گروه ترجمه و تولید محتوا در بسپار/ایران پلیمر حفره ها برای فرمول‌سازهای پوشش‌های آب پایه و سریع خشک شونده مشکل ساز است؛ به ویژه در پوشش‌هایی که در دمای بالا پخته شده و با ضخامت بالا اعمال می‌شوند. زمانی گرانروی پوشش بسیار بالا است و نمی تواند به عقب جریان یابد و حفره ها را ترمیم کند، به دلیل آزاد شدن هوا یا بخار حلال از فیلم، حفره ها ایجاد می‌شوند. حفره ها در پوشش‌های پخت شده نیز شکل می گیرند. قبل از اینکه اتصال عرضی تشکیل و فیلم را سخت کند و از برگشت جریان به داخل حفره‌ها جلوگیری کند، پوشش تحت حرارت نرم شده و بخار محبوس شده دوباره تحرک خود را به دست می‌آورد. کف زداهای مبتنی بر هیدروکربن به از بین بردن کف و حفره در این فرمولاسیون ها کمک می کنند، اما سازگاری محدود آن ها اثر منفی روی براقیت، تراز شدن و ظاهر سطح می گذارد.
در حین اعمال و خشک شدن، حباب‌های هوا یا گاز در فیلم تر مواد پوششی قبل از این که ادغام شوند می‌ترکند و باعث ایجاد دهانه‌های کوچکی می‌شوند. به این دهانه ها حفره گفته می شود. این عیوب ریز، ظاهر سطح را به ویژه در فرمول‌هایی با براقیت بالا مختل کرده و خواص محافظتی پوشش نهایی را کاهش می‌دهند. حفره ها برای پوشش‌های آب پایه و حلال پایه مشکل‌ساز هستند، اگرچه علت نقص ممکن است متفاوت باشد. در پوشش های پخت شده در کوره نیز حفره ها دیده می شوند. ممکن است تا زمانی که پوشش پخت نشده، این عیب ظاهر نشود. این اثر را می توان در شکل 1 مشاهده کرد. این شکل سطح خشک شده یک پوشش سیاه رنگ حلال پایه را نشان می دهد که در آن ضخامت پوشش از چپ به راست افزایش می یابد.
شایع‌ترین علت ایجاد حفره‌ها، انتشار مواد فرار یا هوای محبوس شده از فیلم خشک شده پس از اعمال است. این گازها حباب‌هایی را در فیلم تشکیل می‌دهند که به‌وسیله نیروهای شناوری یا جریان ناشی از کشش سطحی به سمت سطح مشترک پوشش و هوا حرکت می‌کنند. حرکت حباب با افزایش گرانروی فیلم، کند می‌شود و زمانی که پوشش نتواند برای پر کردن فضای خالی باقیمانده توسط حباب فراری دوباره جریان پیدا کند یک حفره ی سوزنی شکل می‌گیرد (شکل 2).
حباب ها نیز ممکن است در فیلم خشک محبوس باقی بمانند، اما با گرم کردن پوشش و قبل از بوجود آمدن اتصالات عرضی تحرک خود را دوباره به دست می آورند. با پخت پوشش، گرانروی بازسازی شده و از برگشت جریان به داخل حفره ها جلوگیری می کند. هم چنین فشار گاز ممکن است برای دمیدن در یک لایه پوشش خشک، چه لایه زیرین اصلی یا یک لایه رویی، در یک سیستم چند لایه کافی باشد. علاوه بر این، این عیب می-تواند ناشی از هوا یا گازهای آزاد شده از زیرایند باشد (مثلا چوب) و یا حتی توسط زیرایند جذب شده و در اثر حرارت آزاد شود.
راه‌های مختلفی برای کاهش یا جلوگیری از تشکیل حفره ها وجود دارد (مانند کاهش ضخامت پوشش با استفاده از حلال‌های با سرعت تبخیر پایین). سازوکارهای انتشار حباب از یک فیلم کاملا شناخته نشده است و همچنان موضوع تعداد قابل‌توجهی از تحقیقات است. کاهش ضخامت فیلم، مقدار گاز و مواد فرار موجود و هم چنین فاصله و زمان لازم برای فرار حباب ها را کاهش می دهد. کاهش ضخامت فیلم ممکن است منجر به پنهان شدن و محافظت ناکافی شود. علاوه بر این در صورت کاهش ضخامت برای دستیابی به ضخامت کلی فیلم اعمال باید چندین بار انجام شود که ممکن است این عمل منجر به سوراخ‌هایی شود. حلال های ;كند تبخير، خشک شدن فیلم را به تاخیر می اندازند. از طرفی ممکن است گرانروی را کاهش دهند و دوباره زمان بیشتری را برای خروج حباب ها فراهم کنند. تغییر حلال می تواند بر خواص و شرایط خشک کردن تأثیر بگذارد، اما ممکن است در محدوده تنظیم شده جزء آلی فرار یا مقررات محیطی محلی امکان پذیر نباشد.
مترجم: مهندس لاله کاغذچی، دانشجوی دکتری مهندسی مواد، دانشگاه تهران
(ادامه دارد …)
متن کامل این مقاله را در شماره 239 پوشرنگ از گروه مجلات بسپار که در نیمه شهریور ماه 1401 منتشر شده است بخوانید.
در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های ۰۲۱۷۷۵۲۳۵۵۳ و ۰۲۱۷۷۵۳۳۱۵۸ داخلی ۳ سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید. نسخه الکترونیک این شماره از طریق طاقچه و فیدیبو قابل دسترسی است.
