trong ngành công nghiệp sơn phủ , sự lắng đọng của các chất màu và chất độn có tác động đáng kể đến các đặc tính của lớp phủ tại thời điểm sử dụng . việc có thể xác định chính xác đặc tính của quá trình lắng là rất quan trọng đối với sự phát triển của các lớp phủ ổn định - nhưng phần lớn kiểm tra độ lắng vẫn được thực hiện bằng cách kiểm tra trực quan . trong bài viết này , chúng ta cùng xem xét các nguyên tắc cơ bản của quá trình lắng , tại sao quá trình lắng lại quan trọng trong ngành sơn phủ , và cách máy phân tích độ ổn định cho phép tối ưu hóa chính xác công thức phủ .¹

các nguyên tắc cơ bản của quá trình lắng

lắng là quá trình các hạt rắn , ban đầu lơ lửng trong pha lỏng , lắng xuống đáy của vật chứa theo thời gian . về cơ bản, quá trình lắng xảy ra do sự khác biệt về mật độ giữa hai pha . tương đối dày đặc. các hạt rắn sẽ tự nhiên chìm xuống đáy của chất lỏng ít đặc hơn vì những lý do tương tự như một viên đá sẽ chìm xuống đáy hồ , hoặc bụi trong không khí cuối cùng sẽ lắng xuống mặt đất .

Mô tả cơ bản về sự sa lắng được đưa ra bởi định luật stokes , coi các hạt hình cầu rơi qua một chất lỏng đơn giản . định luật stokes ’tạo ra một phương trình cho tốc độ v mà tại đó một hạt rắn sẽ rơi ra khỏi trạng thái huyền phù:

v u003d (Δρ_p gd ^ 2) / 18η

trong phương trình này , Δρ_p là hiệu giữa mật độ của pha rắn và pha lỏng , g là cường độ của trọng lực , d là đường kính của hạt được đề cập và η là độ nhớt của pha lỏng . xử lý toán học này cho chúng ta biết rằng tốc độ lắng cặn phụ thuộc vào kích thước hạt , độ nhớt của pha lỏng , và sự khác biệt về mật độ giữa pha rắn và lỏng: một viên đá chìm nhanh trong nước , trong khi bụi xây dựng có thể mất vài phút hoặc vài giờ để lắng tùy thuộc vào kích thước hạt .²

điều quan trọng cần nhớ là , mặc dù , rằng mô hình này chỉ là một phép gần đúng bậc nhất .³ sự lắng cặn trong sơn , chất phủ , và các sản phẩm khác trong thế giới thực phức tạp hơn nhiều , thường liên quan đến các hạt có kích thước và hình dạng phân bố rơi xuống chất lỏng phức tạp có đặc tính đàn hồi .

sa lắng IN lớp phủ

Tầm quan trọng của quá trình lắng khác nhau ở các sản phẩm công nghiệp khác nhau . trong ngành sơn phủ , bột màu (chất tạo màu không hòa tan) và chất độn (phụ gia chức năng) dễ bị lắng cặn , khiến chúng thực tế không thể sử dụng được .
về mặt tích cực , sự lắng cặn thường có thể đảo ngược , có nghĩa là các hạt rắn đôi khi có thể được phân bổ lại sau khi chúng đã lắng . đối với một số sản phẩm , điều này không có vấn đề gì - nhiều loại thuốc , đồ uống , và các sản phẩm gia dụng khác chỉ cần hướng dẫn người dùng “lắc kỹ trước khi sử dụng .”, điều này là đủ để phân tán lại hoàn toàn vật liệu rắn mà không gây bất tiện đáng kể nào cho người dùng cuối .

tuy nhiên , trong nhiều lớp phủ và các sản phẩm khác , liên kết giữa các hạt có nghĩa là các hạt lắng đôi khi có thể tạo thành cặn cứng hoặc cao su mà không thể phân tán lại . ngay cả khi có thể phân bổ lại , các chất phủ và sơn nói chung yêu cầu đầu vào năng lượng tương đối cao để đạt được điều này (ví dụ: khuấy cơ học ,) .

Sự lắng cặn có thể được giảm thiểu bằng cách giảm sự khác biệt về mật độ giữa pha rắn và lỏng , giảm kích thước hạt và tăng độ nhớt của pha lỏng . các lớp phủ thường sử dụng phụ gia lưu biến , , tạo thành mạng 3D để hỗ trợ các chất màu và chất độn và ngăn chúng rơi ra khỏi huyền phù . do đó , kiểm soát các đặc tính lắng cặn và tái phân tán cần thiết để sản xuất các lớp phủ chất lượng cao .

đặc tính trầm tích

Để hạn chế lắng cặn một cách hiệu quả và tạo ra sản phẩm ổn định , các nhà sản xuất cần có khả năng mô tả chính xác các hành vi này trong quá trình phát triển và sản xuất sản phẩm .

kiểm tra bằng mắt vẫn là phương pháp kiểm tra độ lắng phổ biến nhất trong ngành công nghiệp . chắc chắn là dễ thực hiện , Kiểm tra bằng mắt hầu như không đòi hỏi chi phí vốn đầu tư - tuy nhiên , các phương pháp này luôn phải phỏng đoán và không chính xác . cũng như không chính xác , quá trình này cũng có thể tốn thời gian vì bất kỳ biến thể nào phải được nhìn thấy bằng mắt để có thể phát hiện được .