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Un abaissement humide de 400 µm sur un panneau de verre vertical vous en dit plus sur le risque d'affaissement qu'une fiche technique complète. Si le film commence à s'infiltrer au bout d'une ou deux minutes et s'épaissit au niveau du bord inférieur, l'augmentation de la viscosité du Stormer ne sauvera pas le lot. Le problème se situe dans la région à faible cisaillement de la courbe de rhéologie, bien en dessous du point 100 KU mesuré par la plupart des bancs de qualité.
La réponse courte : HEC pour la formulation de peinture anti-affaissement est, en pratique, une question de rhéologie à faible cisaillement plutôt que de charge totale d'épaississant. L'hydroxyéthylcellulose reste le moyen le plus pratique d'intégrer cette structure dans une peinture à émulsion aqueuse, et c'est généralement la résistance à l'affaissement la moins chère que vous puissiez acheter par kilogramme. Le résultat dépend toutefois beaucoup plus de la sélection de la qualité, du dosage et de la méthode de dispersion que de la quantité de poudre introduite dans le broyeur.
L'hydroxyéthylcellulose est un éther de cellulose non ionique. Dissous dans l'eau, il ne se comporte pas comme un épaississant de sel : les groupes hydroxyéthyle lient l'eau et les longues chaînes du squelette s'emmêlent dans un réseau tridimensionnel lâche. Au repos, ce réseau résiste au flux. Sous le fort cisaillement d'un pinceau ou d'un rouleau, il se décompose et la peinture s'écoule. Lorsque le cisaillement s'arrête, le réseau se reconstruit, et la rapidité avec laquelle il se reconstruit est ce qui différencie un film propre d'un film affaissé.
Ce que HEC change à l'intérieur d'un film humide
L'affaissement est la gravité agissant sur un film qui n'a pas encore développé suffisamment de structure pour supporter son propre poids. HEC influence cet équilibre à travers trois propriétés, et toutes trois comptent en même temps.
- Viscosité et limite d'élasticité à faible cisaillement. C'est la propriété qui permet de conserver un film humide de 300 à 500 µm sur une paroi verticale. Les éthers de cellulose contribuent davantage au corps à faible cisaillement par kilogramme que les épaississants HASE ou HEUR, c'est pourquoi le HEC reste le composant anti-affaissement par défaut dans les peintures murales mates et moyennement brillantes.
- Taux de récupération. La structure qui se reconstruit instantanément empêche l'affaissement mais gèle également les marques de pinceau et les pointillés du rouleau. Une structure qui se reconstruit trop lentement laisse le film glisser. La fenêtre utilisable est étroite et évolue en fonction de la température, de la concentration volumique du pigment et du niveau de co-solvant.
- Rétention d'eau et temps ouvert. Les éthers de cellulose retiennent l'eau dans le film, ralentissant le pelage et gardant la surface mobile suffisamment longtemps pour se niveler. Cela améliore l'apparence, mais cela prolonge également la période pendant laquelle le film peut s'affaisser, de sorte que les deux effets doivent être délibérément équilibrés.
Lecture de la courbe de rhéologie derrière l'affaissement
Tracer la viscosité en fonction du taux de cisaillement et la forme de la courbe explique la plupart des échecs sur le terrain. Le tableau ci-dessous compare la même émulsion à deux chargements HEC ; l'espace vertical à gauche est l'endroit où l'affaissement est décidé.
Deux choses méritent d’être notées. Premièrement, l'écart entre les courbes est plus large à faible cisaillement, exactement là où l'affaissement se produit et là où une coupelle d'écoulement ne peut pas voir. Deuxièmement, les deux courbes convergent à un cisaillement élevé, de sorte que la sensation de brossage, les éclaboussures et la formation du film peuvent sembler identiques même lorsqu'un lot s'affaisse et que l'autre tient. Un formulateur qui vérifie uniquement le temps d’efflux travaille à l’aveugle sur la seule propriété qui compte.
Le contrôle standard en laboratoire est ASTM D4400, effectué sur un affaissement qui dessine des bandes d'épaisseur humide croissante sur un panneau vertical ; l'indice anti-affaissement est la bande la plus épaisse qui ne fait pas de pont avec sa voisine. L’objectif n’est pas le chiffre le plus élevé que vous puissiez atteindre mais une marge confortable sur l’épaisseur du film réellement appliqué sur site, y compris avec des rouleaux épais et par temps chaud.
Choisir le bon grade HEC pour les performances anti-affaissement
HEC est vendu par grade de viscosité, et le choix du grade fait plus pour le contrôle de l'affaissement que de petits ajustements de dosage. Les qualités de revêtements à base d'eau sont généralement classées selon la viscosité d'une solution à 2 %, généralement autour de 30 000, 50 000 et 100 000 mPa·s. Une qualité supérieure produit davantage de corps à faible cisaillement par kilogramme, mais elle se disperse également moins facilement, soulève des éclaboussures et augmente la traînée des brosses.
Trois autres paramètres méritent une place dans la conversation technique avec tout fournisseur :
- Solubilité retardée. Les qualités traitées en surface ne gonflent pas jusqu'à ce que le pH augmente, ce qui leur permet d'être dispersées dans le pigment broyé sans formation de grumeaux. Les qualités non traitées doivent être ajoutées avec précaution sous un cisaillement élevé.
- Degré de substitution. Un DS plus élevé signifie généralement une meilleure solubilité, des solutions plus claires et une plus grande résistance à la dégradation enzymatique, ce qui est important dans les produits à base d'eau stockés au chaud.
- Taille des particules et teneur en fines. Une poudre plus fine se dissout plus rapidement mais génère de la poussière et peut provoquer des yeux de poisson si elle est mouillée de manière inégale.
Série EASONZELL HEC pour revêtements à base d'eau Qualités d'hydroxyéthylcellulose dédiées aux peintures murales, aux apprêts et aux couches de finition mi-brillantes, avec une viscosité adaptée à la suspension des pigments et à la tenue du film dans les revêtements à base d'eau. Voir le produit → Pour les peintures murales, les apprêts et les finitions mi-brillantes, le Qualités HEC pour revêtements à base d'eau sont le point de départ logique car leur viscosité a été adaptée à la suspension des pigments et à la tenue du film plutôt qu'aux fluides de forage ou aux soins personnels. Demandez la viscosité de la solution du grade, la plage DS et la distribution granulométrique avant d'effectuer un test sur panneau.
Dosage, dispersion et erreurs à l'origine de l'affaissement
Le dosage d'HEC dans une émulsion intérieure ou extérieure conventionnelle se situe généralement entre 0,3 et 1,0 % du poids total de la formule, le chiffre exact étant déterminé par la concentration volumique du pigment, le type de liant et la constitution du film cible. En dessous de cette fenêtre, il n’y a pas assez de réseau pour contenir le film ; bien au-dessus, la résistance au nivellement et au frottement en souffre et la peinture commence à paraître courte et rigide sur le mur.
| Symptôme | Cause probable | Que changer |
|---|---|---|
| Le film glisse dès la première minute sur un panneau vertical | Structure à faible cisaillement insuffisante | Légère augmentation du dosage ou augmentation d'un degré de viscosité |
| Les marques de pinceau et les pointillés du rouleau restent visibles | La structure récupère trop rapidement ou le chargement est excessif | Réduisez le HEC et récupérez l’écoulement à cisaillement élevé avec un petit ajout de HEUR |
| Des grumeaux ou des yeux de poisson dans le lot | Poudre inégalement mouillée | Utiliser un grade traité en surface, ajouter sous cisaillement élevé, ajuster le pH après dispersion |
| Le panneau de laboratoire passe, le film du site s'affaisse | Film humide sur le terrain plus épais que le retrait en laboratoire | Test à l'épaisseur réelle du film humide et à température élevée |
| Viscosité falls during storage | Attaque enzymatique ou microbienne, ou incompatibilité avec le conservateur | Vérifier le système de conservation et confirmer la résistance aux enzymes du grade |
HEC aux côtés de HASE, HEUR et Clay
Aucune peinture moderne ne repose sur un seul épaississant. La question utile n’est pas de savoir lequel gagne, mais quelle partie de la courbe rhéologique chacun devrait posséder.
Un modèle courant est une base HEC pour la résistance au corps et à l'affaissement en boîte, plus une petite dose de HEUR pour restaurer le nivellement et la formation du film à fort cisaillement. HASE se situe entre les deux : plus résistant au cisaillement que HEUR, meilleur écoulement que HEC, mais dépendant du pH et moins robuste dans les bases à teinte profonde.
Les épaississants à base d'argile créent également une structure à faible cisaillement à moindre coût, mais ils augmentent la perte de brillance, le risque de fissuration par la boue et la variation de la force de la teinte, c'est pourquoi ils apparaissent principalement dans les apprêts et les produits de texture plutôt que dans les couches de finition teintées. Pour comparer côte à côte les catégories environnantes d'apprêts, de finitions et de finitions texturées, consultez la gamme de additifs pour revêtements architecturaux .
Contrôles de qualité et points d'approvisionnement qui valent la peine d'être inscrits dans le contrat
Les performances anti-affaissement sont faciles à perdre entre les expéditions, c'est pourquoi quelques contrôles entrants valent la peine d'être intégrés dans les spécifications plutôt que de se fier uniquement au certificat :
- Viscosité de la solution : lecture Brookfield d'une solution à 2 % à 20 tr/min et 25 °C, avec une bande de tolérance indiquée.
- Teneur en humidité et résidus insolubles, qui modifient tous deux la viscosité de la peinture finie.
- pH de la solution aqueuse, qui doit être proche du neutre pour la plupart des systèmes d'émulsion.
- Distribution granulométrique ou résidu de tamisage, car les fractions grossières ralentissent la dissolution et les fractions fines créent de la poussière et des grumeaux.
- Degré de substitution, par Zeisel ou RMN, comme indicateur de cohérence entre lots.
- Un essai de peinture de référence : viscosité Stormer par ASTM D562 et indice anti-affaissement par ASTM D4400 sur la même formule à chaque fois.
Le stockage compte autant que les spécifications. HEC est hygroscopique ; les sacs laissés ouverts ou les palettes posées sur un sol humide se décolleront, et une poudre pelée se dispersera mal, quelle que soit la qualité de sa qualité. Gardez le stock au sec, refermez les sacs ouverts et effectuez une rotation selon le principe du premier entré, premier sorti.
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