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IPAS-在線粒度檢測(cè)

2021-10-09

在很多分散體或膠體的生產(chǎn)過(guò)程中，比如印刷墨水或者噴墨打印墨水，對(duì)于墨水中粒度的控制有著越來(lái)越多的需求，不僅僅在實(shí)驗(yàn)室需要進(jìn)行粒度控制，目前很多的墨水生產(chǎn)企業(yè)都在實(shí)時(shí)控制生產(chǎn)過(guò)程中顆粒的大小及分布。這樣可以在生產(chǎn)過(guò)程中及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)達(dá)到很好的工藝控制，這對(duì)提高產(chǎn)品的質(zhì)量或優(yōu)化產(chǎn)品的合格率有著重要的作用。

對(duì)于噴墨打印墨水的一個(gè)常規(guī)檢測(cè)方法是粒度測(cè)試，因?yàn)轭伭系牧６葘?duì)于色彩的性能有著決定性的影響。但是，目前市場(chǎng)上的用于粒度表征的儀器并不適合生產(chǎn)過(guò)程中的在線檢測(cè)。原因主要是通常需要樣品稀釋，粒度以及濃度檢測(cè)范圍的限制，還有相對(duì)較長(zhǎng)的獲取檢測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)間。

作為一個(gè)公共資金的研究項(xiàng)目ZIM項(xiàng)目的聯(lián)合人—Colloid Metrix GmbH（簡(jiǎn)稱德國(guó)CMX），開(kāi)發(fā)了一款新的在線粒度分析系統(tǒng)IPAS。通過(guò)IPAS和動(dòng)態(tài)光散射分析儀（即納米粒度儀）NANO-flex II配合使用，可以在生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)動(dòng)態(tài)光散射（DLS）分析方法實(shí)現(xiàn)在線粒度測(cè)量，測(cè)量范圍在0.3nm-10um。

這是一種新型的測(cè)量探頭，如圖1所示，配合納米粒度分析儀NANO-flex II的測(cè)量探頭可以直接集成到生產(chǎn)過(guò)程中（圖2），同時(shí)也可以配合其他儀器的測(cè)量探頭，比如可以確定顏色特征，濃度以及顆粒結(jié)晶程度的各種探頭。通過(guò)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝過(guò)程中墨水的粒度分布，固含量和顏色特征之間的相應(yīng)關(guān)系。通過(guò)大量的數(shù)據(jù)，可以獲取實(shí)際生產(chǎn)工藝條件和成品噴墨墨水間的關(guān)系，這些數(shù)據(jù)和結(jié)論可以用于提高預(yù)設(shè)生產(chǎn)工藝參數(shù)的效率。

采用最新的在線測(cè)試探頭所做的個(gè)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)完成并在相關(guān)的文獻(xiàn)發(fā)表了。從圖3可以看到，這里測(cè)試了一個(gè)粒度為300nm樣品。部分顯示了采用常規(guī)的動(dòng)態(tài)光散射（DLS）探頭并且不攪拌樣品的結(jié)果。第二部分樣品在攪拌狀態(tài)下測(cè)試。第三部分，安裝了最新的在線檢測(cè)探頭，樣品不攪拌，而在第四部分，樣品是在攪拌狀態(tài)的。