彩色喷墨打印纸用二氧化硅的分散性能研究

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1、彩色喷墨打印纸用二氧化硅的分散性能研究万方数据1实验1.1仪器与原料GFJ-04高速分散机MalvernMastersizer2000m白色粉末8.1m吸油量白色粉末粒径为80n灼烧失重V1.8%白色粉末粒径为10比表面积200m2/g白色粉末原生粒径比表面积200Si02含量〉99.8%25m21用量取的去离子水的绝人部分将分散剂多次溶解转移至分散专用的大烧杯中2ChinaPulp&PaperIndustryVol.28?No.2Feb.,200751化学品上随后逐渐加入粉体400r/min4评价分散效果的方法分为间接法和直接法直接法是用粒度仪来测定分散液的平均粒径但

2、不能真实地反映出颜料分散液的粒径分布故在本实验中采用Ma1vern粒度仪来评价二氧化硅的分散效果颜料粒子表面被分散剂润湿为了确保分散的效果分散机的转速略高一些分散浓度13%分散40min分散剂用量0.65%原料的平均粒径为原料B6.926mmm原料A分散液的平均粒径为9.万方数据880高速分散机对颜料粒子的剪切作用增大当转速增至所以测试结果具有很好的可比4000r/min时性当转速从4000r/min增可以形成良好的分散相大到6000r/min时m原料B分散液的平均粒径为6.926从图3中可以看出远远大于产品的原始粒纳米Si02分散液受到更径已多的机械作用经不属于纳米级分散液说

3、明了较大粒径的团聚体确实为不软絮聚适合作为图像接受层的涂布颜料从合理使原料C分散液用仪器的角度出发的平均粒径为303nm由于存在非常222分散时间的影响少量的粒径较大的Si02团聚体从图4中可以看出此分散微米Si02分散液的液已属于纳米级分散液平均粒径取得最低值同时这可能是由于继续延长时间也说明高速分散机可使颜料粒子以用于纳米Si02的分散表面的分散剂包覆发生不均匀分布的m情况在本实验中从而引起了微米Si02粒子间的聚集当分散时间为2.2影响Si02分散效果的因素50min纳221分散机转速的影响米Si02分散液的平均粒径分别为0.参考2.1的实验结果685m和0・257分散时

4、间50min分散剂用量0.7%在此分散条件的基础上探讨各因素对微米Si02和纳米Si02分散效果的影响随着转速的液的平均粒径都逐渐降低微米Si02和纳米Si02最佳的分散时间分别为30min分散浓度越高颜料分散效果会越好随着分散浓度的升高这可能是由于分散浓度增加后随着分散浓度的提分散浓度以15%为宜纳米Si02合适的分散浓度比微米Si02耍低得多尤其是当分散浓度大于12%时m但会带來涂料的固含量不高而且还会加重底涂或原纸的粗糙化程度所以选择10%为分散浓度图9中可以看出微米Si02和纳米分散液的粒径均逐渐降低粒径趋于平缓没有出现si02分散液粒径变大的情况从而没有对Si02的分

5、散产生不利的影响并靠分散剂在颗粒表面的电荷保护和空间屏蔽作用而形成Si02悬浮液Si02颗粒之间有产生再次聚集的倾向从图10中可以看出随着存放吋间的延长浓度低的分散液的稳定性比浓度高的分散液要好一些当分散液浓度为10%时m化学品随着存放时间的延长时间越长纳米Si02分散液粒径受存放时间的影响耍比微米Si02大得多主要是由于纳米si02粒径极小比表面积大氢键以及其它化学键的作用而相互吸引即发生团聚[8]无论微米si02还是纳米Si02都应尽快配成涂料3结论3.1不同厂家Si02的分散性能是不同的分散浓度分散浓度是对分散效果影响最大的因素选择合适的分散浓度是最关键的在最佳分散浓度附

6、近严重恶化分散效果纳米Si02的分散需要更多的分散剂转速高和分散时间长化学品AssociationandTappi,2000：635—670・[4]Fukunaga,Kenji,Ishizu,etal.Silicafillerforinkjetpaper[C].SocietyforImag—ingScienceandTechno1ogy,ISandTfsNIP17：InternationalConferenceonDigitalPrintingTechnologies,UnitedStates,2001：137-140.[5]PerryCL,Du11inCE.Amorphous

7、si1icasandsi1icates.PigmentsforPaper,TAPPIPRESS,GA,1996：209.[6]ChapmanDM.Coatingstructureeffects的分散在这几种纳米Si02中其次是原料E最差的是原料D分散效果的差异可能主要是由于改性方法或改性程度的差异而造成的参考文献[1]EsaLehtinen・Pigmentcoatingandsur—自然科学基金资助课题TAPPI,2000：61.[2]颜进华广东省y[C].TAPP3-8[M]・Chemis