Les dispersants et additifs anti-déposition pour pigments et peintures

Pour la fabrication des peintures à base de pigments, on utilise les additifs adjuvants permettent d'enrober les pigments organiques (couleurs) ou inorganiques (nacres, alu, fluorescent, oxyde de métal..). Ces additifs dispersants permettent que les pigments ne s'agglomèrent pas durant la phase de mouillage et ne se déposent pas dans l'émulsion ou la peinture finie, en formant un dépôt sédimenté, difficile à remélanger et à garder en suspension.

Par exemple, pour le mélange suivant :
• Base transparente inorganique* PG17 (vert oxyde) 40% 80g
• Pigment PG17 60% 120g

On utilise une base seule transparente permettant de bien « mouiller » et disperser les pigments inorganiques PG17. Cela fonctionne de la même manière pour des pigments comme le rouge PR101, l'oxyde jaune PR42, les nacres, les phosphorescents et les holographiques, mais aussi les pigment organiques. Ces derniers ont des tailles toutes différentes et aussi des formes différentes. On doit utiliser une base transparente de dispersion différentes et personnalisée pour chacun, notamment selon son taux d'absorption ou de « prise d'huile ».

Chaque pigment organique nécessite une base transparente sur mesure, car sa surface et sa taille ont besoin d'une formule particulière pour le « mouiller ». Si on tente d'en disperser un avec la base inorganique, le donuts ne se fait pas bien, le mélange tourne trop vite.

L’additif dispersant agit tout autour du pigment

La dispersion se fait avec un mélange à haute vitesse (3500 tours par minutes) à l'aide d'un disque dentelé. Les pigments en poudre fine (de 1 à 20µm) sont ajoutés petit à petit dans la base transparente composée d'additifs variés, comme les mouillants, les anti moussants, les surfacants et les enrobants.

On utilise un disque d'un diamètre de 2/3 de la taille du pot, une hélice, ou un disque plat pour les pigments à base d'aluminium ou de nacres pour ne pas les endommager.

L'additif dispersant va s'attacher aux pigments et créer des filaments autour de lui, comme une barrière à un niveau microscopique, qui va empêcher que le pigment puisse se coller ou s'agglomérer avec d'autres pigments. En effet, sans l'additif dispersant ou anti-redéposition, les poudres des pigments micronisés et finement broyés ont tendance à se recoller en paquet une fois plongé dans un liquide.

Le process de dispersion en résumé

Le mélange doit se faire avec l'axe et le disque légèrement désaxé, par rapport au centre du pot. L'axe doit être plongé au 2/3 en bas du mélange environ (c'est-à-dire vers le fond de la cuve). Le pot ou la cuve sont de préférence incurvés en bas. Pour les mélanges et dispersion solvantés, on utilise des pots double parois pour éviter l’échauffement.

Incorporer la poudre de pigments doucement dans la base transparente à 1200 tours/min (rpm) Avec une tige métallique, racler l'axe tournant de haut en bas, et taper les bords du récipient pour détacher les pigments non immergés.

Quand le pigment s'est bien mélangé (1 min), monter à 3000 rpm (20 sec), puis à 3500 rpm (durant 30 minutes).

La dispersion et le Donuts

Lorsque l'on mélange des pigments pour fabriquer une peinture, la vitesse forme une sorte de tourbillon. Cet aspect est un point très important dans la réussite de la dispersion :
On doit observer l'apparition et l'aspect de l'effet « Donuts », c'est essentiel :
Le donuts doit se former après quelques temps (exemple : 1 ou 2 min), il prend la forme d'un disque arrondi et qui permet de voir l'hélice ou le disque.
Il témoigne d'une bonne montée en viscosité et d'un bon mouillage des pigments.
Si le donuts monte et descend et n'est pas stable, alors il faut régler la hauteur du disque « cowl », en le descendant ou en le montant.
S’il ne se formerait pas correctement , il y aurait un problème, la dispersion ne se ferait pas bien, le pigment ne serait pas correctement mouillé et enrobé.

Additif démoussant
Additif et agent mouillant