Guide d'utilisation des additifs chimiques : Comment résoudre cinq problèmes courants ?

Les ingénieurs qui travaillent avec des peintures et des encres rencontrent souvent des problèmes frustrants, tels qu'une application inégale de la peinture, des bulles et une couleur incorrecte. Ces problèmes ne sont souvent pas dus aux matières premières principales, mais plutôt à la mauvaise sélection de petites quantités d'"additifs". J'ai rassemblé ci-dessous cinq des problèmes les plus courants et leurs solutions, sur la base d'une expérience pratique de la production. J'espère que cela sera utile à tous.

Problème 1 : Que faire si l'encre sèche trop lentement lors de l'impression UV sur un film plastique ?

Situation spécifique :

Impression de motifs sur des films plastiques très fins (tels que les films PE et PP) utilisés pour les sacs d'emballage, à l'aide de l'impression LED UV. La vitesse de la ligne de production doit être très élevée (plus de 150 mètres par minute), mais l'encre ne sèche pas complètement ou sèche trop lentement, ce qui nuit à l'efficacité.

Pourquoi cela se produit-il ?

Encre UV traditionnelle "photo-initiateurs"(qui peuvent être considérés comme des "catalyseurs de séchage") sont conçus pour les anciennes lampes à mercure et ne sont pas très "sensibles" à la lumière ultraviolette spécifique (principalement 395 nanomètres) émise par les lampes LED modernes à faible consommation d'énergie, de sorte que la réaction est lente.

Solutions :

• Changer le "catalyseur" :

Remplacer l'ingrédient principal par un photo-initiateur du type "TPO", qui absorbe particulièrement bien la lumière de 395 nanomètres, ce qui lui permet de sécher plus rapidement.

• Ajouter un "assistant" :

L'utilisation de TPO uniquement peut laisser la surface légèrement collante (en raison de l'inhibition de l'air). Une petite quantité d'un co-initiateur de type "amine" (tel que l'EDB) peut être ajoutée pour éliminer l'interférence de l'air et assurer un séchage complet de la surface.

• Notez les effets secondaires :

Avoid using the old-fashioned “benzophénone” (BP). Although it is effective, it tends to yellow the film and has a strong odor.

• Comment déterminer s'il fonctionne :

Utilisez des instruments professionnels pour mesurer si le taux de conversion des composants réactifs de l'encre dépasse 95% ; ou utilisez du ruban adhésif pour vérifier si le motif imprimé est enlevé par le ruban.

Question 2 : Lors de la production de revêtements à base d'eau, l'agitation et le remplissage génèrent beaucoup de mousse qu'il est difficile d'éliminer. Que peut-on faire ?

Situation spécifique :

Lors de la fabrication de la peinture au latex, l'agitation de la machine à grande vitesse, le transport par pompe et le remplissage final dans les seaux introduisent beaucoup d'air, créant ainsi une mousse stable. Il en résulte un remplissage incomplet des godets et un aspect inesthétique.

Pourquoi cela se produit-il ?

Les antimousses bon marché à base d'huile minérale décomposent d'abord la mousse, mais leur effet diminue avec le temps et la mousse réapparaît. L'ajout d'une trop grande quantité peut également entraîner la formation de "cratères" dans le film de peinture (petites piqûres ressemblant à des trous d'épingle).

Ce qu'il faut faire :

- Choisir le bon type :

Utiliser un antimousse compositeIdéalement, un produit contenant à la fois du "silicone modifié par des polyéthers" et des "particules de silice hydrophobes". La première agit comme une "lance", perforant rapidement les grosses bulles, tandis que la seconde agit comme du "sable", adsorbant et éliminant continuellement les petites bulles, ce qui produit un effet plus durable.

- Vérifier les données clés :

Demandez au fournisseur un rapport d'essai de "suppression de la mousse à long terme" pour voir si la mousse reste à un niveau très bas pendant une demi-heure.

• Attention à l'addition :

Ne l'ajoutez pas en une seule fois. L'ajouter en deux temps : ajouter la moitié pendant le broyage des pigments (pour éliminer la mousse de production), et ajouter l'autre moitié avant que la peinture ne soit terminée (pour éviter la formation de mousse pendant le remplissage). Après l'ajout, remuer doucement pendant un certain temps pour assurer un mélange complet.

- Comment déterminer si elle est efficace :

Placez la peinture finie dans un four à 50°C pendant deux semaines (pour simuler un stockage à long terme), puis sortez-la et secouez-la pour vérifier la présence de mousse ; examinez la surface du film de peinture pulvérisé à la loupe pour vérifier qu'il est bien lisse.

Question 3 : Lors de l'application d'une couche épaisse de peinture sur des engins de chantier, la peinture a tendance à s'affaisser sur les surfaces verticales, alors qu'une finition lisse est souhaitée. Comment équilibrer cette situation ?

Situation spécifique :

Lorsque l'on peint de grands équipements tels que des excavateurs et des machines agricoles, la peinture a une teneur élevée en matières solides (elle est assez visqueuse). Lorsqu'elle est pulvérisée sur de grandes plaques métalliques verticales, elle a tendance à s'affaisser avant de sécher. Cependant, pour des raisons esthétiques, une finition très lisse est souhaitée après le séchage.

Pourquoi cela se produit-il ?

Pour éviter l'affaissement, la peinture doit être plus "épaisse" (thixotropique), mais cela entrave sa capacité à s'écouler et à se niveler. Inversement, pour obtenir une finition lisse, la peinture est plus susceptible de s'affaisser. Il s'agit d'une contradiction.

Ce qu'il faut faire :

• Utiliser deux composants différents pour des fonctions différentes :

Anti-affaissement : Ajouter une petite quantité de silice pyrogénée (par exemple R972). Elle agit comme un réseau, rendant la peinture plus "épaisse" à l'arrêt, l'empêchant de s'écouler facilement, sans affecter de manière significative la brillance.

• Promouvoir le nivellement :

Ajouter une petite quantité d'un agent de nivellement acrylique à haut poids moléculaire (par exemple, BYK-361N). Il s'agit principalement d'égaliser la tension superficielle de la peinture, ce qui l'aide à s'écouler et à se niveler.

• Réglage du "taux d'évaporation" :

Ajouter un solvant à séchage lent (par exemple, S-150) pour que la surface de la peinture reste "humide" plus longtemps, ce qui laisse plus de temps pour le nivellement sans provoquer d'affaissement important.

• Comment déterminer s'il s'agit d'un bon choix :

Utilisez un appareil de mesure de l'affaissement spécialisé pour vérifier si un film de peinture humide d'une épaisseur donnée s'affaisse ; après séchage, mesurez si la brillance est suffisante et si la surface est suffisamment lisse.

Question 4 : Nous produisons des pâtes colorantes universelles, mais elles posent des problèmes (séparation des couleurs, marbrures) lorsqu'elles sont utilisées dans différents systèmes de peinture. Que pouvons-nous faire ?

Situation spécifique :

Le fabricant de pâtes colorantes vend ses pâtes colorantes à différents fabricants de peinture. Certains fabricants utilisent des résines alkydes, d'autres des résines acryliques ou polyuréthanes. La pâte colorante fonctionne bien dans un système, mais lorsqu'on passe à un autre système, les pigments s'agrègent (floculent) ou la couleur devient inégale.

Pourquoi cela se produit-il ?

Le "dispersant" contenu dans la pâte colorante agit comme une main, tenant les particules de pigment et les maintenant dispersées de manière stable. Les résines des différentes peintures sont comme des "environnements" différents, et certains "environnements" peuvent retirer la "main" du dispersant, laissant les pigments incontrôlés et provoquant leur agglutination.

Ce qu'il faut faire :

• Choisissez une "main" qui tient bien :

Utiliser des dispersants à base de copolymères à blocs. Ils ont plusieurs "mains" qui saisissent fermement les pigments et sont moins susceptibles d'être séparés par différents "environnements" de résine.

• Choisissez une "main" dotée d'une forte capacité d'adaptation :

La chaîne qui part de cette "main" (chaîne de solvatation) doit être de polarité moyenne (par exemple, une chaîne de polyester), afin de rester stable dans les résines polaires et non polaires, ce qui garantit une large compatibilité.

• Effectuer des essais de mélange :

Mélangez la pâte colorée avec toutes les résines que le client pourrait utiliser et effectuez un "test de frottement du doigt" : Grattez le mélange sur une carte de test noire et blanche, frottez-en une partie avec votre doigt et comparez la couleur de la zone frottée et de la zone non frottée. Si les couleurs sont homogènes, il n'y a pas de problème.

• Comment déterminer s'il est bon :

Après avoir mélangé la pâte colorée avec au moins 5 résines courantes, la finesse ne doit pas changer et il ne doit pas y avoir de sédimentation ou d'agglutination après une semaine.

Question 5 : L'encre blanche UV jaunit facilement. Comment faire pour qu'elle reste blanche longtemps ?

Situation spécifique :

L'encre blanche UV utilisée pour les étiquettes et les emballages haut de gamme semble très blanche lorsqu'elle est fraîchement imprimée, mais au bout d'un certain temps, ou après avoir été exposée à la lumière pendant une longue période, elle jaunit sensiblement, ce qui affecte considérablement son apparence.

Pourquoi cela se produit-il ?

Premièrement, certains photo-initiateurs de l'encre (tels que ITX et BP) sont susceptibles de jaunir eux-mêmes ou après réaction ; deuxièmement, le blanc est le plus sensible au jaunissement, et l'exposition à la lumière déclenche une réaction d'oxydation continue, entraînant un jaunissement croissant.

Ce qu'il faut faire :

• Éviter la source :

éviter résolument d'utiliser des photo-initiateurs susceptibles de jaunir, tels que l'ITX et la benzophénone (BP), et éviter également les systèmes qui nécessitent des "amines" comme co-initiateurs.

• Utilisez une bonne combinaison :

Nous recommandons la combinaison d'Irgacure 184 et de TPO. L'Irgacure 184 est responsable de l'assèchement de la surface et le TPO est responsable de l'assèchement des couches plus profondes. Ces deux produits travaillent ensemble de manière efficace et sont tous deux des variétés à faible jaunissement.

• Ajouter un "parapluie de protection" :

Ajouter une petite quantité d'un stabilisateur de lumière composite, qui contient des "stabilisateurs de lumière à amines encombrées (HALS)" et des "absorbeurs d'ultraviolets (UVA)". Les premiers agissent comme un "garde du corps" pour capturer les radicaux libres qui provoquent le jaunissement, et les seconds agissent comme un "écran solaire" pour absorber la lumière ultraviolette, prévenant ainsi le jaunissement sous deux aspects.

• Comment déterminer s'il est bon :

Utiliser un colorimètre pour effectuer les mesures. La valeur de la blancheur L doit être élevée (>92) et la valeur du jaunissement b doit être faible (<1,0) immédiatement après le durcissement ; après une période de vieillissement accéléré sous lumière ultraviolette.

En résumé

La résolution des problèmes liés à ces additifs chimiques est en fait assez simple : il faut d'abord comprendre les circonstances spécifiques dans lesquelles les problèmes surviennent ; ensuite, identifier exactement l'étape du processus qui est à l'origine du problème ; ensuite, sélectionner un additif spécialement conçu pour résoudre ce problème particulier ; et enfin, établir des normes claires pour vérifier si le problème a vraiment été résolu.

En suivant cette approche, et grâce à des essais répétés et à la collecte de données, vous pouvez progressivement ne plus vous fier uniquement à l'expérience et aux essais et erreurs, et votre travail deviendra beaucoup plus efficace.