رنگدانه های پودری از لحاظ مورفولوژی شامل ذرات اولیه انبوهه و کلوخه هستند. انبوهه ها در اثر تجمیع ذرات اولیه با یکدیگر و تحت تاثیر نیروهای الکترواستاتیک و یا شیمیایی تشکیل میشوند. این در حالی است که کلوخه ها از تجمیع ذرات اولیه و یا انبوهه ها با یکدیگر در اثر نیروهای واندروالسی ایجاد میشوند. کلوخه ها به صورت ضعیف و انبوهه ها به صورت قویتری به هم چسبیده اند، در نتیجه فرایندهای پراکنشی نمیتواند انبوهه ها را بشکند ولی قادر به جداکردن ذرات کلوخه از یکدیگر است.
رنگدانه های پودری حاوی انبوهه هایی هستند که با یکدیگر تجمیع شده و کلوخه هایی را ایجاد میکنند. کلوخه رنگدانه ها در مسیر تولید مستربچ میتوانند منجر به ایجاد مشکلات متعددی شوند که برخی از آنها عبارتند از:
- تنوع در سایه رنگ و شدت رنگ
- گرفتگی سریع صافیها، فیلترها و رشته سازها
- شکستگی در الیاف، تولید الیاف تابیده
- ایجاد ترک در فویل
- اثرات مخرب روی خواص مکانیکی پلیمر
- ایجاد ظاهر خالدار
- تمرکز تنش و در نتیجه ایجاد شکستگی
چنین مشکلاتی را میتوان از طریق آماده سازی رنگدانه قبل از تولید و در نتیجه پراکنش بهتر آن، حل کرد. یکی از مهمترین پیش نیازها برای پراکنش خوب رنگدانه ها جهت افزایش کیفیت محصول نهایی، خیس کردن کامل کلوخه رنگدانه ها میباشد. این ترشوندگی نه تنها در سطح کلوخه ها، بلکه در داخل و خارج آنها نیز باید انجام گیرد. برای این منظور از عوامل پراکنش کننده استفاده میشود.
عوامل پراکنش کننده:
عوامل پراکنش کننده برای دستیابی به توزیع یکنواخت رنگدانه ها یا پرکننده ها در ترکیب بندی مواد برای تولید مستربچ و آمیزه و همچنین جلوگیری از تشکیل کلوخه ها و کاهش آنها، ضروری است.
در واقع در فرایند پراکنش، توزیع رنگدانه در سراسر ماتریس همراه با کاهش اندازه کلوخه ها و ایجاد ذرات اولیه و انبوهه و یا ایجاد کلوخه های کوچکتر صورت میگیرد. هدف از فرایند پراکنش عبارت است:
- شکست کلوخه ها توسط نیروی برشی مکانیک
- تر شدن سطح ذرات رنگدانه
- توزیع ذرات رنگدانه ترشده در سراسر محیط
- پایدارسازی ذرات جامد ترشده و جلوگیری از کلوخش مجدد آنها
سه گروه اصلی که به عنوان عوامل پراکنش کننده استفاده میشوند شامل موارد ذیل است:
- واکس های طبیعی و مصنوعی
- مشتقات اسیدهای آلی، مانند اسیدهای چرب، آمید و یا استر اسیدها
- مشتقات چندپاری، مانند پلی آکریلاتها، بسپارهای فلوئوردار کربنه