval ® 0,5 – 4 г (для искристых рецептур 0,3 — 2 г будет достаточно)
• Xirallic ® 2 – 4 г (для искристых рецептур 0,3 — 1,5 г будет достаточно)
Поехали :)

Возьмем 2,5 г пигмента Pyrisma® T40-24 SW Green (PCP024 / П024)

Добавим растворитель (30 г) к пигменту и тщательно перемешаем его:

Еще раз хорошо перемешаем пигмент с растворителем

Теперь возьмем 67,5 г прозрачного связующего…

И добавим его в смесь пигмента с растворителем

Как я уже говорил, это связующее, используемое нами для демонстрации, имеет твердый остаток 19% = 12,8 г.
Последующим добавлением растворителя можно подогнать вязкость под оборудование.

Готовые к нанесению резины имеют вязкость в районе 19-25 сек / 4мм DIN 53211
Для обычных красок и лаков с пигментом рекомендуется вязкость 16-17 секунд / 23°C

А вот таблица рекомендованных вязкостей для разных типов нанесений:

Но продолжим… Отрегулируйте вязкость растворителем, перемешайте, затем дождитесь исчезновения пузырьков и снова тщательно перемешайте через 30 мин.

Откуда берутся пузырьки? Пигмент – микроскопические частицы нанометрового размера. На них заметно действует куча сил микромира, которые мы даже не замечаем – электростатические поля, положительный/отрицательный заряд системы, молекулярное притяжение, поверхностное натяжение, и т.д. Из-за последних, к частицам пигмента «прилипают» пузырьки воздуха, от которых совершенно необходимо полностью избавиться, чтобы избежать дефектов покрытия, вроде облаков и полос. Безусловно, они могут быть вызваны и другими факторами, человеческим и фактором оборудования, но в поиске источника проблемы, если таковая возникнет в процессе покраски, лучше исключить возможный максимум вариантов. Так вот пузырьки — это вытесняемый с поверхности пигмента воздух. Поэтому лучше сначала замочить пигмент в растворителе (для водных систем — в спирте) – он обладает лучшей смачивающей способностью и легче вытесняет воздух. Ну а после, растворитель вокруг пигмента легче заменить на связующее, чем сразу замачивать пигмент в связующем.

Вот теперь материал готов к нанесению!

Рассмотрим более подробно процесс диспергирования пигмента.
Предварительное смачивание пигментов:
• Рекомендуется соотношение пигмент : связующее или растворитель — около 1:2 — 1:3.
• Добавить пигмент к связующему при перемешивании.
Смешение перламутровых пигментов с растворителем или
сорастворителями дает взвесь.

Эта взвесь (пигмента и растворителя) гарантирует хорошую
диспергируемость/приемистость со связующим.

Не должны быть использованы перемалывающие валы или шарики!
Они могут сломать пигменты.

Рекомендуемое оборудование для смешивания:
• Пропеллер U-формы или типа "бабочка"

Следует избегать «режущих» типов смешивателей и работать с низкими угловыми скоростями, до 1,5 м/с

Ниже наглядная разница в скоростях перемешивания – разрушение пигмента из-за высокой скорости

Вот для удобства табличка зависимости скорости от диаметра мешалки

Рекомендации по фильтрам:
Общее:
• Диаметры используемых фильтров / сеток должны быть прибл. двойного размера частиц.
Типы фильтров (глубокой фильтрации)
• Мешочный фильтр: традиционный фильтр лакокрасочной индустрии (рекомендовано 100 мкм, лучше 125 — 150 мкм)
o Преимущества: прост для использования, легко чистится, универсален для различных укрывных материалов
o Недостатки: требуется давление -> примеси могут быть выдавлены

• Картриджные (патронные) фильтры: лучшие, но более дорогие
o размер сита не более 80 мкм для n-фракции пигментов

Но, впрочем, это промышленные фильтры, а для большинства подойдет обычный фильтр-воронка с ситом 125-190 мкм. В случае использования крупного пигмента может понадобиться фильтр с сеткой 280 мкм.

Продолжение здесь (2/3)