Verhopäällystyspastojen analyysimenetelmät

Diplomityön tarkoitus oli selvittää verhopäällystyspastoille sopivia analyysimenetelmiä. Verhopäällystyksessä onnistunut päällystystapahtuma vaatii venymäviskositeetin ja pintajännityksen hyvää hallintaa. Kirjallisuusosassa käsiteltiin verhopäällystystä, verhopäällystyspastojen koostumusta, reologiaa ja pintajännitystä. Kirjallisuusosassa käsiteltiin lisäksi verhopäällystyspastojen reologian ja pintajännityksen mittaamiseen soveltuvia mittausmenetelmiä. Verhopäällystyksen luonteen vuoksi kirjallisuusosassa syvennyttiin venymäviskositeetin ja dynaamisen pintajännityksen mittaamiseen tarkoitettuihin menetelmiin. Kokeellisessa osassa tutkittiin päällystyspastasarjojen reologiaa ja pintajännitystä verhopäällystystä varten. Osaan päällystyspastoista luotiin venymäviskositeettia ja osasta laskettiin pintajännitystä. Venymäviskositeetin mittaamista varten työssä käytettiin ACAV A2 -reometriin liitettyjä teräsreikälevyjä. Dynaamisen pintajännityksen mittaamista varten työssä käytettiin KSV BPA-800P -pintajännitysmittaria. ACAV A2 -reometriin liitettyjen teräsreikälevyjen (reiän sisähalkaisija 0,5 tai 0,7 mm) avulla mitattiin venymäviskositeettia kuvaavia Eulerin lukuarvoja onnistuneesti suurilla kiintoainepitoisuuksilla (50, 60 tai 65 p %). Erikoispaksuntajan määrää lisäämällä onnistuttiin luomaan huomattavaa venymäviskositeettia. Kiintoainepitoisuuden kasvaessa kasvoi myös venymäviskositeetti. Tavanomaisille paksuntajille mitattiin hieman kohonneita venymäviskositeetteja verrattuna referenssipäällystyspastaan. Pigmenttikoostumuksella (kalsiumkarbonaatti/kaoliini) ei näyttänyt olevan vaikutusta venymäviskositeettiin, tai vaikutus oli suhteellisen pieni. Dynaamisen pintajännityksen mittaamista varten käytössä ollut KSV BPA-800P -pintajännitysmittari ei toiminut luotettavasti, vaikka näytteitä laimennettiin. Kiintoainepitoisuudessa 10 p-% olleilla laimennoksilla saavutettiin analysoinnin kannalta parhaat tulokset. Tuloksista saatiin kuitenkin viitteitä, että kyseinen mittari voisi olla potentiaalinen menetelmä dynaamisen pintajännityksen mittaamiseksi.

The purpose of this master’s thesis was to solve which measurement methods are suitable for a curtain coating. Successful coating operation in a curtain coating needs good control of an extensional viscosity and a surface tension. The literature part deals with a curtain coating, composition of curtain coating colours, rheology and a surface tension. In addition, the literature part deals with measurement methods, which are suitable for measuring rheology and a surface tension. Because of the nature of a curtain coating, the interest focuses to measurement methods, which are suitable for measuring extensional viscosities and dynamic surface tensions. In the experimental part the rheology and the surface tension of coating colour series for the curtain coating were studied. An extensional viscosity was created to some of the coating colours. A surface tension was decreased from some of the coating colours. In this work steel orifices were connected to the ACAV A2 -rheometer for the measurements of the extensional viscosity. For the measurements of the dynamic surface tension the KSV BPA-800P -surface tension meter was used. Extensional viscosities (Euler number) of the coating colours with high solids content (50, 60 or 65 w-%) were successfully measured using the steel orifice (inner diameter of a hole 0.5 or 0.7 mm) attachment on the ACAV A2 -rheometer. By increasing the amount of the special thickener, the creating of the considerable extensional viscosity was succeeded. When solids content increased, the extensional viscosity also increased. Extensional viscosities of the usual thickeners were slightly increased compared with the reference coating colour. Pigment composition (calcium carbonate/kaolin) didn’t seem to have effect to the extensional viscosity or effect was relatively small. The KSV BPA-800P -surface tension meter, which was used for the measurements of the dynamic surface tension, didn’t work reliably, even if the samples were diluted. The dilutions in the solids content 10 w-% achieved best results from the point of view of the analysis. However measurements gave indications, that the meter could be a potential method for measuring dynamic surface tension.