Teoría: ¿Cómo funciona una barra de barniz?

Preparación de muestras mediante barras cableadas

La preparación de muestras de pinturas, tintas y otros revestimientos superficiales sobre sus sustratos es una operación muy importante para cualquier laboratorio que trabaje con estos materiales.

Las muestras producidas tienden a caer en las siguientes categorías:

• Control de calidad de productos actuales.

• Investigación y desarrollo de nuevos productos de materiales alternativos.

• Muestras para que los clientes las aprueben.

Se pueden aplicar muchos productos mediante revestimiento de barras de alambre y los resultados se pueden probar para varias propiedades físicas.

REVESTIMIENTO DE BARRAS DE ALAMBRE

Este método es adecuado para materiales con un rango de viscosidad de aproximadamente 1 a 1000 centipoise, sujeto a que fluyan después del recubrimiento. El espesor del revestimiento con barras de alambre enrolladas cerradas normales es de aproximadamente 4 a 160 micrones. Para recubrimientos de mayor peso de hasta 1000 micrones, consulte "aplicaciones especiales".

El depósito real de una barra enrollada dependerá de la absorbencia del sustrato y de las características de flujo del material de revestimiento. La figura 1 muestra dos vueltas de alambre y el área de revestimiento, A, que puede pasar entre cada vuelta. Cuando se divide por el diámetro del alambre D, esto representa el espesor teórico del recubrimiento uniforme T. Esto se puede calcular para T = 0.107D.

Esto supone un flujo total sin pérdidas debido a la fricción o al sustrato. En la práctica aproximadamente 25% se pierde, alterando el espesor de T = 0.08D. (ver Tabla 1).

Si la gravedad específica = 1, entonces una capa de 10 micrones es igual a 10 gmsm² (gsm). El peso de la película seca se puede calcular a partir de la % sólidos.

Por ejemplo, aplicar un recubrimiento con un contenido de sólidos de 40% y un peso específico de 1,05 con una barra enrollada con alambre de 0,4 mm de diámetro.

0.4 x 0.08 x 1.05 x 40/100 = 0.0134 g = 13.4gsm.

Como se trata de una ecuación lineal, es fácil obtener un peso de recubrimiento elegido si se dispone de un rango de barras, simplemente pesando el primer resultado y calculando.

Por ejemplo, el peso del revestimiento alcanzado fue de 13,4 g / m2 con alambre de 0,4 mm y el peso requerido es de 16 g / m2:

0.4 x 16 / 13,4 = 0.475 mm de diámetro de alambre

Las barras están generalmente disponibles en incrementos de 0.025 mm (0.001 ”) de diámetro de 0.05 mm a 2.0 mm (.002” - .080 ”), lo que equivale a pasos de 2 µm en película húmeda.

REPETIBILIDAD

Para lograr una buena repetibilidad, la barra debe usarse junto con una máquina adecuada que tenga una velocidad de reducción repetible y una presión repetible en las barras. Se recomienda una velocidad infinitamente variable entre 10 y 250 mm / seg para satisfacer todos los productos.

En situaciones de múltiples usuarios, estas máquinas son esenciales para proporcionar resultados comparables. Con la experiencia, se logran diferencias de color tan bajas como E = 0,2 en la preparación de la base de datos para equipos informáticos de predicción de coincidencia de colores.

CALIBRACIÓN

Esto es relativamente sencillo de lograr durante la fabricación, ya que el diámetro del alambre se puede medir con mucha precisión antes de enrollarlo. Sin embargo, cuando se utilice posteriormente para revestimiento, se deben utilizar diferentes técnicas. Si se dispone de un sustrato y una mezcla de revestimiento estable adecuados, se deben hacer aproximadamente cuatro revestimientos con cada nueva barra que requiera calibración. A continuación, estos recubrimientos deben medirse instrumentalmente para, por ejemplo, el peso del recubrimiento o la intensidad del color y tomar un promedio. Debe establecerse una tolerancia admisible. Luego, a intervalos regulares, esta prueba debe repetirse y la barra reemplazada cuando cae fuera de los límites de tolerancia.

Alternativamente, cuando no se disponga de productos estables, se debe mantener una nueva barra como barra estándar y solo se debe usar para hacer tres o cuatro extracciones para comparar con las de las barras que requieren calibración.

CAMAS DE RECUBRIMIENTO

El material para el lecho de recubrimiento debe estar disponible con varias resiliencias para permitir diferentes sustratos, por ejemplo, una tinta de huecograbado sobre papel debe tener un lecho más duro que una pintura brillante sobre cartulina.

Alternativamente, un lecho magnético para paneles de prueba de pintura de acero asegurará que se mantengan planos durante el recubrimiento y proporcionará las mejores muestras para una posterior meteorización acelerada. Una cama de vacío contendrá materiales no dimensionalmente estables, como polietileno o papel de aluminio virgen.

APLICACIONES ESPECIALES

Para revestimientos de mayor peso y viscosidad, las barras se pueden enrollar tanto en forma de espiral (Figura 2) como en doble enrollado (Figura 3).

Al variar el número de vueltas por pulgada y el tamaño del cable, se pueden lograr varios efectos.

Las barras de alambre también se utilizan en las máquinas de producción como una forma fácil de controlar el peso del recubrimiento. Los usos típicos incluyen revestimiento adhesivo, revestimiento de papel, película de carbono, etc.