【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)。例如在相對條件下，油墨沖淡后的飽和度(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。分散過程一般分三個階段，即(1)顏料聚集體開始潤濕，(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濕介質(zhì)所取代——在顏料顆粒表面附著潤濕介質(zhì)。

　　顏料顆粒在連結(jié)料體系中的情況可以這樣來說明之：(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，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，則顏料顆粒就可能定向，從而形成疏松結(jié)構(gòu)。

　　顏料顆粒在開始潤濕時，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濕，所以采用表面活性劑是常用的做法。因為表面活性劑可改變顏料和連結(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)，從而可在兩個表面間形成一個橋或聯(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)通過流體(如連接料)的剪切。一般說，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)料對顏料的剪切作用主要是由于(1)連結(jié)料對研磨表面的粘附；(2)連結(jié)料對顏料表面的粘附；(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，潤濕過程才算最后完成，達(dá)到了分散的目的。這個過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表面上，其相對應(yīng)的電荷擴(kuò)散入介質(zhì)中后，就會發(fā)生電荷排斥。故這些顆粒就會得到一種相似的電荷，雖然分散體中出現(xiàn)了這些電荷，但其保護(hù)力也會隨著因陸續(xù)加入更多的連結(jié)料而破壞。如果在分散體中一次加入大量的連結(jié)料時，就會發(fā)生“肢體震蕩”效應(yīng)。這樣，由于顏料體積的變化，顏料顆粒會發(fā)生再聚集作用。同樣，在體系中加入過量的溶劑時，也會發(fā)生這種情況，因為溶劑會從顏料顆粒上洗去連結(jié)料。

　　實際上，顏料分散在(溶)有聚合物分子的連結(jié)料中以后，連結(jié)料就被吸附在顏料顆粒表面，并以一部分鏈伸向連結(jié)料中，從而使兩個相同的顆粒不能再接近，防止了再絮凝的發(fā)生。

　　從熱動力學(xué)觀點看，位阻穩(wěn)定性可分為熵穩(wěn)定作用和熱函穩(wěn)定作用，或是它們二者的聯(lián)合形式。實際上，它們的差別在于前者是在冷卻的條件下會絮凝，后者是在比較熱的條件下會絮凝。這樣，就提出了一個實際問題，即對有些油墨來說需要存放在比較冷的條件下，而有一些油墨則需存放在比較熱的條件下，這  樣，才可避免體系發(fā)生絮凝。

　　絮凝作用一般發(fā)生在液體系統(tǒng)中，它是顆粒之間暫時的聯(lián)合，只要用不大的力就可以破壞它。因為在液體介質(zhì)中顆粒是處于不規(guī)則的布朗運動下，它們隨時有可能接觸并形成團(tuán)狀疏松絮凝體。顯然，產(chǎn)品的粘度越低則運動越快，碰撞比例也越多。

　　在高粘度的漿狀油墨中，因為高粘度的摩擦阻抗比顆粒表面上的力還要大，故不可能發(fā)生布朗運動，絮凝也就不會出現(xiàn)。

　　由于分散后的顏料顆粒有可能再聯(lián)結(jié)在一起，故其表面吸收層不能變形，而且應(yīng)當(dāng)緊緊抱住分散顆粒。位阻效應(yīng)則取決于吸收材料的分子量大小，低分子量的連結(jié)料(干性油連結(jié)料、油改性的醇酸樹脂等)則易于吸入到顏料聚集體中去，如果有溶劑存在，則會加速這種滲透。

　　所以，在分散過程中，連結(jié)料的潤濕性是非常重要的。我們知道，硝酸纖維，丙烯酸，乙烯類等連結(jié)料的分散性是比較差的。連結(jié)料對顏料的潤濕效果取決于顏料與連結(jié)料之間的表面張力：界面張力高，則潤濕效果差。

　　對于分散性的測定，目前尚無統(tǒng)一的方法，一般就是用細(xì)度板(刮板細(xì)度計——Grind Gage)，篩法以及著色力等來判斷之。

　　關(guān)于分散時的溫度情況，則可從粘度的變化而看出。一般地說，分散過程中溫度都是上升的，這可從顏料潤濕時的浸入熱測出。熱也有相反的效果，例如使顏料失去濃度，引起色相的變化(有的顏料在熱的作用下可被部分溶解并再結(jié)晶)，加速與連結(jié)料的化學(xué)反應(yīng)等等，故應(yīng)引起注意。

　　（二）、接觸角(液——固接觸角)

　　在研究液——固界面時，接觸角是廣被應(yīng)用的一種手段。

　　例如將一種液體放于固體表面上時，就可能發(fā)生以下兩種情況：1．液體在固體表面上鋪開(即發(fā)生所謂潤濕)：2．液體發(fā)生回抽(縮)，極力限制或降低它與固體表面的接觸(即不發(fā)生潤濕)。液體在固體表面上的潤濕情況可通過測定液—固界面形成的接觸角θ來判斷，這種角一般是通過一種液體來測定的，其范圍可以自0°至180°。

　　接觸角的大小可以用表面張力來測定之，一種液體放在一個平的固體表面上所形成的液體接觸角的大小，可由作用在液—固界面端的三個表面張力來測定之。第一個力是液體的表面張力σ1，它的作用是將液體從與液面成正切的方向的界面端拉離(液體表面張力與固體表面形成的角，可定義為液體的接觸角)。第二個力是界面張力σs1，它存在于固體表面與液體間接觸的地方，這個力的作用也是將液體從界面端拉離，但其方向僅指固體表面而言。第三個力是固體表面的表面張力σs，它是將液—固界面端拉住，方向則與界面張力相反。

　　一般σs往左邊拉，σs1往右邊拉，σ1往右上方拉，其向右邊的分力與σ1cosθ相等，下式表示了它們的相對作用力：

　　σs=σs1+σ1cosθ                                                    （1）

　　一般地說，接觸角為0時，固體就被液體所徹底潤濕(例如礦物油放在金屬表面上)。接觸角大于90。時，意味著液體不能在固體表面鋪展(例如水銀放于玻璃板上­——約140°，水放在石蠟上——約100—115°)。   

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