Doğru Dispersiyon Katkısı ile Formül Maliyetinin Düşürülmesi
Herhangi bir mürekkep ya da kaplama formülasyonu için karıştırıcı/öğütücü aşamasında dispersantın rolü; dağılan pigmentin veya parçacığın performansını optimize ederken, parçacıkların dağılma gelişimine, parçacık boyutunun azaltılmasına ve stabilizasyonuna katkı sağladığı için çok önemlidir. Bu nedenle, doğru dispersant seçimi formülasyonun genel maliyetini düşürmeye yardımcı olabilir.
Uygun bir dispersantın kullanılması, dağılmış olan parçacığın reoloji ve renk şiddeti (pigmentler için) gibi birçok özelliğini iyileştirebilir ve bu da aynı standart (STD) renge ulaşmak için daha az pigment gereksinimi sağlayabilir. Genellikle pigmentler toplam formül maliyetinde önemli bir unsur olduğundan, pigment miktarının azaltılması genel formülasyon maliyetini de azaltacaktır. Etkili bir dispersant, pigment yüzeyine adsorbe olacak ve Van der Waals çekim kuvvetinin azalmasını sağlarak daha iyi reoloji ve düşük viskozite sonuçları oluşturacaktır. Doğru dispersiyonu seçmek, pigment ile kullanılacak optimum dispersiyon miktarını elde etmek için daha az dispersiyon kullanımını sağlayabilir. Aşağıdaki şekil, karıştırma/öğütme sırasında topaklanmayı en aza indirmek için doğru miktarda dağıtıcı kullanıldığında viskozitenin nasıl en düşük olduğunu göstermektedir.
Şekil 1. Doğru dispersant kullanımı ile ortaya çıkan dispersant konsantrasyonu ve millbase viskosite grafiği
Aşağıdaki diyagramda, daha homojen bir parçacık boyutu dağılımı ve dispersiyon stabilitesine bağlı renklendiricilik, saydamlık, opaklık, parlaklık, pus ve flokülasyon gibi pigmentten çeşitli özellikler gösterilmektedir. Millbase viskozitesi en aza indirildiğinde, bu özellikler en üst düzeye çıkar. Tüm bu neticeler, son mürekkep veya kaplama özelliklerini iyileştirmeye katkıda bulunmaktadır.
Şekil 2. Homojen bir parçacık boyutu dağılımı ve dispersiyon stabilitesine bağlı özellikler
Bu netice aynı zamanda formülü hazırlayan kişilere öğütücüde pigment konsantrasyonun artırmaya imkan tanımaktadır. Bu da verimliliği ve üretkenliği artıracaktır. Optimize edilen dispersiyon formülde maliyet azalmasını sağlayabilir ve sonuçları çok şaşırtıcı olabilir. Aşağıdaki örnekte, organik bir pigmentin (PB15:3) konsantrasyonunun ilk STD’den %13’ten %25’e yükseltilmesi, aynı %100 formülde %92 pigment konsantrasyonu artışı elde edilmiştir.
| STD | SUG PB15:3 | |
| Sırayla ve karıştırarak ekleyin. 15 dakika boyunca düşük hızda karıştırın | ||
| Solvent | 41.15 | 56.00 |
| Laropal A81 Reçine Çözeltisi | 40.00 | 10.00 |
| STD Dispersiyonu | 5.85 | |
| Solsperse™ M388 (%50 Aktif) | 8.00 | |
| Solsperse™ 5000S (%100 Aktif) | ||
| Karıştırma sırasında ekleyin. 60 dakika boyunca düşük hızda karıştırın | ||
| PB 15:3 | 13.00 | 25.00 |
| Öğütme | ||
| Toplam | 100.00 | 100.00 |
Öğütüldükten ve pigment içeriğini aynı %13’e ayarladıktan sonra, elde edilen sonuçlar:
| STD | SUG PB15:3 | |
| Millbase Viskozitesi (KU) | 96 | 52 |
| Öğütme İnceliği (Hegman) | 7.0 | >7.5 |
| Flokülasyon (1=Kötü, 5=Mükemmel) Mikroskopi (400X Amplication) | 3 | 5 |
| Renk Şiddeti | 100.00 | 141.12 |
| DL | 0.00 | -3.53 |
| Da | 0.00 | -0.03 |
| Db | 0.00 | -2.30 |
Renk şiddeti %41’den fazla iyileştirilmiş ve renk mavi sütunda görüldüğü üzere (Db < 0) çok daha doygun hale getirilmiştir, bu da çok daha temiz bir renk sağlamaktadır
Bu durumda maliyetin ve formüllerin karşılaştırılması yapıldığında; pigment yüzdesi ayarladıktan sonra (%25’ten %13’e düşürülmesi) reçine ve solvent ile renk şiddetinin artışı (+%41) şeklindedir. Genel sonuç optimize formülasyonda %16 maliyet düşüşü şeklinde olmuştur. Bu karşılaştırma, ekipmanının daha iyi kullanılması ve verimlilik artışı yoluyla müşterinin üretimindeki belirgin tasarruflarını dikkate almamaktadır.
Belirli uygulamalar ve formülasyon ihtiyaçları için tasarlanmış güçlü Solsperse™ Hiperdispersant portföyü ile Lubrizol, performansı optimize edebilecek ve toplam formülasyon maliyetlerini azaltabilecek etkili bir dispersiyonu entegre etmek için sizlerle iş birliği yapmaya hazırdır.