Ավելի քան քսանհինգ տարի դիսպերսիայի փորձարկումներ անցկացնելով և արտադրական խմբաքանակների խնդիրները լուծելով՝ ես հասկացել եմ, որ վերջնական ծածկույթի որակը հաճախ որոշվում է միլբեյսի առաջին երեսուն րոպեների ընթացքում։ Եթե գունանյութերն ու լցանյութերը սկզբից ճիշտ չբաշխվեն, կարող եք ամբողջ օրը ծախսել թանձրության կտրուկ աճերի, գույնի թույլ զարգացման կամ տարայի հատակին նստվածքների հետևից վազելով։ Այստեղ են դիսպերգիչ միջոցները ցուցաբերում իրենց կարևորությունը։ Դրանք ոչ միայն արագացնում են պիգմենտների թրջվելը, այլև պահպանում են մասնիկների միջև հեռավորությունը, որպեսզի ամբողջ համակարգը մնա կայուն արտադրության, պահպանման և կիրառման ընթացքում։.
Դիսպերգող նյութը գործում է՝ adsorbing-ով ներկանյութի մակերեսին և ստեղծելով խոչընդոտ, որը կանխում է մասնիկների կրկնակի կուտակումը։ Ջրային համակարգերում սա հաճախ էլեկտրոստատիկ մերժում է լիցքավորված խմբերի (օրինակ՝ պոլիակրիլատների կարբօքսիլատների) միջոցով։ Լուծիչային կամ բարձր պինդ բովանդակությամբ համակարգերում երկար պոլիմերային շղթաների ստերիչ խոչընդոտը սովորաբար ավելի կարևոր է։ Որոշ ժամանակակից պոլիմերային դիսպերսանտներ համատեղում են երկու մեխանիզմները։ Արդյունքում ստացվում է ավելի ցածր թանձրություն՝ ավելի մեծ գունանյութային բեռի դեպքում, ավելի արագ աղացման ժամանակներ, ավելի բարձր գունային ինտենսիվություն և ժամանակի ընթացքում նստվածքների նվազում։.
Ես դեռ հիշում եմ մի ջրային ճարտարապետական ներկի նախագիծ, որտեղ տարբերությունը դրամատիկ էր։ Մենք դիսպերսացնում էինք ստանդարտ ռուտիլային TiO₂ (20 % PVC) և կարմիր օրգանական պիգմենտը ակրիլային էմուլսիոնային համակարգում։ Առանց որևէ դիսպերսանտի, միլբեյսի թանձրությունը բարձր արագությամբ դիսպերսիայի տասը րոպեում աճեց մինչև 8000 mPa·s, Հեգմանի խտությունը երբեք չիջավ 4-ից ցածր, և երեք օր անց կարմիր պիգմենտը սկսեց լողալ և ֆլոկուլացվել։ Գույնի ինտենսիվությունը մոտ 15 % ցածր էր թիրախայինից, իսկ չորացրած ֆիլմի վրա 60° անկյան փայլը կազմել է ընդամենը 42 միավոր։.
Այնուհետև նույն կազմը փորձարկեցինք երեք տարբեր ցրման միջոցներով՝ 1,2 և 3 տոկոս ակտիվ բաղադրիչ՝ հաշված պիգմենտի զանգվածի նկատմամբ։
- Սովորական ամոնիումային պոլիակրիլատը դիսպերսիայից հետո տվել է 3200 mPa·s թանձրություն, Հեգմանի 6.5 և 30 օր պահելուց հետո կայուն գույն (ΔE < 0.8): փայլը բարելավվել է մինչև 58 միավոր:.
- Բարձր մոլեկուլային զանգվածով պոլիուրեթանային դիսպերսանտը նվազեցրեց թանձրությունը մինչև 2100 mPa·s, հասավ Հեգմանի 7-ին և ապահովեց լավագույն գույնի ուժը (+12 % երանգի ուժը վերահսկողության համեմատ): 30 օր անց Delta E-ն կազմել է ընդամենը 0.4, իսկ փայլը պահպանվել է 61 միավորի մակարդակում։.
- Ֆոսֆատային հիմքով դիսպերսանտը լավ արդյունք ցույց տվեց թանձրության (2400 mPa·s) թեստում, սակայն մի փոքր անհամատեղելիություն դրսևորեց ակրիլային կապակցիչի հետ — դրա արդյունքում նկատվեցին միկրո-ճեղքավորումներ նմուշային քսվածքներում և փայլը նվազեց 4 միավորով։.
Պոլիուրեթանային տարբերակը հաղթեց այդ աշխատանքում, քանի որ ապահովեց լավագույն հավասարակշռությունը ցածր թանձրության, արագ դիսպերսիայի և երկարաժամկետ կայունության միջև՝ առանց ֆիլմի վրա կողմնակի ազդեցությունների։ Վերջում՝ դոզավորման կորը օպտիմալացնելուց հետո, այն օգտագործեցինք 0.9 % ակտիվ քանակով։ Արտադրամասը նաև նկատեց, որ կարող են բարձրացնել TiO₂-ի բեռը մինչև 8 % առանց թանձրության խնդիրների, ինչը բարելավեց ծածկողությունը և նվազեցրեց ընդհանուր ֆորմուլայի արժեքը։.
Այդ փորձարկումը ինձ մի քանի գործնական դասեր սովորեցրեց։ Առաջին՝ դոզան ավելի կարևոր է, քան մարդիկ են սպասում։ Եթե չափաբաժինը չափազանց փոքր է, հետո առաջանում է ֆլոկուլյացիա; եթե չափազանց մեծ է, կարող եք կրկին բարձրացնել թանձրությունը կամ վնասել ջրակայունությունը։ Ես միշտ օգտագործում եմ 0.5–%-ից մինչև 2.5–% ակտիվ չափաբաժինների շարք՝ ներկանյութի վրա և հետևում եմ թե աղացման կորվին, թե պահպանման կայունությանը։.
Երկրորդ՝ քիմիան պետք է համապատասխանի համակարգին։ Փոլիակրիլատները էժան են և արդյունավետ շատ ջրային դեկորատիվ ներկերում, սակայն կարող են զգայուն լինել էլեկտրոլիտների և pH-ի տատանումների նկատմամբ։ Պոլիմերային դիսպերսանտները (պոլիուրեթանային կամ պոլիեթերային տեսակներ) ավելի թանկ են, սակայն ավելի լավ արդյունք են ապահովում դժվար լուծվող օրգանական ներկանյութերի հետ և այն համակարգերում, որոնք պահանջում են բարձր փայլ կամ լավ արտաքին դիմացկունություն։ Լուծիչային ալկիդներում կամ էպոքսիդներում ես դեռ հաճախ նախընտրում եմ ճարպաթթվային կամ մոդիֆիկացված ակրիլային տեսակները։.
Երրորդ՝ իրական փորձարկումը երբեք միայն սկզբնական մշակմանը չէր սահմանափակվում։ Ես միշտ ստուգում եմ թանձրությունը 24 ժամ անց և մեկ շաբաթ անց, անցկացնում եմ գույնի ընդունելիության համար շփման (rub-out) թեստ և արագացված պահեստավորում (50 °C ջերմաստիճանում երկու շաբաթ)՝ պարզելու համար՝ արդյոք առաջանում են ֆլոկուլյացիա կամ հեղեղում։ Շատ “լավ” լաբորատոր խմբաքանակներ ձախողվում են այս փուլում։.
Փորձից գիտենք, որ առավել մեծ առաջընթացը նկատվում է, երբ բարձրացնում եք պիգմենտի բեռը կամ աշխատում դժվար դիսպերսացվող պիգմենտների՝ օրինակ որոշ ֆթալոցիանինների կամ ածխածնի սևերի հետ։ Մեկ թանաքային նախագծում հարմարեցված պոլիմերային դիսպերսանտի կիրառումը թույլ տվեց բարձրացնել ածխածնի սևի բեռը 12 %-ից մինչև 18 %՝ միաժամանակ պահպանելով թանձրությունը 1500 mPa·s-ից ցածր։ Այդ մեկ փոփոխությունը բարելավեց ջեթնեսը և կրճատեց հատիկավորիչի (bead mill) անցումների թիվը չորսից մինչև երկու։.
Իհարկե, ցրման միջոցները ոչ մի բան չեն լուծի։ Դրանք չեն շտկի թույլ պիգմենտի որակը, սխալ աղացման միջավայրը կամ անբավարար շեերը։ Դրանք նաև բարձրացնում են ծախսերը և երբեմն կարող են ազդել այլ հատկությունների վրա՝ փրփրայնություն, ջրակայունություն կամ շերտերի միջև կպչունություն, եթե ընտրվի սխալ տեսակը։.
Վերջիվերջո, ճիշտ դիսպերգող նյութի ընտրությունը դեռևս ձեր ֆորմուլյացիայում ամենաբարձր ազդեցություն ունեցող որոշումներից մեկն է։ Երբ այն աշխատում է, ստանում եք ավելի արագ արտադրություն, ավելի համաչափ խմբաքանակներ, ավելի լավ գույն և ավելի քիչ հաճախորդների բողոքներ։ Երբ այն չի աշխատում, ամեն օր պայքարում եք միլբեյսի հետ։ Այն ձեռնարկությունները, որոնք դիսպերսանտի ընտրությունը վերաբերում են որպես լուրջ ֆորմուլացման աշխատանքի — անցկացնելով համապատասխան համեմատական փորձարկումներ և չափելով, թե ինչ է իրականում տեղի ունենում պահպանման և կիրառման հետո — հենց դրանք են, որոնք դադարում են խնդիրների հետևից վազել և սկսում են համակարգված կերպով հասնել նպատակներին։.