均一な稠度、適切な粘度、目に見える沈降のない状態でドラムに充填された塗料は、6 週間の倉庫保管後に同じドラムの底に圧縮された顔料と充填剤の緻密な層を形成することがあります。これは製造上の欠陥ではありません。これは、ドラム缶が密封された瞬間から目に見えない形で継続的に動作している物理的および物理化学的プロセスの予測可能な結果です。
ハードケーキ形成を促進する 4 つのメカニズム
周囲の液体よりも密度の高いすべての粒子は、正味の下向きの力を及ぼします。速度は粒子の密度、サイズ、液体の粘度によって異なります。細かい色素はゆっくりと定着しますが、数か月かけて「ゆっくり」というのは、やはりかなりの距離があります。分散システムがないため、沈降力が排除されます。が鈍くなるにもほどがあります。
ゼロせん断で粒子を支持するチキソトロピーおよびレオロジーネットワークは、時間の経過とともに、特に温度サイクル下で緩和する可能性があります。ネットワークが弱まると、粒子の構造的支持が減少し、沈降が加速します。
粒子が底に向かって沈むにつれて、粒子同士の接触頻度が増加します。それぞれの接触イベントは、特に分散剤の被覆が不完全であるか、保管中に弱くなっている場合に、潜在的な凝集点となります。
底部に形成される堆積物層には、その上にあるすべての堆積物の重量がかかります。数週間から数か月にわたって、この圧縮負荷により、緩いフロックが機械的撹拌では破壊できない緻密で硬いケーキに固められます。
沈降がどの程度早くハードケーキに進行するかを制御するもの
| 粒度分布 | 粗い粒子ほど早く沈降します。二峰性分布 (細かい粗い) は、単一サイズのシステムよりも高密度に圧縮された構造化層を作成できます。 |
| 分散剤システムの品質 | 強力に吸着し、脱着に抵抗する分散剤は凝集を遅らせます - 分散剤が弱いか、または添加量が少ないと圧縮が促進されます |
| レオロジーネットワークの強度 | 効果的なチキソトロピーネットワークは沈降の開始を遅らせ、緩い沈殿物の圧縮を防ぎます。これは保存安定性にとって最も直接的な手段です。 |
| ソリッドローディング | 固形分が高いほど、開始時に粒子が互いに接近することを意味します。つまり、単位時間あたりの接触イベントが多くなり、凝集と圧縮が速くなります。 |
| 保管温度 | 温度が上昇すると、液体の粘度が低下し（沈降が早くなり）、レオロジーネットワークが弱くなる可能性があります。冷たく安定した温度で保管すると、安定性がより長く保たれます。 |
保管中の塗料の沈降は、重力沈降、ネットワーク緩和、粒子接触凝集、自重圧縮という 4 つの複合物理プロセスによって引き起こされます。特定のシステムでどのメカニズムが支配的であるかを理解することは、適切なレオロジー添加剤と分散剤の組み合わせを選択するための出発点となります。
