بعد أكثر من خمسة وعشرين عامًا من العمل في مصانع الطلاء والطلاءات، رأيت الرغوة تحول ما كان ينبغي أن يكون عملية إنتاج مباشرة إلى يوم طويل من الرفض وإعادة العمل. لا يهم مدى جودة تشتت الصبغة أو نظام الراتنج - إذا كانت الرغوة المستمرة تنتقل إلى الطلاء النهائي، فسينتهي بك الأمر بثقوب وحفر وسوء التدفق وعملاء غير سعداء. مزيل الرغوة هي المواد المضافة التي تمنع بهدوء معظم هذه المشاكل، ولكن فقط عندما تختار النوع المناسب وتستخدمه بشكل صحيح.
تتشكل الرغوة عندما يتم دمج الهواء في السائل أثناء الخلط عالي القص أو الضخ أو الملء، ويتم تثبيت الفقاعات بواسطة نفس المواد الخافضة للتوتر السطحي والمشتتات اللازمة للتركيبة. في الأنظمة المنقولة بالماء، عادةً ما تكون المشكلة أسوأ بسبب ارتفاع مستويات المواد الخافضة للتوتر السطحي. يعمل مزيل الرغوة الجيد من خلال وجود توتر سطحي منخفض للغاية بحيث ينتشر بسرعة عبر سطح الفقاعة، ويزيح طبقة التثبيت، ويتسبب في ترقق جدار الفقاعة وانفجارها. كما تحتوي العديد من المنتجات الحديثة أيضًا على جزيئات صغيرة كارهة للماء تساعد على اختراق الطبقة الخافضة للتوتر السطحي من الداخل.
هناك ثلاث عائلات رئيسية ألجأ إليها بانتظام. مزيلات الرغوة القائمة على الزيوت المعدنية قوية وفعالة من حيث التكلفة، خاصة في الطلاءات الصناعية وطلاءات الصيانة. تعطي المنتجات القائمة على السيليكون، وعادةً ما تكون بولي ثنائي ميثيل السيلوكسانات المعدلة، سرعة في التخلص من الرغوة بجرعات منخفضة للغاية وتستخدم على نطاق واسع في الدهانات المعمارية والطلاءات المنقولة بالماء شديدة اللمعان. وقد أصبحت الخيارات القائمة على البوليمر أو الخالية من السيليكون أكثر شيوعًا حيثما استبعدت المخاوف التنظيمية أو التوافقية السيليكونات التقليدية.
ما زلت أتذكر مشروع مينا صناعي أكريليكي أكريليكي منقول بالماء قبل بضع سنوات أظهر الاختلافات الحقيقية. كنا نشتت TiO₂ والأصباغ العضوية عند 32 % PVC في مشتت أكريليك. وبدون أي مزيل للرغوة كانت رغوة قاعدة الطلاء سيئة. بعد عشر دقائق من التشتت عالي السرعة في أسطوانة متدرجة سعة 250 مل، وصل ارتفاع الرغوة إلى 175 مم وظل عند هذا الحد. أظهر الطلاء النهائي متوسط 14 ثقبًا في كل 10 سم² عند السحب، وكان اللمعان عند 60 درجة 64 وحدة فقط، وكانت الألواح المرشوشة تحتوي على حفر مرئية.
ثم قمنا بعد ذلك بتشغيل الصيغة الأساسية المتطابقة مع إضافة ثلاثة مزيلات رغاوي مختلفة عند 0.3 % نشطة خلال مرحلة التهدئة:
- أدى مزيل الرغوة بالزيت المعدني القياسي إلى خفض ارتفاع الرغوة إلى 70 مم. وانخفضت الثقوب إلى حوالي 5 ثقوب لكل 10 سم²، لكن الغشاء المجفف كان به ضباب طفيف ووصل اللمعان إلى 71 وحدة فقط. بعد أسبوعين عند درجة حرارة 50 درجة مئوية، لاحظنا انفصالاً طفيفاً في السطح.
- قلل مستحلب السيليكون التقليدي من ارتفاع الرغوة إلى 18 مم وتخلص من الثقوب في كل من الألواح المسحوبة والمرشوشة. تحسن اللمعان إلى 82 وحدة. كان ثبات التخزين جيدًا، على الرغم من أننا لاحظنا زيادة طفيفة في الانزلاق تسببت لاحقًا في حدوث مشكلات بسيطة عندما أراد العميل إعادة الطلاء.
- أعطى السيليكون المعدل بالبولي إيثر ارتفاعًا للرغوة يبلغ 15 مم، وعدم وجود ثقوب في الرغوة، وأعلى لمعان عند 86 وحدة. كما أظهر أيضًا أفضل ثبات على المدى الطويل - لم يحدث أي انفصال أو انحراف في اللزوجة بعد 30 يومًا في درجة حرارة الغرفة. كانت المفاضلة الوحيدة هي الزيادة الطفيفة في انزلاق السطح، وهو ما تمكنا من التعامل معه من خلال تعديل الجرعة إلى 0.25 %.
أصبحت نسخة السيليكون المعدلة هي معيارنا القياسي لهذا الخط لأنها تقدم أنظف طبقة دون إحداث عيوب جديدة. قمنا بتقسيم الإضافة - نصفها في الطحن والنصف الآخر في التثبيط - مما أعطى ثباتًا أفضل قليلاً من إضافة كل شيء مرة واحدة.
عززت تلك التجربة الدروس التي رأيتها تتكرر في العديد من النباتات. الجرعة أمر بالغ الأهمية مع السيليكون؛ عادةً ما تكون 0.1-0.4 % كافية. فغالبًا ما يؤدي استخدام جرعة أعلى من ذلك بكثير إلى ظهور عيون السمك أو الحفر، خاصةً في الأنظمة شديدة اللمعان أو الأنظمة القابلة لإعادة الطلاء. نقطة الإضافة مهمة أيضًا. يمكن أن يؤدي وضع الجرعة الكاملة في الطحن في بعض الأحيان إلى تقليل الفعالية لاحقًا بسبب القص. إن اختبار التوافق على الركيزة الفعلية ومع التركيبة الكاملة أمر غير قابل للتفاوض - فالمنتج الذي يعمل بشكل مثالي في أحد أنواع الأكريليك يمكن أن ينهار بشكل سيء في نوع آخر من الأكريليك عند وجود عوامل ترطيب معينة.
من خلال التجربة، فإن المصانع التي لديها أقل عدد من مشاكل الرغوة تتعامل مع اختيار مزيل الرغوة على أنه عمل جاد في التركيب وليس مجرد فكرة لاحقة. فهم يجرون تجارب مقارنة مناسبة، ويقيسون ارتفاع الرغوة على الفور وبعد مرور 24 ساعة، ويفحصون الطبقة المجففة تحت إضاءة جيدة، ويتحققون دائمًا من ثبات التخزين وأداء إعادة الطلاء. كما أنهم يحتفظون بسجلات للدرجات التي تحقق أفضل أداء مع تركيبات الأصباغ والراتنجات الخاصة بهم.
لا يوجد مزيل رغاوي واحد يحل كل المشاكل. يمكن أن تتسبب أنواع الزيوت المعدنية في حدوث ضباب في الطلاء الشفاف. بعض السيليكونات تؤثر على التصاق الطلاء البيني. تحتاج المنتجات القائمة على البوليمر في بعض الأحيان إلى جرعات أعلى. تكمن المهارة الحقيقية في مطابقة الكيمياء مع مصدر الرغوة وطريقة الاستخدام ومتطلبات الطبقة النهائية، ثم تأكيد الاختيار بالاختبار العملي بدلاً من الاعتماد على أوراق البيانات وحدها.
عند استخدام مزيل الرغوة المناسب بالمستوى الصحيح وإضافته في المرحلة الصحيحة، لا يلاحظ معظم الناس وجوده أبدًا. يسير الإنتاج بسلاسة أكبر، وتنخفض حالات الرفض، ويبدو الطلاء النهائي بالطريقة التي كان من المفترض أن يكون عليها. هذه الموثوقية الهادئة هي السبب في أنني بعد كل هذه السنوات، ما زلت أعتبر اختيار مزيل الرغوة أحد أعلى القرارات ذات الفائدة القصوى في أي تركيبة.