ควรเติมสารเพิ่มความข้นในสีน้ำอย่างไร?

วันนี้เราจะมาเน้นวิธีการเติมสารเพิ่มความข้นชนิดต่างๆ กันค่ะ

ประเภทของสารเพิ่มความหนืดที่ใช้กันทั่วไปส่วนใหญ่ ได้แก่ สารอนินทรีย์ เซลลูโลส อะคริลิก และโพลียูรีเทน

อนินทรีย์

วัสดุอนินทรีย์ส่วนใหญ่ได้แก่ เบนโทไนต์ ซิลิกอนฟูม เป็นต้น ซึ่งโดยทั่วไปจะถูกเติมลงในสารละลายสำหรับการบด เนื่องจากเป็นการยากที่จะกระจายตัวได้อย่างสมบูรณ์เนื่องจากความแข็งแรงในการผสมสีแบบดั้งเดิม

นอกจากนี้ยังมีส่วนเล็ก ๆ ที่จะถูกกระจายตัวและเตรียมไว้ล่วงหน้าในรูปเจลเพื่อนำไปใช้

สามารถเติมสารเหล่านี้ลงในสีได้โดยการบดให้เป็นสารตั้งต้นที่พร้อมจะทำเป็นเจลในปริมาณที่ต้องการ นอกจากนี้ยังมีบางชนิดที่กระจายตัวได้ง่ายและสามารถทำเป็นเจลได้โดยการคนด้วยความเร็วสูง ในระหว่างกระบวนการเตรียม การใช้น้ำอุ่นสามารถช่วยส่งเสริมกระบวนการนี้ได้

เซลลูโลส

ผลิตภัณฑ์เซลลูโลสที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดคือไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส (HEC)เนื่องจากมีคุณสมบัติการไหลและการปรับระดับที่ไม่ดี ความต้านทานต่อน้ำไม่เพียงพอ การป้องกันเชื้อรา และคุณสมบัติอื่นๆ ที่ไม่ดี จึงไม่ค่อยได้ใช้ในสีอุตสาหกรรม

เมื่อนำไปใช้ สามารถเติมลงไปโดยตรงหรือละลายในน้ำก่อนก็ได้

ก่อนเติมสารใดๆ ควรปรับค่า pH ของระบบให้เป็นด่างก่อน ซึ่งเอื้อต่อการเจริญเติบโตอย่างรวดเร็วของจุลินทรีย์

อะคริลิก

สารเพิ่มความหนืดอะคริลิกมีประโยชน์ในการใช้งานบางอย่างในสีอุตสาหกรรม โดยส่วนใหญ่จะใช้ในสีเคลือบแบบทั่วไป เช่น สีส่วนประกอบเดียวและสีที่มีอัตราส่วนเม็ดสีต่อฐานสูง เช่น โครงสร้างเหล็กและสีรองพื้นป้องกัน

ในระบบสีทับหน้า (โดยเฉพาะสีทับหน้าใส) สีสองส่วนประกอบ สีอบ สีเคลือบเงา และระบบอื่นๆ นั้น มีข้อบกพร่องบางประการและไม่สามารถมีประสิทธิภาพได้อย่างเต็มที่

หลักการเพิ่มความหนืดของสารเพิ่มความหนืดอะคริลิกคือ หมู่คาร์บอกซิลบนโซ่พอลิเมอร์จะถูกเปลี่ยนเป็นคาร์บอกซิเลตที่มีประจุภายใต้สภาวะด่าง และผลการเพิ่มความหนืดจะเกิดขึ้นผ่านแรงผลักทางไฟฟ้าสถิต

ดังนั้น ควรปรับค่า pH ของระบบให้เป็นด่างก่อนใช้งาน และควรรักษาค่า pH ให้อยู่ที่ >7 ในระหว่างการเก็บรักษาต่อไปด้วย

สามารถเติมลงไปโดยตรงหรือเจือจางด้วยน้ำก็ได้

สามารถละลายสารนี้ล่วงหน้าเพื่อใช้ในระบบบางระบบที่ต้องการความคงตัวของความหนืดค่อนข้างสูง กล่าวคือ ขั้นแรกให้เจือจางสารเพิ่มความหนืดอะคริลิกด้วยน้ำ จากนั้นเติมสารปรับค่า pH พร้อมกับคนให้เข้ากัน ในขั้นตอนนี้ สารละลายจะข้นขึ้นอย่างเห็นได้ชัด จากสีขาวขุ่นเป็นเนื้อครีมใส และสามารถทิ้งไว้เพื่อใช้ในภายหลังได้

การใช้วิธีนี้จะทำให้ประสิทธิภาพในการเพิ่มความหนืดลดลง แต่จะช่วยให้สารเพิ่มความหนืดขยายตัวได้อย่างเต็มที่ในระยะเริ่มต้น ซึ่งเอื้อต่อความเสถียรของความหนืดหลังจากการผลิตสี

ในการกำหนดสูตรและการผลิตสีฝุ่นเงินชนิดส่วนประกอบเดียวสูตรน้ำ H1260 นั้น สารเพิ่มความหนืดถูกนำมาใช้ในลักษณะนี้

โพลียูรีเทน

สารเพิ่มความหนืดประเภทโพลียูรีเทนมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในงานเคลือบผิวทางอุตสาหกรรม ด้วยประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม และเหมาะสำหรับการใช้งานในระบบต่างๆ

ในการใช้งาน ไม่มีข้อกำหนดเกี่ยวกับค่า pH ของระบบ สามารถเติมได้โดยตรงหรือหลังจากเจือจางด้วยน้ำหรือตัวทำละลายก็ได้ สารเพิ่มความหนืดบางชนิดมีคุณสมบัติในการดูดซับน้ำต่ำและไม่สามารถเจือจางด้วยน้ำได้ แต่ต้องเจือจางด้วยตัวทำละลายเท่านั้น

ระบบอิมัลชัน

ระบบอิมัลชัน (รวมถึงอิมัลชันอะคริลิกและอิมัลชันไฮดรอกซีโพรพิล) ไม่มีตัวทำละลายและค่อนข้างง่ายต่อการทำให้ข้น ควรเติมสารทำให้ข้นหลังจากเจือจางแล้ว เมื่อเจือจาง ควรปรับอัตราส่วนการเจือจางตามประสิทธิภาพการทำให้ข้นของสารทำให้ข้นนั้นๆ

หากประสิทธิภาพในการทำให้ข้นต่ำ อัตราส่วนการเจือจางควรต่ำลงหรืออาจไม่ต้องเจือจางเลย หากประสิทธิภาพในการทำให้ข้นสูง อัตราส่วนการเจือจางควรสูงขึ้น

ตัวอย่างเช่น สารเพิ่มความข้นแบบน้ำ SV-1540 ซึ่งเป็นโพลียูรีเทนชนิดหนึ่ง มีประสิทธิภาพในการเพิ่มความข้นสูง เมื่อใช้ในระบบอิมัลชัน โดยทั่วไปจะเจือจาง 10 เท่าหรือ 20 เท่า (10% หรือ 5%) ก่อนใช้งาน

การกระจายตัวของไฮดรอกซีโพรพิล

เรซินไฮดรอกซีโพรพิลแบบกระจายตัวนั้นมีตัวทำละลายอยู่จำนวนหนึ่ง และไม่สามารถทำให้ข้นได้ง่ายในระหว่างกระบวนการผลิตสี ดังนั้นโดยทั่วไปแล้วจึงเติมโพลียูรีเทนในอัตราส่วนการเจือจางที่ต่ำกว่า หรือเติมโดยไม่ต้องเจือจางในระบบประเภทนี้

เป็นที่น่าสังเกตว่าเนื่องจากอิทธิพลของตัวทำละลายจำนวนมาก ประสิทธิภาพในการเพิ่มความหนืดของสารเพิ่มความหนืดโพลียูรีเทนหลายชนิดในระบบประเภทนี้จึงไม่ชัดเจน และจำเป็นต้องเลือกสารเพิ่มความหนืดที่เหมาะสมอย่างมีเป้าหมาย ในที่นี้ ผมขอแนะนำสารเพิ่มความหนืดโพลียูรีเทนแบบน้ำ SV-1140 ซึ่งมีประสิทธิภาพในการเพิ่มความหนืดสูงมากและมีประสิทธิภาพดีเยี่ยมในระบบที่มีตัวทำละลายสูง