Artur Palasz, Ph.D., Spektrochem, discute o uso adequado de matérias -primas nas formulações e como evitar erros ao escalar uma formulação da escala de laboratório em produção, garantindo a máxima eficiência de tempo e energia
A realidade de hoje das formulações de tinta látex requer o suprimento ao departamento de P&D (um fabricante de tintas em uma grande e uma pequena empresa que produz várias tintas de látex) de materiais técnicos mostrando a vantagem das matérias -primas oferecidas por um determinado fornecedor sobre a competição, bem como a educação dos funcionários de P&D no uso de matérias-primas específicas em formulações através dos chamados estudos de aplicação, constituindo estudos de caso mostrando como uma determinada matéria-prima funciona em formulações de diretrizes. O fornecimento dessas ferramentas não é apenas uma vantagem competitiva dos fornecedores de matéria -prima, mas também a facilidade de usar a matéria -prima em testes em projetos específicos, graças às comparações de eficácia em vários intervalos de PVC, desempenho com aditivos competitivos etc.
A conseqüência disso é a transferência apropriada para a produção em larga escala, que deve ser relativamente fácil e feita com todos os parâmetros de tinta definidos no estágio de P&D. Traduzir uma escala de laboratório em uma escala de produção geralmente não é extremamente difícil; no entanto, neste artigo, focaremos nos rendimentos de matéria-prima que, devidamente selecionados no estágio de P&D, permitirão posteriormente o uso efetivo de seu potencial em grande escala e A produção de tintas de látex de alta qualidade.
Formulações de partida e estudos de aplicação
Todos na indústria de pinturas sabem que as formulações de pontos de partida são suporte padrão para o lançamento de matérias -primas no mercado. No entanto, hoje eles são obrigados a fazer um pouco mais do que apenas uma lista de ingredientes dos quais a tinta deve ser feita. Hoje, as expectativas do mercado e a competitividade dos fornecedores de matéria -prima significam que, juntamente com as formulações de ponto de partida, os estudos de aplicação também devem ser fornecidos mostrando como a matéria -prima funciona em uma determinada formulação e como o processo de sua adaptação à formulação a ser desenvolvida por O fabricante de tinta deve ser realizado.
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Os estudos de aplicação são um tipo de guia que, para o formulador, deve ser um sinalizador sobre como usar uma determinada matéria-prima para que sua eficiência seja usada ao máximo e como traduzi-lo posteriormente em produção em escala completa. Neste artigo, focarei em duas matérias -primas que estão muito relacionadas à transferência de laboratório para a escala completa e, ao contrário do primeiro olhar, extremamente relacionadas entre si, ou seja, dispersantes e infilantes.
Agentes dispersantes
Nas formulações de ponto de partida, as quantidades de matérias -primas já estão definidas. Se assumirmos que eles foram determinados por testes de laboratório, quanto é devido a algo. No caso de dispersantes, esse valor deve resultar, primeiro, da redução da viscosidade da base da moagem e, em segundo lugar, do efeito de uma dose específica selecionada pela redução efetiva da viscosidade da base do moinho em alguns outros parâmetros, por exemplo, resistência à lavagem. Sim, um aditivo dispersante pode (e geralmente afeta) os resultados da resistência à esfoliação. Também pode afetar a aceitação de cor, a estabilidade de armazenamento ou a sensibilidade à água do revestimento, no entanto, no meu artigo, vamos focar na resistência à limpeza como uma propriedade importante de desempenho.
Nas formulações de ponto de partida, a dose definida de dispersante será difícil de interpretar sem os estudos de aplicação que mostram como o dispersante foi realizado em outras doses. Tais estudos de escada fornecem uma quantidade enorme de dados e mostram não apenas a quantidade usada para construir uma formulação padrão, mas de onde foi retirada da dose.
Abaixo estão exemplos desses estudos de aplicação com suas curtas características para o agente de dispersão. O dispersante testado foi caracterizado por testes de laboratório em uma formulação de chorume, que foi usada para preparar tintas de látex.
A primeira característica do dispersante foi sua eficácia, definida como viscosidade da base do moinho, ou seja, a capacidade de diminuir a viscosidade da base do moinho durante a moagem no dissolver de Cowles. A pasta foi composta por carbonato de cálcio e dióxido de titânio (conteúdo sólido de 80% em peso) e a viscosidade foi testada após a moagem com dose dispersante em doses de 0,25%, 0,50%, 0,75%, 1,0% e 1,25% em peso calculado no ativo substâncias por conteúdo sólido na pasta. Em geral, recomendamos expressar a quantidade de dispersante dessa maneira, calculando em termos de substâncias ativas (sólidos ativos) e pigmentos e preenchimentos totais na formulação. Obviamente, mais tarde na formulação final, a quantidade é expressa na dose de dispersante conforme fornecido para toda a formulação, mas deve -se lembrar que seu valor está relacionado ao acima.
Figura 1. Resumo dos resultados dos testes de viscosidade da base do moinho e o efeito na viscosidade e lavbabilidade da tinta, dependendo da dose de dispersante
Os resultados das medições de viscosidade (Método ASTM D2196 A por Brookfield Viscometer, medição diretamente do copo de metal Griffin, no qual a pasta foi preparada, imediatamente após sua preparação) são mostradas na Figura 1 . Cada pasta foi então combinada com a dispersão de polímero acrílico e outros ingredientes para formar uma formulação de tinta acrílica PVC a 37%. Para as tintas preparadas, após sua estabilização, as medições de viscosidade também foram feitas como acima, e seus valores também são mostrados na Figura 1 . Finalmente, cada uma das tintas preparadas foi aplicada aos painéis de limpeza e, após 7 dias de condicionamento a 23 ° C e 50% RH, foram submetidos a testes de lavabilidade de acordo com a ASTM D2486. Os resultados dos testes também são mostrados na Figura 1 .
O exemplo discutido do estudo de aplicação fornece ao formulador conhecimento sobre a eficácia da redução da viscosidade da base da moinho, é claro, juntamente com a formulação em que foi usado, bem como como o conteúdo dispersante afeta a mudança na viscosidade da tinta, que é o resultado de seu impacto nos espessantes e aglutinantes usados nas formulações de pontos de partida. O gráfico apresentado mostra que a eficácia da redução da viscosidade da base do moinho aumenta praticamente linearmente com a redução da dosagem dispersante, que por sua vez é o oposto à viscosidade da tinta com sua participação. Em termos de resfriamento, pode -se observar que a amostra com 0,5% dos ativos dispersantes tem o melhor resultado, o que também se correlaciona com a viscosidade ideal de pasta e tinta.
Pigmentos anticorrosion, revestimento receptivo a jato de tinta, agente de esteira
