Islatıcılar ve Dispersiyon Geometrisi
Boya, esas itibarıyla bağlayıcı, solvent, pigmentten oluşan bir dispersiyon sistemidir. Mobilya imalatında ahşabı korumak amaçlı ve dekoratif bir görüntü kazandırmak için kullanılan boyanın ana komponentleri bağlayıcı, pigment, solvent olmakla beraber diğer yardımcı malzemeler karışımıdır.
Bağlayıcı kısmı; reçineden oluşur. Boyaya renk veren organik ve inorganik pigmentler ve dolgular da karışım da oldukça önemlidir. Bağlayıcı, pigment ve katkılar (yardımcı maddeler) sistemde uçucu olmayan kısımdır. Uçucu olan kısım ise; solventtir.
Islatıcılar (yardımcı malzemeler) boyaya; bağlayıcı, pigment ve solventle birlikte çok az miktarda ilave edilerek imalat sırasında, depolamada, boya uygulamasında ve boya film karakterinin iyileştirilmesinde çok önemli etkiler göstermektedir.
Katkılar boyanın teknik özelliklerini değiştirmekle kalmayıp pigmentlerin verimini arttırıcı özellikleri de vardır.
İyi bir ıslatıcı ve dispersiyon ajanından beklenen özellikler:
• Pigment ıslatma özelliği iyi olmalı,
• Pigment partiküllerinin öğütülmesine yardımcı olmalı,
• Pigment partiküllerin stabilizasyonunu sağlamalı,
• Renk dayanımı sağlamalı,
• Viskozite düşürmeli,
• Depolama dayanıklılığı
• Sistem ile uyumluluğudur.
Islatıcı ajanları, toz malzemelerden önce ilave edilmelidir.
Bu ajanlar partikül yüzeyine adsorplanır ve partiküllerin
etrafındaki hava yerini sıvıya bırakır.
Islatma ve Dispersiyon Prosesi
Dispersiyon prosesi toplu halde bulunan partiküllerin mekanik olarak dağıtılması, tanecik boyutunda sıvı sistemde homojen olarak yayılmasıdır. Titanyum dioksit gibi inorganik pigmentler sistemde mekanik bıçakla güzel bir şekilde disperse olurken, organik pigmentler daha zor disperse olmaktadır.
Islatma ve dispersiyon ajanları yeni bir partikül yüzeyi oluşturarak iyi bir dispersiyon prosesine olanak sağlarken, dispersiyon zamanını da kısaltmaktadırlar. Islatıcı miktarı optimum ayarlanmalıdır.
Islatıcı miktarı az kullanılırsa düşük verim elde edilir ve istenilen ezim değerine ulaşılamaz. Dispersiyon süresinin artması sonucu maliyet artar. Fazla miktarda ıslatıcı ajanı kullanılırsa da çökme meydana gelir.
İdeal bir pigment stabilizasyonu için en önemli nokta, ıslatıcı ve dispersiyon ajanlarının pigment yüzeyine adsorblanmasıdır. Bu proseste mümkün olası ara etkileşimler; iyonik bağlanma, dipol etkileşimi ve hidrojen bağlanmasıdır.
Buna göre stabilizasyon çeşitleri şunlardır;
1. Elektrostatik stabilizasyon,
2. Sterik stabilizasyon,
3. Elektrosterik stabilizasyon.
Solvent bazlı sistemler de genellikle sterik stabilizasyon
kullanılır. Sterik stabilizasyonda ıslatıcı ajanın hidrofilik kısmı
pigment yüzeyinde adsorplanır. Pigment yüzeyi bu şekilde
sarılarak çökmeye karşı stabil olur.
Islatıcı ve dispersiyon ajanları çökmemeyi veya kontrollü çökmeyi (Yumuşak Çökme) sağlamalıdır.
Dispersiyon Geometrisi
Dispersiyon prosesinde uyulması gereken bir geometri vardır. Bu geometri dispersiyonda kullanılacak bıçağın çapına (a) endekslidir.
Dispersiyon yapılacak olan kabın çapı (2a), dispersiyon bıçağının çapının maksimum iki katı olmalıdır. Dispersiyon prosesi sırasında, dispersiyon bıçağı zeminden ½ a yüksekliğinde olmalıdır.
Dispers edilecek karışımın dispersiyon kabının içindeki yüksekliği, dispersiyon bıçağının maksimum 4 katı olabilir fakat 2 kat yüksekliği tercih etmek gerekir ve optimum netice bu yükseklikte alınır.
Pigmentlerin Özellikleri
Pigmentlerin partikül boyutu ve şekli direkt yüzey alanını belirler. Pigment partikül boyutu transparanlık ve örtücülüğü
belirler, aynı zamanda pigment partikül boyutu küçüldükçe yapışma artar. Pigmentlerin çok iyi ıslanması renk dayanımını sağlar
