Появление металликов нового поколения

   Среди порошковых красок большую часть занимают  т.н. металлики. Способности пигментов, содержащих тот или иной металл, придавать спецэффекты покрытию, всегда обуславливали желание химиков добавить их в краску. 

   В качестве декоративных пигментов применяются пигменты, способные к листованию, и нелистующиеся пигменты, их еще называют всплывающими и невсплывающими. Во всплывающих металликах в процессе производства достигается высокое поверхностное натяжение пленки. За счет этого пигмент оказывается на поверхности, и его плоские частицы ориентируются параллельно подложке. Это дает равномерный серебристый блеск и эффект хромирования изделия.

В качестве невсплывающих пигментов применяются алюминиевые пигменты, пластиковые блестящие пластинки, пигменты на основе слюды, голографические пигменты и пигменты с флип-флоп эффектом. В невсплывающей краске поверхностное натяжение не столь значительно, и пигмент в процессе окраски равномерно распределяется и удерживается в нанесенном покрытии.

  И сегодня на рынке представлено большое количество не только цветовых оттенков покрытий, но и разнообразие структур поверхности: от матовых муаров до зеркального эффекта хрома.

   Особенностью производства таких красок является отличие пигмента по плотности и твёрдости от основного материала порошковой краски – органических смол. Существует три технологии производства порошковых красок с металлическим эффектом:  сухое смешение и бондирование.

   При производстве порошковых металликов методом сухого смешения пигменты для получения специальных эффектов добавляются к уже готовой порошковой краске и смешиваются в миксере. При этом структура пигментов остается неизменной, что позволяет достичь великолепного декоративного металлического эффекта в покрытии. Кроме того, сохранение структуры пигмента в готовой краске позволяет использовать крупные металлические пигменты для создания эффекта крупных искр. Это самый экономичный и наиболее распространенный способ производства порошковых металликов. Порошковые металлики, полученные методом сухого смешения, имеют самую низкую себестоимость (цена таких красок редко отличается от обычных красок более чем на 20%); при этом они позволяют получить множество ярких металлических эффектов покрытия, часто не достижимых при других способах производства. Вместе с тем использование таких красок имеет ряд особенностей, о которых необходимо знать тем, кто наносит покрытие, для получения наилучшего результата.

1. Данные материалы склонны к расслаиванию при хранении и транспортировке. Для достижения равномерного декоративного эффекта их необходимо предварительно перемешать. При этом перемешивание нужно проводить в щадящем режиме. Флюидизация порошка с эффектом металлик должна быть мягкой. Кроме того, необходимо минимизировать вибрацию и тряску. Лучше всего если краска с эффектом металлик будет подаваться из бункера-питателя. Подача такого материала из коробки практически исключена. При этом нежелательно оставлять краску в бункере на длительное время, например на ночь.

2.    Неравномерное добавление рекуперата или превышение его доли в свежем материале очень часто приводит к отклонениям внешнего вида готового покрытия. Содержание свежего порошка не должно быть менее 70%, необходимо добиваться постоянства соотношения свежего и рекуперированного порошка для сохранения внешнего вида получаемой поверхности.

3.    При изменении способа порошкового окрашивания (трибо-или электростический) вероятно изменение свойств получаемого покрытия. Это связано с тем, что частицы краски и металлизирующего пигмента по-разному ведут себя в электростатическом поле и при трибозаряде.

4.    Для получения однообразного вида поверхности на разных линиях окраски необходимо тщательно подбирать настройки и режимы окрашивания.

5.    Порошковые краски с эффектом металлик очень чувствительны к изменениям режима напыления, в этом случае изменения эффекта металлик может быть заметно визуально, например, при изнашивании деталей окрасочной линии.

6.    Если в состав порошкового металлика входят всплывающие металлические пигменты, покрытие нужно защищать от контакта с кислородом воздуха для предотвращения процесса окисления. Однако в этом нет необходимости, если металлизирующие пигменты имеют неметаллическую природу. О необходимости дополнительного лакового слоя нужно проконсультироваться с производителем порошковой краски.

В целом, чаще всего при применении порошковых металликов жалуются на различие цветовых оттенков и металлических эффектов окрашенных изделий. Влиять на это могут все этапы процесса получения покрытия, поэтому при работе с порошковыми красками с эффектом металлик необходимо особенно тщательно соблюдать технологию нанесения и отверждения порошкового покрытия с учетом всех рекомендаций производителя материала.

Кроме того, следует обеспечить правильность проведения оценки цвета и внешнего вида. Стандартизированная оценка цветового оттенка для металликов осуществляется пользователем при рассеянном свете под углом зрения 90°. Рекомендуется использовать световые камеры — дневной свет D65.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВНЕДРЕНИЮ КРАСОК С ЭФФЕКТОМ МЕТАЛЛИК В ПРОИЗВОДСТВО

1.    Проверьте возможность нанесения красок с эффектом металлик на существующей линии. Различия в получающихся покрытиях зачастую могут быть обусловлены используемыми типами пистолетов-распылителей, особенностями конвейера и другими технологическими параметрами окрасочных линий. Даже направление движения манипуляторов и их ориентация по отношению к детали могут повлиять на конечный результат.

2.    Обеспечьте возможность тщательной очистки линии до и после применения красок с эффектом металлик, а также проверьте воздушные потоки во всем цехе, чтобы краска с эффектом металлик не попадала на соседние окрасочные линии.

3.    Выбор покрытия с эффектом металлик должен производиться по эталонным пластинам, окрашенным подобной порошковой краской, а не по бумажным демонстрационным образцам. При этом желательно, чтобы эталонная пластина была из того же металла, из которого будут окрашиваемые изделия.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ПОРОШКОВОЙ КРАСКИ С ЭФФЕКТОМ МЕТАЛЛИК

1.    Снизить напряжение коронного разряда: чем меньше напряжение, тем более выражен эффект металлик.

2.    Тщательно подобрать расстояние от пистолета до изделия для каждой порошковой краски с эффектом металлик. Обычно это расстояние должно быть больше, чем при применении стандартной порошковой краски.

3.    При окрашивании сложных деталей еще больше снизить напряжение коронного разряда и использовать специальные насадки к пистолетам для создания эффекта напыления за счет изменения аэродинамики.

4.    При ручной подкраске сложных изделий делать это до камеры автоматического напыления.

Используя вышеперечисленные рекомендации при применении порошковых металликов сухого смешения, тщательно подбирая параметры напыления и контролируя процесс нанесения, вы без особых сложностей будете получать одинаковые по внешнему виду покрытия с великолепным эффектом металлик.

   От всех недостатков металликов сухого смешения избавлены бондированные порошковые металлики, в которых пигменты неразрывно связаны с основным связующим. Что в значительной мере облегчает работу с металликами в больших партиях. Поскольку такая краска наносится намного более равномерно в сравнении с металликами сухого смешения. Значительно упрощается добавление рекуперата, хранение краски и т.д.

   При получении порошковых металликов методом сплавления (бондирования) частицы порошковой краски надежно прикрепляются к декоративному металлическому пигменту, частично покрывая его или полностью обволакивая на этапе экструдирования. Декоративные металлические пигменты не повреждаются и не деформируются в процессе сплавления и сохраняют все типичные оптические свойства порошков, полученных способом сухого смешения. Процесс бондинга технически сложен, требует специального дорогостоящего оборудования, поэтому цена металликов, изготовленных таким способом, в несколько раз превышает стоимость красок других методов производства.

   Таким образом,   для порошков со спецэффектами, последней инновацией явилось создание технологии бондирования. Её преимущества позволили ей быстро завоевать популярность. Несмотря на высокий уровень дополнительных производственных расходов, получаемые в результате порошковые краски используются полностью без потери первоначального цвета металлика.

   На фоне этой идиллии, когда желающие работать с относительно малыми партиями металликов могут выбирать краски сухого смешения, а более требовательные к работе с крупными партиями металликов клиенты могут выбирать бондированные краски, фирма IGP выступила возмутителем спокойствия. Специалисты этой фирмы посчитали недостаточными преимущества технологии бондирования. А именно: наличие сохраняющихся ограничений на добавление рекуперата, различия в цвете краски в зависимости от содержания рекуперата или от условий нанесения порошковой краски и/или применяемого оборудования. Из-за этого выполнение больших заказов, разделённое на несколько окрасочных производств приводило к получению недостаточно однородной по цвету продукции, в частности, это относится к окраске алюминиевых профилей.

   Специалисты IGP посчитали, что окрасочные компании выражали большой интерес в дальнейшем повышении качества нанесения покрытия с красками, высоконасыщенными металлическим пигментом, а также в снижении издержек и потребления краски.  Это и обусловило появление технологии IGP-Effectives (Примечательно, что первоначально технология получила название Premium Bonding. Но затем, видимо посчитав, что это название недостаточно позиционирует отличие от традиционного бондинга, авторы решили поменять его). Амбициозной целью являлось получение однородности плёнки порошковой покрытия до полного совершенства. Для этого сначала понадобилось понять, почему порошковые краски настолько восприимчивы к условиям их нанесения.

   Различное поведение частиц порошка и металлического пигмента при нанесении ведёт к отличиям в интенсивности их отложения на поверхности окрашиваемого изделия. Причём эти различия увеличиваются при различных физических параметрах.

   Частицы полимерной основы обладают относительно сферической формой. В то время, как частицы металлического пигмента обладают дискообразной формой, являются плоскими. Возникающие из-за этого различия в поведении в потоке в сочетании с различной заряжаемостью приводят к разделению этих частиц.

   Даже опытные окрасчики обычно испытывают сложности из-за эффекта разделения краски на полимерную основу и частицы пигмента, который больше всего проявляется на краях. Алюминиевые пигменты, например, обычно наносятся преимущественно вдоль линий магнитного поля, которые замыкаются на краях окрашиваемой детали. Это приводит к появлению так называемого эффекта рамки.

  Чем больше частиц металлического пигмента находится в сухой смеси с полимером, тем больше проявляется эффект разделения и связанные с этим изменения цвета. Это особенно сильно проявляется  в порошках со спецэффектами с тёмной полимерной основой. В этом случае светлые пигменты контрастируют  с тёмной основой и более светлый материал более заметен даже при относительно небольших изменениях количества. Это объясняет, почему локализация отложения пигмента, а также его интенсивность подвергаются влиянию множества условий нанесения краски. В дополнение к выбору силы тока и напряжения оказывает влияние давление воздуха, интенсивность подачи порошковой краски, форма облака, расстояние от пистолета до окрашиваемого изделия и, наконец, вариант заряда краски (трибо или электро) и вертикальное или горизонтальное расположение окрашиваемых изделий. Все выше перечисленные факторы могут привести к изменениям в цвете, яркости и наличии эффекта пигмента даже при употреблении одинаковых красок.

   Изменения цвета и металлического оттенка также часто заметны при работе с рекуперированным порошком. В этом случае рекуперированный порошок очищен от примеси пигмента на циклоне. В результате происходит значительное потемнение цвета в сравнении со свежим порошком. Этот же эффект происходит из-за воздействия потока воздуха на смесь в инжекторе, насосе и шлангах. Что приводит к разделению смеси. Даже при производстве бондированной краски часть пигмента остаётся несвязанной. И даже для высококачественного бондированного порошка рекомендуемый процент свежего порошка в смеси должен быть около 70%. Эффективная рекуперация при многократном нанесении требует сохранения баланса между максимальной интенсивностью цвета и его стабильностью а также снижением расходов на краску, неизбежных при однократном нанесении (без добавления вторичной краски).До сих пор в этих вопросах окрасчикам приходилось искать болезненный компромисс в этих вопросах.

   При создании IGP-Effectives  её авторы руководствовались безопасностью, необходимостью создания однородного покрытия с сохранением всех эффектов покрытия в сочетании с повышенной экономностью расхода. В результате они ещё больше повысили коэффициент связывания частиц пигмента-металлика с полимерной основой краски.

   К сожалению, авторы пока не раскрывают идею своей технологии. Не удалось её найти в печати или в патентных архивах вашему покорному слуге. Есть все основания полагать, что технология остаётся незапатентованной из-за относительно несложной повторяемости.

После проведения первых лабораторных испытаний компания IGP следующим шагом в проведении испытаний была проверка стабильность краски при обычной рекуперации по методике IGP-Effectives на цвете DB703 (Pearled dark grey). Оценка колебаний цвета, яркости и эффекта металлика (зернистость) в сравнении со свежим порошком. Для проведения испытаний были задействованы 18 маляров, сертифицированных Qualicoat и некоторые GSB, в Австрии, Швейцарии, Германии и Польше. Производитель краски специально не задавал никаких параметров и условий нанесения краски, включая тип оборудования. Различные изделия из алюминия были окрашены на различном оборудовании, в т.ч. на вертикальных или горизонтальных линиях, как свежим порошком, так и смешанным или вторичным. Изделия  сравнили с контрольным образцом, включая измерение цвет под различным углами. Сравнение проводили непосредственные участники, занятые в окраске образцов. В итоге подверглись оценке 120 образцов. Участники сравнения имели перед глазами только номера изделий, не зная, чем те были покрыты – свежим порошком или вторичкой. Полученные результаты приведены на диаграмме.

   Последующее измерение собранный вместе частей с помощью многоугольного устройства для измерения цвета и сравнение с контрольным образцом (свежий порошок, окрашено производителем краски самостоятельно)выявило отклонения по яркости ниже допустимого уровня отклонений, показанных на рис.10.

   Лишь в одном случае оценивающая команда нашла визуально более тёмный край с отклонением ΔL=2,4 под углом измерения 250. Однако измерение показало несущественное отклонение, сравнимое с другими образцами. Означенный образец был окрашен вручную трибопистолетом. Руководитель проекта заметил более высокий блеск на 5 единиц и быстро нашёл ответ: матовая основа краски является двухкомпонентной. При трибонанесении один из двух компонентов приобретает более высокий заряд и из-за этого больше откладывается на поверхности.

   Это происходит из-за различной полярности связующих агентов, используемых в двух компонентах краски. Разница в блеске воспринимается, как более тёмный цвет. В этом случае, и это было далее подтверждено измерением зернистости причиной не являлся т.н. эффект истощения. Испытания продемонстрировали минимальное влияние варианта отложения краски, типа оборудования и параметров нанесения. IGP-Effectives идеально подходит для получения одинаковых поверхностей при нанесении покрытия в разных местах при различных условиях.

   По мере дальнейшего знакомства с новой продукцией выявлялись её новые преимущества:

- позволяла работу окраску деталей с двух сторон

- возможна подкраска вручную без ущерба для окрашенных в автоматическом режиме поверхностей

- позволяет получить эффект удивительной глубины благодаря однородному распределению пигмента в плёнке покрытия и визуально подобна двухслойному покрытию с прозрачным лаком.

IGP Pulvertechnik AG после прохождения сертификации первой группы архитектурных красок IGP-Effectives  предложит клиентам палитры с новыми цветами и эффектами. Эта группа красок, по мнению её авторов, дополнит существующие технологии (сухое смешение и бондирование).

   Нам же, дорогие читатели остаётся ждать появления нового вида краски в продаже, успешного копирования этой технологии и её распространения на рынке.

Мартынюк Константин

Региональный менеджер ООО «Одри»

Статьи

Изменения цен на порошковые краски . Тенденции 2017гг.

На рынке порошковых красок в период с начала 2016 года по первый квартал 2017 года обозначились новые среднесрочные тенденции в ценообразовании. Основное влияние на них оказывают текущие и грядущие изменения в производстве сырья и компонентов.

2017-07-07 13:28:00

>>

Появление металликов нового поколения

Среди порошковых красок большую часть занимают т.н. металлики. Способности пигментов, содержащих тот или иной металл, придавать спецэффекты покрытию, всегда обуславливали желание химиков добавить их в краску...

2017-02-07 12:41:00

>>

Новые параметры порошковых красок

При работе с порошковыми красками дотошные технологи всегда обращают внимание на технический паспорт, выданный на конкретную партию. Описанные в техпаспорте свойства давно стандартизированы и отражают свойства плёнки покрытия, получаемого из данной краски.

2016-06-17 10:29:00

>>

Наши партнёры