碳素墨水中色素炭黑的應用
- 發布時間:2022-08-30
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碳素墨水是辦公、繪圖、學習過程當中一種十分重要的書寫繪畫工具,大家知道碳素墨水中色素的主要元素是什么嗎?它是以炭黑為主要著色原料,具有非常可觀的耐曬、耐水、和久不褪色的特性。隨著產量的逐年增長,現在碳素墨水已經占到全國墨水產量的20%以上。墨水中主要的原料炭黑,我們也稱之為色素炭黑。色素炭黑的質量優劣是制造墨水的關鍵。而墨水的書寫流利性與墨水中炭黑的懸浮性一直都是廠家和消費者關心的話題。下面炭黑生產廠家就帶(dai)您(nin)具體了(le)解一下,希望(wang)對大(da)家能夠有所幫(bang)助。
一(yi)般(ban)來說,色(se)素炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)的黑(hei)(hei)(hei)(hei)度(du)指(zhi)(zhi)(zhi)數(shu)分(fen)為四類,黑(hei)(hei)(hei)(hei)度(du)指(zhi)(zhi)(zhi)數(shu)是用(yong)(yong)炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)計(ji)測(ce)得的相對樹枝,它是將炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)分(fen)散在(zai)加熱過(guo)的亞(ya)麻油中,用(yong)(yong)黑(hei)(hei)(hei)(hei)度(du)計(ji)測(ce)其反射(she)光強度(du)標準反射(she)光強度(du)之比來顯示。如果(guo)黑(hei)(hei)(hei)(hei)度(du)指(zhi)(zhi)(zhi)數(shu)小于70,我們稱之為高色(se)素炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei),指(zhi)(zhi)(zhi)數(shu)在(zai)70-80之間,我們稱之為中色(se)素炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei),指(zhi)(zhi)(zhi)數(shu)在(zai)80-90之間是普通色(se)素炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei),指(zhi)(zhi)(zhi)數(shu)在(zai)90以上為低色(se)素炭(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)。從(cong)這里(li)不難(nan)看(kan)出,黑(hei)(hei)(hei)(hei)度(du)的指(zhi)(zhi)(zhi)數(shu)越小,它的黑(hei)(hei)(hei)(hei)度(du)就(jiu)越高。

其實無論采用(yong)何(he)種方(fang)式生產的(de)炭(tan)黑(hei)(hei),它(ta)的(de)物(wu)理(li)化學性能都與(yu)(yu)炭(tan)黑(hei)(hei)粒(li)(li)子的(de)表面(mian)特性有關,這(zhe)些對碳素墨水(shui)的(de)性能都有一定的(de)影響。拿粒(li)(li)徑(jing)(jing)(jing)與(yu)(yu)比表面(mian)積來說,粒(li)(li)徑(jing)(jing)(jing)越(yue)(yue)小,比表面(mian)積就(jiu)越(yue)(yue)大,它(ta)對光(guang)的(de)吸(xi)收(shou)和散(san)射作用(yong)也就(jiu)越(yue)(yue)大,炭(tan)黑(hei)(hei)也就(jiu)越(yue)(yue)黑(hei)(hei)。但是(shi)炭(tan)黑(hei)(hei)的(de)粒(li)(li)徑(jing)(jing)(jing)一般與(yu)(yu)其黑(hei)(hei)度(du)(du)成不(bu)(bu)規則的(de)比例關系(xi),粒(li)(li)徑(jing)(jing)(jing)越(yue)(yue)小,黑(hei)(hei)度(du)(du)越(yue)(yue)大,這(zhe)是(shi)由于炭(tan)黑(hei)(hei)粒(li)(li)徑(jing)(jing)(jing)減小了(le),而比表面(mian)積增加了(le),這(zhe)就(jiu)導致它(ta)可(ke)以吸(xi)收(shou)較多的(de)入(ru)射光(guang),從而是(shi)反射光(guang)減少,以肉眼觀看的(de)話,它(ta)的(de)黑(hei)(hei)度(du)(du)會(hui)(hui)更黑(hei)(hei)。有一點值得注意(yi),炭(tan)黑(hei)(hei)的(de)粒(li)(li)徑(jing)(jing)(jing)越(yue)(yue)小,就(jiu)越(yue)(yue)南分(fen)(fen)散(san),越(yue)(yue)難(nan)濕潤,分(fen)(fen)散(san)體的(de)粘度(du)(du)也會(hui)(hui)增加,而分(fen)(fen)散(san)不(bu)(bu)好(hao),它(ta)的(de)著(zhu)色力會(hui)(hui)下(xia)降。
結(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)方面(mian),炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)聚集(ji)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)態對墨水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)制造應用至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)(yao)。組成炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)聚集(ji)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)粒(li)子越多,鏈枝狀(zhuang)結(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)復雜,我們說(shuo)它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)就越高,我們稱之(zhi)為高結(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei),反之(zhi)為低(di)結(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)。高結(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)DBP值(zhi)較大(da)(da),使用其(qi)生產的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)墨水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)粘度(du)也比較大(da)(da),濕潤時間較長,分(fen)(fen)散(san)能力(li)好,但(dan)是(shi)黑(hei)(hei)(hei)(hei)度(du)較低(di),著(zhu)色力(li)較低(di)。低(di)結(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)由(you)于(yu)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)聚集(ji)體(ti)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸收力(li)較大(da)(da),所以(yi)較難分(fen)(fen)散(san),又(you)由(you)于(yu)它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)空隙較小(xiao),包容(rong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)空氣也相(xiang)對較少(shao)(shao),因此容(rong)易(yi)被濕潤。低(di)結(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)聚集(ji)體(ti)較少(shao)(shao),那么它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)黑(hei)(hei)(hei)(hei)度(du)和(he)著(zhu)色力(li)會(hui)比較高。除(chu)此之(zhi)外,炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)含(han)(han)有(you)許多的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)化學吸附(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)復合(he)物,它主(zhu)要(yao)(yao)是(shi)由(you)于(yu)生產制造過程中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧化作用或認為的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特異后處理,復合(he)物主(zhu)要(yao)(yao)含(han)(han)有(you)羧基(ji)(ji)(ji)、醌基(ji)(ji)(ji)、丙脂基(ji)(ji)(ji)、酚基(ji)(ji)(ji)、烴基(ji)(ji)(ji)等不(bu)同形(xing)式的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸附(fu)含(han)(han)氧基(ji)(ji)(ji)團。這些復合(he)物起(qi)著(zhu)類(lei)似于(yu)表面(mian)活性劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用,從而使炭(tan)(tan)(tan)黑(hei)(hei)(hei)(hei)表面(mian)容(rong)易(yi)被濕潤,使其(qi)分(fen)(fen)散(san)性和(he)分(fen)(fen)散(san)后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩定性大(da)(da)衛增強,并(bing)且(qie)有(you)著(zhu)減少(shao)(shao)粒(li)子重(zhong)新附(fu)聚的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)傾向。

炭(tan)(tan)黑(hei)的(de)(de)(de)表(biao)面化(hua)學性(xing)(xing)能主(zhu)要取(qu)決于炭(tan)(tan)黑(hei)的(de)(de)(de)生(sheng)產方式和氧(yang)化(hua)后的(de)(de)(de)處(chu)理(li)方式,通常用揮(hui)(hui)發(fa)分和表(biao)面酸度(PH值)來表(biao)征。一般的(de)(de)(de)爐(lu)法(fa)色素炭(tan)(tan)黑(hei),它的(de)(de)(de)揮(hui)(hui)發(fa)分含量有1%,表(biao)面呈堿(jian)性(xing)(xing)。經過(guo)氧(yang)化(hua)后處(chu)理(li)的(de)(de)(de)炭(tan)(tan)黑(hei)表(biao)面呈酸性(xing)(xing),揮(hui)(hui)發(fa)分含量可以提高2%以上(shang)。制造(zao)碳素墨水應該選擇表(biao)面含有化(hua)學吸附(fu)含氧(yang)基(ji)(ji)團較多(duo)的(de)(de)(de)炭(tan)(tan)黑(hei),特別是含烴基(ji)(ji)、羧(suo)基(ji)(ji)等較強(qiang)親水基(ji)(ji)多(duo)的(de)(de)(de)碳黑(hei),以利于炭(tan)(tan)黑(hei)在水中長期懸(xuan)浮,使(shi)墨水有更(geng)好(hao)的(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)。

