Un envío de recubrimiento industrial a base de agua salió de la planta con un registro de lote limpio y llegó a la línea de llenado del cliente con una fina capa de microespuma encima de cada tambor. Después de la aplicación, esa espuma se convirtió en poros, y los poros se convirtieron en cráteres. El lote fue rechazado. La causa fundamental no fue la resina, ni la dispersión del pigmento, ni el agente de curado. Se trataba de un kilogramo de antiespumante a base de silicona que se había duplicado durante la etapa de base del molino para resolver un problema que ya se había resuelto tres lotes antes.
Los antiespumantes a base de silicona son aditivos cuya actividad rompedora de espuma proviene de la química de la silicona, es decir, polímeros de siloxano y sus copolímeros, en lugar de aceite mineral, cera o poliéter simple. Por lo general, se dosifican entre un 0,05 y un 0,5 por ciento del peso total de la formulación y ambos destruyen la espuma que ya se ha formado y evitan que se estabilice la nueva espuma. Actúan más rápido que cualquier otra familia de antiespumantes y mantienen la actividad antiespumante residual por más tiempo. Es exactamente por eso que se usan en exceso, y exactamente por qué los defectos que causan, como cráteres, ojos de pez, pérdida de adhesión de la nueva capa y pérdida de brillo, son los defectos que los formuladores suelen achacar a la resina, el pigmento o el sustrato.
Este artículo cubre la química, los criterios de selección, el método de dosificación, la lógica de resolución de problemas y los parámetros comerciales que deciden si un tambor de antiespumante estabiliza su línea de producción o destruye una entrega. Todo lo que aparece a continuación es práctico: lo que debe mostrar una ficha técnica, lo que debe demostrar una prueba de laboratorio y qué hacer cuando ya tiene un lote fallido.
¿Qué son los antiespumantes a base de silicio?
Un antiespumante a base de silicona es un aditivo utilizado en sistemas a base de agua, a base de solventes y 100 por ciento sólidos cuya actividad rompedora de espuma se origina en polímeros de siloxano. Un antiespumante de silicona industrial típico contiene tres partes funcionales:
- Componente de silicona activa: la molécula que hace el trabajo. Dependiendo de la generación, puede tratarse de un polidimetilsiloxano, un polidimetilsiloxano hidrófobo cargado con sílice o un copolímero de siloxano modificado con poliéter.
- Portador: el líquido que entrega el activo a la laminilla de espuma. Puede ser un aceite mineral alifático, un poliéter, agua o el propio activo en un producto 100 por ciento activo.
- Paquete de emulsionante o dispersión: presente cuando el producto se suministra como una emulsión a base de agua. Determina si el producto rompe la espuma rápidamente o la suprime durante mucho tiempo y establece los límites de estabilidad en almacenamiento.
Las cuatro químicas de silicona que realmente te ofrecerán
- Polidimetilsiloxano puro. Tensión superficial alrededor de 20 a 21 milinewtons por metro. Mayor eficiencia antiespumante, peor compatibilidad en la mayoría de los sistemas de resina.
- Polidimetilsiloxano relleno de partículas hidrófobas. En el aceite de silicona se dispersan sílice pirógena o partículas similares. Las partículas crean puntos de perforación en la lámina de espuma y se combinan con la extensión de silicona para producir un derribo muy rápido.
- Siloxano modificado con poliéter. Se injertan cadenas de poliéter en el esqueleto de siloxano. La compatibilidad mejora sustancialmente, particularmente en sistemas a base de agua, y el producto se puede diseñar con un comportamiento de punto de nube para que solo se active por encima de cierta temperatura.
- Siloxano o fluorosilicona organomodificados. Productos especializados para sistemas donde los siloxanos estándar fallan o introducen demasiados defectos en la superficie.
Los cuatro formularios de suministro que realmente le cotizarán
- Líquido 100 por ciento activo, utilizado en sistemas a base de solventes y sin solventes.
- Emulsión a base de agua, normalmente entre un 30 y un 60 por ciento de actividad, utilizada en recubrimientos y tintas a base de agua.
- Grado de solución, utilizado cuando es importante una dispersión fina en un sistema de resina específico.
- Grado en polvo, utilizado en recubrimientos en polvo y productos de mezcla en seco.
Un punto terminológico que cuesta dinero real: en el comercio, "a base de silicio" se refiere a la química de la silicona, es decir, polímeros construidos sobre una columna vertebral de silicio y oxígeno. No se refiere a polvo de silicio metálico ni a agentes de acoplamiento de silano. Si solicita una cotización para un antiespumante a base de silicio y recibe una hoja de datos para un promotor de adhesión, las dos partes de la conversación utilizan vocabularios diferentes.
Los antiespumantes a base de silicona también deben separarse de los antiespumantes en sentido estricto. Un antiespumante destruye la espuma que ya existe. Un antiespumante evita que se forme espuma en primer lugar. Muchos productos de siloxano hacen ambas cosas, y el comportamiento dominante depende de la dosis y el punto de adición en el proceso.
Cómo los antiespumantes a base de silicona realmente rompen la espuma
La espuma en un recubrimiento es una fina película líquida estabilizada por moléculas de tensioactivos. Para destruirlo, el antiespumante debe llegar a la superficie de la película, extenderse sobre ella y desestabilizarla más rápido de lo que el surfactante puede reparar el daño. Los activos de silicona hacen esto a través de cinco mecanismos secuenciales.
- Entrada. La gota de antiespumante debe penetrar en la superficie de la laminilla de espuma. El coeficiente de entrada debe ser positivo, lo que significa que la tensión superficial del líquido espumante debe ser mayor que la suma de la tensión superficial del antiespumante y la tensión interfacial entre ellas.
- Extensión. El aceite de silicona se esparce por la superficie de las láminas, arrastrando líquido consigo y adelgazando la película.
- Puente. Una gota de antiespumante que penetra parcialmente en la película forma un puente entre las dos superficies de la laminilla, que se rompe durante el drenaje.
- Deshumidificación. Las partículas hidrofóbicas crean puntos de deshumectación localizados que perforan la película.
- Aceleración del drenaje. Todo lo anterior acelera el drenaje natural hasta que la película alcanza su espesor crítico y colapsa.
Vale la pena memorizar los números detrás de esto. El agua se sitúa a unos 72 milinewtons por metro. Un sistema de recubrimiento a base de solvente típico se ubica entre 25 y 30. El polidimetilsiloxano se ubica entre 20 y 21. Esa brecha es la razón por la que los antiespumantes de silicona funcionan en dosis tan bajas, y también es la razón por la que causan cráteres. Un activo de silicona no puede distinguir entre una laminilla de espuma y una película de pintura húmeda. Ambas son capas líquidas delgadas con una monocapa de surfactante en la parte superior. En la dosis correcta, la silicona entra en las láminas de espuma y deja la película aplicada en paz. Por encima de la dosis correcta, no es así.
Ésta es la idea más útil de todo el tema: el poder antiespumante y el riesgo de cráteres provienen de la misma propiedad física. La selección nunca es una búsqueda del producto más fuerte. Es una búsqueda del producto cuyo punto de equilibrio se encuentre dentro de su formulación y ventana de aplicación específicas.
El comportamiento de los puntos de nube es el segundo mecanismo que vale la pena comprender. Los siloxanos modificados con poliéter están diseñados para ser compatibles e inactivos a la temperatura de almacenamiento, luego se vuelven incompatibles y altamente activos una vez que el sistema pasa una temperatura definida durante el horneado o el curado. Un antiespumante con un punto de turbidez de 45 grados Celsius hace muy poco en un recubrimiento a base de agua mezclado en frío, pero se convierte en un fuerte agente derribador dentro de un horno de curado. Si especifica un producto de punto de nube en un sistema que nunca excede los 30 grados durante el procesamiento, habrá pagado por un rendimiento que nunca se enciende.
A base de silicona versus sin silicona versus aceite mineral
Antes de seleccionar un grado específico, confirme cuál de las tres familias principales de antiespumantes pertenece a su sistema. Las compensaciones son estructurales, no específicas del grado, y ningún proveedor puede eliminarlas.
| Criterio de selección | A base de silicona | Sin silicona (poliéter, cera, acrílico) | Mezclas de aceites minerales y ceras. |
|---|---|---|---|
| Tensión superficial activa | 20 a 21 mN/m | 26 a 34 mN/m | 28 a 36 mN/m |
| Velocidad de caída de la espuma | muy rapido | moderado | Lento a moderado |
| Eficiencia de dosis | 0,05 a 0,3 por ciento típico | 0,2 a 1,0 por ciento típico | 0,3 a 1,5 por ciento típico |
| Riesgo de cráteres y ojos de pez | Alto si se sufre una sobredosis | Bajo | Bajo |
| Efecto sobre la adhesión de la nueva capa | Puede reducirlo en dosis más altas. | Generalmente neutral | Puede reducirlo a través de residuos de aceite. |
| Impacto de brillo y claridad. | Puede causar turbidez en capas transparentes. | Bajo impact | moderado haze risk |
| Persistencia antiespumante a largo plazo | Excelente | moderado | moderado to poor |
| Sistemas que mejor se adaptan | Recubrimientos industriales a base de agua y solventes, tintas UV, adhesivos, etapas de pulido con alto contenido de espuma | Capas transparentes, capas finales donde la calidad de la superficie es crítica, formulaciones adyacentes al contacto con alimentos | Emulsiones arquitectónicas, imprimaciones de baja exigencia, formulaciones basadas en costos |
Lea la tabla como un embudo de decisión en lugar de una clasificación. Si la calidad de la superficie es el requisito fundamental y el sistema es una capa superior transparente, comience con un producto sin silicona y acepte la dosis más alta. Si el problema es la generación violenta de espuma en una etapa de molienda a alta velocidad y la película está pigmentada, un producto de silicona en dosis bajas lo resolverá de una manera que ningún producto sin silicona puede hacerlo.
El error comercial más común es cambiar de silicona a sin silicona después de una queja sobre un cráter y luego descubrir que el producto sin silicona no puede controlar la espuma en ninguna dosis comercialmente viable. La respuesta correcta a un problema de cráter suele ser reducir la dosis de silicona, mover el punto de adición o cambiar a una química de silicona más compatible, sin abandonar la familia.
Las especificaciones que realmente deciden el rendimiento
La literatura de los proveedores a menudo destaca propiedades que tienen poca influencia en la línea de producción. Los siguientes parámetros sí influyen en ello, y cada uno de ellos debe aparecer en la ficha técnica que recibirás con la muestra.
Contenido activo y sólidos.
Para las emulsiones, el contenido activo suele oscilar entre el 20 y el 60 por ciento. Una emulsión activa al 20 por ciento no es un producto más débil; es un sistema de administración más diluido que puede ser más fácil de incorporar pero requiere aproximadamente el triple de dosis para administrar la misma masa activa. Compare los productos según el costo por unidad de activo, no por el costo por kilogramo de líquido.
Viscosidad
Viscosidad determines pumpability, drum drainage, and how easily the product disperses into the let-down. A 100 percent active silicone can exceed 10,000 centipoise and needs pre-dilution before addition. Batch-to-batch viscosity drift above 20 percent is a warning sign for consistency.
Tamaño de partícula en emulsiones de silicona.
El tamaño de las gotas de emulsión controla tanto la eficiencia como el riesgo de defectos. Las gotas en el rango de 0,5 a 3 micrones generalmente dan el mejor equilibrio. Las gotas más grandes aportan menos superficie y se dosifican de manera menos eficiente. Las gotas muy finas por debajo de 0,3 micrones se dispersan extremadamente bien, pero pueden ser demasiado compatibles, lo que reduce la velocidad de eliminación.
punto de nube
Para los sistemas a base de agua, esta suele ser la especificación más importante. Si el punto de turbidez se encuentra por debajo de la temperatura de proceso, el producto se activa temprano y puede causar defectos en la superficie. Si se sitúa por encima de la temperatura de curado, es posible que el producto nunca se active en absoluto.
pH y estabilidad al corte
Los antiespumantes en emulsión se rompen si el pH oscila fuera de su ventana de diseño. Confirme el rango de estabilidad y pruébelo con su pH de bajada real. También confirme la estabilidad al corte, porque los productos que sobreviven al almacenamiento aún pueden fusionarse y formar crema después de cinco minutos en un dispersor de alta velocidad.
Compatibilidad con la carpeta
Este no es un número de hoja de datos. Es un resultado de laboratorio. Dos productos con especificaciones idénticas pueden comportarse de manera completamente diferente en un sistema acrílico-estireno versus una dispersión de poliuretano.
Elegir un grado para su sistema específico
DH-2104E Antiespumante a base de agua Humectante y Antiespumante Ver producto → Una vez definida la familia, la selección se convierte en un ejercicio de preselección. La siguiente guía está organizada por tipo de sistema, porque esa es la primera pregunta que un formulador debe responder.
Recubrimientos arquitectónicos e industriales al agua.
Comience con una emulsión de siloxano modificado con poliéter con un punto de turbidez entre 25 y 45 grados Celsius. Estos productos siguen siendo compatibles a temperatura ambiente y se activan durante el secado o el horneado. Dosificar en dos tiempos: un tercio a la mitad en la rutina, el resto en la bajada. La adición en la etapa de molienda controla la espuma generada por la dispersión de pigmentos; La adición de bajada controla la espuma proveniente de la incorporación de aglutinantes y espesantes, que es donde se origina la microespuma más persistente.
Recubrimientos industriales y protectores a base de solventes.
Utilice una silicona 100 por ciento activa o una solución. Las emulsiones no tienen cabida en los sistemas a base de solventes porque la fase acuosa no se dispersa y puede producir turbidez. La compatibilidad con la mezcla de disolventes específica es más importante que el contenido activo. Pruebe con la carga de pigmento más alta que espera, porque la incompatibilidad a menudo solo aparece con un alto contenido de sólidos.
Recubrimientos y tintas curables por UV
Los sistemas UV son implacables por dos razones: el antiespumante no debe absorber las longitudes de onda del fotoiniciador y no debe migrar a la superficie e interferir con la densidad de reticulación. Seleccione un producto de silicona con compatibilidad UV documentada y respuesta de curado de prueba, no solo control de espuma. Un producto que elimina la espuma pero reduce la dureza del péndulo en un 15 por ciento no es una solución.
Sistemas con alto contenido de sólidos y sin disolventes
La espuma es más difícil de liberar porque la viscosidad se mantiene alta y las burbujas no pueden subir. Utilice productos de silicona de baja actividad con alta eficiencia de dispersión y dosifique en el extremo bajo. La sobredosis en un sistema 100 por ciento sólidos crea cráteres que son extremadamente difíciles de reparar porque no hay solvente para ayudar a que la película se vuelva a nivelar.
Tintas de impresión
Las películas de tinta son delgadas, a menudo de menos de 10 micrones. La espuma que sería invisible en una capa de 60 micrones se convierte en un agujero visible en una capa de tinta. Seleccione emulsiones de partículas finas y dosifique de manera conservadora, generalmente entre 0,1 y 0,4 por ciento. Para las tintas flexográficas y de huecograbado a base de agua, la selección del punto de turbidez es importante porque los túneles de secado alcanzan entre 60 y 90 grados Celsius.
Adhesivos y selladores
Aquí el riesgo que gobierna no es la apariencia sino la fortaleza de los vínculos. Un antiespumante de silicona que migre a la línea de unión puede reducir significativamente la resistencia al pelado. Seleccione productos de baja migración, mantenga la dosis en el nivel mínimo efectivo y valide cada cambio con una prueba mecánica en la junta terminada en lugar de una inspección visual.
Dosificación y adición: donde se crean la mayoría de los problemas
Dos formuladores pueden utilizar el mismo producto con la misma dosis nominal y obtener resultados opuestos. La diferencia casi siempre es el método de suma. La siguiente secuencia refleja la práctica que se mantiene en la producción a base de agua y a base de solventes.
- Diluya previamente los productos 100 por ciento activos al 10 por ciento o al 20 por ciento en el solvente portador o en una porción de la solución. La silicona de alta viscosidad sin diluir agregada a un lote crea zonas localizadas de alta concentración, que son el origen de la mayoría de las quejas sobre los cráteres.
- Divida la dosis. Agregue entre un 30 y un 50 por ciento durante la etapa de molienda y el resto durante la bajada, antes del ajuste final de la viscosidad.
- Agregue bajo corte pero no en el punto de máximo corte. La punta de la cuchilla del dispersor es un mal punto de inyección porque el antiespumante se dispersa tan finamente que pierde eficiencia. Agregue la zona turbulenta justo afuera de la pala.
- Comprobar la temperatura en el punto de adición. Para productos con punto de turbidez, agregar por debajo del punto de turbidez en un lote frío puede dejar el producto inactivo y asentado en la película como una fuente de defectos.
- Vuelva a realizar la prueba después de cualquier cambio de escala. Una dosis que funciona en un lote de laboratorio de 2 litros no es automáticamente correcta en un reactor de 5 toneladas, porque el tiempo de residencia y el historial de cizalla cambian.
El cuadro anterior refleja los rangos de trabajo observados en la producción de rutina, no los límites teóricos. Cada rango debe limitarse a un único número validado una vez que su sistema esté bloqueado. Una especificación que dice "0,1 a 0,5 por ciento" da demasiada libertad a la planta de producción, y la libertad en la dosificación del antiespumante es la forma en que se fabrican los lotes fallidos.
Solución de problemas: cuando el antiespumante se convierte en el defecto
Antiespumante DH-2020 Excelente foam suppression and deaeration effects, especially in high-solid and solvent-free systems. Ver producto → Los problemas con los antiespumantes de silicona se reconocen por su patrón. Los defectos aparecen en toda la superficie en lugar de en puntos aislados, aparecen después de un cambio de dosificación en lugar de un cambio de materia prima y no responden a la adición de promotor de adhesión. La siguiente tabla asigna los síntomas comunes a sus causas y correcciones más probables.
| Síntoma | causa probable | Acción correctiva |
|---|---|---|
| Cráteres y ojos de pez a lo largo de toda la película. | Dosis de antiespumante por encima del límite de compatibilidad | Reducir la dosis entre un 30 y un 50 por ciento; Pruebe al nivel reducido antes de cambiar el producto. |
| Cráteres localizados cerca del borde de la película. | Silicona de alta viscosidad sin diluir añadida como tapón. | Prediluir y agregar bajo cizallamiento controlado. |
| Pérdida de adherencia entre capas. | Migración de silicona a la capa superficial. | Cambie a una química más compatible o reduzca la dosis; verificar mediante prueba de rayado después del curado completo |
| Reducción de brillo en barnices transparentes | Silicona incompatible formando una fase separada. | Pase a un producto sin silicona para la capa de capa transparente. |
| Neblina o nubosidad | Antiespumante en emulsión utilizado en un sistema a base de solvente. | Reemplace con un grado 100 por ciento activo o de solución |
| La espuma persiste a pesar de la dosis alta | Producto demasiado compatible y ya no tiene actividad superficial. | Cambiar de familia química; agregar más del mismo producto no ayudará |
| La espuma regresa durante el almacenamiento | Dosis demasiado baja o producto consumido durante la molienda | Aumentar la porción de descenso de la dosis dividida. |
| Defectos sólo en la película horneada. | punto de nube below bake temperature, causing late activation | Seleccione un producto con un punto de turbidez más alto |
La fila más importante de esa tabla es la sexta. Cuando la espuma persiste y la dosis sigue aumentando, el instinto es añadir más. Pero un antiespumante de silicona que se ha vuelto totalmente compatible con el sistema ha dejado de serlo. Ahora es un surfactante y generará la espuma que se suponía debía destruir. Reconocer esto a tiempo ahorra semanas de aumento de dosis inútil.
Notas de aplicación en los principales segmentos de revestimiento
La misma química se comporta de manera diferente según dónde se aplica. Estas breves notas recopilan los puntos prácticos que surgen con mayor frecuencia en el trabajo de solicitud.
Recubrimientos de bobinas y latas
Las velocidades de la línea alcanzan los 100 metros por minuto y el espesor de la película es bajo. La espuma no tiene tiempo de soltarse. Utilice silicona de dosis baja y de eliminación rápida y valídela en la línea real, porque la aplicación con rodillo de laboratorio no reproduce el mismo historial de corte.
Recubrimientos para madera
La adhesión de la nueva capa entre el sellador y la capa superior es el modo de falla crítico. Mantenga la dosis de silicona al mínimo y confirme la adhesión entre capas después del curado completo sobre el sustrato de madera real, no sobre paneles de vidrio.
Recubrimientos industriales y protectores.
La película alta forma burbujas atrapadas que se elevan lentamente. Combine un producto de fase de molienda de eliminación rápida con un producto de bajada activa más prolongada en lugar de utilizar una única dosis alta de un producto.
Tintas de impresión
Los poros y los granos aparecen inmediatamente en la hoja impresa. Dosifique únicamente en la tinta bajada y compruebe la película seca con un aumento en lugar de hacerlo a simple vista.
Sistemas curados por radiación y UV
Verifique la respuesta del curado después de cada cambio de antiespumante. Mida la dureza y la adhesión del péndulo, no solo la apariencia, porque una película de apariencia compatible aún puede estar poco curada en la superficie.
Baterías, electrónica y revestimientos fotovoltaicos
Los recubrimientos conductores y funcionales no pueden tolerar defectos superficiales que alteren la conductividad. Seleccione la química con el defecto más bajo, pruebe la resistencia de la hoja antes y después de agregar el antiespumante y trate cualquier cambio superior al 5 por ciento como una falla.
Lista de control de calidad y compras
Los problemas con los antiespumantes frecuentemente se originan antes de que el producto llegue al tanque de mezcla. La inspección entrante es económica; una entrega fallida no lo es. Los siguientes elementos deben ser parte del proceso estándar de su proveedor de antiespumantes a base de silicona.
- Hoja de datos técnicos con contenido activo, rango de viscosidad, tipo de portador y punto de turbidez indicados numéricamente, no descriptivamente.
- Ficha de datos de seguridad con divulgación completa de la composición al nivel regulatorio requerido en su mercado.
- Certificado de análisis de lote para cada entrega, que cubra como mínimo el contenido activo y la viscosidad.
- Datos históricos de viscosidad y contenido activo de diez lotes, para establecer la capacidad real del proceso del proveedor en lugar de una única buena muestra.
- Datos de estabilidad de almacenamiento acelerados a 40 grados Celsius durante cuatro semanas, comprobando la formación de crema, la sedimentación y la deriva de la viscosidad.
- Una prueba de escala de compatibilidad en su propia formulación a 0,5 veces, 1 vez y 2 veces la dosis prevista, evaluada en cuanto a cráteres, brillo y adhesión de nueva capa.
- Confirmación del portador de dilución exacto recomendado, porque un diluyente incorrecto puede romper una emulsión de forma permanente.
- Política escrita de vida útil y repetición de pruebas, ya que un antiespumante que ha permanecido dos años en un almacén puede no funcionar según las especificaciones.
La prueba de escalera de compatibilidad es el elemento de mayor valor en esa lista. Tarda medio día y le indica el ancho de la ventana de dosificación segura en su propio sistema en lugar de en la resina genérica de un proveedor. Si la ventana entre "sin control de espuma" y "cráteres visibles" es inferior al 0,1 por ciento, el producto no encaja bien, independientemente de lo bien que se vea su hoja de datos.
Consideraciones regulatorias y de sostenibilidad
La presión regulatoria sobre la química de los antiespumantes ha aumentado constantemente y ahora influye en la selección tanto como lo hace el rendimiento. Los principales puntos a seguir:
- Contenido de compuestos orgánicos volátiles. Los antiespumantes transportados por solventes contribuyen a los COV de la formulación incluso en dosis bajas. Para sistemas a base de agua que apuntan a etiquetas con bajo VOC, seleccione emulsiones a base de agua y tenga en cuenta el portador en el cálculo total.
- Contenido de etoxilato de alquilfenol. Muchos antiespumantes en emulsión más antiguos utilizan emulsionantes de etoxilato de alquilfenol. Estos están restringidos en varios mercados. Confirme el paquete del emulsionante, no solo el activo.
- Sustancias per y polifluoroalquilas. Los antiespumantes de fluorosilicona son un nicho, pero cualquier contenido fluorado ahora requiere una justificación y documentación específicas en la mayoría de los mercados de exportación.
- Cumplimiento del contacto con alimentos y de aditivos indirectos. Si el recubrimiento entra en contacto con alimentos, el antiespumante debe figurar en la lista positiva correspondiente. Esto normalmente descarta la mayoría de los grados industriales estándar.
- Opciones de base biológica y de equilibrio de masa. Varios proveedores ofrecen ahora antiespumantes con una porción de portador de base biológica. El rendimiento es generalmente comparable, pero confirme que el paquete de emulsionantes también cumpla con su mercado objetivo.
Para los exportadores de recubrimientos, tintas y adhesivos, el consejo práctico es sencillo: mantenga un expediente de cumplimiento para cada grado de antiespumante que utilice, actualizado anualmente, y no dé por sentado que un producto registrado en un mercado es aceptable en otro. El estado regulatorio de un antiespumante frecuentemente se convierte en el factor decisivo cuando dos productos funcionan de manera idéntica en el banco.
Preguntas frecuentes
¿Los antiespumantes a base de silicona son lo mismo que los aceites de silicona?
No. Un aceite de silicona es un ingrediente activo. Un antiespumante a base de silicona es un producto formulado que contiene un activo de silicona más un vehículo y, en grados de emulsión, un paquete emulsionante. Dos antiespumantes pueden usar el mismo aceite de silicona y comportarse de manera completamente diferente porque el sistema de administración determina dónde y cuándo se libera el activo.
¿Por qué mi antiespumante de silicona deja de funcionar después de unos meses de almacenamiento?
Más comúnmente porque la emulsión se ha vuelto cremosa o el activo se ha separado. Compruebe si hay una capa superficial o sedimento antes de su uso. Si el producto se ha separado, la remezcla puede restaurar el rendimiento temporalmente, pero el lote debe volver a calificarse en una prueba de escala de compatibilidad en lugar de usarse en una producción completa.
¿Puedo utilizar el mismo antiespumante de silicona tanto en productos a base de agua como a base de disolvente?
Generalmente no. Las emulsiones a base de agua no se dispersan adecuadamente en sistemas a base de solventes y pueden causar turbidez o formación de semillas. Seleccione un grado 100 por ciento activo o con disolvente para trabajos con disolventes. La dirección inversa, utilizando un grado a base de solvente en un sistema a base de agua, generalmente resulta en una mala incorporación y un control inconsistente de la espuma.
¿Cómo sé si el problema es la generación de espuma o la estabilización de la espuma?
Observa dónde aparece la espuma. La espuma que se forma durante la etapa de molienda y desaparece en cuestión de minutos es un problema de generación y responde a la dosificación de la etapa de molienda. La espuma que sobrevive a la mezcla, se asienta en la superficie a través del descenso y reaparece en el paquete es un problema de estabilización y necesita una adición de descenso con un producto que tenga una persistencia más larga.
¿Con qué dosis debo comenzar para un nuevo sistema a base de agua?
Comience con 0,15 por ciento de activo sobre el peso total de la formulación, divida el 50 por ciento en la molienda y el 50 por ciento en la bajada. Luego ejecute la escala de compatibilidad en 0,075, 0,15 y 0,30 por ciento. La mayoría de los sistemas industriales a base de agua se asientan entre el 0,1 y el 0,3 por ciento. No empiece con cantidades altas y reduzca, porque es posible que el primer lote que produzca con dosis altas ya esté comprometido con una muestra del cliente.
¿Puede un antiespumante de silicona afectar la adhesión de la nueva capa incluso en dosis normales?
Sí, particularmente en sistemas con baja densidad de reticulación o curado lento. Los activos de silicona son tensioactivos y se acumularán en la interfaz de la película. Si el período de repintado es largo o la superficie no está desgastada, la capa de silicona residual puede reducir notablemente la adhesión. Valide con una prueba de rayado después del curado completo y, si la adhesión es marginal, considere un producto sin silicona para la capa superior.
¿Un punto de turbidez más alto es siempre mejor para los recubrimientos a base de agua?
No. El punto de turbidez debe estar dentro del rango de temperatura que realmente experimenta la película. Si su sistema se seca al aire a temperatura ambiente y nunca excede los 30 grados Celsius, un antiespumante con un punto de turbidez de 50 permanecerá compatible e inactivo, lo que brindará un control deficiente de la espuma. Haga coincidir el punto de nube con el proceso, no con una preferencia general.
¿Cuántos grados de antiespumantes debe tener en stock un fabricante de recubrimientos?
Para la mayoría de las operaciones en un solo sitio, de dos a cuatro grados cubren toda la gama de productos: una silicona de eliminación rápida para etapas de molienda con alto contenido de espuma, una silicona compatible o silicona modificada con poliéter para películas delgadas y de bajada, un producto sin silicona para capas transparentes y capas de adhesión crítica y, opcionalmente, un grado con bajo VOC o que cumple con el contacto con alimentos para productos regulados. Mantener más grados aumenta el riesgo de que se produzca un error de mezcla en la planta de producción.
Errores comunes que se repiten en los sitios de producción
Algunos patrones aparecen una y otra vez cuando una planta de recubrimiento tiene un problema de defecto relacionado con la espuma. Reconocerlos a tiempo acorta considerablemente la investigación.
- Tratar el antiespumante como una línea de fórmula fija en lugar de una variable. La dosis correcta depende del lote, del pigmento, del aglutinante y de la temperatura ambiente. Un único número copiado de una hoja de formulación anterior es un punto de partida, no una especificación.
- Cambiando dos variables a la vez. Cuando aparece un cráter, reducir la dosis de antiespumante y cambiar simultáneamente a un nuevo agente humectante hace imposible atribuir el resultado. Cambie una cosa por prueba.
- Pruebas únicamente en paneles de vidrio. El vidrio es un sustrato perfectamente liso y de alta energía que oculta incompatibilidades que aparecen inmediatamente en el acero, el plástico o la madera. Incluya siempre un sustrato representativo de la producción en la escala de compatibilidad.
- Ignorando la prueba de almacenamiento. El rendimiento medido una hora después de la preparación no dice nada sobre el bidón que permanece en un almacén durante seis meses a 35 grados centígrados. Incluya una verificación de almacenamiento acelerado de cuatro semanas antes de que se apruebe una calificación.
- Comprando por precio por kilogramo. Una emulsión con un 20 por ciento de activo a un precio unitario bajo puede costar más por unidad de activo entregado que un producto con un 60 por ciento de activo a un precio unitario más alto. Calcule el costo por kilogramo activo y luego ajuste el hecho de que un mayor contenido activo también reduce el volumen de carga y almacén.
- No registrar el punto de suma. La mitad de todas las investigaciones sobre antiespumantes se centran en dónde se añadió el producto, no en qué producto se utilizó. Haga que la etapa de adición sea un campo obligatorio en el registro de lote.
Si toma algo de esta guía, tome la relación entre la tensión superficial y el riesgo de defectos. Los antiespumantes a base de silicona funcionan precisamente porque reducen la tensión superficial de manera más agresiva que casi cualquier otro aditivo en la fórmula, y esa misma propiedad es la que produce cráteres, ojos de pez y fallas en el recubrimiento cuando la dosis supera el límite de compatibilidad. Por tanto, el proceso de selección no consiste en buscar el antiespumante más potente del mercado. Es un ejercicio disciplinado encontrar la dosis más estrecha que controle la espuma, validar esa dosis en toda la escala de compatibilidad en su propia formulación y luego protegerla con un método de adición controlada y un registro de lote escrito.
Comience con el tipo de sistema, no con el estante de muestras. Confirme el punto de turbidez con la temperatura de proceso real. Divida la dosis entre molienda y bajada. Y antes de aumentar la carga de antiespumante para resolver un problema de espuma, ejecute la escala de compatibilidad una vez más, porque en una gran parte de los casos que vemos, la respuesta correcta es una dosis más baja de un producto mejor combinado en lugar de más del que ya está en el tanque.
DH-2277S Antiespumante a base de agua Antiespumante tipo emulsión de aceite vegetal alifático de cadena larga, sin silicona; Ver producto →
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