תֵאוּר
ציפיות תעשייתיות מימיות למניעת קורוזיה ממלאות תפקיד מרכזי בשמירה על מבנים מתכתיים בתחומי הנפט והגז, הים ומכונות כבדות. עם זאת, יצרנים מתמודדים באופן עקבי עם שני אתגרים בסיסיים: דבקות לא מספקת למשטחי מתכת, מה שגורם לעיתים קרובות להתקלפות של הציפוי, ועמידות לקורוזיה לא מספקת, שמצביעה את המבנים בפני סיכונים בסביבות קשות כמו חשיפה לסプレー מלח או לחומרים כימיים. אבקת каולין על-דקיקה עם טיפול הידרופילי התאימה כפתרון יעיל במיוחד, תוך שהיא מנצלת את תכונותיה הייחודיות של גודל חלקיקי על-דק, שינוי פני השטח ההידרופילי והאטימות הכימית שלה כדי להתמודד עם בעיות אלה.
בניגוד למלאים סטנדרטיים שעלולים לשקוע בקיטונים מימיים או להפחית את ביצועי הניגור, אבקת каולין ייחודית זו מגבירה משמעותית הן את האדהזיה והן את עמידות הניגור, תוך שימור היתרונות של VOC נמוך המאפיינים מערכות מבוססות מים. כתוצאה מכך, הפכה לאבן פינה בנוסחאות של ציפויים ניגוריים בעלי ביצועים גבוהים.
מנגנוני שיפור אדהזיה
האדהזיה של ציפויים לתשתיות מתכת מהווים את עמוד התווך של הגנה ניגורית יעילה. ללא אדהזיה חזקה, רטיבות וסוכני ניגור יכולים בקלות לחדור דרך הממשק בין הציפוי לבין המתכת, ולגרום לניגור מתחת לציפוי. אבקת каולין על-דקיקה עם טיפול הידרופילי, שאופיינת בגודל חלקיקי D50 בתחום 0.5-1.2 מיקרומטר (12000-20000 מסך), משפרת אדהזיה באמצעות מספר מנגנונים.
ראשית, החלקיקים העדינים ביותר ממלאים את הבורות המיקרוסקופיות על פני השטח המתכתיים שנוצרו בתהליכים כגון שפשוף חול או טיפול כימי, ויוצרים "איגלום מכני" בין השכבה והסובסטרט. שנית, עיבוד הפנים ההידרופילי, שמושג באמצעות מפזרים מבוססי פוליקרבוקסילט, משפר את ההתאמה עם רזינות מימיות. זה מבטיח פיזור אחיד וקישור צמוד לאוקסידי מתכת.
כאשר משולב ב-12%-18% ממשקל הเคลט ומעורב עם רזינות אפוקסי או אקריליות על בסיס מים, אבקת הקاؤלין יכולה להגביר את חוזק האיגוד (ASTM D4541) מ-3 MPa ל-5.5–6.2 MPa. כמו כן, ניתן להשיג דירוג איגוד של 5B (ללא הסרתเคลט) במבחני חיתוך צלב. דוגמה מהשטח של יצרןเคลטים במחוז ג'יאנגווי, בסין, מדגימה את יעילותו. כאשר נעשה שימוש בเคลטים אנטי-קורוזיה ימיים, ניסויים על לוחות פלדה הראו שאין ניקור של הקלט לאחר 1000 שעות של שטיפה במים מלוחים, בהשוואה ל-300 שעות בלבד בเคลטים ללא קاؤלין. בתחום צינורות הנפט והגז, האיגוד המשופר מגן על הקלט מפני נזק במהלך תהליכי הלحام והקבורה, ומצמצם את עלות התפעול ב-40% לאורך תקופה של 5 שנים.
שיפור בהתנגדות לקורוזיה
עמידות בפני קורוזיה היא המטרה הסופית של ציפויים תעשייתיים נוגדי קורוזיה, ואבקת каולין על-קצתה עם טיפול הידרופילי מגבירה משמעותית את הביצועים הללו. המבנה הלוחתי של החלקיקים יוצר "מסלול עקום" בתוך סרט הציפוי. זה замיר בצורה יעילה את חדירת agents הקורוזיה, כולל מלח, מים וمواد כימיות, אל פני השטח המתכתיים.
כאשר מוסיפים את אבקת הקיולין ליציקות על בסיס מים, ניתן להאריך את עמידות רסס המלח הנייטרלי (ASTM B117) מ-500 שעות ל-1200–1500 שעות, ובכך לעמוד בקלות בדרישות הקורוזיה לבנייה עצמאית של פלדה ימית. יצרן ציוד כבד בגרמניה ביצע מבחנים על דליות של חפרניות שצופו בתערובת המכילה אבקת קיולין זו. לאחר חשיפה של 800 שעות לרסס מלח, התגלה רק 5% כיסוי שטח ברזל בשחיקה, בהשוואה ל-40% בציפויים ללא שינוי.
אבקת הקاؤולין מגבירה גם את ההתנגדות הכימית. ציפויים שמכילים 15% מאבקה זו יכולים לעמוד ב-30 ימים של שקיעה בתמיסה של חומצת גופרת 5% וניסתר נתרן 10% ללא התנפצות או שינוי צבע, מה שהופך אותם לאידיאליים לשימוש במתקני עיבוד כימי. יתר על כן, הלבנות הגבוהה שלה (ערך L* ≥94%) מאפשרת לה להחליף חלק מדו-תחמוצת הטיטניום (TiO₂) בציפויים אנטישחפיים לבנים, ובכך מקטינה את עלות חומרי הגלם ב-15% מבלי להקריב את העכירות.
תהליך ייצור מדויק
ייצור אבקת קاؤולין על-קוטנה עם טיפול הידרופילי לציפויים תעשייתיים אנטי-קורוזיוניים מבוססי מים כולל סדרה של שלבים מדויקים המבטיחים ביצועים אופטימליים. אבן הקاؤולין הגולמית, שמתקבלת ממפרטים בעלי טיהור גבוה כמו ג'iangxi בסין ודרום קרוליינה שבארצות הברית, עוברת שטיפה ראשונית כדי להסיר חול וشوائب אורגניות. הפרדה מגנטית בשדה של 20,000–25,000 גאוס מסירה מינרלים הבהירים ברזל שעלולים לקדם שחפוך.
בשלב הבא, נעשית טחינה רטובה בעזרת ממיסים בלחץ גבוה הפועלים בטווח של 1800-2200 בר, guni להשיג גודל חלקיקים אולטרה דק. שלב הטיפול ההידרופילי החשוב משתמש במפזרים פוליקרבוקסילטים, שמיושמים בכמות של 1.0%-1.5% ממשקל הקאוולין, כדי לכסות את החלקיקים. זה מבטיח שהחלקיקים ישארו מפוזרים בג'לים על בסיס מים ללא הצטברות.
לאחר מכן, התערובת עוברת צנטריפוגה על-קולית להסרת כל חלקיק גס (≥2 מיקרומטר), שיכול ליצור נקודות חלשות במעטה. לבסוף, התערובת מיובשת על-ידי ייבוש ספירה בטמפרטורה של 190-230°C לייצור אבקה זורמת עם תוכן לחות ≤0.2%. האבקה ארוזה בשקיות נייר אלומיניום עמידות לאוויר למניעת ספיגת לחות במהלך אחסון.
פרמטרים טכניים מותאמים
הפרמטרים הטכניים המרכזיים של אבקת הקאוולין הזו מותאמים בקפידה כדי לעמוד בדרישות של ציפויים נוגדי קורוזיה על בסיס מים. הפרמטרים כוללים גודל חלקיקים D50 של 0.5-1.2 מיקרומטר, כיסוי טיפול הידרופילי ≥98% (מאושר באמצעות מדידת זווית מגע עם זווית מגע במים ≤30°), בהירות (ערך L*) ≥94%, תכולת ברזל (Fe₂O₃) ≤0.15%, ספיגת שמן של 23-28 מ"ל/100 גרם, וצמיגות (50% חומרים מוצקים במים) ≤250 סנטי-פואיז.
פרמטרים אלו מאושרים בדקדקנות באמצעות מבחנים שונים. מנתחי גודל חלקיקים בלייזר משמשים לקביעת התפלגות החלקיקים, פלואורסצנציה בקרינת X (XRF) לניתוח הרכב כימי, ומדורי רסס מלח לאימות ביצועי הציפוי. לכל דגימה מצורף תעודה של ניתוח (CoA) המאשרת עמידה בתקנים התעשייתיים כגון ISO 12944 (טפטים ושזיפים—הגנה מפני קורוזיה של מבני פלדה באמצעות מערכות ציפוי מגן).
תמיכה באספקה מותאמת אופטימלית
שרשרת האספקה לאבקת הקיולין מותאמת לצרכי מחזורי הייצור של יצרני ציפויים. אופציות האריזה מגוונות, וכוללות שקיות של 25 ק"ג באטם ואקום לניסויים ב партиות קטנות, וכלי אחסון בנפח 500 ק"ג לאספקה בכמויות גדולות. נעשה שימוש במעטפות פנימיות למניעת זיהום האבקה במהלך אחסון והובלה.
האספק מתואמת עם ספקים לוגיסטיים המתמחים בחומרים כימיים, כגון Maersk ו-Hapag-Lloyd, להבטחת אספקה מהימנה למוקדי תעשייה מרכזיים באסיה, באירופה ובצפון אמריקה. זמני המוביל משתנים, בין 10–14 יום עבור דרום شرق אסיה, לבין 28–35 יום לאירופה.
צוותים טכניים מציעים תמיכה באתר, כולל סיוע באופטימיזציה של תבניות ציפוי. לדוגמה, הם ממליצים על 15% אבקת קאוולין לציפוי ימי ו-12% לציפוי מכונות תעשייתיות. הם גם מספקים שירותי פתרון בעיות, כגון פתרון בעיות הצטברות על ידי התאמת הפיזר. עבור לקוחות חדשים למוצר, זמינים דגימות בגודל 50-100 ק"ג, בליווי בדיקות ביצועי ציפוי (הידוק, רסס מלח) כדי לאשר תאימות למערכות רזין קיימות.
בשל כך שיותר ויותר תחומים מעדיפים פתרונות נוגדי קורוזיה ידידותיים לסביבה מבלי להקריב מהביצועים, הפכה אבקת каולין עדינה במיוחד עם טיפול הידרופילי לחומר חיוני. היכולות שלה בהגברת הדבקות, שיפור עמידות בפני קורוזיה וצמצום עלויות מאפשרות לייצרם של ציפויים לעמוד בתקנות הסביבה המחמירות ובתקן התעשייתי. בכך הם מחזקים את היותם תחרותיים בשווקים העולמיים להגנה על נכסים בתעשיית הנפט והגז, בתעבורה הימית ובתעשיית המכונות הכבדות. השימושים בה ממשיכים להתרחב, מה שמעודד חדשנות בתחום הציפויים התעשייתיים נוגדי הקורוזיה המבוססים על מים, ומחזק את מקומה כמרכיב מהפכני בתעשייה.
×
