На что при покраске влияет густота лакокрасочного материала? Как определить вязкость краски для краскопульта? Каковы ее оптимальные значения? Каким должен быть краскопульт для вязких жидкостей? Давайте постараемся ответить на эти вопросы.
Вязкость краски в большой степени определяет качество покрытия.
Единицы измерения вязкости
Согласно международной системе СИ вязкость разделяют на динамическую и кинематическую. Первую измеряют в Па×с или сП (санти Пуазах), а вторую в см2/с или Ст (Стоксах). Существуют также внесистемные единицы измерения, такие как угол Энглера.
Для определения вязкости краски производители пользуются таким понятием как условная вязкость. Эта величина измеряется в секундах и используется, в основном, производителями отечественных лакокрасочных материалов. Условная она потому, что зависит от многих факторов: диаметра спускного отверстия вискозиметра, объема воронки вискозиметра, температуры окружающей среды и т.д.
Основные рабочие параметры
В описании к каждому краскораспылителю указаны мощность, объем бака, диаметр сопла, производительность и вес. Если Вы будете знать, каким образом каждый из них влияет на работу и конечный результат, то легко сможете сделать выбор в пользу конкретной модели.
Если работать с распылителем придется не часто, то рекомендуется приобретать не такой мощный инструмент (от 60 до 280 Вт), к тому же он будет потреблять меньше электроэнергии. Но следует помнить о том, что важно соблюдать перерывы в работе. Окрашивая 10-20 минут, надо делать перерыв минут на 5-10, чтобы избежать перегрева. Иначе двигатель краскопульта может выйти из строя. Правильное использование позволит Вам быстро покрасить скамейку, бампер автомобиля, полочку и многое другое.
Приборы для измерения вязкости
Вязкость жидкости определяют с помощью вискозиметра. Простейший вариант вискозиметра представляет собой воронку объемом в 100 мл и диаметром нижнего отверстия до 4 мм, все это закреплено на держателе. Время в секундах, за которое жидкость объемом 100 мл вытечет через отверстие воронки и есть величина вязкости. Существует несколько вариантов воронок.
По Российскому ГОСТу производят чаши для определения вязкости лакокрасочных изделий ВЗ-246. Существует европейский аналог DIN53211-87 и американский вариант вискозиметра FORD или ASTM D 120087.
Рассмотрим, как определить вязкость краски самостоятельно. Для этого наливаем в чашу любого из вышеперечисленных приборов 100 мл измеряемого лакокрасочного изделия. Нижнее отверстие должно быть закрыто. Затем открываем отверстие и замеряем за сколько секунд жидкость полностью вытечет из чаши через отверстие. Далее сверяем полученное значение с указанным оптимальным значением на упаковке или, если есть необходимость, со значением в таблице с оптимальной вязкостью. Важно помнить, что величина вязкости сильно зависит от температуры окружающей среды и давления.
Поэтому измерять вязкость нужно при температуре указанной на упаковке или в таблице. Не нужно при измерении «помогать» краске вытекать, подталкивая ее с краёв. В этом случае измеряемое значение также не будет соответствовать действительности.
Приборы для определения вязкости продаются, и их стоимость колеблется от нескольких сотен до сотен тысяч рублей.
Оборудование для вязких материалов
Как устроен краскопульт для вязких красок?
Каким образом отличить его по внешнему виду?
- В промышленных условиях для материалов высокой вязкости применяются краскопульты безвоздушного распыления. Поршневой насос подает в сопло не воздух, а саму краску под давлением до 200 атмосфер. Этот тип оборудования отличается высоким процентом переноса красителя и стоимостью, соответствующей годовому бюджету небольшой африканской страны.
На фото – краскопульт для безвоздушного распыления.
- Более демократичный вариант – обычный пневматический краскопульт, у которого воздух от компрессора подается не только в сопло, но и в герметично закрывающийся бачок для краски. Избыточное давление продавливает вязкую жидкость через сифонную трубку.
Вязкость различных видов краски
Оптимальные значения смотрите в таблице
Современный рынок предлагает огромное количество красок, подходящих для обработки различных поверхностей и имеющих разнообразный состав и характеристики. Перечислим основные виды лакокрасочных материалов:
- алкидные эмали — основу этого лакокрасочного материала составляют алкидные лаки или смолы, пигменты и органический растворитель;
- нитроэмали сделаны на основе коллоксилина — особого вида нитроцеллюлозы с низким показателем вязкости, для разбавления также, как и предыдущему, подходят различные растворители типа Вайт Спирит, ацетон и т.д.;
- водоэмульсионные краски — краски на водной основе, популярны благодаря приемлемой цене и низкой токсичности;
- акриловые краски — в основе этих красок лежит синтетический полимер, однако, они хорошо разбавляются водой;
- масляные краски разбавляют олифой или другими маслами. Содержат в своем составе токсичные пигменты, однако яркие и стойкие цвета этих красок делают их популярными.
Все эти лакокрасочные материалы имеют свою вязкость. Так, например, краски на водной основе имеют условную вязкость 20-25 с (din), а для масляной краски эта характеристика будет составлять 18-22 с. Таблица вязкости краски чаще всего прилагается к прибору для измерения вязкости. Для разбавления большинства видов краски используют органические растворители. Лучше выбирать те, которые указаны в спецификации или на упаковке краски, чтобы не испортить пигмент и сохранить основные характеристики продукции. Разбавлять краску следует при постоянном перемешивании для чего можно использовать стеклянную палочку или линейку. Не стоит для перемешивания брать деревянные или пластиковые предметы. От дерева в краске могут остаться крошки и она потеряет однородность, а пластик может раствориться в органических средах и испортить пигмент краски.
- Подойдут для перемешивания и металлические предметы, но с них предварительно нужно снять заусеницы.
- Проводить разбавление краски нужно в чистой таре без механических повреждений.
- Для двухкомпонентных смесей (лаки, эмали) помимо растворителя используют специальный отвердитель, который вносят в первую очередь.
Что делать если смесь слишком жидкая
Если Ваш раствор утратил свою вязкость в следствии чрезмерного разбавления, вернуть ему былую консистенцию, можно только двумя способами.
- Добавить в него точно такую-же, но более густую краску. Если речь идет о масляных, алкидных или нитроэмалях, можно попробовать добавить в раствор алкидынй лак, или иную связывающую смесь, используемую в производстве Вашей краски.
- Дать отстояться несколько часов или дней, периодически перемешивая. Так как растворитель имеет свойство испаряться, то определенная его часть выйдет. Желательно увеличить площадь испарения и установить емкость в постоянно проветриваемом месте.
Из крайних вариантов, которые явно скажутся на качестве материала, можно попробовать охладить краску в холодильнике. Если цвет белый, можно попробовать добавить наполнителя (гипс, мел, тальк).
Даже если у Вас получилась слишком жидкая краска, пулевизатор сможет её распылить, и даже довольно неплохо, если установить сопло меньшего диаметра. Поэтому не стоит слишком отчаиваться и прибегать к крайним мерам.
Самая обычная привычка у каждого разбавлять краску “на глаз” или как предлагает инструкция. На каждой банке с краской есть описание рекомендуемого разбавления этого материала, но температура всё время разная и это имеет значение. Например для базы Мобихел предлагается вязкость 15 единиц. Для акриловой краски Мобихел уже предлагается вязкость 17-18. И в первый год своей покраски, и во второй, всегда разбавлял краску как это обычно у всех бывает, “приблизительно”. Но потом было замечено, если угадать с вязкостью, то и покраска идёт лучше, а самое главное, приятнее выглядит потом покраска. Если получалось “совсем хорошо”, то это обычно означало что угадал с вязкостью на 100%. Обычно некогда этим заниматься, тем более когда красишь раз от раза, но этим стОит заниматься, это важно. Узнавал от соседей, покрасчиков, какими способами они пользуются. Тогда ещё не было в продаже вискозиметров и каждый изобретал свой метод. Все их, кажется, перепробовал. Что это было. Стеклянные лабораторные палочки и опускание их в ёмкость с краской. Подсчитывание стекающих капель. Линейка, которая в краске. Если её поднять, то видно как отклоняется струя стекающей краски. Опускание в краску других предметов и тоже, подсчитывание капель.
Но в основном прижился такой способ Разбавлял краску, а потом на тестовом листе металла пробовал красить. Добавляя в бачок по 10-15 мл, растворителя (разбавителя), конечно перемешивая и выпуская старую краску. Как только факел начинал нравится, на этом останавливался. . Но пришло время и появился вискозиметр. Про вискозиметр. Он появился, а пользоваться им почему не понравилось. В принципе это можно объяснить. Каждый раз его надо тщательно промывать в растворителе, а растворителя бывает жалко на эту процедуру. Но грязный вискозиметр это уже неточный прибор для измерений. Сейчас ситуация другая. Целый год не красил и сбился прицел, перестал понимать какой краской крашу. То раскрывается факел, то нет, и другие небольшие проблемы В результате опять появилось желание к экспериментам (а мы их любим), целью которых – сделать себе свой личный, удобный вискозиметр. Удобный – он будет меньше и уже не надо будет 150- 250 мл краски, достаточно будет и 100 грамм. Это как раз половина стандартного пластикового стакана. Мыть вискозиметр теперь удобно! Замерять тоже удобно.
Какая краска подходит для краскопульта?
Для краскопульта подходит практически любая краска. Однако, она требует определенной подготовки для соответствия характеристикам прибора.
Обратите внимание!
ЛДСП: что это такое? Виды, особенности применения, фото, размеры, толщина, расшифровка, производители
Дома из морских контейнеров своими руками поэтапно: инструкция, схемы, плюсы и минусы, фото, дизайн
Рабочее давление в системе отопления в частном доме: какое должно быть, как создать, инструкция по регулировке своими руками
Какая вязкость краски необходима для работы чаще всего указано в инструкции прибора, но можно воспользоваться и таблицей с оптимальными значениями в DIN или секундах.
Содержание:
С помощью краскопульта Вы можете заниматься не только покраской, но и выполнять такие работы как побелка потолка, нанесение лака на деревянные изделия, опрыскивание растений, обработка кузова автомобиля антикоррозийными составами и многое другое.
Прежде чем выбирать краскопульт, подумайте, для каких целей Вы будете его использовать. Для покраски скамейки, батареи, качелей подойдет один инструмент. Для более крупных объектов, например, стены, забора, крыши, дверей, нужно приобретать более производительную модель. Поэтому чтобы не потратить лишних денег на то, с чем Вы не сможете работать, при покупке нужно обратить внимание на технические характеристики.
Как правильно разбавить краску?
Вязкость краски для краскопульта подбирается исходя из следующих характеристик
- диаметр распылительного сопла;
- давление, создаваемое прибором.
Обычно, вязкость краски в din или секундах, необходимую для работы с прибором, производители краскопульта указывают в инструкции. Однако эту характеристику можно найти и в таблице в интернете.
Перед тем, как начать работать, разбавленную краску фильтруют, чтобы исключить попадание в сопло мелкого мусора. Во многих моделях краскопультов предусмотрен встроенный фильтр. Однако, если такового не имеется, можно профильтровать краску через одноразовый сетчатый фильтр.
Не стоит разбавлять лакокрасочные материалы пользуясь непроверенными методами или приборами. Краска разбавленная до состояния жидкий кефир может оказаться слишком жидкой. А приготовленная с помощью линейки и ведра и вовсе отличаться от нужной консистенции в неожиданную сторону. Гарантировано нужный результат можно получить только измерив вязкость на специальном приборе.
Особый случай
Особняком стоят двухкомпонентные красители — акриловые на органических растворителях, эпоксидные, полиуретановые и некоторые другие.
Как разводить до рабочей вязкости эти материалы?
- Вначале краска смешивается с отвердителем. Разумеется, строго в указанной изготовителем пропорции: и недостаток, и избыток отвердителя пагубно повлияет на прочность покрытия.
- Затем вязкость полученного красителя проверяется вискозиметром и при необходимости разбавляется до рабочей консистенции.
Как отмерить необходимое количество основы и отвердителя?
- При небольшом объеме это можно сделать с помощью мерной посуды.
- В объемной цилиндрической таре проще воспользоваться мерной линейкой. Если высота уровня краски без отвердителя составляет 40 сантиметров, то для получения пропорции 1:4 достаточно долить его до уровня 50 см.
Не забудьте: этот способ даст точный результат только в цилиндрической таре. Обычное ведро имеет форму усеченного конуса, что исказит пропорции.
Двухкомпонентные красители разбавляются после добавки отвердителя.
Таблица оптимальной вязкости в DIN
В этой таблице указываются оптимальные значения условной вязкости для лакокрасочных материалов различного состава. Однако следует помнить, что эти характеристики даны для температуры окружающей среды 20°С. Понятно, что ждать пока установится нужная температура не нужно. Просто следует применять определенные правила. При понижении температуры показатель условной вязкости увеличивается, краска густеет. При повышении температуры окружающей среды показатель условной вязкости увеличивается и краска, соответственно, становится более жидкой. Это нужно учитывать перед работой с любыми лакокрасочными материалами и корректировать в соответсвенном направлении.
Приготовление акриловой, базовой эмали и лака
При приготовлении акриловых эмалей и лаков важно помнить, что эти материалы двухкомпонентные (2K), а это значит, что их отверждение, в отличие от однокомпонентных материалов (1K), которые высыхают под действием естественных процессов в окружающей среде, происходит совершенно по иной схеме — за счет реакции с отвердителем (полиизоцианатом) — веществом для сшивания молекул. Акриловое связующее вступает в химическую реакцию с отвердителем, в результате чего множество мелких молекул соединяются в одну макромолекулу — полимер. Разбавитель в двухкомпонентные материалы добавляется лишь для достижения необходимой вязкости.
Полимеризация однокомпонентной алкидной эмали за счет окисления алкидного связующего в результате реакции с кислородом
Полимеризация двухкомпонентной акриловой эмали за счет реакции между акриловым связующим и отвердителем.
К чему это я? Дело в том, что материал, в который мы добавим отвердителя больше положенного, не наберет оптимальную твердость никогда и ни при каких условиях, поскольку количество молекул для сшивания превышает количество молекул самого акрилового связующего. Молекулярные цепочки сошьются некорректно и с твердостью, а значит и с глянцем, придется распрощаться навсегда.
Поэтому следует четко соблюдать пропорции добавления отвердителя, которые указываются производителем на банке или в «техничке». Например, пропорция смешивания с отвердителем указана как 2:1. Это значит, что необходимо смешать две части краски и одну часть отвердителя. Речь идет именно об объеме, не о граммах или миллилитрах.
Смешиваемые компоненты обязательно должны соответствовать друг другу по наполненности. Это, думаю, понятно и так. Например, взяв высоконаполненный HS-лак, нужно понимать, что концентрация полимера в нем настолько высока, что молекулы аж «трещат» в банке. И если смешать его с низконаполненным LS-отвердителем, то для корректного сшивания просто не хватит сшивающего материала. То же самое произойдет и в случае смешивания LS-лака и HS-отвердителя. Количество сшивающих молекул больше, а значит, на корректную полимеризацию нечего и надеяться.
Еще раз напомню, что:
- в однокомпонетные материалы (алкиды, базовые эмали, 1К-грунты) добавляется только разбавитель;
- в двухкомпонентные материалы (акриловые эмали и лаки, 2К-грунты) сначала добавляется отвердитель, затем смесь доводится до нужной вязкости разбавителем. Могут быть и исключения — это касается «сверхнаполненных» UHS-/VHS-материалов. В них разбавитель может не добавляться вообще.
Что касается пропорций, то в разных системах они разные, но обычно в двухкомпонентные продукты добавляется до 50% отвердителя и 10-20% разбавителя. В базовые эмали обычно добавляется 50-60% разбавителя.
Повторюсь еще раз — это приблизительно. При всем многообразии типов эмалей и лаков, одного рецепта на все случаи жизни дать невозможно по определению. Поэтому всегда нужно поступать в соответствии с рекомендациями производителя. Пропорции, указанные в технической документации или на банке определены путем многократных лабораторных исследований, а посему их стоит в обязательном порядке соблюдать.
Также нужно помнить, что используемый разбавитель должен быть увязан с температурой при которой ведутся покрасочные работы.
Применение
Приборы применяются для определения вязкости различных жидких и газообразных веществ:
- человеческой крови;
- горюче-смазочных материалов;
- нефтепродуктов;
- расплавленного металла;
- красок, лаков, смол;
- жидких полимеров;
- строительных смесей;
- мазей и кремов;
- расплавленного шоколада;
- молочных и других пищевых продуктов.
Производятся приборы универсального применения и узкоспециализированные устройства, предназначенные для определенного вида соединений.
Измерение вязкости дидкости.
ГОСТы
Приборы внесены в Государственный Реестр измерительных приборов на основании общих требований и методов испытаний, регламентируемых Государственными стандартами и руководящими документами:
- ГОСТ 29226-91 «Вискозиметры жидкостей» — основной документ;
- ГОСТ 10028-81— стандарт распространяется на вискозиметры капиллярные из стекла;
- ГОСТ 25271-93 — определяет условия для вискозиметров Брукфильда;
- ГОСТ 6258-85 — стандарт регламентирует определение вязкости нефтепродуктов;
- ГОСТ 33-2000 — методы определение кинематической вязкости и расчет динамической вязкости нефтепродуктов;
- РД 50-416-83 — методические указания, регламентирующие порядок выполнения поверки стеклянных капиллярныхвискозиметров.
Вся перечисленные выше стандарты являются действующими.
Типы вискозиметров
По области применения приборы подразделяются на лабораторные, промышленные, медицинские.
По температуре исследуемых веществ различают высокотемпературные устройства, работающие при температуре от -60°С, до +2000°С, и приборы изготовленные из нетермостойких материалов.
По принципу действия приборы бывают:
Ротационные
Представляют собой устройство, состоящее из двух соосных цилиндров, конусов или сфер правильной геометрической формы, выполненных из термостойких материалов. Наружный цилиндр заполняется исследуемой жидкостью. Один из цилиндров вращается, выполняя функцию ротора.
Принцип действия ротационного вискозиметра заключается в определении меры вязкости на основании измерения угловой скорости вращения ротора, создающего на неподвижном цилиндре определенный момент силы.
Приборы используются для анализа вязкости различных сред при температуре от минус 60°С (масла и нефтепродукты), до плюс 2000°С (расплавленный металл).
Преимущества: возможность непрерывного контроля за состоянием жидких или газообразных соединений. Широкий диапазон измерений, от 0,6 мПа, до 3 000 000 мПа.
Недостатки: низкая, чувствительность, узкий диапазон измерений. Погрешность прибора может достигать 4%.
Ротационный измеритель вязкости.
Капиллярные или Отсвальда
Устройства состоят из одного или нескольких резервуаров заданного объема с отходящими круглыми трубками (капиллярами) малого сечения.
Суть метода заключается в определении количества исследуемого вещества, проходящего через капилляры определенной длины и сечения под влиянием перепадов давлений.
Показатели вязкости определяются по расчетам, выполняемым на основании закона Пуазейля.
Капиллярные вискозиметры широко используются для определения вязкости различных расплавов, автомобильных масел и прочих нефтепродуктов.
Преимущества: высокая чувствительность и простота конструкции.
Недостатки: невозможность непрерывных измерений, хрупкость прибора.
Рисунок 4. Капиллярный анализатор вязкости.
Вибрационные
Метод основан на определении измерений резонансной частоты колебаний зонда вискозиметра, погруженного в резервуар. Вязкость определяется по силе колебаний, измеренных с помощью градуировочной кривой вискозиметра.
Преимущества: высокая точность измерений, возможность проведения измерений в ходе химических реакций. Способность переносить сильный нагрев или охлаждение.
Недостатки: большая стоимость и сложность конструкции.
Вискозиметр вибрационный.
Ультразвуковые
Компактные приборы состоят из зонда или датчика, соединенного кабелем с электронным блоком.
Принцип действия ультразвуковых вискозиметров основан на измерении затухания амплитуды магнитострикционного зонда (стержня или пластины), вызываемого демпфирующим действием контролируемой жидкой среды.
Преимущества: высокая точность измерений. Подходят для работы с любыми агрессивными средами. Могут производить измерения в инертной атмосфере или вакууме.
Недостатки: не подходит для измерения высокотемпературных веществ.
Ультразвуковой измеритель вязкости.
Ультразвуковые вискозиметры являются самыми точными измерительными приборами.
Вискозиметр Гепплера с падающим шариком
Представляет собой стеклянную трубку, наполняемую исследуемым веществом.
Действие вискозиметра основано на Законе Стокса.
Показатель вязкости определяется на основании измерения времени, необходимого для падения шарика под собственным весом через трубку.
Прибор удобен для исследования прозрачных низковязких веществ в пищевой, фармацевтической и нефтехимической отраслях.
Преимущества: доступная цена и простая конструкция.
Недостатки: сложность исследования непрозрачных сред и невозможность постоянного мониторинга.
Прибор Гепплера с падающим шариком.
Пузырьковый вискозиметр
Принцип действия устройства заключается в изменении параметров пузырьков газа, и время свободного всплытия. Приборы широко используются в химических и промышленных лабораториях для измерения вязкости различных полимеров, красок, лаков.
Достоинства: возможность исследования очень вязких соединений и высокая точность измерений.
Недостатки: сложность конструкции и высокая стоимость.
Пузырьковый вискозиметр.
Чашечный вискозиметр
Приборы, использующие капиллярный метод измерения вязкости, выполненные в виде чашки или воронки. Принцип метода заключается в измерении времени, в течение которого исследуемое вещество вытекает через узкое отверстие воронки. Чем оно гуще, тем медленнее скорость вытекания.
Нередко такие приборы входят в комплектацию краскопультов, имеющих строгое ограничение вязкости красок, которые можно использовать.
Достоинства: простая конструкция, доступная цена.
Недостатки: невозможность непрерывных измерений.
Прибор чашечный.
Вискозиметр Суттарда
Устройство представляет собой конструкцию из медного или латунного цилиндра, внутренним диаметром 50 мм, помещенного на квадратное основание из стекла, металла или пластика с нанесенной на поверхность шкалой.
Принцип действия прибора основан на измерении диаметра растекания вязкого вещества, залитого в цилиндр.
Вискозиметр Стутторда используют в основном для измерения вязкости строительных растворов (гипсового теста, штукатурки, шпаклевки, клея).
Преимущества: простота конструкции и возможность изготовления собственными силами.
Недостатки: низкая точность измерений.
Измеритель вязкости Стуттарда.
Вискозиметр Брукфильда
Показатели вязкости определяются на основании крутящегося момента, необходимого для вращения шпинделя устройства, погруженного в исследуемое вещество.
Самый популярный прибор для контроля вязкости. Метод включен во многие международные стандарты и спецификации.
Достоинства: универсальность применения и точность измерений.
Недостатки: возможность износа вращающихся деталей.
Прибор Брукфильда.
При выборе типа вискозиметра следует учитывать:
- капиллярные приборы наиболее популярные, благодаря высокой чувствительности, точности измерений и доступной стоимости;
- ультразвуковые устройства — самые точные;
- шариковые — идеально подходят для работы в высокотемпературных средах;
- ротационные — имеют самый широкий диапазон измерений, но и самую высокую погрешность.
Вискозиметры выпускают как для мониторинга вязкости в производственных условиях, так и для лабораторных исследований.
