Kontrola jakości i prace badawczo-rozwojowe w przemyśle farb i powłok
Poznaj właściwości materiałów
Urządzenia Anton Paar dostarczają informacji o strukturze, zachowaniu i konsystencji materiałów. Umożliwiają analizę wszelkiego rodzaju próbek – cieczy, proszków i innych materiałów cząstkowych – począwszy od surowców, przez półprodukty, aż po gotowe farby, farby drukarskie i powłoki (w tym powierzchnie powlekane i malowane). Wszystkie urządzenia zaprojektowano tak, aby ułatwiały charakteryzację próbek niezależnie od tego, czy występują one w postaci suchych cząstek, cieczy, czy znajdują się na powierzchniach.
Anton Paar oferuje kompleksowe portfolio urządzeń do charakteryzacji farb i powłok na każdym etapie ich cyklu życia, od surowców po gotową powłokę po aplikacji.
| Rozwiązanie | Twoja korzyść | Przyrząd | |
|---|---|---|---|
| DYSPERSJA/ZAWIESINA - CIECZ | |||
| Powłoka do drewna jest zbyt cienka lub zbyt gruba do danego zastosowania. | Określ lepkość powłoki, wykonując szybkie kontrole jakości przy stałej prędkości, aby dostosować konsystencję. | Powłoka do drewna nie spływa ani nie pozostawia nierównych smug na powierzchni. | |
| Powłoka do drewna jest zbyt cienka lub zbyt gruba do danego zastosowania. | Określ lepkość przy różnych szybkościach ścinania, aby uzyskać wgląd w lepkość powłoki w spoczynku i podczas aplikacji. | Wykorzystaj wyniki do dostosowania charakterystyki płynięcia powłoki do drewna, aby była idealna na każdym etapie jej użytkowania. | |
| Farba przywiera podczas pompowania lub aplikacji. | Przeanalizuj granicę płynięcia farby za pomocą reometru lub lepkościomierza i obniż granicę płynięcia tak, aby do zainicjowania przepływu próbki potrzebna była mniejsza siła. | Zero przestojów w Twoim zakładzie produkcyjnym dzięki płynnemu i wydajnemu procesowi transportu podczas produkcji farb | |
| Farba ścienna tworzy warstwę o niewystarczającej grubości lub wykazuje spływanie po nałożeniu. | Przeanalizuj rozpad strukturalny i odbudowę wewnętrznej struktury farby, aby dostosować recepturę. | Twoja farba ścienna ma wystarczająco dużą grubość mokrej warstwy i nie wykazuje spływania. | |
| Lakier samochodowy jest zbyt gęsty do natrysku i tworzy małe, widoczne krople, które prowadzą do chropowatego wykończenia. | Przeanalizuj lepkość lakieru przy wysokich szybkościach ścinania (1,000 s-1 do 10,000 s-1) i dostosuj skład. | Masz pewność, że Twój produkt ma dokładnie odpowiednią lepkość do zastosowań przy wysokich szybkościach ścinania, np. natrysku, nakładania pędzlem, oraz zapewnia gładkie wykończenie. | |
| Pigmenty i wypełniacze w farbie architektonicznej osadzają się podczas (krótkotrwałego) przechowywania. | Przeanalizuj lepkość przy niskich szybkościach ścinania (<1 s-1) i dostosuj recepturę. | Wykorzystaj wyniki do zmiany receptury i zapobiegania przedwczesnej sedymentacji farby. Im wyższa lepkość w zakresie niskich szybkości ścinania, tym lepsza stabilność. | |
| Farba wykazuje rozdział faz lub sedymentację po pewnym czasie spoczynku (długoterminowo). | Sprawdź stabilność przechowywania za pomocą przemiatania częstotliwości i dostosuj recepturę. | Zapewniona jest długotrwała stabilność przechowywania farby. | |
| Farba jest zbyt rzadka do zastosowania w temperaturze 50 °C. | Określ i dokładnie dostosuj lepkość przy zdefiniowanej temperaturze. | Farba ma idealną formulację do warunków zastosowania. | |
| Utwardzanie dwuskładnikowej powłoki epoksydowej zachodzi już podczas aplikacji. | Przeanalizuj lepkość, aby ustalić, kiedy jest ona dwukrotnie większa w porównaniu z jej stanem na początku reakcji. Dzięki tej wiedzy możesz dostosować formułę powłoki epoksydowej. | Twoja powłoka epoksydowa utwardza się we właściwym czasie po okresie aplikacji. | |
| Farba nie schnie po nałożeniu w warunkach wysokiej wilgotności. | Dostosuj wilgotność i temperaturę środowiska pomiarowego podczas charakterystyki reologicznej farby. | Farba schnie w zdefiniowanych warunkach temperatury i wilgotności. | |
| Powłoka wrażliwa na promieniowanie UV nie utwardziła się zgodnie z oczekiwaniami, a na powierzchni widoczne są zarysowania i nierówności. | Symuluj reakcje sieciowania przy różnych natężeniach światła UV, jednocześnie mierząc właściwości reologiczne. | Powłoka, która utwardza się w ciągu kilku sekund pod wpływem światła UV i doskonale pokrywa oraz chroni powlekany materiał | |
| Powłoka lakiernicza na drewnie po utwardzeniu jest zbyt krucha lub zbyt miękka. | Określ zachowanie DMA powłoki i dostosuj formulację. | Wystarczająca elastyczność powłoki i dobre wykończenie powierzchni. | |
| Farba nie uzyskuje pożądanego wyglądu końcowego (połysk farby). | Określ i dostosuj wielkość cząstek pigmentu. | Nienaganny produkt o pożądanym matowym lub błyszczącym wykończeniu, który zadowolony klient końcowy kupi ponownie | |
| Farba nie wykazuje pożądanej intensywności koloru. | Zmierz i dostosuj wielkość cząstek pigmentu, ponieważ intensywność koloru wzrasta wraz ze zmniejszaniem się wielkości cząstek. | Twoja farba ma idealną intensywność koloru, a użytkownik jest zadowolony z rezultatu po aplikacji. | |
| Materiał wykazuje niespójne zachowanie podczas powlekania. | Określ wielkość cząstek farby lub dyspersji powłokowej, aby zidentyfikować i zapobiec aglomeracji cząstek przed procesem powlekania. | Jednolite zachowanie podczas powlekania | |
| Dyspersja wykazuje niepożądaną skłonność do agregacji. | Określ potencjał zeta cząstek w Twojej dyspersji za pomocą Litesizer, aby udoskonalić formulację i ustabilizować procesy produkcyjne. | Przyspiesz proces produkcyjny i uniknij możliwych strat cennych partii dzięki wczesnemu rozpoznaniu problemów z potencjałem zeta. | |
| PROSZEK - SUCHY | |||
| Surowców proszkowych nie można pompować. | Symuluj pompowalność stałych surowców przy użyciu komory proszkowej. | Wykorzystaj wyniki, aby uniknąć problemów podczas transportu i przechowywania materiałów proszkowych. | |
| Powłoka proszkowa albo nie utwardza się prawidłowo, albo nie może być transportowana pneumatycznie. | Określ zachowanie podczas fluidyzacji i utwardzania oraz skoreluj wpływ dodatków poprawiających płynięcie na fluidyzację, a także na proces utwardzania. | Większe zadowolenie klientów dzięki proszkom, które można łatwo nakładać i które wykazują dobre właściwości utwardzania | |
| Powłoka proszkowa nie wygląda równomiernie. | Przeanalizuj rozkład wielkości cząstek za pomocą analizatora wielkości cząstek i zoptymalizuj go, aby uzyskać pożądany wygląd zewnętrzny powłoki proszkowej. | Powłoka proszkowa charakteryzuje się wysoką trwałością i spełnia wymagania wizualne. | |
Nie znaleźli Państwo próbki dopasowanej do Państwa potrzeb? Anton Paar ma rozwiązanie także na to wyzwanie. Skontaktuj się z nami, aby uzyskać więcej informacji.
Charakteryzacja cząstek
Anton Paar oferuje aparaturę do wszystkich tych zastosowań i wielu innych – to najszersze na świecie portfolio aparatury do charakteryzacji cząstek dostępne u jednego dostawcy. Skorzystaj z tak szerokiej oferty oraz wieloletniego doświadczenia w tej dziedzinie – wszystko w ramach współpracy z jednym partnerem.
Kontrola jakości i B+R farb i powłok
Wiskozymetry
Pomiary lepkości farb i powłok mają kluczowe znaczenie dla kontroli jakości na każdym etapie produkcji. Pozwalają potwierdzić powtarzalność dostarczanych surowców, dostarczają natychmiastowych informacji o przetwarzalności i pompowalności materiału oraz pomagają zweryfikować zgodność gotowych wyrobów z wymaganymi parametrami. Wiskozymetr rotacyjny, taki jak ViscoQC 100 lub 300, jest powszechnie wykorzystywany w kontroli jakości przy produkcji farb i spełnia wymagania norm, takich jak ISO 2555, ASTM D2196 i wielu innych norm. Za pomocą ViscoQC 100 wykonasz jednopunktowy pomiar lepkości dynamicznej, aby szybko zweryfikować jakość powłoki, a przy użyciu ViscoQC 300 przeprowadzisz wielopunktowy pomiar lepkości, aby określić m.in. charakterystykę przepływu i punkt płynięcia farby. Uzyskaj wiarygodne wyniki dzięki łatwemu w obsłudze, autonomicznemu przyrządowi wyposażonemu w inteligentne funkcje:
- Gotowy do pracy zaraz po rozpakowaniu
- Wbudowana cyfrowa poziomica ułatwiająca prawidłowe ustawienie
- Sprzęgło magnetyczne umożliwiające montaż i demontaż wrzeciona jedną ręką
- Automatyczne rozpoznawanie wrzeciona i osłony oraz cyfrowa kontrola wypoziomowania przyrządu
- TruMode do pomiarów, gdy właściwa kombinacja wrzeciona i prędkości nie jest znana
- Płytka Peltiera z chłodzeniem powietrznym w układzie przeciwprądowym i funkcją T-Ready™, która informuje o osiągnięciu równowagi temperaturowej próbki
Rotacyjny reometr RheolabQC pozwala również badać, jak próbki odbudowują strukturę po ścinaniu, dzięki czemu można odpowiednio dobrać metodę i parametry procesu. Szeroka gama układów pomiarowych dostępnych do RheolabQC umożliwia symulację wysokich szybkości ścinania charakterystycznych dla aplikacji natryskowych. Specjalne mieszadła typu Krebs, zgodne z ASTM D562, umożliwiają pomiar lepkości w jednostkach Krebsa (KU). Wszystkie układy pomiarowe są automatycznie rozpoznawane przez Toolmaster, co ogranicza ryzyko błędów użytkownika i zwiększa identyfikowalność.
Reometry
Reometr pozwala śledzić zmiany lepkości farby lub powłoki w wielu punktach pomiarowych. Natychmiast uzyskujesz głębszy wgląd w właściwości odkształceniowe, zachowanie przepływowe i strukturę próbki, dzięki czemu możesz od razu skorygować parametry procesu. Reometry umożliwiają pomiary zarówno w trybie rotacyjnym, jak i oscylacyjnym. Dobór reometru zależy od zastosowania:
- Do badania właściwości odkształceniowych i przepływowych próbki wybierz MCR 53.
- Do analizy struktury próbki polecane są MCR 73 i 93.
- W pełnym zakresie zastosowań – od rutynowej kontroli jakości po zaawansowane pomiary badawczo-rozwojowe – najlepszym wyborem jest MCR 303 lub MCR 503.
- Modele MCR 53, 73 i 93 oraz MCR 303 i 503 oferują akcesoria aplikacyjne umożliwiające pełną charakterystykę właściwości reologicznych próbek farb i powłok.
Reometry Anton Paar oferują szeroki wybór akcesoriów i układów pomiarowych, umożliwiających pomiary dostosowane do konkretnych zastosowań. Wybierz spośród reometrów klasy podstawowej, modeli do kontroli jakości oraz systemów do B+R – wszystkie obsługiwane przez jedną platformę programową, która zapewnia spójne procedury, wbudowane mechanizmy zapobiegania błędom i oszczędność czasu:
- Toolmaster: automatyczne rozpoznawanie układu pomiarowego i akcesoriów
- Szybkozłącze QuickConnect: jednoręczne mocowanie układu pomiarowego
- TruStrain: szybkie osiąganie zadanej szybkości ścinania lub kroku odkształcenia bez przeregulowania; TruRate: precyzyjna kontrola odkształcenia, szybkości ścinania lub naprężenia próbki bez testu wstępnego
- TruRay: oświetlenie powierzchni pomiarowej we wszystkich reometrach MCR, zapewniające lepszą widoczność próbki.
Reometry można także wyposażyć w komórki proszkowe do reologii proszków, co pozwala lepiej zrozumieć zachowanie proszków. Można je stosować zarówno jako szybkie narzędzie kontroli jakości, jak i do pogłębionej analizy proszków. Dwa różne typy komórek proszkowych umożliwiają analizę proszków w stanach istotnych z punktu widzenia procesu – od stanów zagęszczonych i skonsolidowanych po stany w pełni zfluidyzowane. Pozwala to symulować każdy etap procesu – od mieszania i przechowywania po transport pneumatyczny i natryskiwanie.
Analizatory wielkości cząstek
Wielkość cząstek wpływa na ostateczny wygląd – w tym kolor, połysk i krycie – a także na przetwarzalność farb, tuszów i powłok. Urządzenia Litesizer DIF i DIA firmy Anton Paar doskonale sprawdzają się w monitorowaniu wielkości cząstek i rozkładu wielkości, umożliwiając analizę suchych proszków oraz cząstek w zawiesinach. Litesizer DLS umożliwia pomiary potencjału zeta w celu oceny stabilności formulacji i tendencji do aglomeracji w dyspersjach oraz pomiary wielkości cząstek w zakresie nanometrycznym.
Analizatory powierzchni właściwej, wielkości porów i gęstości materiałów stałych
Pomiar powierzchni właściwej proszku pomaga lepiej zrozumieć kluczowe właściwości materiału, takie jak krytyczne stężenie objętościowe pigmentu (CPVC), a także wspiera dobór formulacji dyspersji. Pomiary powierzchni właściwej można wykonywać za pomocą aparatów serii Nova lub Autosorb. Pomiary gęstości rzeczywistej wykonywane przy użyciu urządzenia Ultrapyc (ASTM D5965) wspierają opracowywanie mieszanek, obliczanie grubości utwardzonej powłoki, wydajności i CPVC (ASTM D5965), a także określanie procentowego udziału objętościowego frakcji nielotnej w powłokach (ASTM D6093). Pomiary gęstości nasypowej po ubiciu wykonywane przy użyciu serii Ultratap 500 umożliwiają szybką ocenę materiałów świeżych i pochodzących z recyklingu, w tym ich płynności.
Wiki Anton Paar
Anton Paar Wiki zawiera obszerne informacje na temat podstaw wiskozymetrii oraz przydatne kalkulatory i tabele lepkości, które ułatwiają zrozumienie zagadnień teoretycznych. Wiki obejmuje również zagadnienia z zakresu reologii, w tym artykuł poświęcony podstawom oraz bardziej szczegółowe opracowania dotyczące reologii proszków, tiksotropii i reologii zawiesin. Omówiono także teorię wyznaczania potencjału zeta, analizę wielkości cząstek metodą dyfrakcji laserowej, a także teorię BET i adsorpcję gazów jako metody wyznaczania powierzchni właściwej oraz wielkości porów.
Jak zrozumieć proszki stosowane w farbach i powłokach na każdym etapie ich cyklu życia, aby poprawić ich przetwarzalność i jakość
Farby i powłoki muszą spełniać wysokie wymagania wynikające z różnorodnych zastosowań, warunków użytkowania oraz materiałów, z których są wytwarzane. Uwzględnienie całego cyklu życia farb i powłok wymaga pomiaru i analizy odpowiednich właściwości na każdym etapie – od surowców, przez etapy pośrednie, takie jak mieszanie, po gotowy produkt. Jednak cykl życia nie kończy się na etapie gotowej farby czy powłoki. Kluczowe znaczenie mają także transport, długotrwałe przechowywanie i właściwości aplikacyjne, a także trwałość oraz odporność na zarysowania gotowych powłok. Zarówno w pracach badawczo-rozwojowych, jak i w produkcji, należy uwzględnić wiele parametrów wpływających na proces wytwarzania i aplikacji, takich jak wielkość cząstek, potencjał zeta, reologia proszków, powierzchnia właściwa oraz gęstość rzeczywista.
- Kluczowe parametry proszków
- Znaczenie tych parametrów dla stabilności i przetwarzalności
- Proste metody wyznaczania tych parametrów
Time to evolve 14 – Jak uzyskać idealne wykończenie farb i powłok
Czy zastanawiali się Państwo, jak skład farby wpływa na jakość produktu końcowego? Dzięki temu webinarowi dowiedzą się Państwo, jak sprawić, by problemy z poziomowaniem i sedymentacją odeszły w przeszłość. Podczas webinaru omówimy:
- Zachowanie reologiczne farb i powłok
- Rotacyjne metody pomiarowe, takie jak wyznaczanie granicy płynięcia i ocena tiksotropii
- Interpretacja wyników badań oraz optymalizacja reologii powłok w celu zapewnienia idealnych właściwości aplikacyjnych
Opanuj przepływ powłok
Czy zastanawiali się Państwo, jak usprawnić kontrolę jakości i zwiększyć jej niezawodność? Lub jak reologia może wspierać Państwa na każdym etapie prac R&D nad powłokami? Od kontroli jakości i monitorowania procesu na linii produkcyjnej po zaawansowane pomiary podczas opracowywania nowych produktów – zapraszamy do rejestracji już dziś, aby dowiedzieć się, jak reometry i lepkościomierze Anton Paar mogą wspierać Państwa w następujących obszarach:
- Analiza lepkości
- Wyznaczanie granicy płynięcia i punktu płynięcia
- Badanie rozpadu i odbudowy struktury
- Badanie przebiegu utwardzania i suszenia
