Olles töötanud värvi- ja katetehastes üle 25 aasta, olen näinud, kuidas vaht muudab selle, mis oleks pidanud olema lihtne tootmistsükkel, pikaks päevaks, mis on täis defekte ja ümbertegemist. Ei ole oluline, kui hea on pigmendi dispersioon või vaikusüsteem – kui püsiv vaht jõuab valmis värvini, on tulemuseks pisikesi auke, kraatreid, halb voolavus ja rahulolematud kliendid. Vahutamisvastased lisandid on lisandid, mis ennetavad vaikselt enamikku neist probleemidest, kuid ainult siis, kui valite õige tüübi ja kasutate seda õigesti.
Vahutamine tekib siis, kui vedelikku segatakse suure lõikekõrgusega segamisel, pumpamisel või täitmisel segatakse sisse õhku ning mullid stabiliseeritakse samade pindaktiivsete ainete ja dispersantidega, mis on vajalikud koostise jaoks. Veepõhistes süsteemides on probleem tavaliselt tõsisem, kuna pindaktiivsete ainete kontsentratsioon on kõrgem. Hea vahtuvastane aine toimib tänu väga madalale pindpingele, mistõttu see levib kiiresti mullide pinnale, tõrjub stabiliseeriva kile kõrvale ning põhjustab mulliseina õhenemise ja lõhkemise. Paljud kaasaegsed tooted sisaldavad ka väikeseid hüdrofoobseid osakesi, mis aitavad kilet seestpoolt läbi torkida.
On kolm peamist tooteperekonda, mille poole ma regulaarselt pöördun. Mineraalõlipõhised vahutamisvastased ained on tõhusad ja kulutõhusad, eriti tööstus- ja hoolduskatete puhul. Silikoonipõhised tooted, tavaliselt modifitseeritud polüdimetüülsiloksaanid, tagavad kiire vahutamise peatamise väga väikeste annuste juures ning neid kasutatakse laialdaselt arhitektuurivärvides ja kõrgläikega veepõhistes värvides. Polümeeripõhised või silikoonivabad tooted on muutunud populaarsemaks valdkondades, kus regulatiivsed nõuded või ühilduvusprobleemid välistavad traditsiooniliste silikoonide kasutamise.
Mäletan siiani mõned aastad tagasi läbi viidud veepõhise akrüülist tööstusliku emaili projekti, mis näitas tegelikke erinevusi. Me hajutasime TiO₂ ja orgaanilisi pigmente 32 % PVC-s akrüüldispersioonis. Ilma vahutamisvastase lisandita vahutas millbase tugevalt. Pärast kümne minuti pikkust kiirhajutamist 250 ml mõõtekolvis jõudis vahtu kõrgus 175 mm-ni ja püsis seal. Valmis värv näitas proovivärvimisel keskmiselt 14 pisiauku 10 cm² kohta, läige 60° nurga all oli vaid 64 ühikut ning pihustatud paneelidel olid nähtavad kraatrid.
Seejärel katsetasime sama baasvalemit, millele lisati kolm erinevat vahutamisvastast ainet koguses 0,3 % aktiivainet mahalaadimisetapis:
- Tavaline mineraalõli-pinnavahtuvastane aine vähendas vahtu kõrguseks 70 mm. Pisikeste aukude arv vähenes umbes 5-ni 10 cm² kohta, kuid kuivanud kihil oli kerge hägusus ja läige ulatus vaid 71 ühikuni. Pärast kahe nädala pikkust hoidmist 50 °C juures täheldasime pindmist eraldumist.
- Tavaline silikoonemulsioon vähendas vahtu 18 mm-ni ja kõrvaldas pisiaukud nii pealekantud kui ka pihustatud paneelidel. Läige paranes 82 ühikuni. Ladustamisstabiilsus oli hea, kuigi märkasime libisemise kerget suurenemist, mis põhjustas hiljem väikeseid probleeme, kui klient soovis pinda uuesti katta.
- Polüeetriga modifitseeritud silikooniga saavutati vahtu kõrgus 15 mm, puudusid pisiaukud ning saavutati kõrgeim läige – 86 ühikut. Samuti näitas see parimat pikaajalist stabiilsust – toatemperatuuril 30 päeva möödudes ei esinenud eraldumist ega viskoossuse muutust. Ainus kompromiss oli pinna libisemise väike suurenemine, mida suutsime kompenseerida, vähendades annust 0,25 %-ni.
Muudetud silikooniversioonist sai selle tootesarja standard, kuna see tagas kõige puhtama kile ilma uusi defekte tekitamata. Jagasime lisandi kaheks – poole lisasime jahvatamisel ja poole lahjendamisel –, mis andis veidi parema püsivuse kui kogu koguse korraga lisamine.
See katse kinnitas õppetunde, mida olen näinud kordumas paljudes tehastes. Silikoonide puhul on annus kriitilise tähtsusega; tavaliselt piisab 0,1–0,4 %-st. Palju suurema koguse kasutamine tekitab sageli „kalasilmaefekti“ või kraatreid, eriti kõrgläikega või uuesti pealekantavates süsteemides. Ka lisamise koht on oluline. Kogu annuse lisamine juba peenestamisel võib mõnikord hiljem lõikamisjõu tõttu efektiivsust vähendada. Ühilduvustestid tegelikul alusmaterjalil ja täieliku koostisega on hädavajalikud – toode, mis ühes akrüülis töötab ideaalselt, võib teises tekitada tõsiseid kraatreid, kui seal on teatud niisutusaineid.
Kogemuste põhjal võtavad need tehased, kus on kõige vähem vahtuprobleeme, vahtuvastase aine valikut tõsiselt kui olulist osa koostise väljatöötamisest, mitte kui midagi, mille peale mõeldakse alles tagantjärele. Nad viivad läbi nõuetekohased võrdluskatsed, mõõdavad vahtu nii kohe kui ka 24 tunni möödudes, kontrollivad kuivanud kihi seisundit hea valgustuse juures ning veenduvad alati säilivusomadustes ja uuesti pealekandmise omadustes. Samuti peavad nad arvestust selle kohta, millised tooteliigid sobivad kõige paremini nende konkreetsete pigmendi- ja vaigu kombinatsioonidega.
Ükski vahtuvastane aine ei lahenda kõiki probleeme. Mineraalõli tüüpi vahutamisvastased ained võivad põhjustada läbipaistvate lakikihide hägustumist. Mõned silikoonid mõjutavad kihtidevahelist haardumist. Polümeeripõhised tooted vajavad mõnikord suuremaid annuseid. Tõeline oskus seisneb selles, et leida õige keemiline koostis, mis sobib vahutamise allika, pealekandmismeetodi ja lõpliku kile nõuetega, ning seejärel kinnitada valik praktiliste katsetustega, mitte tuginedes ainult andmelehtedele.
Kui õiget vahtuvastast ainet kasutatakse õiges koguses ja lisatakse õigel etapil, ei märka enamik inimesi isegi, et see seal oli. Tootmine kulgeb sujuvamalt, defektide arv väheneb ja valmis kattekiht näeb välja just nii, nagu peab. Just see märkamatu usaldusväärsus on põhjus, miks ma pärast kõiki neid aastaid pean vahtuvastase aine valikut endiselt üheks kõige mõjukamaks otsuseks igas koostises.