油墨的分散解析

1、油墨的分散解析（一）油墨的分散解析（一）【我要印我要印】訊：在油墨中有許多顏料的基本顆粒尺寸是很小的。但是，由于這些基本顆粒有粘附在一起而聚集成比之大許多倍的聚集體(團(tuán))，所以，就要用機(jī)械來(lái)進(jìn)行研磨，以使這些聚集體分散至所需的程度。機(jī)械研磨的主要目的就是將顏料聚集體分散于連結(jié)料中，使之形成細(xì)顆粒的分散體。由于顏料是決定油墨色彩和光學(xué)特性的關(guān)鍵，所以它不僅取決于對(duì)光的擴(kuò)散與吸收，且這些與它的顆粒大小也有關(guān)。例如在相對(duì)條件下，油墨沖淡后的飽

2、和度(著色力)、色相等均與顏料顆粒的分散度有關(guān)，這是人所共知的。由于顏料的化學(xué)組成與物理特性不同，故它們的分散性能也就各異。分散過(guò)程一般分三個(gè)階段，即(1)顏料聚集體開始潤(rùn)濕，(2)顏料聚集體破碎成小顆粒，即聚集體被分離，(3)用連結(jié)料置換顏料顆粒表面的空氣，即顏料顆粒表面吸附的水或氣被潤(rùn)濕介質(zhì)所取代——在顏料顆粒表面附著潤(rùn)濕介質(zhì)。顏料顆粒在連結(jié)料體系中的情況可以這樣來(lái)說(shuō)明之：(A)一些干的顏料顆粒由于它們的表面引力而相互“抱”在一起，

3、顆粒之間的空間是空氣，這種現(xiàn)象叫聚集；(B)顏料顆粒良好地分散在連結(jié)料中；(C)一些已潤(rùn)濕或分散的顏料顆粒由于某些力的作用慢慢又形成絮狀，顆粒之間是連接料，這種現(xiàn)象叫絮凝。分散體的絮凝作用取決于連結(jié)料和顏料的性質(zhì)以及絮凝物質(zhì)的出現(xiàn)；(D)當(dāng)分散顆粒間的引力小到不可能產(chǎn)生絮凝時(shí)，則顏料顆粒就可能定向，從而形成疏松結(jié)構(gòu)。顏料顆粒在開始潤(rùn)濕時(shí)，首先應(yīng)使顏料和連結(jié)料很好地混合，為了使它們具有良好的親和性以便更快地潤(rùn)濕，所以采用表面活性劑是常用的

4、做法。因?yàn)楸砻婊钚詣┛筛淖冾伭虾瓦B結(jié)料之間的極性，有些表面活性劑具有平衡的極性和非極性結(jié)構(gòu)，從而可在兩個(gè)表面間形成一個(gè)橋或聯(lián)結(jié)。為了破壞這些聚集，就需要利用各種力，例如(1)物理撞擊，(2)顆粒與顆粒之間的相互碰撞，(3)通過(guò)流體(如連接料)的剪切。一般說(shuō)，比較大的聚集體(50—100微米)可以被分散設(shè)備(如三輥機(jī)、球磨機(jī)、砂磨機(jī)等)的剪切力進(jìn)行物理分散。而比較小的顏料聚集體則大多是由于包在顏料聚集體外面的連接料的剪切作用而分散的。連結(jié)

5、料對(duì)顏料的剪切作用主要是由于(1)連結(jié)料對(duì)研磨表面的粘附；(2)連結(jié)料對(duì)顏料表面的粘附；(3)連結(jié)料的內(nèi)粘附(內(nèi)聚力)強(qiáng)度，即粘性。當(dāng)以連結(jié)料置換(替代)包在顏料外面的空氣時(shí)，潤(rùn)濕過(guò)程才算最后完成，達(dá)到了分散的目的。這個(gè)過(guò)程可以提高顏料的透明度，降低顏料顆粒間的引力，這是由于在顏料和連結(jié)料之間形成了反抗聚集的物理鏈，使顏料顆粒不能再聚集之故。顏料分散后形成的分散體的穩(wěn)定性主要取決于以下三種力：(1)排斥的靜電力——由顏料顆粒表面的離子或

6、帶電基團(tuán)而引起；(2)吸引的倫敦—范德華引力——由于顏料顆粒和連結(jié)料之間的介電常數(shù)不同而引起；(3)由于顆粒表面出現(xiàn)的不帶電基團(tuán)(使顆粒間相互像一個(gè)柵欄一樣)而引起的“位阻”穩(wěn)定作用。由于排斥性的靜電力在水性介質(zhì)中比較明顯，而吸引性的倫敦—范德華力則在有機(jī)和水性介質(zhì)中均有，故顏料分散體在有機(jī)介質(zhì)中的穩(wěn)定性，一般是取決于“位阻”效應(yīng)的。由于電的力量而排斥的理論，即DLVO理論，它基于當(dāng)介質(zhì)中的一種可離子化的物質(zhì)以正或負(fù)離子的形式吸附在顏料

7、表面上，其相對(duì)應(yīng)的電荷擴(kuò)散入介質(zhì)中后，就會(huì)發(fā)生電荷排斥。故這些顆粒就會(huì)得到一種，仍有許多非常復(fù)雜的物理關(guān)系沒(méi)有被完全搞清楚，這里我們只能概念性地來(lái)討論一下有關(guān)分散理論方面的一些情況。（一）、表面張力如果我們將脫脂棉放于水中，則脫脂棉極易被水所浸濕，而非脫脂棉就比較難被水浸濕，如果將脫脂棉換成油布，則它就根本不能被水所浸濕。這些情況就是所謂“潤(rùn)濕“的粗淺概念?？梢钥闯觯簼?rùn)濕一般有三種情況，即：1液體鋪展在固體上，排除了固體上所有被吸附的物

8、質(zhì)(例如氣體等)，這就叫完全潤(rùn)濕，2液體部分地被鋪展于固體上，并以一定的接觸角與固體相接觸，這叫不完全潤(rùn)濕或叫部分潤(rùn)濕，3液體在固體上沒(méi)有鋪開而保持著一定的珠狀體，這就叫不潤(rùn)濕。我們知道，當(dāng)任何兩個(gè)“相”互相接觸時(shí)，則在兩個(gè)相之間就會(huì)形成一個(gè)區(qū)域，渭之“界面”。習(xí)慣上“界面”是指兩種不相混溶的液體間或是液體與固體間的接觸區(qū)域。而“表面”一般是指氣體對(duì)固(或液)體的接觸區(qū)域而言的。根據(jù)上述情況，假設(shè)把一些固體的粉狀物質(zhì)(例如顏料等)分散在

9、液體的介質(zhì)(例如連結(jié)料等)中時(shí)，液體對(duì)固體的潤(rùn)濕情況及液體與固體間的界面大小等，就會(huì)決定這個(gè)分散體系的特性，這是顯而易見(jiàn)的。就顏料分散在連結(jié)料中的情況而言，其很重要的一個(gè)特性就是顏料和連結(jié)料之間的界面情況，這兩個(gè)界面與它們單獨(dú)的分離相(即顏料和連結(jié)料)的界面是不同的。所以作用在界面上的力是不平衡的，這種在界面上不對(duì)稱力的分配，即謂之界面張力效應(yīng)。假設(shè)在一個(gè)容器中裝有一種液體，可以看出：在下層液體中，分子間的引力在各個(gè)方面都是相等的，分子

10、處于平衡狀態(tài)。而在液體表面，情況就不同了：液體表面分子的力的分配是不對(duì)稱的，力將液體的表面分子拉向液體內(nèi)部，這種力就叫液體的表面張力。表面張力可通過(guò)一個(gè)矩形線框的實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)明：用一根細(xì)銅絲圍成一個(gè)長(zhǎng)方形框，其上置一細(xì)銅絲，用一根細(xì)線將細(xì)銅絲縛住，細(xì)線的另一端則縛于上框的中間。細(xì)銅絲可在框上自由移動(dòng)。將這個(gè)裝置浸于皂液中，則皂膜的各個(gè)面積就會(huì)依次被破壞。表面張力的拉曳情況就可以看清楚了。假設(shè)在線一邊的皂膜面破壞了，則細(xì)銅絲就會(huì)向后拉并趨向框