从传统涂料转向低挥发性有机化合物或零挥发性有机化合物的配方是一个既定的行业趋势。大多数主要涂料制造商都提供一系列低voc或零voc产品,以解决与溶剂有关的环境、健康和美学问题,溶剂包括难闻的气味、烟雾的形成、对眼睛、鼻子和喉咙的刺激,以及与严重疾病的疑似关联。美国环保署要求标有“低挥发性有机化合物”标签的涂料的含量不超过250克/升(乳胶)或380克/升(油基)。标有“无挥发性有机化合物”的产品每升含VOC不超过5克。

虽然与传统产品相比,这些新一代涂料具有重要的健康和生态效益,但它们提出了独特的挑战,可能会降低它们的整体价值,并使人们重新考虑是否要放弃溶剂型涂料。这些问题包括标准配药技术导致的质量和一致性问题,该技术没有针对低和零voc配方进行优化,糟糕的外观性能和耐久性,以及有限的调色板。

为了获得低voc和零voc涂料的最佳效果,重要的是要使用专为这些配方设计的调剂设备,以及可以提供改善美观和更长的使用寿命的着色剂,特别是在恶劣的气候条件下。

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科莱恩的Italtinto色分配器TD 9002。

解决分配问题

低voc和零voc着色剂中溶剂的减少或消除会导致使用原本设计用于传统含voc着色剂的点胶设备出现问题。新的着色剂往往干得更快,有更高水平的固体,特别是在高强度着色剂的情况下。用水作为载体,没有乙二醇作为润滑剂和调节剂,这些着色剂可以在分配喷嘴中迅速干燥。它们也会沉淀在罐子里,导致结块、堵塞和同质性的丧失。2022世界杯八强水位分析不包含再循环能力的技术更容易使着色剂沉淀或分离,产生不一致的颜色质量和不准确的着色。着色剂的沉降会堵塞点胶管线,限制着色剂流动,并导致软管破裂和泄漏等问题。所有这些情况都是昂贵的修复,并导致客户的不满。

低voc和零voc着色剂的另一个挑战是耐剪切能力的降低。当液体被泵入时,剪切力是不可取的,当应用于处理用于着色的颜料时。高水平的剪切可以干扰或改变流体,影响颜料的研磨,并可能导致材料流变性的不良变化。这些变化会影响机器的精度和可重复性,通常会导致更频繁的校准和维护,并增加拥有成本。

此外,一些最新一代的低和零挥发性有机化合物着色剂是使用丙烯酸树脂配制的,与传统的含挥发性有机化合物着色剂中使用的液体相比,丙烯酸树脂耐剪切性较差。高水平的剪切可能会潜在地破坏乳剂中微妙的平衡,导致“剥皮”,或转化为固体,当固体的皮肤碎片混合回乳剂中时,可能会导致砂砾。另一个负面影响是暴露在极端条件下导致的不稳定状况。剪切力的冲击会使悬浮的塑料颗粒从乳液中“踢出”。

许多现有的着色剂分配系统,特别是手动系统,已经有25年的历史了,这种老技术不太适合低voc和零voc着色剂。北美市场上较老的点胶机没有配备密封盖装置等机制,以防止着色剂干燥。此外,许多机器不提供再循环功能,因为将其纳入某些机器设计是一项昂贵的功能,而制造商出于成本原因经常避免在其设备中包括它。

传统着色剂分配系统的另一个问题——特别是那些没有再循环的系统——是从泵到分配点的长管。使用装有着色剂的长管而缺乏再循环的机器会经历停滞,导致着色剂不能很好地均质。在油漆系统中分配不均匀的着色剂会产生不一致的颜色。沉淀的着色剂也会在这些管子里积聚,当液体被泵过管子时遇到堵塞,导致管子破裂。

另一个由不含voc的着色剂加速的设备问题是内部金属部件的腐蚀。这可能是由于暴露在较高的自由水含量,不同金属的存在或乙二醇的消除。基于所有这些原因,需要重新设计销售点(PoS)点胶系统,以实现最佳的设备性能和颜色质量。

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科莱恩的Italtinto颜色分配器TD 2001。

PoS点胶系统的特点

以下是满足低voc和零voc涂料专业要求的点胶系统的主要特点和功能。

  • 柱塞泵:柱塞泵是一种非常可扩展的技术;你可以改变活塞的直径和行程的长度。重要的是,与其他类型的技术相比,活塞的工作速度较低。2022世界杯八强水位分析相比之下,高速设备更容易磨损和空化,特别是当着色剂中存在气泡时。活塞不依赖任何类型的啮合组件来提供泵送作用。啮合组件需要精确的公差;所有的着色剂都倾向于表现出研磨特性,这将导致效率和准确性的下降。此外,柱塞泵几乎不需要校准。它们非常精确(能够以极小的增量分配),并在很长一段时间内保持其准确性。
  • 直接或近似直接点胶:直接从罐中点胶到容器中,避免软管或管道堵塞和沉淀。此外,应提供用于密封点胶机喷嘴的装置,以避免在操作之间干燥。
  • 再循环:着色剂的再循环系统应该可编程的持续时间和周期,允许根据着色剂的特性调整或调整这些变量。一个典型的设置可能是每小时再循环着色剂15到30秒。
  • 非金属部件:为了避免低voc和零voc配方的电偶腐蚀风险,分配器的部件中应含有塑料或非腐蚀性金属,以避免与着色剂接触,并避免使用多种金属的组合。

科莱恩Italtinto PoS着色剂分配器专门用于处理所有类型的低voc和零voc水性和通用着色剂,并满足涂料行业的可持续发展要求。这些系统使用一个电机,具有高精度的不锈钢柱塞泵,不使用油管或软管。接触着色剂的部件由热塑性塑料或非腐蚀性金属制成。

这种贩卖机已经在全球销售了一万多台。通常情况下,客户评论说,由于其结构简单,机器非常可靠。在机器不太可能发生故障的情况下,客户通常能够在不需要外界干预的情况下进行修复。其他机器不太适合自我维护,因为这类机器通常具有复杂的设计,需要专门的工具,而且它们的组件成本可能很高。

提高性能

一旦低挥发性有机化合物或零挥发性有机化合物油漆成功着色,重点就转向它的性能和耐久性,特别是用于外部应用。虽然整个建筑和建筑市场在经济衰退期间遭受了严重的衰退,设施维护经常因为缺乏资金而推迟,但建筑业主现在开始处理这些项目。

然而,资金仍然紧张,而且有寻求更高价值的强烈趋势,包括更长的材料使用周期。因此,在考虑低voc和零voc涂料用于建筑外观时,客户不愿花钱频繁重漆,因此要求高质量、更长的使用寿命和保持良好的美感。不幸的是,有些涂料的性能不如溶剂型涂料。

目前对低溶剂或无溶剂的外墙涂料的批评包括:

  • 不合格的覆盖:非不透明颜料相对较低的负载着色剂往往导致较差的覆盖。不透明颜料具有相对较高的耐久性和较低的吸油性,可以在更高的负载下使用,而对着色剂粘度没有任何负面影响。因此,它们提供了更好的覆盖和性能。
  • 一致性差:目前市场上的一些低或零挥发性有机化合物着色剂干得太快,变稠,因此不能准确调配,导致颜色发展不一致。这主要是由于配方不好,只能通过主要改变着色剂的组成来改善。
  • 较短的重涂周期:通常情况下,由于最初的覆盖率不够理想,加上耐候性差,与未固化的砌体反应导致颜色褪色和其他老化因素,油漆需要经常重涂。
  • 碱性基材的负面影响:在用于碱性基材(水泥等)的平面涂料着色时,大多数有机颜料会出现花色现象,即油漆中的颜料在潮湿条件下与碱性发生反应,导致颜色发生重大变化。只有无机颜料和少数选定的有机颜料不表现出这种行为,适合用于碱性基质的涂料。
  • 耐候性差:颜料主要负责油漆系统的颜色一致性。由于成本原因,许多低voc或零voc着色剂系统都是基于旧的颜料技术,这不是很耐用,特别是在黄色、橙色和红色类。优越的颜料化学对提高耐候牢度是必要的。苯并咪唑酮和双酮吡咯(DPP)化学比常用的汉沙和萘酚化学颜料提供更好的耐候牢度。

此外,低和无voc的外部油漆系统以有限的颜色选择而闻名,专注于柔和的色调。只有有限数量的有机颜料通常用于耐用的外部涂料具有抗枯萎、高不透明度和耐用性。因此,只有无机颜料和少数有机颜料才适合达到这些性能。其中一些颜料相对昂贵,在目前的大多数系统中都没有使用。

这种有限的调色板并不能满足客户对建筑应用中更多选择和更明亮颜色的需求。特别是,建筑师和承包商总是在为商业建筑寻找持久的涂料中明亮的色调,以减少重涂(因为油漆的初始成本总是比重涂低得多)。许多公司选择鲜艳的颜色来突出品牌的目的,并愿意为耐用的油漆系统付费。

为了解决这些问题,科莱恩的Hostatint®TS外观系统配色剂是基于精选的无机和经证明耐用的有机颜料。无机颜料具有不透明度高、色彩鲜艳、抗花性好等特点。当与高持久性的单一有机颜料混合时,它们呈现出明亮的红色、橙色和黄色,这是普通有机颜料混合时无法达到的效果。例如,Hostatint TS外观系统使用色素黄184代替色素黄74,色素蓝28代替色素蓝15:2(酞菁蓝)和色素红168作为明亮的猩红的遮阳目的。

Hostatint TS外部系统着色剂是基于历史上的高耐久性和高不透明度颜料,具有相对高的负载。多年来,这些着色剂一直用于地中海沿岸的混凝土和其他基材的外部应用,具有优异的保色性。假设粘合剂能够持久,使用这些着色剂的油漆在恶劣的天气条件下可以保持多年的颜色。

结论

由于越来越严格的环境法规和消费者对可持续发展的兴趣,低挥发性有机化合物和零挥发性有机化合物涂料的采用预计将加快。然而,用户希望这些新涂料具有高质量、一致性、耐久性和广泛的颜色选择。结合改进的点胶系统和针对低voc和零voc涂料的特定特性进行优化的着色剂配方,可以帮助推动这些产品的更多使用,同时提供更高的操作员和用户满意度。