Įvadas į pigmentų dispersiškumą
Pigmentai yra netirpios dalelės, kurios gaminamos ir sukuriamos tam, kad suteiktų medžiagoms spalvą. Taip pat žinomi kaip dažikliai, jie dažniausiai skirstomi į du tipus – organinius ir neorganinius.
Pigmentai turi būti tinkamai sudrėkinti, deaglomeruoti arba išsklaidyti, tolygiai paskirstyti ir stabilizuoti, kad būtų pasiektas tinkamas spalvos intensyvumas, slėpimo galia ir blizgesys. Norint stabilizuotis, reikia laiko ir energijospigmento dispersija.
Jau išsklaidyti dažikliai turi didelį poreikį grįžti į pradinę aglomeruotą būseną. Dėl šio didelio poreikio svarbu pasirinkti tinkamą drėkinamąją ir disperguojančią medžiagą, kad būtų gauta stabili formulė.
Drėkinamieji priedai arba paviršinio aktyvumo medžiagos, paprastai žinomos kaip amfifilinės cheminės medžiagos, turi mažą molekulinę masę, o dispersiniai priedai arba oligomerai stabilizuoja dažiklius. Šis stabilizavimas leidžia išvengti pakartotinio aglomeracijos.
Kaip išsklaidyti ir stabilizuoti pigmentus trimis etapais
Drėkinimas
Kad pigmentas tinkamai sudrėktų, oro / kietos medžiagos sąsają turite pakeisti į skystą / kietą. Drėkinimas bus efektyvesnis, jei sistemoje bus mažiau oro. Taigi, jūs suprantate, kad viskas priklauso nuo paviršiaus įtempimo. Paviršiaus įtempis turi būti mažesnis, kad skystis sudrėkintų kietą medžiagą.
Taigi skysčiai su mažesniu paviršiaus įtempimu drėkina efektyviau, todėl drėkinamieji priedai yra tokie gyvybiškai svarbūs gamintojui. Drėkinantys priedai sumažina paviršiaus įtempimą, todėl prilimpa prie paviršiaus ir padengia pigmentą, kad susidarytų skysta sąsaja.
Paprastai tirpiklių pagrindu pagamintos sistemos labiau sudrėkina dažiklį dėl mažesnio tirpiklių paviršiaus įtempimo, palyginti su vandeniu, kurio paviršiaus įtempis yra didesnis. Dhanveen Pigments, vienas didžiausių gamintojųžalias pigmentas 7, suteikia geriausią dispergentą.
Deaglomeracija
Dispersijos proceso deaglomeracijos fazėje pigmento aglomeratai skirstomi į pirmines daleles ir smulkesnius agregatus. Kuo mažesnis transporto priemonės, į kurią integruojamas dažiklis, paviršiaus įtempis, tuo mažiau energijos reikės pigmentui išsklaidyti. Deaglomeracijos fazė pasiekiama naudojant mechaninę energiją, išvystytą per greitaeigius dispersiklius ir kitą šlifavimo įrangą.
Greitaeigio maišytuvo su Cowles ašmenimis velenas efektyviai išsklaido dažiklį. Cowles peiliukai su dideliu šlyties peiliuku puikiai tinka pigmentams išsklaidyti. Priklausomai nuo dispersijos klampumo, taip pat gali būti naudojamos ir kitos ašmenų rūšys, pvz., kombinuotos mentės arba didelės mentės. Be to, tai priklauso nuo poreikio maišyti arba perkelti žaliavas perdirbimo metu.
Norint pasiekti gerą laminarinį srautą ir padidinti dispersijos efektyvumą, rekomenduojama, kad ašmenų skersmuo būtų 1/3 bako skersmens. Be to, ašmenys turi būti 0.5–1.0 skersmens nuo bako dugno. Paprastai siūloma, kad sistemos antgalio greitis tarp 70-100 Krebso vieneto klampumo turėtų būti apie 4000-6000 fpm. Norėdami nustatyti antgalio greitį, galite naudoti lygtį – veleno aps./min. x 0.262 x ašmenų skersmuo. Kietos tekstūros pigmentus galima smulkiai išsklaidyti naudojant terpės malūnėlį. Tai sukuria žymiai daugiau šlyties, pvz., vertikalių, horizontalių ir krepšinių frezų. Jei norite išsklaidyti dažiklį iki nano lygio, siūloma naudoti 0.3-0.5 šlifavimo terpę.
Stabilizacija
Pigmentas, kuris dabar deaglomeruotas, turi būti stabilizuotas, kad būtų išvengta pakartotinio aglomeracijos. Stabilizavimo procese pridedami dispergentai, kuriuos sugers pigmento dalelės ir išlaikys jas atskirtas. Dažniausiai taip yrapigmentų dispersija plastikuosevyksta.
Suspensijos pigmentai gali būti stabilizuojami - elektrostatiškai arba steriškai.
Elektrostatiniai dispergentai
Elektrostatiniai dispergentai turi joninį krūvį. Sąveika su dažiklio paviršiumi padeda sukurti panašiai įkrautus paviršius, paprastai katijoninius. Panašūs krūviai dalelių paviršiuje atstumia vienas kitą, todėl pigmentas išlieka stabilioje suspensijoje. Tačiau joninių medžiagų pridėjimas ir pH lygio pasikeitimas gali sumažinti dalelių, suspenduotų elektrostatiniais dispergentais, stabilumą.
Steriniai dispergentai
Jie sudaryti iš molekulių, sudarytų iš tvirtinimo galvučių grupės, traukiamos pigmento dalelių ir uodegų link skystos dispersijos fazės. Sterinis stabilizavimas yra neįtikėtinai stabilus plačiame pH diapazone ir esant didelei druskos koncentracijai.
Pigmentą drėkinančios medžiagos ir dispergentai: kodėl jie svarbūs?
Daugeliu atvejų brangiausias dažų, rašalo ar dangos ingredientas yra pigmentai. Siekiant užtikrinti optimalią išvaizdą ir fizines savybes, svarbu optimizuoti pigmento drėkinimą ir dispersiją. Kai pasirenkate tinkamą kompozicijai skirtą dispergentą ir drėkinamąją medžiagą, gaunamas aukštos kokybės rašalas, dangos ir dažai, o gamybos sąnaudos yra minimalios.
Kai pigmentai išdžiūvo, jie būna didelių įvairių dydžių aglomeratų pavidalu. Išsklaidant juos skystoje terpėje, aglomeratams suteikiama energija, siekiant sumažinti jų dydį iki agregatų ir sumažinti agregatų dydžių diapazoną. Tai padeda įvairiais būdais, pvz.
Homogeninėje suspensijoje dispersija užtikrina dalelių stabilumą.
Jis neleidžia dalelėms nusėsti skystoje terpėje.
Tai padidina spalvų efektyvumą.
Tai padeda sukurti atkuriamas ir nuspėjamas spalvas.
Pigmentai atlieka pagrindinį vaidmenį formuojant ir tonuojant plastikus bei dangas ir atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį jų veikloje; todėl svarbu žinoti jų sklaidos metodą.