分散剂..

涂布药品的应用
分散剂
10.分散作業注意事项：
颜料浆液的贮存和使用：颜料一般都是单独分散，再按所需
比例来混合使用。 ＊对市售之喷雾干燥的粉状白土，因在干燥过程中内部已加有
分散剂，理论上是不需再添用分散剂，然因在白土干燥中 ，部分分散剂会失效，故于再分散的作业上仍必须添加少 量补充。 ＊使用供货商已分散处理的液体白土或碳酸钙液，也会因温度 或贮存时间的关系，降低内分散剂的功能，故在配制涂料 时也需酌补分散剂，以期有最好的流动性。
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分散剂
4.颜料的分散作业： 颜料的分散作业为一除凝集作用(dissagglomeration)，此作业包
括了反团聚作用及反絮凝作用。 理论上化学处理提供反絮凝作用(defloculation)，机械作用提供反
团聚作用(disaggregation)。
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分散剂
4.颜料的分散作业：
改善方法： Ø 清洗塗料系統。 Ø 增加原紙內部的 潔淨度。 Ø 增加原紙內部的 結合強度。 Ø 降低原紙雜質， 以減低刀片剝起量。
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組
藥品名稱
重量％ 配合率
成
使用目的
顏 白土、碳酸鈣、二氧 化鈦、沙丁白、矽酸
料 鈣、塑性顏料
75 ~85
100部
提供塗佈紙的白度、光澤度、不透明 度、油墨受理性、
接 變性澱粉、乳酪、大 著 豆蛋白、PVA、合成 劑 乳膠 (Latex)
13 ~25
15 ~ 30 部
顏料定著於紙面不發生剝起、保持塗 料的流動性和安定性、控制油墨受理 性、
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分散剂
3.颜料的分散原理：
主要有静电力相斥及保护胶体等二理论，分散原 理不同所用的分散剂的种类及分散对象也不同。
静电力相斥：
利用带强电荷的聚丙烯酸盐或聚磷酸盐等分散剂 ，使颜料粒子表面具有相同电荷，颜料粒子间因而 彼此产生相斥，降低了粒子表面的吸引力达到分散 的目的。
保护胶体：
利用未带电性的高分子聚合物如淀粉、PVA、CMC 等，使覆盖在颗粒的表面，由于分子的疏水基附在 颜料粒子表面，亲水端则流向水相而与另一粒子的 延伸链重迭，阻碍了二个颗粒的过密接触，亦即以 空间障碍来阻止颗粒的接触。
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塗料制備流程
因各種原材料的配製，不斷朝 向程序化、自動化發展，故現 在塗料的調製時間一般在30 ~ 60分鐘
l 一般的分散條件： Ø 分散濃度：60-75% Ø 分散時間：30-60min Ø 分散黏度：250-650CPS Ø 分散劑用量：0.05%~0.6%
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分散作業的流程： 水+分散劑 氫氧化鈉碳酸鈣 白土(瓷土) 分散作業 篩選貯存。 分散作業： l 顏料的分散模型。
分散剂
7.影响分散效果的因素：
分散时间：
在同一转速下，随着分散 时间的延长，粒子变细 ，分散效果渐佳，一般 分散液的黏度，在分散 10~12分钟后，即能获 得一平的粘度值。过长 的分散时间除会使分散 液的温度提升，且会因 分散液内的水份被蒸发 ，使涂料浓度上升。
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7.影响分散效果的因素：
3.磷酸盐： 以三聚磷酸钠使用最广，聚磷酸盐分子量愈高其分散效力愈好，但因聚磷酸盐易水解成正磷 酸盐，使用范围因而被限制，此尤其不适用于需较长期存放的已分散颜料液。
4.聚丙烯酸盐： 具低泡、耐高温、耐硬水、耐高剪力、高分散效率为目前最主要且广范被使用的分散剂，分 散功能与高分子结构、电荷强度、分子量等因素的相关。
2.颜料的分散过程：颜料的分散过程，主要可分为 湿润(wetting) 粒团的分裂(disruption) 稳定(stablization) 等三步骤。
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2.颜料的分散过程： 湿润：所有颜料颗粒的外表必需整个
接触水，且空气需从颜料颗粒 间内被置放出。 粒团的分裂：将已湿润的颜料粒团藉 机械力予以打散，若分散液浓 度偏低时，易因颜料液颗粒间 无法获得足够的剪力进行碰撞， 致分散效果差。 分散液的稳定：在分散过程中使用分 散剂，让被打散的颗粒，因静 电斥力或空间障碍等因素，阻 碍颗粒间的接触达成粘度不上 升或降低的目的。
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1. 刀痕：
紙面瑕疵
l 抓痕：
發生原因： Ø 塗料骯髒。 Ø 塗料分散不良。 Ø 原紙內部結合不良。 Ø 刀片角度不適當。 Ø 刀片口粗糙。 Ø 原紙上有砂礫卡在刀 片下。
改善方法： Ø 檢查篩選機與清洗塗料 盛盤。 Ø 改進分散系統。 Ø 改進原紙內部結合強度 。 Ø 變更刀片角度。 Ø 細磨或更換刀片。 Ø 改進原紙的潔淨度。
研磨：会明显降低颜料颗粒粒径，即以研磨机将 颜料颗粒进一步磨细和粉碎。
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7.影响分散效果的因素：
颜料种类：
颜料的成份、粒径、天然或人工合成等因素的不同，其分散性不同。
分散剂的种类：
需选择其适宜的分散剂，以获得最低且最稳定的粘度， 目前以聚丙烯酸盐使用量最多。
颜料有无预分散处理： 进口的高岭土是以喷雾干燥方式来生产，其内已含有少量的分散剂， 故比较容易分散。对未作预分散处理的干磨颜料粉末，在作分散时会 较困难，且分散剂量会较多。
分散劑用量%
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7.影响分散效果的因素：
PH值：
分散液PH的选定需考虑所 用颜料种类及不同颜料的比例 。
对丙烯酸盐分散剂言，随 PH值的提高(PH 4~9间)，分散 剂的阴离子性会增加分散效果 渐佳，但PH过高时，因过度增 加碱离子浓度，致使稳定性转 差，反使分散效果会转差。
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1. 分散與混合的區別： l 混合不會改變粒子在介質中的大小、表面積。 l 分散會將粒子作物理性的破裂，增加表面積和降低粒徑 。 2. 分散作業的目標： 一好的分散作業包括了粒徑的降低、最低黏度及分散液黏 度安定性的獲得等三功能。
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分散剂
1.分散的原则：理论上虽可在不同浓度下执行分散，但在考量分散 效果、动力消耗、分散剂用量等，一般仍是以颜料 液的最高浓度下来执行。意即在颜料最高分散浓度 的液体中，加入适宜且适量的分散剂，在剪力作用 下，让颜料颗粒间互相撞击而各个分开，配出在此 浓度下具最低粘度的颜料液。
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1. 刀痕：
條痕：
原因： Ø 塗料塊貯留在刀片後。 Ø 刀片後積聚，由於原紙上的細或 長纖維被刮下。 Ø 刀片後有碎紙，由於原紙被塗佈 機剝出，纖維球或紙塊。 Ø 刀片後有碎紙，由於斷紙時清洗 不充分。 Ø 接著劑團/塊或其他外來不結合物 質貯留在刀片之後。 Ø 許多抓痕併在一起，有條痕的外 觀故其原因亦可能與抓痕相同。
反团聚作用：使用机械力量，将由化学沉积原因所形成的集
聚粒团予以破坏，使颗粒无法再集聚成团，此 作用为不可逆(irreversible)。反团聚作用后颜料 颗粒虽不会再紧密的接触，但取而代之为发生 凝集现象。(例:摔破的瓷器)
反絮凝作用：使用分散剂來防止顏料顆粒因磁力或重力所產
生的凝聚。 (粒团的絮凝作用为可逆，意即未用分散剂当機械力因素
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分散剂
9.最适分散剂量的确认： 一般是以所需最高浓度作基准，比较不同分散剂量
对粘度的关系，于作出粘度曲线后，其最低粘度 点即为最适添加量。 有时为避免涂料其它成份的干扰，及有较佳经时安 定性，于实际使用，会较最适添加量多使添用 10~20%用量。
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10.分散作業注意事项： ＊分散剂的稀释：分散剂使用前，需先以3倍水予以稀释备用。 ＊清水加于分散桶后，已稀释的分散剂 (及加入适量的碱液)， 予以充分混匀。 ＊在良好的攪動下，依序倒入颜料粉末或粘稠液。 ＊配制低固形份涂料时，仍需维持高浓度分散，以增加颜料粒子 间的碰撞机率，达到较佳的分散效果，多余的稀释水于涂料配 制完后再加入。
5.其它种类种类的分散剂： 阴性： 主要是木质磺酸盐，分散力依其纯度及磺化程度而定，但有热安定性差及易起泡等缺点。 非离子性的高分子聚合物： 主要做为分散安定剂，种类有淀粉、PVA、蛋白质、阿拉伯胶、羧甲基纤维素。
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6.颜料分散方式主要可分为：
分散：稍降低颜料颗粒粒径，即在特定的分散机 内加入分散剂等助剂，进行分散。
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7.影响分散效果的因素： 分散剂的用量：
依颜料的种类、比例、粒径分布及分散 浓度的不同而各有其最适用量。分散效果是 随分散剂量的提高，分散效果渐佳，但用量 过高时反使分散效果转差。
原因：当分散剂用量在达最低粘度后， 若续增加用量，所添加的分散剂已无法吸附 在颜料颗粒的表面，而会留存在水相中，增 加了离子浓度，降低了电双层及稳定性，导 致粘度提高了。
消除时，颜料颗粒间的的结合力，再次生成， 致使颜料颗粒再凝集成一新粒团)
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5.分散剂Biblioteka Baidu种类
分散剂
1.碱液： 可用的金属碱有氢氧化物或碳酸盐，为最简单的分散剂，但因其分散效果相当有限，几乎不 单独独使用，一般仅作为PH调整的分散助剂。
2.硅酸钠： 因硅酸在中性时离子子解离性较差，分散力不如聚磷酸盐，且因对水质硬度很敏感，故目前 只作辅助分散剂而用于高PH值的颜料，目前大部功能已被磷酸盐及聚丙烯酸盐取代。
400
200
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
分散劑添加量(%)
0.1N NaCl Pure water
黏度cps 黏度cps
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分散剂
8.分散剂的一般用量： 白土：0.030 ~ 0.1%(有预分散剂)
0.075 ~ 0.2%(无预分散剂) 重质碳酸钙：0.15 ~ 0.30%。 轻质碳酸钙：0.30 ~ 0.50%。 沙丁白：0.4~0.6%。
电解质的影响：
电解质的存在会削弱平衡离子层(降低电双层的厚度)，促使二颗 粒互相接近，另电解质也会压缩电双层，降低表面潜在电荷，引 起凝聚，不良于分散效果。
1000
1600
800
600
400
200
0 純水 磷酸根 氯離子 硝酸根 矽酸根 硫酸根
陰離子種類
立測 隔日測
1400
1200
1000
800
600
分散劑 添 潤滑劑
耐水化劑 加 消泡劑
保水助劑 劑 防腐劑
染料
0.8 ~ 1.7
1 ~ 2部
分散顏料顆粒，使各個分離不凝聚 改善塗料流動性並防止塗層龜裂 提高塗層耐濕性避免遇濕剝起 消除泡末或抑制泡末產生 控制塗料流動性並降低接著劑的遷移 避免塗料腐敗 調整紙色或提升視覺白度
涂布药品的应用
塗料制備流程
广西金桂浆纸业技术交流会
•分散剂的原理 •分散剂的种类 •影响分散效果的因素 •分散剂使用注意事项
2011.09.15
涂布药品的应用
分散剂
l 塗料內各成份的種類和用量，為根據塗佈紙所要求的性能 和指標來設計。
l 不同種類的塗佈加工紙有各自獨特的塗料成分，同一種類 的塗佈紙，等級和要求性質不同，配方會有所變化。
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1. 刀痕： l 刮刀式塗佈機最嚴重的 問題是刀痕【條痕(streak) 及抓痕(scratch)】 。 l 抓痕：一般指發生在塗 佈層表面寬約3mm以下的 毛髮狀沿塗佈方向數米到 數百米長之細凹痕，透光 觀察，抓痕處會較正常塗 佈層透明。
涂布药品的应用
1. 刀痕： l 條痕：寬約3 ~ 6 mm(也有超過此寬度)，長度 同抓痕，但透光觀察時凹處的中央不透明度較正 常部位差，但凹處兩端不透明度反較高。