Département Process : intégration, formulation

La formulation d’encres et de peintures intelligentes

Réaliser un matériau intelligent homogène et stable

La formulation est une opération industrielle en chimie qui consiste à réaliser un matériau homogène et stable, sous forme d’encre ou de peinture, possédant les propriétés ciblées et répondant aux exigences d’un cahier des charges fonctionnel.

Pour réussir cette étape de formulation, nous considérons chaque développement comme un nouveau défi technologique : celui d’intégrer la charge pigmentaire sélectionnée dans une matrice, de la mettre en forme sans altérer les propriétés intelligentes.

Une étape cruciale maîtrisée par nos ingénieurs

Dans l’univers des matériaux intelligents, cette étape de formulation est critique. Elle est trop souvent négligée par méconnaissance des processus physiques impliqués par ces matériaux intelligents : transition de phase, thermodynamique, photophysique. Une simple variation de la polarité du milieu et/ou du pH peut affecter le positionnement des états électroniques. L’application de forces de cisaillement associée par passage au tricylindre et/ou au broyeur à billes peut altérer la cristallinité des particules.

Formulation sur-mesure et pré-industrialisation

Contrôler et réajuster la propriété

L’ultra-réactivité des matériaux intelligents à leur environnement nous oblige à vérifier à chaque étape de la formulation, le maintien de la propriété intelligente. Cela nous conduit régulièrement à rectifier le couple pigment(s)/matrice(s).

C’est un processus maîtrisé qui nécessite plusieurs « allers-retours » entre des phases de formulation et de caractérisation pour optimiser finement la propriété attendue.

Notre expérience nous a appris que la formulation de dérivés à changement de couleur (thermochrome, photochrome, piézochrome, solvatochrome, chimiochrome…) entraine forcément la vérification et le réajustement sur-mesure :

  • Du choix des couleurs,
  • De la vitesse de commutation,
  • De la réversibilité ou l’irréversibilité du phénomène,
  • De l’absence de fatigabilité,
  • De la tenue au vieillissement,

Pour les composés luminescents (fluorescent et/ou phosphorescent), l’insertion dans une matrice demande à nos équipes d’adapter le rendement quantique, la couleur de jour et de nuit, les longueurs d’ondes d’excitation et d’émission.

Anticiper l’industrialisation de votre produit

En fonction du développement du projet, nous travaillons en collaboration en amont avec l’unité de recherche R&D et en aval avec les équipes d’industrialisation pour anticiper les futures contraintes associées à la production.

La maturité de notre service, nous permet également la plus grande réactivité pour accompagner vos tests de validation industrielle.

Pour faciliter les plans de validation, nous réalisons également les premiers prototypes.

Une équipe d’experts scientifiques expérimentés

Notre département « Process » à OliKrom est le garant de l’ensemble des étapes de formulation de votre projet.

Notre équipe est constituée d’ingénieur(e)s et technicien(e)s expert(e)s du domaine de l’intelligence des couleurs. Chaque membre possède de solides compétences scientifiques en chimie, photochimie, science des matériaux et maîtrise l’ensemble des techniques et procédés de formulation.

Au sein de notre équipe, nous avons trois maîtres mots : agilité, adaptabilité et réactivité.

Une équipe agile

L’agilité de notre équipe dans le domaine de la formulation nous permet d’intervenir aux côtés d’industriels de tous les secteurs : défense, transport, industrie lourde, médical, cosmétique, alimentaire, spatial, BTP…

Nous sommes capables de nous adapter rapidement aux changements, prévus ou imprévus, et nous nous inscrivons dans une démarche itérative et incrémentale qui nous permet de tester très rapidement différentes solutions.

Une grande adaptabilité aux contraintes

Notre expertise en formulation nous permet une grande adaptabilité. En fonction de votre projet et de la technique de dépôt utilisée, nos équipes sont en capacité à travailler dans votre matrice ou d’être force de proposition :

  • Encre : UV, solvantée, sérigraphie, tampographie, offset
  • Peinture : mono-, bi-composants, solvantée, aqueuse

Une réactivité sans faille

Nous pouvons intervenir en quelques jours pour réajuster de façon sur-mesure les caractéristiques physiques de nos revêtements :

  • Viscosité,
  • Opacité ou transparence,
  • Aspect brillant ou mat,
  • Etat de surface,
  • Définition,
  • Temps de séchage,
  • Thixotropie.

Un plateau technique d’équipements de formulation et caractérisation

Nous disposons de l’ensemble des équipements scientifiques nécessaires aux techniques de formulation. Notre plateau technologique regroupe également divers appareils de caractérisation des solutions à changement de couleur et/ou à luminescence optimisée :

  • Equipements de formulation avec différents types de mélangeurs : tricylindres, speedmixers, disperseurs Ultraturax, broyeurs à billes.
  • Dispositifs de caractérisation des encres et peintures : pycnomètre, viscosimètre.
  • Dispositifs pour analyser la résistance : abrasion, enceintes climatiques, enceintes de vieillissements.
  • Dispositifs de caractérisation des propriétés optiques : colorimètre, cabine d’éclairage normalisée, spectrofluorimètre, luxmètre, spectromètre d’absorption UV/Visible/Infrarouge, Sphère d’intégration, réflectivité, microscopie optique.

Pour la réalisation de premiers prototypes, nous disposons de l’ensemble des équipements de dépôts : sérigraphie, tampographie, enduction par trempage, enduction par immersion, cabine de peinture, spray pneumatique.

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