【集萃網(wǎng)觀察】當然,增稠劑由于能改變體系的流變性,因而也可改善油墨的使用性能。
(一)、顏料的沉降
根據(jù)司托克(Stokes)定律,對于一種單一的小圓粒子,在大量牛頓液體中的沉降比例,可按下式計算:
2r2g(ps-p) 218r2(ps-p)
V=————————=————————
g n n
式中:V:沉降速度(厘米/秒);
r:球狀圓粒子的半徑(厘米);
ps:固體粒子的密度(克/厘米3);
p:液體的密度(克/厘米3);
n:液體的粘度(泊);
g:重力加速度(980厘米/秒2)。
根據(jù)上式可以看出,沉降比例直接與粒子半徑的平方成正比,與粒子及液體的密度成正比,與液體的粘度成反比。故粒子越大、越重則沉降越快,液體的粘度越大,則沉降越慢。
油墨體系中的粒子是多得無法計數(shù)的,形狀也不一,加之所用連結(jié)料亦極少屬于牛頓體,故在實際中應(yīng)用上述公式是有很大 出入的。然而,司托克公式對我們解釋油墨體系中的拉子沉降性能,提供了一個有助的基本關(guān)系。
比較稀的油墨存放在容器中,如不加攪拌,則顏料粒子等會漸漸向下沉積。如果沒有一種力來對抗這種下降運動,則容器的底部會沉積成為一層硬而于的沉結(jié)塊,而再也無法分敵。
有三種顏料分散體的沉降形式。(A)是分散(解絮凝)顏料的沉降形式。慢慢堅實的沉降,形成一層硬塊,無法再分散,(B)是絮凝顏料的沉降形式。較快的沉降,形成疏松軟體,極易分散,(c)是膠體結(jié)構(gòu)分散顏料的懸浮體。由于觸變膠體結(jié)構(gòu)而使懸浮體比較理想。
根據(jù)司托克定律可以看出,要想解決上述弊病,提高粒子的細度,增加體系的粘度是兩種有助的作法。但是從經(jīng)濟與技術(shù)角度出發(fā),顏料粒子不可能分散到無限細的程度,從應(yīng)用角度出發(fā),似乎也無必要。粘度也不可能大到使體系無法使用的程度。所以這兩種做法也是有限度的。
根據(jù)上述,膠體的聚集作用與顏料的絮凝作用,對改變或防止體系的沉降作用,是更有效的。
顏料的絮凝作用和膠體形成的疏松結(jié)構(gòu),對降低顏料的硬度是有助的。但這種結(jié)構(gòu)是比較弱的,稍加攪動即可破壞。故如不加攪拌,這種體系能懸浮顏料粒子,盡管在存放初期會有一定的沉降現(xiàn)象,隨著顏料粒子的向下運動,顏料的內(nèi)連粒子網(wǎng)就會受到壓縮。但是由于支撐結(jié)構(gòu)變得更堅實,故沉降作用到最后就停止了。任何沉降作用當其達到停止點時,體系中的沉降部分還是松軟體,而且是易于分散的。
由于顏料絮凝作用有許多弊病,故一般還是采用膠體結(jié)構(gòu)來解決沉降問題。膠體結(jié)構(gòu)幾乎沒有什么缺點,這可加入觸變劑或所謂增稠劑來得到。
(二)、增稠劑的種類及特性
增稠劑一般分兩大類,即有機類(如一些表面活性劑,例如胺220-1-Hydroxyethyl-2-heptadecenylglyoxalidine等)和無機類。
這里主要討論無機類。無機類中,根據(jù)形態(tài)又可分為粉狀、纖維狀及漿狀三種。從化學上分,它們又可分為:
(1)用有機物處理的鋁,硅酸鎂,膨潤土等。
(2)熱裂解硅(熔融膠體硅,煙霧硅)。
(3)溫石棉。
(4)金屬氧化物(如鎂和鋅的氧化物)。
膨潤土(Bentonite)的水懸浮體的成膠作用是大家了解的,它是一種蒙脫石族層狀結(jié)構(gòu)的硅酸層粘土,帶有電荷,在層和層之間是水和陽離子,它們可以相互交替,層和層之間的距離可由水的多少來收縮和擴大,這就是它會膨脹的原因。
來源:網(wǎng)絡(luò) 發(fā)布人: 中國環(huán)保油墨網(wǎng)