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トピックがカバー
背景
顔料とは何ですか？
顔料のしくみ
最終的な製品の機能
顔料の粒子サイズの測定
有機顔料の粒子サイズ分析
粒子のサイズと最適配合
レーザー回折粒度アナライザの機能
レーザー回折粒度アナライザの利点
ケース研究
実験
結果
各種顔料の粒子サイズの測定結果
結論
背景
HORIBAの粒子計測装置は、高度なサンプル処理システムとオプションのフルレンジと組み合わせる高度な光学系、強力なアルゴリズム、および柔軟性のあるソフトウェアを、提供しています。
HORIBAの粒子特性評価機器へのコミットメントは、あなたのパーティクルの分析を含む必要にソリューションの広い範囲をもたらします。
顔料とは何ですか？
顔料の一般的な定義は、選択的な色の吸収を通じて、材料の色を変更する任意の物質を意味するかもしれません。顔料はインキ、塗料、化粧品、織物、食品などの製品の広い範囲を着色するために使用されます。
顔料のしくみ
多くの顔料は、選択的に光の特定波長を吸収し、反射することによって動作します。白色光の複数の波長は、顔料が発生したときにいくつかの波長は化学顔料の債券等に反映されることによって吸収されます。新しく作成されたスペクトルは、色の外観を作成します（図1を参照）。
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図1
いくつかの顔料分散体の隠蔽力はより小さい0.3ミクロンと光沢強度が1ミクロン（図2を参照）上記の材料の割合を測定することによって特徴付けられる材料の割合を測定することによって決定することができます。着色力-光を吸収する能力は、 -の減少と共に増加する粒子の大きさ 。
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図2
最終的な製品の機能
顔料は、通常、塗料やインクの分散液として種々のシステムに混在している。有機顔料は、それらがと混合されている媒体に溶解しない激しく着色された粒子状有機固体（粉末）です。これらの粉末は、バインダーとして作用する車両（または行列）に追加されます。
顔料の粒子サイズの測定
顔料の測定粒径は、最終製品の性能の優れた予測因子としての役割を果たします。塗料の顔料粒子の粒径は、表面仕上げに影響を与える重要なパラメータです。フラット、卵殻、半光沢、光沢仕上げの違いは、顔料粒子のPSDによって決定されます。の正確なモニタリング粒径は、良質の塗料を提供する重要なパラメータです。
このような流速、粘度、接着またはチキソトロピー性行動などのレオロジー特性は、粒度分布の影響を受けます。凝集または凝集、分散液を安定させるために追加の界面活性剤の使用で回避される。
有機顔料の粒子サイズ分析
顔料粒子は、それらが以下に仕上げの希望の種類によって必要なサイズにするために粉砕されています。最終的な品質チェックには、多くの場合（図3を参照）ヘグマンのゲージとなっています。この安価でゲージを使用して簡単には、最大の指標提供する粒径 、しばしば表面仕上げのための最も重要なパラメータである、。
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図3
この伝統的な技法を理解するのは簡単、安価である、および塗料の最終的な行動の合理的な尺度を提供できますが、フルサイズの分布は他の最終製品の性能基準のホストの特性評価が可能になります。
粒子のサイズと最適配合
もっと細かいサイズにダウン粒度分布の完全な測定は、塗料配合物の製造プロセスの最適化を許可することができます。
レーザー回折粒度アナライザの機能
現在のレーザー回折機器の機能は製品でも最高級のサイズの部品の特性評価を可能にする、ナノメートルサイズに拡張します。本研究で使用したのと同じ分析器はまた、TiO 2およびカーボンブラックのようなサブミクロンの顔料などに最適です。
レーザー回折粒度アナライザの利点
この手法の利点は、スピード、使いやすさ、広いダイナミックレンジ、および粉末および分散の両方を測定する機能が含まれています。この研究のために収集されたデータは、上で解析された堀場LA - 950 Particaレーザー回折粒度分析 3000ミクロン- 0.01から粒子サイズを測定することができる、。
粒度分析加工が行われている間、レーザー回折によっては、乾燥状態で行うことができます。ヘグマンゲージのテストで必要とされる顔料は、最終的な車両に混合する必要はありません。これは研削オーバーすることなく、適切な仕様の達成を保証、ミリング加工をより厳密に制御することができます。
ケース研究
実験
つの異なる有機顔料を用いて分析したLA - 950 Particaを PowderJetドライフィーダー（図4を参照）：
- ジアリリドイエロー83
- ハンザイエロー74
- フタロブルー153
- 不透明なイエロー83
すべてのサンプルが適切に混合し、分析に先立って採取した。すべてのサンプルの試験方法を以下に示します。
1。期待される微細な粒子サイズの小型、高分散ノズルを選択する。
2。適切なテスト範囲（96から94パーセントレーザー用T）内のデータを取得するために自動測定条件を設定します。
3。ローに分散空気の圧力を設定します。
4。ノズル詰まりを防止するために、1ミリメートルのふるいを（米国第18号）を用いて試料から大きな凝集物を取り除く。
5。複数の測定を実行するためにフィーダーのシュートに十分なフィルタ処理されたサンプルをロードします。
6。オートシーケンス機能を使って3つの連続した測定値を取る。
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図4。Partica LA - 950粒度分析器。
結果
すべてのサンプルは、再現性をテストするために複数回測定した。下記の表1は、結果のそれぞれについて、DV50、平均値および変動係数（COV％）を示しています。
表1。顔料のサンプルの粒径を平均。
| | | | |
ジアリリドイエロー | 18.386 | | |
| 18.082 | | |
| 18.032 | 18.17 | 1.05 |
ハンザイエロー | 50.125 | | |
| 50.096 | | |
| 50.442 | 50.22 | 0.38 |
フタロブルー | 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 |
すべてのCOVの％値はよく3％の水準ISO 13320の下にあることに注意してください" - レーザー回折法 - 粒子サイズの分析パート1：一般的な原則は"この技術の最大許容値であると示唆している。これらの値が非常に低い主な理由は、一定の質量流量と再現性のある結果を保証する、PowderJetドライフィーダーのサンプルの送り速度の自動制御です。これはまた、時々乾燥粉末をサンプリングする他のシステムで作成された偽のピークの生成を排除。
各種顔料の粒子サイズの測定結果
デジタルカメラと顕微鏡を用いて採取されたサンプルの写真と一緒に、8 - 各サンプルの3回の測定のオーバーレイの図は、図5に示されています。
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図5。ジアリリドイエロー83
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図6。ハンザイエロー74
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図7。フタロブルー153
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図8。不透明なイエロー83
結論
LA - 950 Particaは、測定する計器の優れた選択肢であることが判明した粒度分布の有機顔料のを。 PowderJetドライフィーダーシステムは、容易に粉体を分散し、測定中に一定の質量流量を提供することができます。サンプルの分析時間は、サンプルとサンプルの間の時間的変化を含む、サンプルあたり2分、下にあった。結果は、任意の選択されたサイズの範囲以下に分布し、パーセントの計算されたモーメントを含むディストリビューションの完全な画像が含まれています。
によるアプリケーション注-参照の完全なセットの場合は、レーザー回折法を用いた有機顔料の粒度分布測定を参照してくださいHORIBA科学-粒子製品
このソースの詳細についてはをご覧ください粒子製品- HORIBA科学を