 В целях дальнейшего удовлетворения потребностей потребителей необходимо минимизировать или устранить следующие проблемы, связанные с устойчивостью красок:
• Синерезис – отделение жидкой дисперсной среды
• Выделение пигмента – изменение состава краски внутри контейнера
• Выделение частиц – изменение гранулометрического состава внутри контейнера
Эти проблемы устойчивости необходимо решать не только во время разработки новых красок, но также и для обеспечения качества во время серийного производства. Это показание по применению демонстрирует, что аналитическое центрифугирование с большим количеством образцов можно использовать как эффективное средство ускоренной оценки устойчивости красок на отделение.
К тому же эта технология обеспечивает получение высококачественных данных по гранулометрическому составу пигментов или эмульсий.
В части II рассматривается применение аналитического центрифугирования с большим количеством образцов для оптимизации процесса по уменьшению скоплений частиц пигментов.
Как работает аналитическое центрифугирование с большим количеством образцов?
В устройствах LUMiFuge® / LUMiSizer® используется технология STEP-Technology™, которая позволяет измерить интенсивность проходящего света как функции времени и положения над всей длиной образца одновременно. Данные отображаются в виде функции радиального положения, в виде расстояния от центра вращения (профили передачи, см. Рис. 1). Во время одного испытательного прогона можно измерить до двенадцати различных образцов, обеспечивая таким образом получение большого объема выходных данных.
При помощи доступных моделей анализа «Integral Transmission» (скорость очистки) и «Front Tracking» (скорость отделения) можно сравнивать и подробно анализировать поведение отдельных образцов при отделении. (дальнейшую информацию можно получить по адресу www.lum-gmbh.com) Образцы, чувствительные к синерезису и выделению пигмента
На Рисунке 1 отображаются профили передачи для состава красителя, демонстрирующего синерезис и выделение пигмента, который был проанализирован при вращении 4000 оборотов в минуту (2300 g) (на фотографии виден образец после центрифугирования). В соответствии с Рис. 1 (верхняя часть) визуальное изучение образца после центрифугирования обнаруживает наличие синерезиса (прозрачная жидкость в верхней части образца) и выделение пигмента (более насыщенный красный цвет в нижней части осадка). Перемещение и конечное положение дисперсии красителя на границе между участками – супернатанта, не содержащего частиц – можно непосредственно отследить при помощи оптической системы обнаружения. Выделение пигмента также можно наблюдать посредством оптической проверки после центрифугирования. Длина волны при обнаружении (ближняя ИК-область спектра) выбирается целенаправленно, так как она нечувствительна к цвету. Таким образом, перемещение частиц можно отследить даже в растворах темного цвета.
Резкий рост профилей передачи на уровне приблизительно 107.5 мм соответствует верхней границе заполнения образца. Дно сосуда расположено приблизительно на уровне 130 мм. Профили передачи отображают различные уровни концентрации частиц внутри образца (низкая передача означает сильную концентрацию частиц, высокая передача – слабую концентрацию частиц).  Рисунок 1: Развитие профилей передачи с течением времени - первый профиль, зафиксированный через 30 секунд, является самым низким (красный), последний, зафиксированный через два часа, является самым высоким (зеленый), центрифугирование состава красителя (в котором присутствует осаждение зоны и выделение пигмента), ускорение 2300 g, при температуре 20 °C, над образцом после центрифугирования Первый профиль; верхняя граница заполнения; осаждение зоны; последний профиль; осадок; осадок насыщенного красного цвета
Временная шкала профилей передачи показывает, что процесс выделения характеризуется тем, что ярко выраженный фронт движется в сторону дна сосуда, то есть все частицы движутся совместно (осаждение зоны). Так как частицы движутся совместно, никакого выделения частиц (сортировка частиц по размеру) не происходит.
|
