книги из ГПНТБ / Голомб, Л. М. Физико-химические основы технологии выпускных форм красителей
.pdfБеленькому) [115] и гидросульфозолей (по Соколову) [115] были при менены к дисперсным красителям [124]. В качестве растворителей при приготовлении золей использовали уксусную и серную кислоты, ацетон и спирт. Устойчивые яркоокрашешше и имеющие вид истин ных растворов, например, гидроацетозоли образуются при вылива нии растворов красителей в одном из указанных растворителей на воду при температуре близкой к О °С в присутствии неиоиогенных ПАВ. Устойчивость получаемых золей вполне удовлетворительна.
Приготовление золей. Навеску красителя 0,040—0,050 г выпуск ной формы или 0,010—0,020 г пигментов, взятую с точностью до 0,0001 г, растворяют в растворителе в стаканчике емкостью 30 мл п.ри 20—25 °С. Для растворения берут 20 мл ледяной уксусной кис лоты или 10 мл серной кислоты (х. ч., плотность 1,84). Раствор по каплям выливают в литровый стакан с 800 мл 0,4%-ного раствора препарата ОП-Ю, предварительно охлажденного до 3—5 °С; раствор перемешивают мешалкой. Полученный золь оставляют на 2—3 ч до достижения комнатной температуры, переносят в мерную колбу емкостью 1 л и доводят до метки раствором ПАВ той же концентра ции. При выборе растворителей руководствуются устойчивостью получаемых золей, которые не должны коагулировать в течение нескольких часов, а также содержать нерастворимые частицы и по цвету должны соответствовать истинному раствору того же красителя в ацетоне.
Построение градуировочных кривых. Готовят золи с известной концентрацией чистого красителя, например 0,010 г/л. В мерные колбы емкостью 100 мл отбирают пипеткой по 50, 25, 20, 15, 10 и 5 мл стандартного раствора золя, доводят объем до метки раствором препарата 011-10 (4 г/л) и определяют величины оптической плот ности разбавленных золей. Эти величины наносят на ось ординат, а по оси абсцисс откладывают соответствующие им концентрации золей (в мг/л). При фотометрировании в качестве сравнительной жидкости используют раствор препарата ОП-Ю с соответствующим количеством кислоты или другого растворителя.
Определение концентрации красящего вещества в технических красителях. По описанной выше методике готовят золь, содержащий 10—100 мг/л анализируемого красителя, с таким расчетом, чтобы из меряемая оптическая плотность соответствовала оптимальному участку градуировочной кривой. Откладывая величину оптической
Таблица 4.13
Концентрация К И Дисперсного синего 3 при приготовлении золей и различных растворителях (в %)
|
Серная |
Уксус |
|
|
|
Торговая марка |
ная |
Ацетон |
- Спирт |
||
кислота |
|||||
|
|
кислота |
|
|
|
Дисперсный синий К ............................... |
40,1 |
40,0 |
40,5 |
40,0 |
|
Циллитон прочно-синий Ф Ф Р ................ |
46,5 |
46,8 |
— |
— |
|
Дюранол ярко-синий БН ....................... |
11,3 |
11,2 |
— |
— |
|
140 |
|
|
|
|
плотности по оси ординат, проводят через точку прямую, параллель ную оси абсцисс, до пересечения с концентрационной кривой и нахо дят концентрацию красителя (в мг/л), а затем рассчитывают содержа ние красящего вещества в анализируемой пробе с учетом разбавле ния. Методика дает хорошо воспроизводимые результаты (табл. 4.13).
|
|
ЛИТЕРАТУРА |
|
|
|
|
|
|
||||||
1. |
Ф у к с |
Н. А. Механика |
аэрозолей. М., Изд. АН |
СССР, 1955, с. 317. |
||||||||||
2. |
FIAT |
970, |
1040, |
1313 |
II. |
v. 34, p. 206; |
B o a r d m a n |
G. L. JSDC, |
||||||
3. |
M e u n i e r |
|
L. Р. ADR, |
|
1945, |
|||||||||
4. |
1945, |
v. 66, |
|
p. 397. |
1962, |
v. 78, |
p. 393. |
|
|
|
||||
F о x |
M. R. |
|
JSDC, |
|
|
|
||||||||
5. |
M у a r d M. |
|
R. Teintex, |
1964, |
|
v. 29, |
p. 585. |
|
|
|||||
6. |
H a m p s o n |
|
H. |
JSDC, |
1951, |
|
v. 67, |
p.369. |
|
|
||||
7. |
F l a n a g a n |
T. |
JSDC, |
1953, |
v. 69, |
p. 18. |
|
|
||||||
8. |
G r a h a m |
D., B e n n i n g A. |
J. Phys. Coll. Chem., 1949, v. 53, p. 846. |
|||||||||||
9. |
3 а б о т иii a |
E. А., |
Г о л о м б |
Л. М. |
ЖПХ, 1970, т. 43, |
с. 1798. |
||||||||
10. |
V а 1 к |
о Е. |
|
JACS, |
1941, |
v. 63, |
р. 1433. |
|
|
|
||||
11. |
H a e l t e r s |
|
М., |
H e r |
г m a n |
|
G. МТВ, 1969, ВЬ. 50, S. 1329. |
|||||||
12. |
M a r s h a l l |
|
W. |
J., |
P e t e r s |
|
R. Н. |
JSDC, 1952, v. 68, p.289. |
||||||
13. |
A t h e r t о n |
E., |
C o o p e r |
A. C., F o x |
M. R. |
JSDC, |
1964, v. 80, |
p. 52.
14.Колористический справочник. Под общей ред. А. Л. Бяльского и В. В. Кар пова. М., «Химия», 1971.
15. |
К а г а н |
С. |
С., С е г а л |
А. Я. Техника безопасности в производстве |
16. |
органических |
красителей. |
М., «Химия», 1967. |
|
Г о л о м б |
Л. М. и др. Жури. ВХО, 1966, т. И , с. 70. |
17.Англ. пат. 772801; JSDC, 1957, v. 73, р. 408.
18.Пат. США 2604469, 1952.
19.Англ. пат. 842791, 1960.
20.Бельг. пат. 634446, 1962.
21. |
И л л ю к е в и ч |
М. Я. |
Хим. пром., |
1965, № 3, с. 231. |
||
22. |
Г о л о м б |
Л. М., |
М а й |
Л. С. Легкая пром., |
Киев, 1965, № 3, с. 20; |
|
23. |
Зав. лаб., |
1966, |
т. 32, |
с. 638. |
|
Г. Г. Хим. пром. Украины, |
Г о л о м б |
Л. М .,М а й Л. С., Г о и ч а р о в а |
|||||
24. |
1967, № 3, |
с. 13. |
М ай |
Л. С. АКЛ, |
1968, вып. 1—2, с. 49. |
|
Г о л о м б |
Л. М., |
25.Г о л о м б Л. М., М а й Л. С. и др. Авт. свид. СССР 184993; Бюлл. изобр., 1966, № 16.
26.Англ. пат. 1252479, 1968.
27. |
F o u r n e s s R. |
К. JSDC, 1956, v. 72, р. 513. |
28. |
CIBA-Rundschau, |
1961, № 6, S. 31. |
29.Англ. пат. 891932, 1958.
30.Швейц. пат. 350058, 1956; англ. пат. 844405, 1957.
31. |
Intern. |
Dyer, 1970, |
v. 144, |
р. 125. |
|
|
|
|
|
|
|
32. |
Intern. |
Dyer, 1971, v. 146, p. 465. |
Г о н ч а р о в а |
Г. Г., |
К о р о |
||||||
33. |
Г о л о м б |
Л. M., |
М ай |
Л. С., |
|||||||
34. |
л е в а |
3. М. Авт. свид. СССР 191016; |
Бюлл. изобр., |
1967, |
№ 3, |
с. 62. |
|||||
Г о л о м б |
Л. М. п др. Авт. свид.СССР |
280490, |
1968. |
|
|
1971, |
|||||
35. |
М а й |
Л. С., Г о н ча р о ва |
Г. Г., |
И а че в а |
Н. А. и др. АКП, |
||||||
|
вып. 2, |
с. |
16. |
|
|
|
|
|
|
|
|
36.Англ. пат. 219349, 1924.
37.Англ. пат. 224077, 1924.
38.Англ. пат. 256205, 1927.
39. |
B i r d |
С. L. |
JSDC, |
1954, v. 70, |
р. 68. |
40. |
Ш м и д |
л и п |
Г. У. |
Подготовка |
и крашение волокнистых материалов. |
|
Пер. с |
нем. |
М., Гизлегпром, 1963. |
141
41. |
B i r d |
|
C. |
L. |
Tinctoria, |
1964, v. 61, p. 529. |
|
|
|
|
|||
42. |
W ii z z |
A. |
|
Tinctoria, |
1964, v. 61, p. 521. |
|
|
|
|
||||
43. |
В о ю ц к н й |
С. С. Курс коллоидной химии. М., «Химия», 1964. |
пром., |
||||||||||
44. |
Ш а п и р о |
С. И. Хим. |
|
пром., 1955, № |
8, с. 465; Хим. наука |
п |
|||||||
|
1958, |
т. 3, |
с. 256; Р о м |
|
а н к о в |
П. Г., |
Р а ш е вс к а я |
II. Б. |
Жури. |
||||
45. |
ВХО, |
1965, |
т. 10, с. 68. |
порошков. М., «Химия», |
1967. |
|
|||||||
3 и м о п |
А. Д. Адгезия |
пыли и |
|
||||||||||
46. |
М а й |
Л. С. Автореф. |
канд. днсс. Рубежное, 1967. |
№ |
4, с. 74, |
|
|||||||
47. |
М ай |
Л. С., Г о ло м б |
|
Л. М. Хим. пром., Киев, 1965, |
|
||||||||
48. |
G u р t а |
А. К. J. Appl. |
|
Chem., 1950, v. |
9, р. 987. |
Киев, |
1963, |
№ 2, |
|||||
49. |
Г о л о м б |
Л. М., М о р о з о в а |
И. А. Легкая пром., |
||||||||||
|
с. 81. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50.Применение стойких красителей и специальных видов отделок в текстильной промышленности. (По материалам Республиканского семинара.) Киев, ИТИ, 1962, с. 94.
51.Г о л о м б Л. М. В кн.: Промышленность химволокоп, ТВВ и красителей.
52. |
Сб. ВНИИВ. М., 1961, № 2, с. 24.. |
A l l e n |
Е. Textile Кое. J., 1958, |
|||||||||||
W o e r n e r |
Р., F o r d e m w a l t |
F., |
||||||||||||
53. |
V. 28, |
р. |
103. |
|
|
|
пром., 1964, |
№ 1, с. 68. |
|
|||||
Г о л о м б |
Л. М. Текст, |
|
||||||||||||
54. |
F о х |
М. R., M a w s o n |
|
J. F. JSDC, 1960, |
v. 76, р. 73. |
|
||||||||
55. |
Г о л о м б |
Л. М. Автореф. докт. |
дисс. Рубежное, 1969. |
|
||||||||||
56. |
У ж о в В. Н. Борьба с пылью в промышленности. М., Госхимиздат, 1961. |
|||||||||||||
57. |
A n d r e a s e n |
А. II. М. |
Ко11. |
Z., |
1939, |
Bd. 86, S. 70. |
|
|||||||
58. |
Intern. |
Dyer, |
1965, v. 133, p. |
851. |
|
В. А. Колл, ж., 1961, т. 23, с. 86. |
||||||||
59. |
Р а д у г а |
к е в и ч |
Л. В., |
К о л г а н о в |
||||||||||
60. |
II а й д и ч |
Ю. В., |
Л а в р и н е н к о |
И. А., |
Е р е м е н к о |
В. Н. По |
||||||||
|
верхностные явления в расплавах и процессах порошковой металлургии. |
|||||||||||||
61. |
Киев, |
1963. |
Ю. В., |
Л а в р и н е н к о |
И. А., Е р е м е н к о |
В. И. «По |
||||||||
Н а й д и ч |
||||||||||||||
62. |
рошковая |
металлургия», |
|
1964, № 1, с. 6. |
|
|
|
|||||||
Н а й д и ч |
10. В., |
Л а в р и н е н к о |
И. А. «Порошковая металлургия», |
|||||||||||
63. |
1965, |
№ |
10, |
с. 61. |
|
|
|
|
|
|
|
|
С. И., Р е |
|
1Ц у к и н |
Е. Д., Д у к а р е в п ч М. В., К а н т о р о в и ч |
|||||||||||||
64. |
б и н д е р |
П. А. ДАН |
СССР, 1966, |
т. 167, |
с. 1109. |
|
||||||||
М и л с Р. Н., |
Л ь ю и с |
Ф. М. Силиконы. |
М., «Химия», 1964, 196, 206; |
|||||||||||
|
F o x |
Н. W., T a y l o r |
F. W., |
Z i s m a n |
W. II. Ind. Eng. Chem., 1947, |
v. 39, p. 1401.
65.E p м и л о в П. И. Диспергирование пигментов (физико-химические основы). М., «Химия», 1971.
66. |
М о i 1 1 е t |
J. |
L., |
C o l l i e |
В., |
B l a c k |
W. Surface |
Activity. |
N. Y., |
||||||||||
67. |
Van |
Nostrand |
Co., 1961. |
|
|
|
Dispersion, |
New |
York — London, |
||||||||||
P a t t о n |
T. C. Paint |
Flow and Pigment |
|||||||||||||||||
68. |
Intersci. Publ., |
J. |
Wiley & |
Sons, |
1964. |
|
|
|
p. 62. |
|
|
|
|||||||
S c h l o t t m a n n |
A. |
Textil-Praxis, |
1957, v. 12, |
|
|
|
|||||||||||||
69. |
3 e л т ы и ь В. M., Ill и к а н о в |
А. М., Ц ю р у п а |
|
Н. Н. «Лакокрасоч |
|||||||||||||||
70. |
ные материалы и их применение», |
1962, № 4, с. 35. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Д а п ю ш и н а |
А. М., Ц ю р у п а |
Н. Н. Труды МХТИ им. Менделеева, |
|||||||||||||||||
71. |
1963, |
вып. 41, |
с. 34. |
|
|
|
|
|
А. В., |
К у р и л е н к о |
О. Д. |
||||||||
Б а ж а л |
П. Г., |
Б о г у с л а в с к а я |
|
||||||||||||||||
72. |
Хим. пром., 1966, |
№ |
10, с. 737. |
|
дисперсных |
систем. |
Киев, |
Изд. |
|||||||||||
Д у м а н с к и й |
А. В. Лиофильность |
||||||||||||||||||
|
АН |
УССР, |
1960. |
|
структуры высокодисперсных |
и |
пористых |
тел. М., |
|||||||||||
73. Методы исследования |
|||||||||||||||||||
74. |
Изд. АН СССР, |
1953. |
|
|
|
|
|
|
|
|
1950, |
т. 12, |
с. 386. |
||||||
Ч е р н е н к о |
А. Е., |
Р о б и н д е р П. А. Колл, ж ., |
|||||||||||||||||
75. |
Р е б и н д е р |
П. А., |
|
Л и п е ц |
М. Е., |
|
Р и м с к а я |
|
М. М., |
Т а у б - |
|||||||||
|
м а н |
А. Б. Физико-химия флотационных |
процессов. ОНТИ, |
Металлург- |
|||||||||||||||
76. |
издат, 1933. |
Anal. |
Chem., |
1948, |
v. 20, |
р. 1039; |
N e u d e r t |
W. Roll. |
|||||||||||
Н у р р i a |
J. |
||||||||||||||||||
|
Z. 1950, Bd. 118, |
S. |
113. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
142
77. |
М и х а й л о в |
В. В. |
Автореф. канд. дисс. Харьков, 1964. |
||||
78. |
С г а у |
V. R. |
Chem. |
a. Ind., 1965, № |
23, р. 969. |
||
79. |
К о s s е и |
N. W. F., |
I l o e r t j e s |
Р. М. |
Chem. Eng. Sci., 1965, v. 20, |
||
80. |
р. 593. |
|
Л. М., М а й Л. С., М и х а й л о в В. В. Хим. пром.Украины, |
||||
Г о л о м б |
|||||||
|
1968, № |
2,с. 37; М о n с г i е f f R. |
W. Textile Weekly, 1968, v. 68, № 2041, |
||||
81. |
с. 127. |
A. S., |
II u 1 |
1 S., M о i 1 1 i e t J. L. JOCCA, 1968, v. 51, p. 143. |
|||
G о m m |
82.К а с а т к и н А. Г. Основные процессы и аппараты химической техноло гии. М., «Химия», 1971.
83.П л а и о в с к и й А. Н., Р а м м В. М., К а г а и С. 3. Процессы и аппа раты химической технологии. Госхнмиздат, 1962.
84. |
Ц и б о р о в с к и й Я. Процессы химической технологии. Л., Госхим- |
|||||
85. |
издат, 1958. |
Н. |
Chem.-Ingr.-Techn., 1958, |
Bd. 30, |
S. |
144. |
R u m p f |
||||||
86. |
R u m p f |
II. |
Chem.-Ingr.-Techn., 1958, |
Bd. 30, |
S. |
329. |
87.R u m p f H. Staub. 1959, Bd. 19, S. 150.
88.N e w i t t D. M., С о n w a у - J о n e s J. M. Trans. Inst. Chem. Engrs,
1958, v. 36, p. 422.
89. C o r n e y J. D. Brit. Chem. Eng., 1963, v. 8, p. 405.
90.Пат. США 3105068, 1960.
91.Герм. пат. 475555, 1929.
92.Англ. пат. 891932, 1958.
93.Швенц. пат. 350058, 1960; англ. пат. 844405, 1956.
94.Пат. США 2131128, 1958.
95. |
Кэмихару |
Эндзпинярингу, 1963, |
т. 8, с. 225, 234; РЖХпм, 1963, |
|
96. |
22И118. |
И. Г., |
К у р и л е и к о |
О. Д. Физико-химическая механика |
Б а ж а л |
||||
|
и гидрофпльность |
дисперсных систем. Под ред. Ф. Д. Овчаренко, Киев, |
||
|
«Паукова |
Думка», |
1968. |
|
97.А и д р о с о в В. Ф., Г о л о м б Л. М. Синтетические красители в тек стильной промышленности. М., «Легкая индустрия», 1968.
98.Г о л о м б Л. М. Физико-химические основы заключительных операций крашения кубовыми красителями. М., «Легкая индустрия», 1964.
99.V i c k e r s t a f f Т. The Physical Chemistry of Dyeing. London, Oliver and Boyd, 1954.
100.В а л ь к б Э. Коллоидно-химические основы текстильной технологии. М., Гизлегпром, 1940.
101.Б е л е н ь к и й Л. И. Труды Всесоюзной конференции по аналитической
102. |
химии. Т. III, Изд. АН СССР, 1944. |
|
М. Е. Текст, пром., 1947, № 12, |
|||||||||
Б е л е н ь к и й |
Л. И., |
К а з а н с к а я |
||||||||||
103. |
с. 18. |
|
|
|
Л. И., |
К а з а н с к а я |
М. Е. Текст, пром., 1954, Л» 2, |
|||||
Б е л е н ь к и й |
||||||||||||
|
с. 21; |
Б е л е н ь к и й |
|
Л. И. Автоматический контроль технологических |
||||||||
|
процессов отделочного производства. М., |
Гостехиздат, 1960; Б е л е н ь- |
||||||||||
|
к и й |
Л. И. Теория крашения и опыт ее практического применения. М., |
||||||||||
104. |
Гизлегпром, |
1958, |
с. 39—41. |
С 1 е а г у II. R. Textile Res. J., |
||||||||
К i е n 1 е |
R. |
Н,, |
R o y e r G. L., Me |
|||||||||
105. |
1946, |
v. 16, |
р. |
616. |
|
|
|
|
p. 567. |
|
||
S i m o n |
F. Т. |
Textile Res. J., 1949, v. 19, |
S. 896. |
|||||||||
106. |
B a u m g a r t e |
U. |
Textilveredlung, |
1967, |
Bd. 2, |
|||||||
107. |
M a r s h a l l |
W. J., |
P’e t e r s R. H. |
|
Bull. |
Inst. |
Text. France, 1952, |
№3 0 , p . 4 1 5 .
108. |
А б о з и и В. Г., Р о м а н о в а M. Г. ЖПХ, |
1962, t. 35, c. 843, 850. |
||
109. |
Х а р х а р о в А. А., Ц в е т к о в а |
В. В. Известия вузов. Технология |
||
|
текст, пром., 1963, № 3, с. 118; Л е п е т к о в а |
М. К., |
П о к р о в с к а я |
|
|
Т. А. Текст, пром., 1963, № 3, с. 118; |
А н д р е е в а |
Л. Г., Б е л е н ь |
ки й Л. И. Текст, пром., 1964, с. 66.
110.Справочник химика. Ч. 1, Синтетические красители. Донецк, «Донбасс», 1972, стр. 189. Приложение 19.
111.W e i s s F. Die Kupenfarbstoffe. Wien, Springer Verlag, 1953.
143
112. |
Применение цветоведения в текстильной промышленности. Ч. 2. |
Под ред. |
||||||||
113. |
Л. И. Беленького |
и |
II. С. Овечкиса. М., «Легкая индустрия», |
1971. |
||||||
J е 1 |
i n е k Z. К ., |
S t е j s к а 1 |
В. Textil |
(CSSR), |
1964, d. 19, |
s. 26. |
||||
114. |
S z c z p a n i a k |
W. Przeglad |
Wlokien, |
1965, |
t. |
19, str. 155; |
Доклад |
|||
115. |
на VII Международном конгрессе колористов. |
М., |
1968. |
С о к о |
||||||
Б е л е н ь к и й |
Л. И. «Труды ЦНИИХБП». М., 1954, с. 101; |
|||||||||
|
л о в |
А. И. Труды |
IV Совещания по вопросам анилпнокрасочной |
химии. |
М1939 с 389
116. |
P o r t e r |
J. |
J. Textile |
Res. |
J., |
1966, v. 36, p.289. |
1968, |
v. 52, p. 836. |
||||||
117. |
M a y |
D. R., |
К o l h o f |
f |
I. M. J. Pliys. Coll. Cliem., |
|||||||||
118. |
K r u e g e r |
|
G. С., M e 1 1 e r |
C. W. J. Chem. Pliys., |
1953, |
v. 21, p. 2018. |
||||||||
119. |
К и т а й г о р о д с к и й |
|
А. И. |
Органическая |
кристаллохимия. |
M., |
||||||||
120. |
Изд. АН СССР, 1955. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Англ. пат. 810980, 1955. |
|
|
|
|
|
|
|
|
с. 67. |
|||||
121. |
Г о л о м б |
Л. М., III а л и м о в а Г. В. Текст, пром., 1962, № 5, |
||||||||||||
122. |
М а л и |
и о |
в с к а я Т. А. |
Хим. |
пром., 1961, |
А» 2, с. ИЗ. |
№ 10, |
с. 43. |
||||||
123. |
Г о л о |
м б |
Л. М., 3 а б о т и н а |
Е. А. Текст, пром., 1968, |
||||||||||
124. |
Г о л о м б |
Л. М. ЖПХ, 1959, |
т. 32, с. 1834. |
|
|
№ 8, с. 41. |
||||||||
125. |
Г о л о |
м б |
|
Л. М. К а р п о в |
В. В. |
Текст, |
пром., 1959, |
|||||||
126. |
П а ч е |
в а |
Н. А., Г о л о м б |
Л. М., |
ЖПХ, |
1966, |
т. 33, с. 885. |
|
Р А З Д Е Л III
ЖИДКИЕ ВЫПУСКНЫЕ ФОРМЫ
Г Л А В А 5
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И КОЛОРИСТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
ЖИДКИХ ВЫПУСКНЫХ ФОРМ
5.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Жидкие выпускные формы состоят из измельченных кристаллов красителей и вспомогательных веществ, распределенных в водной дисперсионной среде. Размер основной .массы частиц дис персной фазы паст для печати не превышает 5 мкм, а у паст для кра шения — 2 мкм. По признакам агрегатного состояния фаз они отно сятся к микрогетерогенным системам — суспензиям. В зависимости от концентрации твердой фазы (обычно 10—20 вес. % красителя), дисперсности частиц, их формы и состава жидкой фазы они обладают свойствами, присущими свободно-дисперсным или связанно-дисперс ным системам [1].
Максимальный размер частиц не превышает 30—50 мкм [2, 3], т. е. меньше самого малого элемента объема (0,1 мл); пасты можно
рассматривать |
как |
квазиоднородные системы [4]. Устойчивость |
|
жидких форм |
обусловливается наличием |
стабилизаторов, а часто |
|
и пространственных |
сеток или структур, |
характерных для тиксо |
|
тропных систем. |
|
|
Современные пасты для печати — это невысыхающие, седиментационноустойчивые, морозоустойчивые, легко поддающиеся гомогени зации жидкие системы, зачастую обладающие тиксотропными свой
ствами |
[5]. В литературе |
нет количественных данных о вязкости |
|
и о структурно-механических свойствах паст, |
изученных в работах |
||
[2, 3, |
6- 11]. |
форм в крашении |
в принципе не отли |
Использование жидких |
чается от применения порошков и гранул, но в применении паст для печати есть некоторые особенности. Полиграфические, или масля ные краски сохраняют свои реологические свойства, их реологиче
ские |
параметры характеризуют способность к структурированию |
и др. |
[12]. |
Из паст для печти предварительно готовят так называемые п |
е |
ч а т н ы е к р а с к и , смешивая их в количествах не более 20 вес. |
% |
(от краски) с загустками. Последние представляют собой дисперсии природных, природных модифицированных или синтетических
10 Л. М. Голомб |
145 |
полимеров с добавкой различных химических реагентов, пластифика торов, антивспетшвателей и т. п. [13—15]. Печатные краски нано сятся на ткань, которая после сушки поступает в запарные аппараты периодического действия [15], где протекают сорбция, диффузия и фиксация красителя на волокне. Кубовые красители на этой стадии восстанавливаются в щелочной среде печатных красок и переходят из кетоформы в растворимые лейкосоединения, которые и сорби руются волокном. Качество рисунка — резкость контуров, четкость и непрерывность тонких линий и «струнок» — зависит в основном от реологических и адгезионно-когезионных свойств печатных красок [1G—18]. Эти свойства определяются их составом, природой и кон центрацией загустителей и механическими факторами (типом и глу биной гравюры, площадью рисунка, давлением печатного вала, ско ростью сдвига и т. п.).
Колористический эффект печатания (ровпота, чистота и интенсив ность расцветки, коэффициент полезного использования красителя в выпускной форме) обусловливается не только химическими и физи ческими свойствами печатных красок, но главным образом составом паст для печати, физическими и морфологическими особенностями красителей и другими факторами, такими, как сорбционная емкость, мобильность связей краситель — загустка. Реологические пара метры — предельное напряжение сдвига, вязкость, пластичность, тиксотропность, текучесть, — характеризуют физическое состояние и поведение паст для печати с точки зрения технологии их пригото вления (перемешивания, диспергирования, процеживания и слива ния в тару), при хранении и отчасти, при приготовлении печатных красок. В процессе печатания превалируют деформационные и адге зионные свойства последних, почему обычно и изучают реологиче ские и структурно-механические свойства самих печатных красок и загустителей [16—26]. Однако сами пасты для печати с их твердой полидисперсной фазой и многокомпонентным составо.м дисперсионной среды могут оказывать определенное, порой отрицательное, влияние на свойства печатных красок [19].
5.2.ОСНОВНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О РЕОЛОГИИ II ПРИБОРЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
5.2.1. Основные представления о реологии
Мнкрогетерогенные системы, к которым относятся суспензии красителей и жидкие формы, обладают вязкостью, пластич ностью, упругостью и прочностью, обусловливаемыми структурой коагуляционного и л и тиксотропно-обратимого типа (по Ребиндеру). Эти свойства называют структурно-механическими или реологиче скими.
Еще в 1889 г. Шведов своими первыми работами по изучению ано малии вязкости водного раствора желатины [27] заложил основы коллоидной механики [28]. В 1916 г. Бингем, исследуя текучесть
146
дисперсных систем, пришел к выводам, сделанным Шведовым о том, что структурированные системы обнаруживают предел, пли предель ное напряжение сдвига Рк, ниже которого течения не происходит [29].
Рис. 5.1. Ламинарная деформация:
а — простой сдвиг в плоскости; б — ротационный сдвиг; в — телескопический сдвиг.
Работы Шведова и Бингема открыли пути к изучению вязкости и те кучести различных жидких дисперсных систем. С 1921 г. учение о де формации и течении различных тел получило название р е о л о г и и [4, 27—30]. Если деформация тела самопроизвольно обратима, то
Рис. 5.2. |
Типы реологических кривых: ОХ — ньютоновское течение |
с вяз |
костью |
г]0: |
|
1 — ньютоновское течение; 2 — псевдопластическое течение; з — дилатантное |
течение; |
4 — бингемовское пластичное тело; 5 — пластическое тело Бингема — Воларовича; 6 — ди латантное течение с предельным напряжением сдвига; Рк1 — статическое предельное напря
жение сдвига; РКг — динамическое предельное напряжение сдвига.
последнее эластично, если деформация необратима, то имеет место течение. Основным видом деформации в реологии является сдвиг [30]. Он состоит в перемещении бесконечно тонких параллельных слоев один относительно другого (рис. 5.1, а). Такую ламинарную дефор мацию встречают и у цилиндрических тел (рис. 5.1, б и в). Случай б
10* |
147 |
характерен для измерений в ротационных вискозиметрах, |
а случай |
в — для капиллярных. Скорость сдвига D — изменение |
скорости |
течения в зависимости от расстояния, измеряемого под прямым углом по отношению к направлению течения (в с-1); обычно D относят к зна чению у стенки прибора. Напряжение Р — сила на единицу площади.
Ж и д к о с т и |
подразделяются на н |
о р м а л ь н ы е, и л и ньютонов |
ские, и а и о р м а л ь н ы е, или |
неныотоновские (рис. 5.2—5.4). |
|
Течение |
н ь ю т о н о в с к и х |
жидкостей характеризуется пря |
молинейной зависимостью (рис. 52, кривая 1), вытекающей из урав нения Ньютона:
Р = |
F_ |
(5.1) |
S |
где F — сила внутреннего трения; S — площадь слоя, к которому прилагается эта сила; d&/dr — градиент скорости; ц — коэффициент пропорциональности, или вязкость; Р — напряжение сдвига, дип/см2.
К этим жидкостям, име ющим постоянную вязкость, от носятся разбавленные суспензии
Рис. 5.3. Петля гистерезиса:
1 — восходящая ветвь; 2 — нисходя щая ветвь; з — зона восстановления структуры; площадь между ветвями — мера тиксотропии.
Рис. 5.4. Течение псевдопластичного ма териала (концентрированной супензии): участок А —В подчиняется экспоненциаль
ному уравнению; — вязкость предельно разрушенной структуры.
красителей, в которых дефлокулированные и сильно сольватированные частицы передвигаются одна относительно другой. Т е к у ч е с т ь 1/т] = Ф — величина обратная вязкости — характеризует подвиж ность системы иод влиянием внешних механических воздействий.
Жидкости, у которых при постоянной температуре вязкость зави сит от скорости сдвига, называются н е н ь ю т о н о в с к и м и и характеризуются кривыми течения (2—6). Их свойства описываются уравнением [4]:
Р = ц*Оп |
( 5 . 2 ) |
148
где Р — напряжение сдвига, днн/см2; г|* — кажущаяся (эффектив ная) вязкость, И; D — скорость сдвига, с-1; и — показатель, завися щий от свойств жидкости.
Кривая 2 описывает псевдопластическое течение (при п <С1), наблюдаемое у расплавов и растворов веществ, имеющих высокий молекулярный вес (полимеров). Кривая 3 описывает дилатантные системы (при п > 1 ), например очень концентрированные суспензии, вязкость которых возрастает по мере увеличения скорости сдвига [4, 31]. Дефлокуляиты (см. 3.1 на стр. 49) превращают суспензию, обладающую свойствами бипгемовского тола (кривая 4) в дилатантную жидкость в связи с возникновением па поверхности частиц значительного одноименного заряда [30]. Благодаря сильному оттал киванию частиц предельное напряжение сдвига не возникает в этих системах до тех пор, пока объемная концентрация частиц не станет больше той, при которой впервые наблюдается предел текучести.
Она проявляется у дисперсных систем с размерами |
частиц менее |
5 мкм [32]. Концентрированные суспензии красителей, |
большинство |
паст кубовых красителей для печати и другие обладают предельным напряжением сдвига. Эти системы характеризуются двумя констан тами К критическим или предельным напряжением сдвига Рк (пре делом текучести) и пластической вязкости ц', отвечающей пластиче скому течению. Эти системы описываются двухчленным уравнением
вязкопластического течения Шведова — Бингема |
[27, 28]: |
dp |
(5.3) |
Р = р к + Ц' -£г |
где Р — напряжение сдвига, дин/см2; Рк — предельное напряжение сдвига, дин/см2; ц' — пластическая вязкость, П; de/dr — градиент скорости, с-1.
В соответствии с классификацией [44] тела Шведова — Бингема характеризуются наличием Р К1 и Рк2 (кривая 4), а тела Бингема — Воларовича, у которых РК1 = Рк2, описываются кривой 5. Если Рк = = 0, т. е. тело не имеет предела текучести (неструктурированные жидкости), то пластическая вязкость переходит в истинную, а уравне ние (5.3) — в уравнение вязкого течения Ньютона (5.1). Пластиче
с к а я ВЯ ЗКОСТЬ 1] |
Р -Рк |
остается практически постоянной в области |
|
ds/dr |
|
выше предела текучести, а кажущаяся, или эффективная, вязкость
ц* = -j T/dr ’ хаРактеРпая Для структурированных жидкостей, резко
уменьшается с возрастанием действующего напряжения в системе. Так как деформация вязкопластнчных систем не пропорциональна прилагаемому напряжению сдвига, нельзя ограничиться однократным измерением деформации при определенном напряжении сдвига, а необходимо проводить многократные измерения указанных вели чин для построения реограмм, характеризующих реологические свойства системы.
1 Все константы, характеризующие структурно-механические свойства описываемых дисперсных систем, обозначаются общепринятыми символами [33].
149