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Um rebaixamento úmido de 400 µm em um painel de vidro vertical informa mais sobre o risco de afundamento do que uma folha de especificações completa. Se o filme começar a se espalhar nos primeiros dois minutos e engrossar na borda inferior, o aumento da viscosidade do Stormer não salvará o lote. O problema está na região de baixo cisalhamento da curva de reologia, bem abaixo do ponto 100 KU medido pela maioria das bancadas de qualidade.
A resposta curta: HEC para formulação de tinta anti-afundamento é, na prática, uma questão sobre reologia de baixo cisalhamento, e não sobre carga total de espessante. A hidroxietilcelulose continua sendo a maneira mais prática de transformar essa estrutura em uma tinta de emulsão à base de água e geralmente é a resistência à flacidez mais barata que você pode comprar por quilograma. O resultado, entretanto, depende muito mais da seleção do grau, da dosagem e do método de dispersão do que da quantidade de pó que entra no moinho.
A hidroxietilcelulose é um éter de celulose não iônico. Dissolvido em água, não se comporta como um espessante de sal: os grupos hidroxietilo ligam-se à água e as longas cadeias principais emaranham-se numa rede tridimensional frouxa. Em repouso, essa rede resiste ao fluxo. Sob o alto cisalhamento de um pincel ou rolo, ele se quebra e a tinta escorre. Quando o cisalhamento para, a rede se reconstrói, e a rapidez com que ela se reconstrói é o que separa um filme limpo de um filme flácido.
O que o HEC muda dentro de um filme úmido
Sag é a gravidade agindo sobre um filme que ainda não desenvolveu estrutura suficiente para suportar seu próprio peso. HEC influencia esse equilíbrio através de três propriedades, e todas as três são importantes ao mesmo tempo.
- Viscosidade de baixo cisalhamento e valor de rendimento. Esta é a propriedade que mantém uma película úmida de 300–500 µm em uma parede vertical. Os éteres de celulose contribuem com mais corpo de baixo cisalhamento por quilograma do que os espessantes HASE ou HEUR, e é por isso que o HEC ainda é o componente anti-afundamento padrão em tintas de parede foscas e de brilho médio.
- Taxa de recuperação. A estrutura que reconstrói instantaneamente evita a flacidez, mas também congela marcas de pincel e pontilhados de rolo. A estrutura que se reconstrói muito lentamente deixa o filme se arrastar. A janela utilizável é estreita e muda com a temperatura, concentração de volume de pigmento e nível de co-solvente.
- Retenção de água e tempo aberto. Os éteres de celulose retêm água no filme, retardando o esfolamento e mantendo a superfície móvel por tempo suficiente para nivelar. Isso ajuda a aparência, mas também prolonga o período durante o qual o filme pode ceder, de modo que os dois efeitos devem ser trocados deliberadamente.
Lendo a curva reológica por trás do Sag
Plotar a viscosidade em relação à taxa de cisalhamento e o formato da curva explica a maioria das falhas de campo. O gráfico abaixo compara a mesma emulsão em duas cargas de HEC; a lacuna vertical à esquerda é onde a queda é decidida.
Duas coisas são dignas de nota. Primeiro, a lacuna entre as curvas é maior em baixo cisalhamento, exatamente onde ocorre a curvatura e onde um copo de fluxo não pode ser visto. Em segundo lugar, ambas as curvas convergem em alto cisalhamento, de modo que a sensação de escovação, os respingos e a formação do filme podem parecer idênticos mesmo quando um lote cede e o outro se mantém. Um formulador que verifica apenas o tempo de efluxo está trabalhando às cegas na única propriedade que importa.
A verificação laboratorial padrão é a ASTM D4400, executada em um medidor de flecha que desenha listras de espessura úmida crescente em um painel vertical; o índice anti-queda é a faixa mais espessa que não faz ponte com a vizinha. O objetivo não é o número mais alto que você pode alcançar, mas uma margem confortável sobre a espessura do filme realmente aplicada no local, incluindo rolos de alta espessura e clima quente.
Escolhendo a classe HEC certa para desempenho anti-queda
O HEC é vendido por grau de viscosidade, e a escolha do grau contribui mais para o controle da flacidez do que pequenos ajustes de dosagem. Os graus de revestimento à base de água são geralmente classificados pela viscosidade de uma solução a 2%, geralmente em torno de 30.000, 50.000 e 100.000 mPa·s. Uma classe mais alta proporciona mais corpo de baixo cisalhamento por quilograma, mas também dispersa menos facilmente, aumenta os respingos e aumenta o arrasto da escova.
Três parâmetros adicionais merecem um lugar na conversa técnica com qualquer fornecedor:
- Solubilidade retardada. As classes tratadas na superfície não incham até que o pH aumente, o que permite que sejam dispersas na moagem de pigmento sem formação de grumos. Classes não tratadas necessitam de adição cuidadosa sob alto cisalhamento.
- Grau de substituição. Um DS mais alto geralmente significa melhor solubilidade, soluções mais claras e mais resistência à degradação enzimática, o que é importante em produtos à base de água armazenados quentes.
- Tamanho de partícula e conteúdo de finos. O pó mais fino se dissolve mais rápido, mas gera poeira e pode causar olhos de peixe se molhar de maneira irregular.
Série EASONZELL HEC para revestimentos à base de água Classes dedicadas de hidroxietilcelulose para tintas de parede, primers e acabamentos de brilho médio, com aumento de viscosidade ajustado para suspensão de pigmentos e retenção de filme em revestimentos à base de água. Ver Produto → Para tintas de parede, primers e acabamentos de brilho médio, o dedicado Classes HEC para revestimentos à base de água são o ponto de partida lógico porque seu aumento de viscosidade foi ajustado para suspensão de pigmento e retenção de filme, em vez de fluidos de perfuração ou cuidados pessoais. Solicite a viscosidade da solução da classe, a faixa de DS e a distribuição do tamanho das partículas antes de executar um teste de painel.
Dosagem, dispersão e os erros que causam flacidez
A dosagem de HEC em uma emulsão interna ou externa convencional normalmente fica na faixa de 0,3 a 1,0% do peso total da fórmula, com o valor exato determinado pela concentração do volume do pigmento, tipo de aglutinante e construção do filme alvo. Abaixo dessa janela não há rede suficiente para conter o filme; bem acima dele, a resistência ao nivelamento e à esfrega sofre e a tinta começa a parecer curta e rígida na parede.
| Sintoma | Causa provável | O que mudar |
|---|---|---|
| O filme se arrasta no primeiro minuto em um painel vertical | Estrutura de baixo cisalhamento insuficiente | Pequeno aumento de dosagem ou aumento de um grau de viscosidade |
| Marcas de pincel e pontilhado de rolo permanecem visíveis | A estrutura se recupera muito rápido ou o carregamento é excessivo | Reduza o HEC e recupere o fluxo de alto cisalhamento com uma pequena adição de HEUR |
| Caroços ou olhos de peixe no lote | Pó umedecido de forma desigual | Use uma classe com tratamento de superfície, adicione sob alto cisalhamento, ajuste o pH após a dispersão |
| O painel do laboratório passa, o filme do local cai | Filme úmido de campo mais espesso que o rebaixamento do laboratório | Teste na espessura real do filme úmido e em temperatura elevada |
| Viscosidade falls during storage | Ataque enzimático ou microbiano, ou incompatibilidade com o conservante | Verifique o sistema conservante e confirme a resistência enzimática da classe |
HEC ao lado de HASE, HEUR e Clay
Nenhuma tinta moderna depende de um único espessante. A questão útil não é qual deles ganha, mas qual parte da curva reológica cada um deve possuir.
Um padrão comum é uma base HEC para corpo na lata e resistência à flacidez, além de uma pequena dose de HEUR para restaurar o nivelamento de alto cisalhamento e a construção do filme. HASE fica entre os dois: corpo com menor cisalhamento que HEUR, melhor fluxo que HEC, mas dependente do pH e menos robusto em bases de coloração profunda.
Os espessantes de argila também constroem uma estrutura de baixo cisalhamento de forma barata, mas aumentam a perda de brilho, o risco de rachaduras na lama e a variação da resistência da tonalidade, razão pela qual aparecem principalmente em primers e produtos de textura, em vez de acabamentos coloridos. Para comparar as categorias circundantes de primários, acabamentos e acabamentos de textura lado a lado, consulte a gama de aditivos para revestimentos arquitetônicos .
Verificações de qualidade e pontos de fornecimento que valem a pena incluir no contrato
O desempenho anti-queda é fácil de perder entre as remessas, portanto, vale a pena incluir algumas verificações recebidas na especificação, em vez de confiar apenas no certificado:
- Viscosidade da solução: leitura Brookfield de uma solução a 2% a 20 rpm e 25 °C, com faixa de tolerância declarada.
- Conteúdo de umidade e resíduo insolúvel, ambos alterando a viscosidade acumulada na tinta acabada.
- pH da solução aquosa, que deve ficar próximo do neutro para a maioria dos sistemas de emulsão.
- Distribuição do tamanho das partículas ou resíduo da peneira, uma vez que as frações grosseiras retardam a dissolução e as frações finas criam poeira e grumos.
- Grau de substituição, por Zeisel ou RMN, como indicador de consistência entre lotes.
- Um teste de tinta de referência: viscosidade Stormer pela ASTM D562 e índice anti-declínio pela ASTM D4400 na mesma fórmula todas as vezes.
O armazenamento é tão importante quanto a especificação. HEC é higroscópico; sacos deixados abertos ou paletes sobre um chão úmido irão descascar, e um pó descascado se dispersa mal, não importa quão boa seja a qualidade. Mantenha o estoque seco, feche novamente os sacos abertos e gire de acordo com o princípio do primeiro a entrar, primeiro a sair.
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