Pigmentos e a Análise de Tamanho da Partícula de Pigmentos Orgânicos Usando a Difracção do Laser por HORIBA Científico - Produtos da Partícula

Assuntos Cobertos

Fundo
Que são Pigmentos?
Como os Pigmentos Trabalham
Funcionalidade do Produto Final
Tamanho de Partícula de Medição do Pigmento
Análise de Tamanho da Partícula de Pigmentos Orgânicos
Formulação do Tamanho e da Situação Óptima de Partícula
As Capacidades de Analisadores do Tamanho de Partícula da Difracção do Laser
As Vantagens de Analisadores do Tamanho de Partícula da Difracção do Laser
Estudo de Caso
Experimental
Resultados
Resultados da Medida do Tamanho de Partícula para os Vários Pigmentos
Conclusões

Fundo

Os instrumentos da medida da partícula de HORIBA oferecem sistemas óticos avançados, algoritmos poderosos, e software flexível, combinado com os sistemas de manipulação avançados da amostra e uma série completa das opções.

O comprometimento de HORIBA aos instrumentos da caracterização da partícula traz-lhe a escala a mais larga das soluções a seu incluir das necessidades da análise da partícula:

Que são Pigmentos?

Uma definição geral de um pigmento poderia significar toda a substância que alterar a cor de um material com a absorção selectiva da cor. Os Pigmentos são usados para colorir uma escala de produtos larga que incluem a tinta, a pintura, os cosméticos, a tela e o alimento.

Como os Pigmentos Trabalham

Muitos pigmentos trabalham selectivamente absorvendo e refletindo comprimentos de onda específicos da luz. Quando os comprimentos de onda múltiplos da luz branca encontram um pigmento que alguns comprimentos de onda estão absorvidos pelas ligações químicas do pigmento e outro são reflectidos. O espectro recém-criado cria a aparência de uma cor (veja Figura 1).

Figura 1

A potência Escondendo de algumas dispersões do pigmento pode ser determinada medindo a fracção do material menos de 0,3 forças do mícron e do brilho podem ser caracterizadas medindo a fracção do material acima de um mícron (veja Figura 2). Força Tinctorial - a capacidade para absorver a luz - aumentos com tamanho de partícula de diminuição.

Figura 2

Funcionalidade do Produto Final

Os Pigmentos são tipicamente misturados em vários sistemas tais como dispersões da pintura ou da tinta. Os pigmentos Orgânicos são intensa os sólidos orgânicos ínfimos coloridos (pós) que não se dissolvem no media que são misturados com. Estes pós são adicionados a um veículo (ou à matriz) esse actuam como uma pasta.

Tamanho de Partícula de Medição do Pigmento

A Medida do tamanho de partícula do pigmento serve como um predictor excelente do desempenho de produto final. O tamanho de Partícula de partículas do pigmento na pintura é um parâmetro crítico que revestimento da superfície das influências. A diferença entre o plano, a casca de ovo, o semi-brilho, e os revestimentos do brilho é determinada pelo PSD das partículas do pigmento. A monitoração Exacta do tamanho de partícula é um parâmetro importante a fornecer pinturas da boa qualidade.

As características Rheological tais como o caudal, a viscosidade, a adesão ou o comportamento thixotropic são afectadas igualmente pela distribuição de tamanho. A Floculação ou a aglomeração são evitadas com o uso de surfactants adicionais estabilizar a dispersão.

Análise de Tamanho da Partícula de Pigmentos Orgânicos

As partículas do Pigmento são mmoídas para assegurar-se de que estejam abaixo do tamanho exigido pelo tipo desejado de revestimento. A verificação final da qualidade foi frequentemente o calibre de Hegman (veja Figura 3). Este calibre barato e fácil de usar fornece uma indicação do tamanho de partícula o maior, que é frequentemente o parâmetro o mais crítico para o revestimento de superfície.

Figura 3

Quando esta técnica tradicional for barata, fácil compreender, e puder fornecer uma medida razoável do comportamento final da pintura, a distribuição sem redução permite a caracterização de um anfitrião de outros critérios de desempenho do produto final.

Formulação do Tamanho e da Situação Óptima de Partícula

Uma medida completa da distribuição de tamanho da partícula para baixo a uns tamanhos muito mais finos pode permitir a optimização da formulação da pintura e do processo de manufactura.

As Capacidades de Analisadores do Tamanho de Partícula da Difracção do Laser

As capacidades de instrumentos actuais da difracção do laser estendem nos tamanhos do nanômetro, permitindo a caracterização mesmo dos componentes os mais finos do tamanho em um produto. O mesmo analisador usado para este estudo é igualmente perfeitamente apropriado para pigmentos submicrónicos tais como TiO2 e preto de carbono.

As Vantagens de Analisadores do Tamanho de Partícula da Difracção do Laser

As Vantagens desta técnica incluem a velocidade, a acessibilidade, um alcance dinâmico largo, e a capacidade para medir pós e dispersões. Os dados recolhidos para este estudo foram analisados no analisador do tamanho de partícula da difracção do laser de HORIBA LA-950 Partica, capaz de medir dimensão das partículas de 0,01 - 3000 mícrons.

A análise de tamanho da Partícula pela difracção do laser pode ser executada no estado seco quando a trituração ocorrer. O pigmento não precisa de ser misturado no veículo final segundo as exigências do teste do calibre de Hegman. Isto permite um controle mais apertado da operação de trituração, assegurando a realização da especificação apropriada sem sobre a moedura.

Estudo de Caso

Experimental

Quatro pigmentos orgânicos diferentes foram analisados usando o LA-950 Partica com o alimentador seco de PowderJet (veja Figura 4):

  • Amarelo 83 de Diarylide
  • Amarelo 74 de Hansa
  • Azul 153 de Phthalo
  • Amarelo Opaco 83

Todas As amostras correctamente foram misturadas e provadas antes da análise. O método do teste para todas as amostras é mostrado abaixo.

  1. Seleccione o pequeno, bocal da alto-dispersão para as dimensão das partículas finas esperadas.
  2. Ajuste as condições automáticas da medida para adquirir dados na escala de teste apropriada (96-94%T para o laser).
  3. Ajuste a pressão de ar da dispersão ao Ponto Baixo.
  4. Para impedir o bocal que obstrui-se, remova os grandes aglomerados da amostra usando a peneira de 1mm (No. 18 dos E.U.).
  5. Carregue bastante amostra filtrada na rampa do alimentador para executar medidas múltiplas.
  6. Tome 3 medidas consecutivas usando a Auto função da seqüência.

Figura 4. O analisador do tamanho de partícula de Partica LA-950.

Resultados

Todas As amostras foram medidas épocas múltiplas testar a reprodutibilidade. Mostras abaixo da Tabela 1 o Dv50, o meio e o Coeficiente de Variação (COV %) para cada um dos resultados.

Dimensão das partículas Médias da Tabela 1. para amostras do pigmento.

IDENTIFICAÇÃO da Amostra

Resultados

Meio

COV %

Amarelo de Diarylide

18,386

 

 

 

18,082

 

 

 

18,032

18,17

1,05

Amarelo de Hansa

50,125

 

 

 

50,096

 

 

 

50,442

50,22

0,38

Azul de Phthalo

36,49

 

 

 

36,618

 

 

 

36,603

36,57

0,19

Amarelo Opaco

25,114

 

 

 

25,546

 

 

 

25,531

25,4

0,97

Note que todos os % dos valores de COV estão bem abaixo do ISO 13320" do nível de 3% análise de tamanho da Partícula - métodos da difracção do Laser - a Parte 1: Os princípios Gerais” sugerem para ser o valor aceitável máximo para esta técnica. Uma razão que principal estes valores são tão baixos é o controlo automático da taxa de alimentação da amostra no Alimentador Seco de PowderJet, assegurando o caudal em massa constante e resultados reprodutíveis. Isto igualmente elimina a criação dos picos falsos criados às vezes por outros sistemas ao provar pós secos.

Resultados da Medida do Tamanho de Partícula para os Vários Pigmentos

Os lotes da Folha De Prova das três medidas para cada amostra são mostrados em Figuras 5 - 8, junto com fotografias das amostras tomadas usando uma câmara digital e um microscópio.

Figura 5. Amarelo 83 de Diarylide

Figura 6. Amarelo 74 de Hansa

Figura 7. Azul 153 de Phthalo

Figura 8. Amarelo Opaco 83

Conclusões

O LA-950 Partica provado ser uma escolha excelente dos instrumentos para medir a distribuição de tamanho da partícula de pigmentos orgânicos. O sistema Seco do Alimentador de PowderJet podia facilmente dispersar o pó e desde que um caudal em massa constante durante a medida. O tempo de análise da Amostra realizava-se sob 2 minutos pela amostra, incluindo a mudança ao longo do tempo da amostra à amostra. Os Resultados incluem uma imagem completa da distribuição que inclui momentos calculados da distribuição e os por cento abaixo de todo o tamanho escolhido variam.

Para um grupo completo de referências, refira por favor a Análise de Tamanho da Partícula de Pigmentos Orgânicos Usando a Difracção do Laser - Nota de Aplicações por HORIBA Científico - Produtos da Partícula

Para obter mais informações sobre desta fonte visite por favor HORIBA Científico - Produtos da Partícula

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

Last Update: 16. January 2014 08:24

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