Apr\u00e8s plus de vingt-cinq ans pass\u00e9s \u00e0 mener des essais de dispersion et \u00e0 r\u00e9soudre les probl\u00e8mes sur les lots de production, j\u2019ai appris que la qualit\u00e9 du rev\u00eatement final se joue souvent d\u00e8s les trente premi\u00e8res minutes de la pr\u00e9paration de la base de broyage. Si les pigments et les charges ne se dispersent pas correctement d\u00e8s le d\u00e9but, vous risquez de passer le reste de la journ\u00e9e \u00e0 g\u00e9rer des pics de viscosit\u00e9, un mauvais d\u00e9veloppement de la couleur ou une s\u00e9dimentation dans le r\u00e9cipient. C'est l\u00e0 que les agents de dispersion prennent toute leur importance. Ils ne se contentent pas d'acc\u00e9l\u00e9rer le mouillage des pigments : ils maintiennent les particules s\u00e9par\u00e9es afin que l'ensemble du syst\u00e8me reste stable tout au long de la production, du stockage et de l'application.<\/p>\n
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Un agent dispersant agit en s'adsorbant \u00e0 la surface du pigment et en cr\u00e9ant une barri\u00e8re qui emp\u00eache la r\u00e9agglom\u00e9ration. Dans les syst\u00e8mes \u00e0 base d'eau, ce ph\u00e9nom\u00e8ne r\u00e9sulte souvent d'une r\u00e9pulsion \u00e9lectrostatique entre des groupes charg\u00e9s (tels que les carboxylates sur les polyacrylates). Dans les syst\u00e8mes \u00e0 base de solvants ou \u00e0 forte teneur en solides, l'encombrement st\u00e9rique d\u00fb aux longues cha\u00eenes polym\u00e8res joue g\u00e9n\u00e9ralement un r\u00f4le plus important. Certains dispersants polym\u00e8res modernes combinent ces deux m\u00e9canismes. Il en r\u00e9sulte une viscosit\u00e9 plus faible malgr\u00e9 une charge en pigments plus \u00e9lev\u00e9e, des temps de broyage plus courts, une meilleure intensit\u00e9 colorante et une s\u00e9dimentation moindre au fil du temps.<\/p>\n
Je me souviens encore d'un projet de peinture architecturale \u00e0 base d'eau o\u00f9 la diff\u00e9rence \u00e9tait spectaculaire. Nous dispersions du TiO\u2082 rutile standard (20 % PVC) ainsi qu'un pigment organique rouge dans un syst\u00e8me d'\u00e9mulsion acrylique. Sans aucun dispersant, la viscosit\u00e9 de la p\u00e2te de broyage a d\u00e9pass\u00e9 8 000 mPa\u00b7s en moins de dix minutes de dispersion \u00e0 grande vitesse, l\u2019indice de broyage Hegman n\u2019est jamais descendu en dessous de 4, et au bout de trois jours, le pigment rouge a commenc\u00e9 \u00e0 flotter et \u00e0 floculer. L\u2019intensit\u00e9 de la couleur \u00e9tait inf\u00e9rieure d\u2019environ 15 % \u00e0 la valeur cible, et la brillance \u00e0 60\u00b0 sur le film sec n\u2019\u00e9tait que de 42 unit\u00e9s.<\/p>\n
Nous avons ensuite test\u00e9 la m\u00eame formulation avec trois agents dispersants diff\u00e9rents, \u00e0 raison de 1,2 % d'actif par poids de pigment :<\/p>\n
C'est la version \u00e0 base de polyur\u00e9thane qui a \u00e9t\u00e9 retenue pour ce projet, car elle offrait le meilleur compromis entre faible viscosit\u00e9, dispersion rapide et stabilit\u00e9 \u00e0 long terme, sans effets ind\u00e9sirables sur le film. Nous avons finalement opt\u00e9 pour une concentration de 0,9 % de principe actif apr\u00e8s avoir optimis\u00e9 la courbe de dosage. L\u2019usine a \u00e9galement constat\u00e9 qu\u2019elle pouvait augmenter la charge en TiO\u2082 de 8 % sans probl\u00e8mes de viscosit\u00e9, ce qui a am\u00e9lior\u00e9 le pouvoir couvrant et r\u00e9duit le co\u00fbt global de la formulation.<\/p>\n
Cet essai m\u2019a permis de tirer plusieurs enseignements pratiques. Tout d\u2019abord, le dosage a plus d\u2019importance que la plupart des gens ne le pensent. Si la dose est trop faible, on observe une floculation ult\u00e9rieure ; si elle est trop \u00e9lev\u00e9e, on risque d\u2019augmenter \u00e0 nouveau la viscosit\u00e9 ou de nuire \u00e0 la r\u00e9sistance \u00e0 l\u2019eau. Je r\u00e9alise toujours une s\u00e9rie d'essais allant de 0,5 % \u00e0 2,5 % de mati\u00e8re active sur le pigment et j'observe \u00e0 la fois la courbe de broyage et la stabilit\u00e9 au stockage.<\/p>\n
Deuxi\u00e8mement, la composition chimique doit \u00eatre adapt\u00e9e au syst\u00e8me. Les polyacrylates sont peu co\u00fbteux et efficaces dans de nombreuses peintures d\u00e9coratives \u00e0 base d\u2019eau, mais ils peuvent \u00eatre sensibles aux \u00e9lectrolytes et aux variations de pH. Les dispersants polym\u00e8res (de type polyur\u00e9thane ou poly\u00e9ther) sont plus co\u00fbteux, mais offrent de meilleures performances avec les pigments organiques difficiles \u00e0 mettre en \u0153uvre et dans les syst\u00e8mes n\u00e9cessitant une brillance \u00e9lev\u00e9e ou une bonne durabilit\u00e9 en ext\u00e9rieur. Dans les alkydes ou les \u00e9poxydes \u00e0 base de solvants, je privil\u00e9gie encore le plus souvent les types \u00e0 base d\u2019acides gras ou acryliques modifi\u00e9s.<\/p>\n
Troisi\u00e8mement, le v\u00e9ritable test ne se limite jamais \u00e0 la phase initiale. Je v\u00e9rifie toujours la viscosit\u00e9 au bout de 24 heures et au bout d\u2019une semaine, je r\u00e9alise un test de frottement pour \u00e9valuer l\u2019acceptabilit\u00e9 de la couleur, et je proc\u00e8de \u00e0 un stockage acc\u00e9l\u00e9r\u00e9 (\u00e0 50 \u00b0C pendant deux semaines) afin de d\u00e9tecter l\u2019apparition \u00e9ventuelle de floculation ou de coulures. De nombreux lots de laboratoire jug\u00e9s \u201c bons \u201d \u00e9chouent \u00e0 ce stade.<\/p>\n
D\u2019apr\u00e8s notre exp\u00e9rience, c\u2019est lorsque l\u2019on augmente la charge en pigment ou que l\u2019on travaille avec des pigments difficiles \u00e0 disperser, comme certaines phtalocyanines ou certains noirs de carbone, que l\u2019on obtient les meilleurs r\u00e9sultats. Dans le cadre d'un projet d'encre, le passage \u00e0 un dispersant polym\u00e8re sur mesure nous a permis d'augmenter la charge en noir de carbone de 12 % \u00e0 18 % tout en maintenant la viscosit\u00e9 en dessous de 1 500 mPa\u00b7s. Ce simple changement a am\u00e9lior\u00e9 la densit\u00e9 d'encre et r\u00e9duit le nombre de passages dans le broyeur \u00e0 billes de quatre \u00e0 deux.<\/p>\n
Bien s\u00fbr, les agents dispersants ne sont pas la panac\u00e9e. Ils ne permettent pas de pallier une mauvaise qualit\u00e9 des pigments, un choix inappropri\u00e9 de corps broyants ou un cisaillement insuffisant. Ils entra\u00eenent \u00e9galement un surco\u00fbt et peuvent parfois alt\u00e9rer d\u2019autres propri\u00e9t\u00e9s \u2014 formation de mousse, r\u00e9sistance \u00e0 l\u2019eau ou adh\u00e9rence entre couches \u2014 si l\u2019on choisit un type inadapt\u00e9.<\/p>\n
Au final, le choix du bon agent dispersant reste l\u2019une des d\u00e9cisions les plus d\u00e9terminantes que vous preniez dans le cadre d\u2019une formulation. Lorsqu\u2019il est efficace, il permet d\u2019acc\u00e9l\u00e9rer la production, d\u2019obtenir des lots plus homog\u00e8nes, une meilleure couleur et de r\u00e9duire le nombre de r\u00e9clamations clients. Dans le cas contraire, vous devez lutter quotidiennement contre la base de broyage. Les usines qui consid\u00e8rent le choix du dispersant comme un v\u00e9ritable travail de formulation \u2014 en menant des essais comparatifs rigoureux et en mesurant ce qui se passe r\u00e9ellement apr\u00e8s le stockage et l\u2019application \u2014 sont celles qui cessent de courir apr\u00e8s les probl\u00e8mes et commencent \u00e0 atteindre leurs objectifs de mani\u00e8re constante.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
After more than twenty-five years running dispersion trials and troubleshooting production batches, I\u2019ve learned that the quality of the final coating often gets decided in the first thirty minutes of the millbase. If the pigments and fillers don\u2019t disperse properly right from the start, you can spend the rest of the day chasing viscosity spikes, […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"none","_seopress_titles_title":"","_seopress_titles_desc":"","_seopress_robots_index":"","footnotes":""},"categories":[3],"tags":[],"class_list":["post-60","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-news"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/dispersingagent.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/60","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/dispersingagent.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/dispersingagent.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/dispersingagent.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/dispersingagent.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=60"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/dispersingagent.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/60\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":64,"href":"https:\/\/dispersingagent.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/60\/revisions\/64"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/dispersingagent.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=60"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/dispersingagent.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=60"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/dispersingagent.net\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=60"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}