Nach mehr als 25 Jahren Tätigkeit in Lacklaboren und Produktionsbetrieben, Für mich ist Schaum eines dieser stillen Probleme, die eine ansonsten gute Charge ruinieren können, wenn man nicht aufpasst. Es tritt während der Hochgeschwindigkeitsdispersion auf, während des Pumpens, und manchmal sogar während der Anwendung. Wenn ja, Es kann zu Nadellöchern kommen, Krater, reduzierter Glanz, oder schlechter Durchfluss. Das Frustrierende daran ist, dass Schaum selten zweimal auf die gleiche Weise erscheint. Was bei der gestrigen Charge funktionierte, könnte bei der heutigen Charge scheitern, weil sich die Rohstoffe oder die Tensidpackung leicht verändert haben. Deshalb sind Entschäumer nach wie vor einer der wichtigsten Zusatzstoffe in jeder Farbformulierung, auch wenn sie normalerweise in sehr geringen Mengen zugesetzt werden.
Schaum entsteht, wenn Luft in der Flüssigkeit eingeschlossen wird und die Blasen durch oberflächenaktive Materialien stabilisiert werden. In Farbe, Bei diesen Stabilisatoren handelt es sich häufig um die gleichen Dispergiermittel und Netzmittel, die für die Pigmentdispersion erforderlich sind. Beim Mahlen oder Mischen mit hoher Scherung, Es wird viel Luft eingearbeitet. Wenn die Oberflächenspannung um die Blase herum niedrig und stabil ist, Der Luftpolsterfilm reißt nicht so leicht. Das Ergebnis ist ein hartnäckiger Schaum, der bis zum fertigen Lack durchdringen kann. In wasserbasierten Systemen ist dieses Problem aufgrund des höheren Tensidgehalts normalerweise schlimmer, aber auch lösemittelhaltige Lacke können schäumen, insbesondere wenn sie bestimmte Harze oder Zusatzstoffe enthalten.
Ein Entschäumer funktioniert, indem er auf kontrollierte Weise mit dem Lacksystem unverträglich ist. Die wirksamsten Entschäumer haben eine sehr niedrige Oberflächenspannung. Sie breiten sich schnell über die Oberfläche der Blase aus, verdrängen die stabilisierenden Tenside, und dazu führen, dass der dünne Flüssigkeitsfilm um die Blase herum aufbricht. Viele moderne Lackentschäumer enthalten auch kleine hydrophobe Partikel, wie behandeltes Siliciumdioxid oder Wachs, die dabei helfen, die Blasenwand von innen zu durchdringen. Das Ziel besteht nicht nur darin, vorhandenen Schaum abzubauen, sondern auch zu verhindern, dass sich während des restlichen Herstellungsprozesses und während der Lagerung neuer Schaum bildet.
Es gibt mehrere Haupttypen, die in der Industrie verwendet werden. Entschäumer auf Mineralölbasis gibt es schon seit langem. Sie sind relativ kostengünstig und eignen sich gut für viele lösungsmittelbasierte und einige wasserbasierte Systeme. Ihr Nachteil besteht darin, dass sie bei zu hoher Dosierung manchmal eine Trübung verursachen oder die Überlackierbarkeit beeinträchtigen können. Entschäumer auf Silikonbasis, meist modifizierte Polydimethylsiloxane, sind sehr effizient und werden häufig in wässrigen Architektur- und Industriebeschichtungen eingesetzt. Sie können bereits in geringen Dosierungen wirksam sein 0.1 Zu 0.3 Prozent. Jedoch, Sie bedürfen einer sorgfältigen Prüfung, da eine Überdosierung oder schlechte Verträglichkeit zu Kratern oder Fischaugen führen kann, insbesondere in Hochglanzsystemen. In den letzten Jahren, Polymerbasierte und silikonfreie Entschäumer haben an Bedeutung gewonnen, insbesondere in Formulierungen, die strengere Umwelt- oder Lebensmittelkontaktanforderungen erfüllen müssen. Diese Produkte bieten oft ein besseres Gleichgewicht zwischen Entschäumungsleistung und minimaler Auswirkung auf die Filmeigenschaften.
Die Wahl des richtigen Entschäumers ist selten einfach. Eines der ersten Dinge, die ich überprüfe, ist das Stadium, in dem Schaum entsteht. Wenn das Problem hauptsächlich im Mahlgut während der Pigmentmahlung liegt, ein stärkerer, In der Regel ist ein hartnäckigerer Entschäumer erforderlich. Wenn Schaum nur beim Ablassen oder im fertigen Lack zum Problem wird, Ein milderes Produkt, das später im Prozess hinzugefügt wird, funktioniert oft besser. Ich habe viele Fälle gesehen, in denen eine einzige Ergänzung am Anfang nicht ausreichte, und die Aufteilung der Zugabe zwischen Mahlen und Aufgießen ergab viel sauberere Ergebnisse.
Tests sind unerlässlich. Einfache Schütteltests im Labor können einen schnellen Hinweis geben, Sie können jedoch nicht immer vorhersagen, was auf dem Pflanzenboden oder während der Walzen- oder Sprühanwendung passieren wird. Ich bevorzuge es, Kleinserienversuche durchzuführen, bei denen die tatsächliche Produktionsscherung simuliert wird, und dann die Farbe mit der vom Kunden verwendeten Methode aufzutragen. Eine der besten Kontrollen ist es immer noch, den getrockneten Film bei guter Beleuchtung auf Nadellöcher oder Strukturen zu untersuchen. Es ist auch wichtig sicherzustellen, dass der Entschäumer andere Eigenschaften wie den Glanz nicht beeinträchtigt, Haftung, oder Lagerstabilität.
Überdosierung ist ein häufiger Fehler. Das Hinzufügen von mehr Entschäumer löst das Problem nicht immer und kann neue Probleme verursachen, einschließlich Oberflächendefekten oder verminderter Effizienz im Laufe der Zeit. Eine Unterdosierung lässt Schaumprobleme ungelöst und verschwendet Produktionszeit. Ein weiterer praktischer Punkt ist die Kompatibilität mit der restlichen Formulierung. Ein Entschäumer, der in einem Harzsystem gut funktioniert, kann in einem anderen aufgrund von Unterschieden in der Polarität oder Art des Tensids versagen. Dies gilt insbesondere dann, wenn zwischen verschiedenen Lieferanten desselben Harzes gewechselt wird.
Aus Erfahrung, Die Werke mit den wenigsten schaumbedingten Problemen sind diejenigen, bei denen die Auswahl des Entschäumers als Teil der gesamten Formulierungsarbeit und nicht als nachträglicher Gedanke behandelt wird. Sie führen Aufzeichnungen darüber, welche Produkte mit ihren spezifischen Rohstoffkombinationen am besten funktionieren, und führen erneute Tests durch, wenn wesentliche Änderungen an der Formel vorgenommen werden. Sie achten auch darauf, wie der Lackentschäumer zugegeben und gemischt wird. Eine zu schnelle Zugabe oder ohne ausreichendes Rühren kann anfangs tatsächlich zu mehr Schaum führen.
Am Ende, Ein guter Entschäumer kann mehr als nur Blasen entfernen. Es trägt dazu bei, eine konsistente Produktion aufrechtzuerhalten, reduziert Abfall, und verbessert das endgültige Aussehen der Beschichtung. Wenn alles andere in der Formulierung gut funktioniert, der Film aber immer noch Mängel aufweist, Der Entschäumer ist oft der Teil, der angepasst werden muss. Es gibt kein einzelnes Produkt, das jedes Schaumproblem löst, Deshalb sind Erfahrung und sorgfältige Tests immer noch wichtiger als die Empfehlung eines Lieferanten allein.