پس از بیش از بیست و پنج سال کار در کارخانههای رنگ و پوشش، دیدهام که کف چگونه یک فرآیند تولید ساده را به یک روز طولانی از رد و بازسازی تبدیل میکند. فرقی نمیکند پراکندگی رنگدانه یا سیستم رزین چقدر خوب باشد — اگر کف پایدار تا رنگ نهایی ادامه پیدا کند، در نهایت با سوراخهای سوزنی، گودالها، جریان نامناسب و مشتریان ناراضی مواجه میشوید. ضدرفعیها افزودنیهایی هستند که بهطور بیصدا بیشتر این مشکلات را جلوگیری میکنند، اما تنها زمانی که نوع مناسب را انتخاب کرده و بهدرستی از آن استفاده کنید.
کف زمانی تشکیل میشود که هوا در حین اختلاط با برش بالا، پمپاژ یا پر کردن به مایع وارد شود و حبابها توسط همان سورفکتانتها و پراکنده کنندههایی که برای فرمولاسیون لازم هستند، پایدار میشوند. در سیستمهای پایه آبی این مشکل معمولاً به دلیل سطح بالاتر سورفکتانتها وخیمتر است. یک عامل ضدکفکنندهٔ خوب با داشتن کشش سطحی بسیار کم عمل میکند، بنابراین بهسرعت روی سطح حباب پخش شده، فیلم تثبیتکننده را جابهجا میکند و باعث نازک شدن و ترکیدن دیوارهٔ حباب میشود. بسیاری از محصولات مدرن همچنین حاوی ذرات کوچک هیدروفوبیک هستند که از داخل به سوراخ کردن فیلم کمک میکنند.
سه خانواده اصلی هستند که من بهطور منظم به آنها مراجعه میکنم. ضدافزیرهای پایه روغن معدنی مقاوم و مقرونبهصرفه هستند، بهویژه در پوششهای صنعتی و نگهداری. محصولات پایه سیلیکون، معمولاً پلیدیمتیلسیلوکسانهای اصلاحشده، با دوزهای بسیار کم کاهش سریع ایجاد میکنند و در رنگهای معماری و آبپوش با جلای بالا بهطور گسترده استفاده میشوند. گزینههای مبتنی بر پلیمر یا بدون سیلیکون در مواردی که ملاحظات قانونی یا سازگاری، سیلیکونهای سنتی را منتفی میکنند، محبوبتر شدهاند.
من هنوز پروژهٔ چند سال پیشِ پوشش صنعتی اکریلیک پایهٔ آبی را به یاد دارم که تفاوتهای واقعی را نشان داد. ما در حال پراکندن TiO₂ و رنگدانههای آلی در یک دیسپرسیون اکریلیک با ۳۲ ۱TP3T PVC بودیم. بدون هیچ عامل ضدکفکنندهای، میلبیس بهشدت کف کرد. پس از ده دقیقه پراکندن با سرعت بالا در یک سیلندر مدرج ۲۵۰ میلیلیتری، ارتفاع کف به ۱۷۵ میلیمتر رسید و ثابت ماند. رنگ نهایی در نمونههای کششی بهطور متوسط ۱۴ سوراخ سوزنی در هر ۱۰ سانتیمتر مربع نشان داد، براقیت در زاویه ۶۰ درجه تنها ۶۴ واحد بود و پنلهای اسپریشده دارای گودالهای قابل مشاهده بودند.
سپس همان فرمول پایه را با افزودن سه نوع دفومر مختلف با ۰.۳ ۱TP3T ماده فعال در مرحله رهاسازی اجرا کردیم:
- یک ضدافوم استاندارد روغن معدنی ارتفاع کف را به ۷۰ میلیمتر کاهش داد. تعداد سوراخهای ریز به حدود ۵ عدد در هر ۱۰ سانتیمتر مربع رسید، اما فیلم خشکشده کمی کدر بود و درخشش تنها به ۷۱ واحد رسید. پس از دو هفته در دمای ۵۰ درجه سانتیگراد، جدایی جزئی سطحی مشاهده شد.
- یک امولسیون سیلیکونی متعارف ارتفاع کف را به ۱۸ میلیمتر کاهش داد و سوراخهای ریز را در هر دو نمونهٔ دراودان و پنلهای اسپریشده از بین برد. درخشش به ۸۲ واحد افزایش یافت. پایداری نگهداری خوب بود، اگرچه ما افزایش جزئی لغزندگی را مشاهده کردیم که بعداً هنگام درخواست مشتری برای پوشش مجدد، مشکلات جزئی ایجاد کرد.
- یک سیلیکون اصلاحشده با پلیاتر ارتفاع کف ۱۵ میلیمتر، عدم وجود سوراخهای ریز و بالاترین درخشش با ۸۶ واحد را فراهم کرد. همچنین بهترین پایداری بلندمدت را نشان داد — بدون جداسازی یا تغییر ویسکوزیته پس از ۳۰ روز در دمای اتاق. تنها امتیاز منفی، افزایش جزئی در لغزندگی سطحی بود که با کاهش دوز به ۰.۲۵ % آن را مدیریت کردیم.
نسخهٔ سیلیکونی اصلاحشده بهعنوان استاندارد آن خط تولید ما انتخاب شد، زیرا تمیزترین فیلم را بدون ایجاد نقصهای جدید ارائه میداد. ما افزودنی را تقسیم کردیم — نیمی در مرحلهٔ آسیاب و نیمی در مرحلهٔ رقیقسازی — که پایداری اندکی بهتر نسبت به افزودن همهٔ آن بهصورت یکجا فراهم میکرد.
آن آزمایش درسهایی را که در بسیاری از کارخانهها بارها دیدهام، تقویت کرد. دوز سیلیکونها حیاتی است؛ معمولاً 0.1–0.4 % کافی است. افزایش بیش از حد اغلب باعث ایجاد چشمماهی یا حفره میشود، بهویژه در سیستمهای براق یا قابل پوشش مجدد. نقطه افزودن نیز اهمیت دارد. قرار دادن تمام دوز در آسیاب گاهی ممکن است بهخاطر برش، اثربخشی را در مراحل بعدی کاهش دهد. آزمون سازگاری روی بستر واقعی و با فرمولاسیون کامل غیرقابلچانهزنی است — محصولی که در یک اکریلیک بهخوبی کار میکند، در اکریلیک دیگری با حضور برخی عوامل ترکنندگی ممکن است بهشدت دچار فرورفتگی شود.
از تجربه، کارخانههایی که کمترین مشکلات کف را دارند، انتخاب ضدکفکننده را بهعنوان یک کار فرمولاسیون جدی در نظر میگیرند، نه یک فکر ثانویه. آنها آزمایشهای مقایسهای مناسب را انجام میدهند، ارتفاع کف را هم بلافاصله و هم پس از ۲۴ ساعت اندازهگیری میکنند، فیلم خشکشده را زیر نور مناسب بررسی میکنند و همواره پایداری نگهداری و عملکرد پوشش مجدد را تأیید میکنند. آنها همچنین سوابقی از بهترین عملکرد گریدها با ترکیب رنگدانه و رزین خاص خود نگه میدارند.
هیچ ضدافومی به تنهایی همه مشکلات را حل نمیکند. انواع روغن معدنی میتوانند باعث ایجاد تارگی در پوششهای شفاف شوند. برخی سیلیکونها بر چسبندگی بین لایهها تأثیر میگذارند. محصولات مبتنی بر پلیمر گاهی به دوز بالاتری نیاز دارند. مهارت واقعی در تطبیق شیمی با منبع کف، روش کاربرد و الزامات نهایی فیلم است و سپس تأیید انتخاب با آزمونهای عملی بهجای اتکا صرف به برگههای داده.
وقتی دفیومر مناسب در سطح مناسب و در مرحله مناسب اضافه شود، اکثر افراد حتی متوجه حضور آن نمیشوند. تولید روانتر پیش میرود، ضایعات کاهش مییابد و پوشش نهایی همانطور که باید به نظر میرسد. این قابلیت اطمینان بیصدا دلیلش این است که پس از این همه سال، هنوز انتخاب دفومر را یکی از مهمترین تصمیمها در هر فرمولاسیون میدانم.