O papel de um dispersante em uma base de moagem para qualquer formulação de tinta ou revestimento é muito importante, uma vez que contribui para o desenvolvimento de dispersão, redução do tamanho das partículas e estabilização das partículas, ao mesmo tempo em que otimiza o desempenho do pigmento ou partícula sendo dispersado. Escolher o dispersante certo pode ajudar a reduzir o custo geral de uma formulação.
O uso de um dispersante ideal pode melhorar muitas propriedades da partícula sendo dispersada, como reologia e potência de tingimento (para pigmentos), o que pode resultar na necessidade de menos pigmento para obter a mesma cor padrão (STD). Consequentemente, a redução de pigmentos reduzirá o custo geral de formulação, uma vez que o pigmento muitas vezes é um grande contribuidor no custo total da fórmula. Um dispersante eficaz será absorvido na superfície do pigmento, consequentemente reduzindo as forças de atração de Van der Waals, o que resulta em uma reologia melhor e menor viscosidade. Escolher o dispersante certo pode levar a menos necessidade de dispersante para obter o agente em peso de pigmento (AOWP) ideal. A imagem abaixo mostra como a viscosidade está no menor nível quando a quantidade correta de dispersante é utilizada para minimizar a floculação da base de moagem.
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O diagrama abaixo ilustra diversas propriedades do pigmento, como potência de tingimento, transparência, opacidade, brilho, embaçamento e floculação, que serão melhoradas devido a uma distribuição de tamanhos de partícula mais homogênea e estabilidade de dispersão. Essas propriedades são maximizadas quando a viscosidade da base de moagem é minimizada. Todos esses efeitos contribuem para melhorar as propriedades finais da tinta ou revestimento.
Viscosidade da base de moagem (KU) Uma dispersão otimizada pode entregar uma redução do custo da fórmula e os resultados podem ser muito surpreendentes! No exemplo a seguir, aumentar a concentração de um pigmento orgânico (PB15:3) a partir do STD inicial de 13 % até 25 % alcançou um aumento de concentração de pigmento de 92 % na mesma fórmula de 100 %.
| STD | SUG PB15:3 | |
| Adicionar em ordem e sob agitação. Misturar em velocidade baixa por 15 minutos |
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| Solvente | 41,15 | 56,00 |
| Solução de resina Laropal A81 | 40,00 | 10,00 |
| Dispersante STD | 5,85 | |
| Solsperse™ M388 (50 % Ativos) | 8,00 | |
| Solsperse™ 5000S (100 % Ativos) | 1,00 | |
| Adicionar sob agitação. Misturar em velocidade baixa por 60 minutos | ||
| PB 15:3 | 13,00 | 25,00 |
| Fresagem | ||
| Total | 100,00 | 100,00 |
Após a fresagem e ajuste do conteúdo de pigmento para os mesmos 13 %, os resultados obtidos foram:
| STD | SUG PB15:3 | |
| Viscosidade de base de moagem (KU) | 96 | 52 |
| FInura (Hegman) | 7,0 | > 7.5 |
| Floculação (1=Ruim, 5=Excelente) Microscopia com (400X de Aumento) | 3 | 5 |
| Potência de tingimento | 100,00 | 141,12 |
| DL | 0,00 | -3,53 |
| Da | 0,00 | -0,03 |
| Db | 0,00 | -2,30 |
A potência de tingimento foi desenvolvida em mais de 41 %, bem como a cor é muito mais saturada no eixo azul (Db<0), o que entrega uma cor muito mais limpa.
Ao fazer uma simulação de custos e comparar as fórmulas, após ajustar a porcengagem de pigmento de (25 % até13 %) e o ganho de potência de tingimento (+41 %) com resina e solvente, o resultado geral foi uma redução de custo de 16 % na formulação otimizada. Esta comparação não está considerando as economias evidentes na produção do cliente, por meio de melhor utilização de seus equipamentos e aumento de produtividade.
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