W branży powłok sedymentacja pigmentów i wypełniaczy ma znaczący wpływ na właściwości powłok w miejscu ich użycia. Możliwość dokładnego scharakteryzowania sedymentacji ma kluczowe znaczenie dla rozwoju powłok o trwałości - jednak większość testów sedymentacji jest nadal przeprowadzana na podstawie kontroli wizualnej. W tym artykule przyjrzymy się podstawom sedymentacji, dlaczego sedymentacja jest ważna w branży powłok i w jaki sposób analizatory stabilności umożliwiają dokładną optymalizację receptur powłok. Sedymentacja to proces, w którym cząstki stałe, początkowo zawieszone w fazie ciekłej, z czasem osiadają na dnie pojemnika. Sedymentacja zachodzi zasadniczo z powodu różnicy gęstości między dwiema fazami. Stosunkowo gęste cząstki stałe naturalnie opadają na dno mniej gęstego płynu z tych samych powodów, dla których kamień opada na dno jeziora lub pył unoszący się w powietrzu ostatecznie osiada na dnie.
Podstawowym opisem sedymentacji jest prawo Stokesa, które uwzględnia kuliste cząstki spadające przez prosty płyn. Prawo Stokesa daje równanie na prędkość (v), przy której cząstka stała wypadnie z zawiesiny:
v = (Δρ_p gd^2)/18η
W tym równaniu Δρ_p jest różnicą między gęstościami fazy stałej i ciekłej, g jest siłą grawitacji, d jest średnicą danej cząstki, a η jest lepkością fazy ciekłej. To matematyczne ujęcie mówi nam, że szybkość sedymentacji zależy od wielkości cząstek, lepkości fazy ciekłej i różnicy gęstości między fazą stałą i ciekłą: kamień szybko tonie w wodzie, podczas gdy pył budowlany może potrzebować minut lub godzin, aby osiąść w zależności od wielkości cząstek.
Należy jednak pamiętać, że model ten jest jedynie przybliżeniem pierwszego rzędu. Sedymentacja w farbach, powłokach i innych rzeczywistych produktach jest znacznie bardziej złożona, zwykle obejmując koncentrację cząstek o różnych rozmiarach i kształtach opadających przez złożone płyny o właściwościach lepkosprężystych.
Microtrac offers products for all particle size analysis technologies.
