Pigmenții de oxid de fier în acoperirile în pulbere: Ce fac extrudorul și cuptorul cu ei

Pe scurt: Oxidul de fier rezistă mai bine într-o linie de acoperiri în pulbere decât majoritatea pigmenților organici, dar linia determină totuși culoarea finală. Trei lucruri sunt mai importante decât calitatea pigmentului pe care o achiziționați: cât de bine este dispersat pigmentul în extrudor, dacă programul de coacere se află deasupra temperaturii la care începe să se modifice pigmentul galben și dacă obiectivul de luciu vă lasă suficient spațiu pentru încărcarea cu pigment. Corectați aceste trei aspecte și pigmentul nu mai rămâne o variabilă. Acest articol parcurge procesul etapă cu etapă și se încheie cu elementele care merită incluse în comandă.

Stratificarea cu pulbere este o vopsea uscată, aplicată sub formă de pulbere și topită într-un strat. Aceasta sună ca o mică diferență față de vopseaua lichidă. Pe linia de producție, însă, modifică aproape totul legat de comportamentul unui pigment, deoarece acesta trebuie acum să reziste topirii, comprimării, măcinării și coacerii, nu doar să fie amestecat într-un lichid și lăsat să se usuce.

Oxidul de fier este o alegere frecventă aici, din motive bune. Este opac, este ieftin pe unitatea de acoperire și își păstrează culoarea la temperaturi care ar distruge mulți pigmenți organici. Ceea ce nu va face, însă, este să salveze o extrudare defectuoasă sau un cuptor care depășește temperatura stabilită.

Unde ajunge, de fapt, pigmentul

O linie de stratificare cu pulbere are cinci etape, iar pigmentul trece prin toate ele.

Piața amestecul preliminar este o amestecare uscată de rășină, agent de întărire, umplutură, pigment și aditivi, amestecate împreună într-un amestecător de înaltă viteză. Nimic nu se topește încă. Această etapă are ca scop doar distribuirea uniformă a pigmentului în pulbere, iar acest lucru este surprinzător de ușor de realizat greșit, deoarece un pigment umezit de rășină se va dispersa ulterior, în timp ce un pigment care rămâne uscat și aglomerat nu se va dispersa.

Următorul pas este extruder , un șurub încălzit care topește amestecul și îl transformă într-o pastă vâscoasă. Aici are loc de fapt descompunerea pigmentului și umezirea acestuia. Materialul părăsește instalația sub formă de bandă caldă, este răcit pe o bandă transportoare sau pe un cilindru refrigerat, apoi este trimis la o moară care îl macină în pulbere cu dimensiunea dorită a particulelor.

Aplicarea se face electrostatic. Pulberea este încărcată electric, pulverizată spre o piesă legată la pământ și menținută acolo de sarcina electrică până când piesa intră în cuptor. În interiorul cuptorului, pulberea se topește, se netezește și rășina formează legături transversale, generând un strat dur. Ultimul pas este cura .

Fiecare dintre aceste etape poate modifica culoarea pe care o obțineți în final. Doar primele două sunt sub controlul direct al dumneavoastră în mod zilnic.

Extrudorul este locul unde se câștigă sau se pierde dispersia

Dacă un client se plânge de pete, dungi sau de o scădere a luciului, răspunsul se află aproape întotdeauna în extrudor, nu în sacul cu pigment.

Un extrudor trebuie să îndeplinească două sarcini simultan. Trebuie să disperseze pigmentul în topitură și trebuie să facă acest lucru fără a degrada rășina sau fără a accelera reacția de întărire înainte ca materialul să ajungă vreodată într-o piesă. Ambele sarcini sunt limitate de aceleași variabile: temperatura cilindrului, viteza șurubului, debitul de alimentare și timpul de ședere. Dacă măriți forța aplicată șurubului pentru a îmbunătăți dispersia, scădeți timpul de ședere; dacă îl încetiniți pentru a oferi pigmentului mai mult timp, riscați întărirea prematură a rășinii.

Oxidul de fier este abraziv. Este un praf mineral dur și, la încărcări mari, deteriorează mai repede șuruburile și cilindrii decât o pigment organică. O uzină care procesează cantități mari de oxid de fier trebuie să prevadă inspecții ale șuruburilor la intervale mai scurte decât sugerează programul producătorului original (OEM). Uzura modifică profilul de forfecare, iar un profil de forfecare modificat afectează dispersia, ceea ce se manifestă luni mai târziu sub forma unui lot care nu mai corespunde standardului păstrat.

Verificarea practică este o întindere (un strat subțire aplicat pe un panou pentru comparație vizuală) efectuată față de un standard păstrat, realizată din pulberea finită, nu din preamestec. Dacă întinderea evidențiază particule sub un microscop cu mărire redusă, extruderul nu și-a îndeplinit corect sarcina și niciun grad de inspecție a pigmentului nu va explica acest fenomen.

Temperatura de coacere restrânge opțiunile de culoare

Majoritatea sistemelor de pudră arhitecturală se întăresc la o temperatură de aproximativ 180 °C până la 200 °C, menținută timp de zece până la douăzeci de minute, în funcție de compoziția chimică. Acest interval este confortabil pentru roșu de oxid de fier (Fe2O3) și negru de oxid de fier (Fe3O4). Ambele sunt stabile mult peste temperatura de întărire.

Galbenul de oxid de fier (α-FeOOH, un oxid de fier hidratat) este un caz diferit. Conține apă în structura sa cristalină, iar căldura elimină această apă. Peste aproximativ 180 °C modificarea devine semnificativă și este ireversibilă. Pigmentul se schimbă spre o nuanță portocaliu-roșie, iar această schimbare este permanentă. Un strat de pudră galben care arăta corect în laborator poate ieși din cuptorul de producție vizibil mai cald decât panoul omologat, iar diferența va fi atribuită lotei de pigment, când de fapt profilul cuptorului a fost întotdeauna cauza.

Există două căi oneste de ieșire. Una este specificarea unui grad galben stabil la căldură, care costă mai mult și ar trebui să vină cu o temperatură și o durată specificate de furnizor, nu cu o afirmație vagă privind rezistența la căldură. Cealaltă este reducerea temperaturii de coacere și prelungirea duratei, ceea ce funcționează doar dacă sistemul de rășină o permite.

Acesta este, de asemenea, motivul pentru care nuanțele roșii și maro domină lucrările arhitecturale în pulbere. Ele nu sunt mai populare pentru că arhitecții le preferă. Sunt mai populare pentru că cuptorul nu iartă, iar aceste culori nu au probleme.

Luciu și DOI: costul încărcării suplimentare cu pigment

Opacitatea într-un strat de pudră provine din încărcarea cu pigment. Dacă un client dorește o culoare uniformă peste un suport strălucitor, încărcarea trebuie să fie suficient de mare pentru a acoperi ceea ce se află dedesubt.

O încărcare ridicată are un preț care depășește factura pentru pigment. Fiecare procent suplimentar de pigment înlocuiește rășina, iar rășina este ceea ce formează pelicula continuă care asigură luciul și DOI (netitatea imaginii, adică cât de clară pare o reflexie, nu cât de strălucitoare este). Dacă se mărește încărcarea, stratul de peliculă poate începe să pară plat, chiar dacă aparatul de măsurat luciul indică încă 30 de unități.

Există un al doilea efect care surprinde oamenii. Particulele de oxid de fier sunt dure și relativ grosolane comparativ cu un pigment organic. La încărcări ridicate și dispersie slabă, acestea stau în relief față de pelicula uscată și împrăștie lumina, ceea ce diminuează aspectul vizual fără a modifica culoarea măsurată. Panoul trece testul de verificare a culorii, dar eșuează la evaluarea vizuală.

Dacă o lucrare necesită atât o acoperire ridicată, cât și un DOI ridicat, răspunsul sincer este, de obicei, un strat de culoare mai subțire peste un grund, nu un singur strat mai gros. Această decizie aparține proiectării stratului de acoperire, nu specificației pigmentului.

Ce oferă oxidul de fier în exterior și ce nu oferă

Oxidul de fier are o rezistență excelentă la lumină. Nu se decolorează așa cum fac mulți pigmenți organici, iar acesta este motivul pentru care apare în lucrări arhitecturale exterioare, unde garanția se acordă pe ani de zile.

Ce nu face este să protejeze liantul. Lumina ultravioletă atacă rășina, iar pe măsură ce rășina se degradează, suprafața dezvoltă prafuire (un strat prăfos care se formează pe măsură ce liantul se degradează). Prăfozitatea face ca o acoperire să pară mai deschisă la culoare și mai mată, deși pigmentul de dedesubt rămâne neschimbat. La o culoare deschisă, efectul este subtil. La o culoare maro închis sau bronze, acesta este perceput ca o suprafață decolorată și prăfoasă și este raportat ca fiind o defecțiune de culoare.

Acoperirile arhitecturale din aluminiu sunt, de obicei, calificate în funcție de o specificație publicată de performanță, nu în funcție de fișa tehnică a furnizorului. AAMA 2604 și AAMA 2605 sunt cele două specificații care contează cel mai mult pe această piață și ambele stabilesc teste și cerințe de performanță pentru acoperirile organice aplicate pe extruziuni și panouri din aluminiu. Dacă clientul dumneavoastră citează una dintre aceste specificații, alegerea pigmentului trebuie făcută în funcție de testele de rezistență la intemperii prevăzute în specificație, nu în funcție de o afirmație generală privind rezistența la radiația UV.

Ce să includeți în comandă

Cele mai multe dispute legate de pigmenți în învelișurile pulverulente provin din comenzi de achiziție care specificau o culoare și nimic altceva. Acestea sunt elementele care merită notate.

Două dintre acestea merită separate. Potrivirea culorii sacului livrat și stabilitatea culorii în cuptorul dumneavoastră sunt afirmații diferite. Un furnizor poate fi perfect în limitele acceptabile pentru prima, dar totuși eșua la a doua, deoarece cuptorul face ceva ce nu este acoperit în fișa tehnică a pigmentului.

Unde greșesc uzinele

Trei greșeli apar din nou și din nou, iar niciuna dintre ele nu ține de calitatea pigmentului.

Prima constă în aprobarea unei culori pe baza unui panou de laborator pulverizat, apoi lansarea în producție pe o linie diferită, cu un cuptor diferit. Cuptorul de laborator și cel de producție nu au același profil termic, iar o nuanță de galben care a trecut testul în laborator poate eșua pe linia de producție.

A doua constă în rezolvarea unei probleme de culoare prin schimbarea furnizorului de pigmenți. Dacă standardul păstrat nu a fost niciodată etanșat, nu există nimic cu ce să se compare, astfel încât noul furnizor este măsurat în raport cu o amintire, iar dezbaterea începe din nou.

Al treilea este acceptarea unui certificat de analiză ca dovadă a dispersiei. Certificatul descrie pulberea care a părăsit uzina de pigmenți. Nu conține nicio informație despre ceea ce a făcut extrudorul dumneavoastră cu aceasta.

Niciuna dintre aceste măsuri nu necesită echipamente noi. Este necesară o normă etalon etanșată, o limită scrisă pentru ΔE, un test de coacere care folosește cuptorul real și o verificare prin aplicare (drawdown) pentru fiecare lot. O uzină care aplică aceste patru măsuri are foarte rar dispute legate de culoare care să dureze mai mult de o zi.

DESPRE FURNIZOR

Hebei Tianhuibao Technology Co., Ltd. produce pigmenți de oxid de fier de 26 de ani, cu o capacitate anuală de producție de 50.000 de tone și livrează clienți din peste 150 de țări și regiuni. Gama acoperă Serie de oxizi de fier roșu (inclusiv calitățile 110, 130 și 190, precum și variantele nano, ultrafine, ușor dispersabile și rezistente la acizi și alcalii), Seria de oxizi de fier galben (calitățile 313 și 920), negru și serii maron, cu potrivire directă la fabrică a culorilor, ajustare a dimensiunii particulelor și personalizare a ambalajelor prin Servicii personalizate . Certificările deținute includ REACH, RoHS, CE și ISO. Produsele din stoc sunt expediate în 3–5 zile lucrătoare; produsele personalizate, în 7–15 zile lucrătoare. Comanda minimă este de 1 tonă (1.000 kg). Datele privind culoarea, inclusiv ΔE față de un standard păstrat, sunt disponibile la cerere, iar recomandările privind temperatura de coacere sunt furnizate pe fiecare tip de produs, nu ca o afirmație generală.

Dacă evaluați un pigment pentru o linie de acoperire cu pulbere, trimiteți-ne programul de coacere, sistemul de rășină, valoarea de luciu dorită și culoarea pe care trebuie să o obțineți. Vă vom indica care marcă se încadrează în această gamă și care nu, iar apoi vă vom trimite o mostră comparabilă cu standardul vostru păstrat.

Contact: [email protected] / +86-13400211655.