Uma tinta que preencha tambores com consistência uniforme, correta e sem sedimentação visível pode desenvolver uma camada densa de pigmento compactado e carga no fundo do mesmo tambor após seis semanas de armazenamento em armazenamento. Isto não é um defeito de produção. É o resultado previsível de processos físicos e físico-químicos que funcionam de forma contínua e invisível desde o momento em que o tambor foi selado.
Os quatro mecanismos que impulsionam a formação de bolo duro
Cada partícula mais densa que o líquido circundante exerce uma força resultante para baixo. A taxa depende da densidade das partículas, tamanho e especificidade do líquido. Os pigmentos finos assentam lentamente – mas “lentamente” ao longo de meses ainda é uma distância significativa. Nenhum sistema de dispersão elimina a força de sedimentação; isso é apenas retardado.
Redes tixotrópicas e reológicas que suportam partículas com cisalhamento zero podem relaxar com o tempo, especialmente sob ciclos de temperatura. À medida que a rede enfraquece, o suporte estrutural das partículas diminui e a sedimentação acelera.
À medida que as partículas se depositam no fundo, elas entram em contato umas com as outras com frequência crescente. Cada evento de contato é um ponto potencial de floculação – especialmente quando a cobertura do dispersante está incompleta ou enfraquecida durante o armazenamento.
Uma camada de sedimentos que se forma no fundo está sujeita ao peso de todos os sedimentos acima dela. Ao longo de semanas e meses, esta carga compressiva consolida o floco solto num bolo denso e rígido que a mecânica mecânica não consegue quebrar.
O que controla a rapidez com que a sedimentação progride para um bolo duro
| Distribuição de Tamanho de Partícula | Partículas mais grossas assentam mais rapidamente; distribuições bimodais (grosso fino) podem criar uma camada estruturada que compacta mais densamente do que sistemas de tamanho único |
| Qualidade do Sistema Dispersante | Dispersantes que adsorvem fortemente e resistem à dessorção, floculação lenta – dispersantes fracos ou subdosados aceleram a compactação |
| Força da Rede Reológica | Uma rede tixotrópica eficaz atrasa o início da sedimentação e evita a compactação dos sedimentos soltos – a alavanca mais direta para a estabilidade do armazenamento |
| Carregamento Sólido | Maior conteúdo de sólidos significa que as partículas estão mais próximas no início – mais eventos de contato por unidade de tempo, floculação e compactação mais rápidas |
| Temperatura de armazenamento | A temperatura elevada reduz a densidade do líquido (decantação mais rápida) e pode enfraquecer as redes reológicas – temperaturas de armazenamento frias e trazer preservação da estabilidade por mais tempo |
A sedimentação da tinta durante o armazenamento é impulsionada por quatro processos físicos compostos – sedimentação gravitacional, relaxamento da rede, floculação por contato com partículas e compactação por peso próprio. Compreender qual mecanismo é dominante em um sistema específico é o ponto de partida para selecionar a combinação correta de aditivo reológico e dispersante.