Porozmawiajmy o dyspersji pigmentu:
Zasadniczo dyspersja pigmentu to precyzyjny proces przekształcania surowego pigmentu w postaci suchego proszku w drobne cząstki, które są stabilnie i równomiernie rozmieszczone w ośrodku.
Proces ten można podzielić na trzy powiązane ze sobą i sekwencyjne główne etapy:
1. Zwilżanie
Jest to punkt wyjścia dla wszystkich procesów dyspersji. Celem jest wyparcie powietrza i wilgoci zaadsorbowanej na powierzchni cząstek pigmentu, umożliwiając ciekłemu medium (takemu jak roztwór żywicy lub środek dyspergujący) całkowite pokrycie każdej cząsteczki pigmentu. Skuteczność zwilżania zależy bezpośrednio od napięcia powierzchniowego ośrodka i jego zgodności polaryzacji z powierzchnią pigmentu. Skuteczne zwilżanie jest podstawą powodzenia wszystkich kolejnych kroków.
2. Separacja i mielenie
Po pokryciu pigmentu nośnikiem energia mechaniczna (dostarczana za pomocą sprzętu takiego jak młyny kulowe lub młyny koszowe) jest wymagana do rozbicia agregatów pomiędzy cząsteczkami pigmentu (które powstają w wyniku wiązania czołowego cząstek pierwotnych-do- i wywierają duże siły). Celem tego etapu jest zmniejszenie cząstek do wielkości zbliżonej do wielkości cząstek pierwotnych. Niezwykle istotne jest, aby stosowana energia mechaniczna była kontrolowana i wydajna, a jej celem było rozbicie agregatów bez nadmiernego-zagęszczania cząstek lub wprowadzania nowych defektów.
3. Stabilizacja
Jest to klucz do zapewnienia, że dyspersja utrzyma swoje właściwości podczas przechowywania i użytkowania bez degradacji. Polega na utrzymywaniu oddzielonych drobnych cząstek w stanie rozproszonym przez długi czas, zapobiegając ich ponownemu-agregowaniu lub flokulacji. Mechanizmy stabilizacyjne dzielą się przede wszystkim na dwa typy:
Stabilizacja elektrostatyczna: osiągana przy użyciu dyspergatorów jonowych, które tworzą podwójną warstwę elektryczną na powierzchni cząstek, wykorzystując odpychanie pomiędzy podobnymi ładunkami, aby osiągnąć stabilność. Jest to powszechne w systemach wodnych.
Stabilizacja steryczna: osiągnięta przy użyciu dyspergatorów polimerowych. Ich grupy kotwiczące adsorbują się na powierzchni pigmentu, podczas gdy ich solwatowane łańcuchy rozciągają się całkowicie do ośrodka, tworząc fizyczną barierę, która zapobiega zbliżaniu się cząstek do siebie. Jest to powszechne w systemach-rozpuszczalnikowych.
Skuteczna dyspersja musi jednocześnie spełniać wszystkie trzy cele: doskonałe zwilżanie, dokładne oddzielanie/mielenie i długoterminową-skuteczną stabilizację.
