科学 HORIBA によるレーザーの回折を使用して有機性顔料の顔料そして粒度の分析 - 粒子の製品

カバーされるトピック

背景
顔料は何ですか。
顔料がどのように働くか
最終製品の機能性
測定の顔料の粒度
有機性顔料の粒度の分析
粒度および最適公式
レーザーの回折の粒度の検光子の機能
レーザーの回折の粒度の検光子の利点
ケーススタディ
実験
結果
さまざまな顔料のための粒度の測定の結果
結論

背景

HORIBA の粒子の測定の器械は高度の光学、強力なアルゴリズム、およびオプションの高度のサンプル処理システムそしてフルレンジと結合される適用範囲が広いソフトウェア提供します。

粒子の性格描写の器械への HORIBA の責任は粒子の分析の必要性に最も広い範囲の解決をを含む持って来ます:

顔料は何ですか。

顔料の汎用定義は選択的なカラー吸収によって材料のカラーを変える物質を意味できます。 顔料がインク、ペンキ、化粧品、ファブリックおよび食糧を含む広い製品の範囲を着色するのに使用されています。

顔料がどのように働くか

多くの顔料は選択式にライトの特定の波長を吸収し、反映することによって働きます。 白色光の多重波長がある波長が顔料の化学結合によっておよび吸収される顔料に出会うとき他は反映されます。 新しく作成されたスペクトルはカラーの出現を作成します (図 1) を見て下さい。

図 1

ある顔料の分散の隠れる力は材料の一部分をより少なく測定することによって定めることができますより 0.3 ミクロンおよび光沢の強さが 1 ミクロンの上の材料の一部分の測定によって特徴付けることができる (図 2) を見て下さい。 着色強さ - 減少した粒度のライトの増加を吸収する機能。

図 2

最終製品の機能性

顔料はペンキまたはインク分散のようなさまざまなシステムに普通混合されています。 有機性顔料は激しくと混合される媒体で分解しない着色された微粒子の有機性固体 (粉) です。 これらの粉はその手段 (かマトリックス) につなぎとして機能します追加されます。

測定の顔料の粒度

顔料の粒度の測定は最終製品パフォーマンスの優秀なプレディクタとして役立ちます。 ペンキの顔料の粒子の粒度は表面の終わりに影響を与える重大なパラメータです。 平たい箱、卵の殼、半光沢および光沢の終わりの違いは顔料の粒子の PSD によって定められます。 粒度の正確なモニタリングは良質のペンキの提供へ重要なパラメータです。

流動度、粘着性、付着またはチキソトロピー動作のような Rheological 特性はまたサイズ分布によって影響されます。 凝結かアグロメレーションは追加界面活性剤の使用と分散を安定させる避けます。

有機性顔料の粒度の分析

顔料の粒子は保障するために製粉されます望ましいタイプの終わりによって必要なサイズの下にあることを。 最終的な品質の小切手はいままで頻繁に Hegman のゲージでした (図 3) を見て下さい。 この安く、使いやすいゲージは頻繁に表面の終わりのための最も重大なパラメータである最も大きい粒度の徴候を提供します。

図 3

この従来の技術が理解し安価、易い提供できる間、ペンキの最終的な動作の適度な測定は、大型の分布他の最終製品の性能基準の多くの性格描写を可能にします。

粒度および最適公式

粒度分布の完全な測定は大いにより良いサイズにペンキの公式と製造工程の最適化を可能にすることができます。

レーザーの回折の粒度の検光子の機能

現在のレーザーの回折の器械の機能はナノメーターのサイズに伸びま、製品の最も良いサイズのコンポーネントの性格描写を許可します。 この調査に使用する同じ検光子はまた TiO およびカーボンブラックのようなミクロ以下の顔料のために2 完全に適しています。

レーザーの回折の粒度の検光子の利点

この技術の利点は速度、使い易さ、広いダイナミックレンジおよび粉および分散を両方測定する機能を含んでいます。 この調査のために集められたデータは 0.01 - 3000 ミクロンからの粒度を測定することができる HORIBA LA-950 Partica レーザーの回折の粒度の検光子で分析されました。

レーザーの回折による粒度の分析は乾燥状態で製粉が起こっている間行うことができます。 顔料は Hegman のゲージテストの定めるところにより最終的な手段に混合される必要はありません。 これは適切な指定の達成を保証する粉砕の製粉操作のより堅い制御を外に可能にします。

ケーススタディ

実験

4 つの有機性顔料は PowderJet の乾燥した送り装置との LA-950 Partica を使用して分析されました (図 4) を見て下さい:

  • Diarylide の黄色 83
  • ハンザの黄色 74
  • Phthalo の青 153
  • 不透明な黄色 83

すべてのサンプルは分析前にきちんと混合され、見本抽出されました。 すべてのサンプルのためのテスト方法は次示されています。

  1. 小さいのの期待される良い粒度のための高分散のノズル選んで下さい。
  2. 適切な試験範囲 (レーザーのための 96-94%T) のデータを得るために自動測定の状態をセットして下さい。
  3. 低速に分散の空気圧をセットして下さい。
  4。 詰るノズルを防ぐためには 1mm のふるい (米国第 18) を使用してサンプルから大きい集塊を除去して下さい。
  5. 多重測定を行うために送り装置シュートに十分なフィルタに掛けられたサンプルをロードして下さい。
  6. 自動シーケンス機能を使用して 3 つの連続した測定を取って下さい。

図 4。 Partica LA-950 の粒度の検光子。

結果

すべてのサンプルは多重時再現性をテストする測定されました。 表 1 の下のショー結果のそれぞれのための変化 (COV %) の Dv50、平均および係数。

顔料のサンプルのための表 1. の中間の粒度。

サンプル ID

結果

平均

COV %

Diarylide の黄色

18.386

 

 

 

18.082

 

 

 

18.032

18.17

1.05

ハンザの黄色

50.125

 

 

 

50.096

 

 

 

50.442

50.22

0.38

Phthalo の青

36.49

 

 

 

36.618

 

 

 

36.603

36.57

0.19

不透明な黄色

25.114

 

 

 

25.546

 

 

 

25.531

25.4

0.97

値すべての COV % が 3% のレベル ISO 13320" より粒度の分析 - レーザーの回折方法 - パート1 ずっと低いことに注目して下さい: 一般原則は」この技術のための最大受諾可能な値であるために提案します。 これらの値がとても低い主因は PowderJet の乾燥した送り装置のサンプル送り速度の自動制御で、一定した質量流量および再生可能な結果を保証します。 これはまた乾燥した粉を見本抽出するとき時々他のシステムによって作成される偽のピークの作成を除去します。

さまざまな顔料のための粒度の測定の結果

各サンプルのための 3 つの測定のオーバーレイプロットはデジタルカメラおよび顕微鏡を使用して取られるサンプルの写真と共に図 5 - 8 で、示されています。

図 5. Diarylide の黄色 83

図 6. ハンザの黄色 74

図 7. Phthalo の青 153

図 8. 不透明な黄色 83

結論

有機性顔料の粒度分布を測定する器械の優秀な選択であると証明される LA-950 Partica。 PowderJet の乾燥した送り装置システムは測定の間に容易に粉を一定した質量流量分散。 サンプル分析時間はサンプルからのサンプルへの変更を含むサンプルごとの 2 分以下、一定時間にわたりありました。 結果は分布の計算された時を含む分布の完全な映像を含み、あらゆる選択されたサイズの下のパーセントは及びます。

参照の完全セットのために、レーザーの回折 - 科学 HORIBA によるアプリケーションノート - を使用して有機性顔料の粒度の分析を粒子の製品参照して下さい

このソースのより多くの情報のために科学 HORIBA を - 粒子の製品訪問して下さい

Date Added: Apr 16, 2008 | Updated: Jan 16, 2014

Last Update: 16. January 2014 08:21

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