นิยามของการปรับระดับ

เดอะการปรับระดับคุณสมบัติของสารเคลือบนั้นอธิบายถึงความสามารถของสารเคลือบในการไหลตัวหลังจากทาแล้ว ซึ่งจะช่วยลดความไม่เรียบของพื้นผิวที่เกิดจากกระบวนการทาได้อย่างสูงสุด โดยเฉพาะอย่างยิ่ง หลังจากทาสารเคลือบแล้ว จะมีกระบวนการไหลตัวและการแห้งตัว จากนั้นฟิล์มเคลือบที่เรียบเนียนและสม่ำเสมอจะค่อยๆ เกิดขึ้น ความสามารถในการทำให้สารเคลือบเรียบเนียนนั้นเรียกว่า การปรับระดับ

การเคลื่อนที่ของสารเคลือบเปียกสามารถอธิบายได้ด้วยแบบจำลองสามแบบ:

① แบบจำลองมุมสัมผัสการไหลแบบกระจายบนพื้นผิว

② แบบจำลองคลื่นไซน์ของการไหลจากพื้นผิวที่ไม่เรียบไปยังพื้นผิวเรียบ

③ กระแสน้ำวนเบนาร์ดในทิศทางแนวตั้ง สิ่งเหล่านี้สอดคล้องกับสามขั้นตอนหลักของการปรับระดับฟิล์มเปียก ได้แก่ การแพร่กระจาย การปรับระดับช่วงต้น และการปรับระดับช่วงปลาย ซึ่งในแต่ละขั้นตอน แรงตึงผิว แรงเฉือน การเปลี่ยนแปลงความหนืด ตัวทำละลาย และปัจจัยอื่นๆ มีบทบาทสำคัญในแต่ละขั้นตอน

ประสิทธิภาพการปรับระดับต่ำ

(1) รูหดตัว
ในฟิล์มเคลือบมีสารที่มีแรงตึงผิวต่ำ (แหล่งที่มาของรูหดตัว) ซึ่งมีแรงตึงผิวแตกต่างจากสารเคลือบโดยรอบ ความแตกต่างนี้ส่งเสริมการเกิดรูหดตัว ทำให้ของเหลวโดยรอบไหลออกไปและเกิดเป็นรอยบุ๋ม

(2) เปลือกส้ม
หลังจากแห้งแล้ว พื้นผิวของสารเคลือบจะปรากฏเป็นปุ่มนูนรูปครึ่งวงกลมจำนวนมาก คล้ายกับริ้วคลื่นบนเปลือกส้ม ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า "ลักษณะผิวส้ม"

(3) หย่อนคล้อย
ฟิล์มเคลือบเปียกจะถูกแรงโน้มถ่วงผลักดันให้เกิดเป็นรอยไหล ซึ่งเรียกว่า การหย่อนตัว (sagging)

ปัจจัยที่มีผลต่อการปรับระดับ

(1) ผลของแรงตึงผิวเคลือบต่อการปรับระดับ
หลังจากเคลือบผิวแล้ว จะเกิดส่วนต่อประสานใหม่ขึ้น ได้แก่ ส่วนต่อประสานระหว่างของเหลว/ของแข็งระหว่างสารเคลือบกับพื้นผิว และส่วนต่อประสานระหว่างของเหลว/ก๊าซระหว่างสารเคลือบกับอากาศ หากแรงตึงผิวของส่วนต่อประสานระหว่างของเหลว/ของแข็งระหว่างสารเคลือบกับพื้นผิวสูงกว่าแรงตึงผิววิกฤตของพื้นผิว สารเคลือบจะไม่สามารถกระจายตัวบนพื้นผิวได้ และจะเกิดข้อบกพร่องในการปรับระดับ เช่น การหดตัว โพรงจากการหดตัว และฟองอากาศขึ้นโดยธรรมชาติ

(2) ผลของความสามารถในการละลายต่อการปรับระดับ
ในระหว่างกระบวนการแห้งตัวของฟิล์มสี บางครั้งอาจเกิดอนุภาคที่ไม่ละลายน้ำขึ้น ซึ่งจะก่อให้เกิดความแตกต่างของแรงตึงผิวและนำไปสู่การเกิดรูพรุนจากการหดตัว นอกจากนี้ ในสูตรที่มีสารลดแรงตึงผิว หากสารลดแรงตึงผิวไม่เข้ากันกับระบบ หรือในระหว่างกระบวนการแห้งตัว เมื่อตัวทำละลายระเหย ความเข้มข้นของตัวทำละลายจะเปลี่ยนแปลง ส่งผลให้ความสามารถในการละลายเปลี่ยนแปลง เกิดเป็นหยดน้ำที่ไม่เข้ากัน และเกิดความแตกต่างของแรงตึงผิว ซึ่งอาจนำไปสู่การเกิดรูพรุนจากการหดตัวได้

(3) ผลของความหนาของฟิล์มเปียกและการไล่ระดับแรงตึงผิวต่อการปรับระดับ
กระแสน้ำวนเบนาร์ด – การระเหยของตัวทำละลายในระหว่างกระบวนการแห้งตัวของฟิล์มสีจะทำให้เกิดความแตกต่างของอุณหภูมิ ความหนาแน่น และแรงตึงผิวระหว่างพื้นผิวและภายในฟิล์มสี ความแตกต่างเหล่านี้จะนำไปสู่การเคลื่อนที่แบบปั่นป่วนภายในฟิล์มสี ทำให้เกิดสิ่งที่เรียกว่ากระแสน้ำวนเบนาร์ด ปัญหาของฟิล์มสีที่เกิดจากกระแสน้ำวนเบนาร์ดไม่ได้มีเพียงแค่ผิวส้มเท่านั้น ในระบบที่มีเม็ดสีมากกว่าหนึ่งชนิด หากมีความแตกต่างในความสามารถในการเคลื่อนที่ของอนุภาคเม็ดสี กระแสน้ำวนเบนาร์ดมีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดการลอยตัวและการเกิดคราบ และการทาสีบนพื้นผิวแนวตั้งก็อาจทำให้เกิดเส้นริ้วได้เช่นกัน

(4) ผลกระทบของเทคโนโลยีการก่อสร้างและสิ่งแวดล้อมต่อการปรับระดับ
ในระหว่างกระบวนการก่อสร้างและการขึ้นรูปฟิล์มของสีเคลือบ หากมีสิ่งปนเปื้อนภายนอก อาจทำให้เกิดข้อบกพร่องในการปรับระดับ เช่น รูหดตัวและฟองอากาศ สิ่งปนเปื้อนเหล่านี้มักมาจากน้ำมัน ฝุ่นละออง ละอองสี ไอน้ำ ฯลฯ จากอากาศ เครื่องมือในการก่อสร้าง และพื้นผิว คุณสมบัติของสีเคลือบเอง (เช่น ความหนืดในการก่อสร้าง เวลาในการแห้ง ฯลฯ) ก็จะมีผลกระทบอย่างมากต่อการปรับระดับฟิล์มสีในขั้นสุดท้าย ความหนืดในการก่อสร้างที่สูงเกินไปและเวลาในการแห้งที่สั้นเกินไปมักจะทำให้พื้นผิวไม่เรียบเนียน

บริษัท Nanjing Reborn New Materials จัดจำหน่ายผลิตภัณฑ์ต่างๆสารปรับระดับรวมถึงชนิดที่มีส่วนประกอบของซิลิโคนและชนิดที่ไม่มีส่วนประกอบของซิลิโคน ซึ่งเข้ากันได้กับ BYK