תפקידה של תאית הידרוקסיאתיל בניסוח ציפוי

בניסוחי צבע, תאית הידרוקסיאתיל (HEC) היא חומר מעבה ומשנה ריאולוגיה נפוץ שיכול לשפר את יציבות האחסון, הרמה ותכונות הבנייה של צבעים. על מנת להוסיף תאית הידרוקסיאתיל לצבעים ולהבטיח שהוא פועל ביעילות, יש לבצע שלבים ואמצעי זהירות מסוימים. התהליך הספציפי הוא כדלקמן:

1. תכונות של תאית הידרוקסיאתיל
תאית הידרוקסיאתיל היא פולימר לא-יוני מסיס במים עם תכונות עיבוי, יצירת סרטים, שמירה על מים, השעיה ותחליב מעולה. הוא נפוץ בשימוש בצבעים על בסיס מים, דבקים, קרמיקה, דיו ומוצרים אחרים. הוא מתקבל על ידי החלפת חלק מקבוצות ההידרוקסיל בשרשרת המולקולרית התאית בקבוצות הידרוקסיאתיל, כך שיש לה מסיסות מים טובה.

הפונקציות העיקריות של HEC בצבעים הן:

אפקט עיבוי: הגדל את צמיגות הצבע, מניעת צניחת הצבע והפיכתו לתכונות בנייה מעולות.
אפקט ההשעיה: זה יכול לפזר באופן שווה ולייצב חלקיקים מוצקים כגון פיגמנטים וחומרי מילוי כדי למנוע מהם לשקוע.
אפקט שימור מים: שפר את החזקת המים של סרט הציפוי, הארך את זמן הפתיחה ושפר את אפקט ההרטבה של הצבע.
בקרת ריאולוגיה: התאם את הנזילות והפילוס של הציפוי, ושפר את בעיית סימני המברשת במהלך הבנייה.

2. שלבי הוספה של תאית הידרוקסיאתיל
שלב טרום פירוק בפעולה בפועל, תאית הידרוקסיאתיל צריכה להתפזר באופן שווה ולהמיס בתהליך טרום פירוק. על מנת להבטיח שתאית תוכל למלא את תפקידה במלואו, לרוב מומלץ להמיס אותה קודם במים, במקום להוסיף אותה ישירות לציפוי. השלבים הספציפיים הם כדלקמן:

בחר ממס מתאים: בדרך כלל משתמשים במים מופחתים כממס. אם קיימים ממיסים אורגניים אחרים במערכת הציפוי, יש להתאים את תנאי ההמסה בהתאם לתכונות הממס.

פזרו באיטיות תאית הידרוקסיאתיל: פזרו לאט ובאופן שווה אבקת תאית הידרוקסיאתיל תוך כדי ערבוב המים למניעת הצטברות. מהירות הערבול צריכה להיות איטית כדי למנוע האטה בקצב הפירוק של תאית או יצירת "קולואידים" עקב כוח גזירה מוגזם.

פירוק בעמידה: לאחר פיזור תאית הידרוקסיאתיל, יש להשאירו לעמוד למשך פרק זמן (בדרך כלל 30 דקות עד מספר שעות) כדי להבטיח שהתאית מתנפחת לחלוטין ומומסת במים. זמן הפירוק תלוי בסוג התאית, טמפרטורת הממס ותנאי הערבול.

התאם את טמפרטורת ההמסה: הגדלת הטמפרטורה עוזרת להאיץ את תהליך הפירוק של תאית הידרוקסיאתיל. בדרך כלל מומלץ לשלוט בטמפרטורת התמיסה בין 20℃-40℃. טמפרטורה גבוהה מדי עלולה לגרום לפירוק תאית או להידרדרות של התמיסה.

התאמת ערך ה-pH של התמיסה המסיסות של תאית הידרוקסיאתיל קשורה קשר הדוק לערך ה-pH של התמיסה. בדרך כלל הוא מתמוסס טוב יותר בתנאים ניטרליים או מעט בסיסיים, עם ערך pH בין 6-8. במהלך תהליך הפירוק, ניתן להתאים את ערך ה-pH על ידי הוספת אמוניה או חומרים אלקליים אחרים לפי הצורך.

הוספת תמיסת תאית הידרוקסיאתיל למערכת הציפוי לאחר הפירוק, הוסף את התמיסה לציפוי. במהלך תהליך ההוספה, יש להוסיף לאט ולערבב ללא הרף כדי להבטיח ערבוב מספק עם מטריצת הציפוי. במהלך תהליך הערבוב, יש צורך לבחור מהירות ערבוב מתאימה בהתאם למערכות השונות כדי למנוע מהמערכת קצף או פירוק תאית עקב כוח גזירה מופרז.

התאמת צמיגות לאחר הוספת תאית הידרוקסיאתיל, ניתן לשלוט בצמיגות הציפוי על ידי התאמת הכמות הנוספת. בדרך כלל, כמות תאית הידרוקסיאתיל בשימוש היא בין 0.3%-1.0% (ביחס למשקל הכולל של הציפוי), ויש להתאים את הכמות הספציפית שנוספה בניסוי בהתאם לדרישות הניסוח של הציפוי. כמות גבוהה מדי של תוספת עלולה לגרום לציפוי להיות בעל צמיגות גבוהה מדי ונזילות ירודה, מה שמשפיע על ביצועי הבנייה; בעוד שתוספת לא מספקת לא תוכל למלא את התפקיד של עיבוי והשעיה.

ביצוע בדיקות פילוס ויציבות אחסון לאחר הוספת הידרוקסיאתיל תאית והתאמת נוסחת הציפוי, יש לבדוק את ביצועי בניית הציפוי, כולל פילוס, צניחת, בקרת סימני מברשת וכו'. במקביל, נדרשת גם בדיקת יציבות אחסון הציפוי כדי התבונן בשקיעה של הציפוי לאחר עמידה במשך תקופה, בשינוי הצמיגות וכו', כדי להעריך את היציבות של תאית הידרוקסיאתיל.

3. אמצעי זהירות
מניעת הצטברות: במהלך תהליך הפירוק, קל מאוד לתאית הידרוקסיאתיל לספוג מים ולהתפח, ולכן יש לפזר אותה למים לאט ולהבטיח ערבוב מספק למניעת היווצרות גושים. זהו חוליה מרכזית במבצע, אחרת זה עלול להשפיע על קצב הפירוק והאחידות.

הימנע מכוח גזירה גבוה: בעת הוספת תאית, מהירות הערבול לא צריכה להיות גבוהה מדי כדי למנוע פגיעה בשרשרת המולקולרית של תאית עקב כוח גזירה מוגזם, וכתוצאה מכך ירידה בביצועי העיבוי שלה. בנוסף, בייצור הציפוי הבא יש להימנע ככל האפשר משימוש בציוד גזירה גבוהה.

שליטה בטמפרטורת ההמסה: בעת המסת תאית הידרוקסיאתיל, טמפרטורת המים לא צריכה להיות גבוהה מדי. בדרך כלל מומלץ לשלוט בו ב-20℃-40℃. בתנאי טמפרטורה גבוהים, תאית עלולה להתכלות, וכתוצאה מכך ירידה באפקט העיבוי ובצמיגותה.

אחסון תמיסות: בדרך כלל יש להכין פתרונות תאית הידרוקסיאתיל ולהשתמש בהם באופן מיידי. אחסון לטווח ארוך ישפיע על צמיגותו ויציבותו. לרוב מומלץ להכין את התמיסה הנדרשת ביום ייצור הצבע כדי לשמור על ביצועיו האופטימליים.

הוספת תאית הידרוקסיאתיל לצבע היא לא רק תהליך ערבוב פיזי פשוט, אלא גם צריכה להיות משולבת עם דרישות תהליך בפועל ומפרטי הפעלה כדי להבטיח שתכונות העיבוי, ההשעיה ושימור המים שלו מנוצלות במלואן. במהלך תהליך ההוספה יש לשים לב לשלב שלפני הפירוק, לבקרת טמפרטורת הפירוק וערך ה-pH ולערבוב המלא לאחר ההוספה. פרטים אלו ישפיעו ישירות על איכות ויציבות הביצועים של הצבע.