Definizione di livellamento
ILlivellamentoLa proprietà di un rivestimento è descritta come la capacità del rivestimento di fluire dopo l'applicazione, massimizzando così l'eliminazione di qualsiasi irregolarità superficiale causata dal processo di applicazione. Nello specifico, dopo l'applicazione del rivestimento, si verifica un processo di scorrimento e asciugatura, che porta alla formazione graduale di una pellicola di rivestimento piana, liscia e uniforme. La capacità del rivestimento di raggiungere una proprietà piana e liscia è definita livellamento.
Il movimento del rivestimento umido può essere descritto da tre modelli:
① modello di diffusione dell'angolo di contatto del flusso sul substrato;
2. modello di onda sinusoidale del flusso da una superficie irregolare a una superficie piana;
3. Vortice di Benard in direzione verticale. Corrispondono alle tre fasi principali del livellamento del film umido: spalmatura, livellamento iniziale e finale, durante le quali la tensione superficiale, la forza di taglio, la variazione di viscosità, il solvente e altri fattori giocano un ruolo importante in ogni fase.
Scarse prestazioni di livellamento
(1) Fori di restringimento
Nel film di rivestimento sono presenti sostanze a bassa tensione superficiale (fonti di fori di ritiro), che presentano una differenza di tensione superficiale rispetto al rivestimento circostante. Questa differenza favorisce la formazione di fori di ritiro, facendo sì che il fluido liquido circostante si allontani da esso e formi una depressione.
(2) Buccia d'arancia
Dopo l'essiccazione, la superficie del rivestimento presenta numerose protuberanze semicircolari, simili alle increspature della buccia d'arancia. Questo fenomeno è chiamato "buccia d'arancia".
(3) Cedimento
La pellicola di rivestimento bagnata viene spinta dalla gravità e forma segni di scorrimento, chiamati colature.
Fattori che influenzano il livellamento
(1) L'effetto della tensione superficiale del rivestimento sul livellamento.
Dopo l'applicazione del rivestimento, si formeranno nuove interfacce: l'interfaccia liquido/solido tra il rivestimento e il substrato e l'interfaccia liquido/gas tra il rivestimento e l'aria. Se la tensione interfacciale dell'interfaccia liquido/solido tra il rivestimento e il substrato è superiore alla tensione superficiale critica del substrato, il rivestimento non sarà in grado di distribuirsi sul substrato e si verificheranno naturalmente difetti di livellamento come ritiro, cavità di ritiro e occhi di pesce.
(2) L'effetto della solubilità sul livellamento.
Durante il processo di essiccazione del film di vernice, a volte si formano particelle insolubili, che a loro volta formano un gradiente di tensione superficiale e portano alla formazione di fori da ritiro. Inoltre, nelle formulazioni contenenti tensioattivi, se il tensioattivo è incompatibile con il sistema, o durante il processo di essiccazione, con l'evaporazione del solvente, la sua concentrazione varia, con conseguenti variazioni di solubilità, formazione di goccioline incompatibili e differenze di tensione superficiale. Queste possono portare alla formazione di fori da ritiro.
(3) L'effetto dello spessore del film umido e del gradiente di tensione superficiale sul livellamento.
Vortice di Benard – L'evaporazione del solvente durante il processo di essiccazione del film di vernice genera differenze di temperatura, densità e tensione superficiale tra la superficie e l'interno del film. Queste differenze generano un moto turbolento all'interno del film di vernice, formando il cosiddetto vortice di Benard. I problemi del film di vernice causati dai vortici di Benard non riguardano solo l'effetto buccia d'arancia. Nei sistemi contenenti più di un pigmento, se si verifica una certa differenza nella mobilità delle particelle di pigmento, è probabile che i vortici di Benard causino galleggiamento e fioritura, e l'applicazione verticale su superfici può causare anche linee di seta.
(4) L'effetto della tecnologia di costruzione e dell'ambiente sul livellamento.
Durante il processo di costruzione e filmazione del rivestimento, la presenza di inquinanti esterni può causare difetti di livellamento come fori da ritiro e occhi di pesce. Questi inquinanti provengono solitamente da olio, polvere, nebbia di vernice, vapore acqueo, ecc. presenti nell'aria, negli strumenti di costruzione e nei substrati. Anche le proprietà del rivestimento stesso (come la viscosità di costruzione, il tempo di essiccazione, ecc.) avranno un impatto significativo sul livellamento finale del film di vernice. Una viscosità di costruzione troppo elevata e un tempo di essiccazione troppo breve solitamente producono un aspetto scarsamente livellato.
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Data di pubblicazione: 23 maggio 2025