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Farben und Lacke als Flüssigkeiten

Verbesserung der Benetzung und Dispersionsstabilität sowie Schaumvermeidung

Angesichts prähistorischer Malerei wird deutlich, dass Farben eine der frühesten Substanzen sind, die Menschen hergestellt haben. Heutzutage ist die Chemie der Farben weitgehend bekannt. Damit ist die Farbherstellung von einer Kunst zu einer Wissenschaft geworden.

Dieser Übergang wurde u.a. auch durch die wissenschaftliche Herangehensweise an Fragen nach guten Benetzungseigenschaften und einer stabilen Dispersion der Pigmente möglich. Für diesen Bereich bieten unsere Messgeräte für die Oberflächenwissenschaft weltweit eine unverzichtbare Hilfe bei Forschung und Entwicklung ebenso wie bei der Qualitätskontrolle von Farben und Lacken.

Optimierung des Benetzungsverhaltens in langsamen und hochdynamischen Prozessen

Die Benetzung von Flüssigkeiten wird hauptsächlich durch deren Oberflächenspannung bestimmt. Je nach der Art und Weise, in der Farben oder Lacke aufgebracht werden, ist hierbei entweder die statische oder die dynamische Oberflächenspannung von größerer Bedeutung.

Bei Farben, die mit Rollen oder Pinseln aufgebracht werden, erlaubt die Bestimmung der statischen Oberflächenspannung mithilfe unserer optischen Messgeräte oder unserer Tensiometer eine Optimierung des Tensidzusatzes, der eine gute Benetzung sicherstellt. Gleichzeitig sorgt die Feststellung der Effizienz des Tensids über die Messung der kritischen Mizellbildungskonzentration (CMC) für die Wirtschaftlichkeit des Einsatzes.

Sprühen und Drucken sind schnelle Auftragsverfahren, bei denen die Kenntnis der dynamischen Oberflächenspannung im Hinblick auf die Benetzungseigenschaften unverzichtbar ist. Unsere Blasendruck-Tensiometer decken bei der Analyse der Wirkung von Tensiden in der Lösung einen großen Bereich von Geschwindigkeiten der Oberflächenausbildung ab. Die erhaltenen Daten helfen dabei, die Oberflächenspannung der Flüssigkeit für den jeweils spezifischen Zeitraum zwischen der Tropfenbildung und dem Oberflächenkontakt einzustellen.

Analyse der Dispersionsstabilität

Ob Pigmente sich eher in einer Dispersion halten oder verklumpen, hängt von der Beziehung zwischen der Oberflächenspannung der Flüssigkeit und der Oberflächenenergie des Pigmentpulvers ab. Für die letztere werden mit unserem Tensiometer K100 Washburn-Messungen zur Analyse und bis zu einem gewissen Grade auch zur Vorhersage der Dispergierbarkeit vorgenommen. Sedimentationstests mit demselben Instrument ermitteln das tatsächliche Separationsverhalten der Dispersion.

Quantifizierung der Schaumbildungsneigung

Die Bildung von Schaum als häufige Nebenwirkung eines Tensidzusatzes ist überaus unerwünscht, da sie zu einer verminderten Adhäsion auf dem Substrat führt und raue, unansehnliche Oberflächen erzeugt. Durch die Verwendung unseres wissenschaftlichen Dynamic Foam Analyzers – DFA100 kann die Schäumbarkeit und die Schaumstabilität von Farben und Lacken quantifiziert werden, um den Einsatz von Schauminhibitoren zu optimieren.

KRÜSS Applikationsberichte

AR269: Untersuchung der schaumhemmenden Wirkung von Antischäumern in Drucklacken

Um Qualitätsprobleme durch Schaumbildung bei Drucktinten und -lacken zu vermeiden, werden schaumhemmende Mittel zudosiert. Die Effizienz zweier silikonbasierter Antischäumer wird anhand zeitabhängiger Messungen der Schaumhöhe verglichen.

AR224: Prognosen zur Dispergierbarkeit im Praxistest

Die freie Oberflächenenergie von verschieden gecoateten Rußpartikeln und verschiedenen Kunststoffen wird gemessen. Der jeweilige Grad der Mischbarkeit in der Schmelze wird anhand berechneter Adsorptionsenthalpien vorhergesagt und durch Rührversuche bestätigt.

AR207: Druckprozesse aus der Sicht der Grenzflächenphysik

Feuchtmittel, Farben und die druckenden und nicht druckenden Bereiche von Druckplatten werden hinsichtlich der Oberflächenspannung bzw. -energie charakterisiert. Der Artikel zeigt, wie die Qualität dieser Komponenten auf Basis der Ergebnisse beurteilt werden kann.

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