色素炭黑的研磨方法及設備解說-鑫源色素炭黑
在鑫源化工炭黑的生產過程中,最初形成的微粒稱為初次顆粒。形成之初,這些顆粒是半固態的。當這些顆粒通過反應器時,它們之間相互碰撞并熔凝在一起,形成聚集體。原生粒子的粒徑代表足夠數量的原生粒子的典型算術平均直徑,用于表征特定等級,直徑的大小由透射電子顯微鏡測量法測得。在生產中可控制原生粒子的粒徑。在分散體中,分散劑連續單層吸附在炭黑聚集體的表面。因此,形成流體分散液所需的分散劑的量與表面積有關。在相同條件下,如果添加量相同,側比表面積越大,需要更多量的分散劑。
棗莊鑫源化工炭黑主要是在載體中處于一種均勻的膠體的分布狀態中,均勻的分布狀態能充分表現出炭黑的色相、黑度和遮蓋力。但分散過程中,受到許多因素的影響: 1、 炭黑本身的特性 2、 載體或分散介質的類型 3、 使用的分散設備類型。如果不能很好的分散,會出現:著色強度不穩,黑度降低,顆粒色澤不好; 或出現條紋;也可能由于制品表面的不均勻性,引起印刷問題,顏色包覆不良而導致耐磨性下降。所以如何分散好,在實際應用中至關重要。結構較高的炭黑通常比表面積相似、結構較低的炭黑容易分散。高結構中的聚集體由許多原生粒子組成,這些原生粒子聚成球團,并具有相當多的分支和鏈式結構。因此,聚集體聚集效果較差,減弱了聚集體之間的吸引力。低結構炭黑更加緊密,允許聚集得更近,因此聚集體之間的吸引力較大,使得分散更加困難。不過,雖然分散較低結構的炭黑需要更多的能量,然而它們較高的密度使其更容易“濕潤”或混合,因為其所需排出的空氣較少。
炭黑被研磨分散時,色素炭黑粒子要達到一定的細度是最起碼的要求。分散經過潤濕、粉碎、穩定三個過程,分散劑在這個過程中扮演著非常重要的角色。不用分散劑,當然是增加了分散的難度,降低了分散的效率,最終色漿當然也就容易絮凝,容易沉淀,不穩定了。最終使用到油漆、涂料、油墨中也會不時地帶來各種麻煩。比如顆粒、光澤、浮色等。因為碳黑色粉顆粒小,相對分子質量低,有生產商將它做成片狀或珠狀的顆粒,來減少它對工廠造成的空氣污染,但是為色粉分散帶來一定的困難。制造過程中,用壓力將圓形的碳黑色粉顆粒壓到它們能保持形狀,而并不需要加入任何其它材料。通常低色素的珠狀碳黑色粉是由大量250 nm 左右的聚集體組成的,而中等色素的碳黑聚集體就小得多,約 50 nm 左右。 一般情況下其細度應≤15um,在高檔的涂料中,也會有更高的要求甚至要低于5um,色素炭黑所含的水分越低,對于分散相對來說也就會更加容易一些。這是因為在分散體系中,色素炭黑粒子相互間的靜電高低,與其周圍形成的雙電層厚度有關,如果雙電層的厚度降低,就會直接影響粒子分散穩定性的降低。而當炭黑(或其他顏料)粒子表面的水份較高時,就會導致雙電層厚度降低,從而影響到分散穩定性。
色素炭黑的黑度與其自身的原始粒徑的大小,有著直接的關系,原始粒徑越小,其自身的黑度也就越高,紅相就會越明顯,在實際的使用中對研磨設備的要求越高;粒徑較大的炭黑產品,相對來說就會顯出比較好的藍相,但是其自身的黑度卻不如前者。黑色的產生是所有的陽光都被吸收了,沒有反射光的視覺表現。
影響分散的三大因素
1、本質特性:原始粒徑、結構和表面各種基團都會對分散產生很大的影響。通常情況下原始粒徑小、結構低、揮發份低分散困難,反之則相對容易些。
2、用戶的配方:使用者的配方,基料、溶劑和樹脂的性能都會非常顯著地影響最終分散情況,尤其是樹脂的選擇。
3、分散設備:不同的分散設備在相同條件下的分散效果是大不相同的。選用正確的分散設備是工程師必須重視的。