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IPAS-在線粒度檢測

2021-10-09

在很(hen)多(duo)分(fen)散體或(huo)(huo)膠體的(de)生產(chan)(chan)(chan)過(guo)程中，比如印刷墨水或(huo)(huo)者噴墨打印墨水，對于墨水中粒度的(de)控(kong)制(zhi)有著(zhu)越來越多(duo)的(de)需(xu)求，不僅僅在實(shi)驗室需(xu)要(yao)進行(xing)粒度控(kong)制(zhi)，目前很(hen)多(duo)的(de)墨水生產(chan)(chan)(chan)企業都(dou)在實(shi)時(shi)(shi)控(kong)制(zhi)生產(chan)(chan)(chan)過(guo)程中顆粒的(de)大小及分(fen)布。這樣可以在生產(chan)(chan)(chan)過(guo)程中及時(shi)(shi)的(de)發現(xian)問(wen)題及時(shi)(shi)解決問(wen)題，從(cong)而實(shi)現(xian)達(da)到很(hen)好的(de)工藝控(kong)制(zhi)，這對提高產(chan)(chan)(chan)品的(de)質量或(huo)(huo)優化產(chan)(chan)(chan)品的(de)合格率有著(zhu)重要(yao)的(de)作用。

對(dui)于噴墨(mo)(mo)打印墨(mo)(mo)水的一個(ge)常(chang)規(gui)檢(jian)測(ce)(ce)方法是粒(li)度測(ce)(ce)試，因為(wei)顏(yan)料的粒(li)度對(dui)于色彩的性(xing)能(neng)有著決定(ding)性(xing)的影響。但是，目前市場上的用(yong)于粒(li)度表征的儀(yi)器并不適合生產過程中的在線檢(jian)測(ce)(ce)。原因主要(yao)是通常(chang)需要(yao)樣品(pin)稀釋(shi)，粒(li)度以(yi)及(ji)濃度檢(jian)測(ce)(ce)范圍的限制，還有相對(dui)較(jiao)長的獲取檢(jian)測(ce)(ce)數據的時間。

作為一(yi)(yi)個(ge)公共資金(jin)的研究項(xiang)目(mu)ZIM項(xiang)目(mu)的聯合(he)人—Colloid Metrix GmbH（簡稱德(de)國CMX），開(kai)發了一(yi)(yi)款新的在(zai)線粒度(du)分析系統IPAS。通過(guo)IPAS和動態光散射分析儀（即(ji)納米粒度(du)儀）NANO-flex II配合(he)使用，可以(yi)在(zai)生產過(guo)程(cheng)中通過(guo)動態光散射（DLS）分析方法實現(xian)在(zai)線粒度(du)測(ce)量，測(ce)量范(fan)圍在(zai)0.3nm-10um。

這是一種(zhong)新(xin)型的測量(liang)探頭，如(ru)圖(tu)1所示(shi)，配(pei)合納米粒(li)度分析儀NANO-flex II的測量(liang)探頭可(ke)(ke)以直接集成到生(sheng)產過(guo)程中(zhong)（圖(tu)2），同時也可(ke)(ke)以配(pei)合其他儀器的測量(liang)探頭，比如(ru)可(ke)(ke)以確定顏色特征，濃度以及顆粒(li)結晶程度的各種(zhong)探頭。通過(guo)實時的數(shu)據(ju)(ju)采集，可(ke)(ke)以實現(xian)生(sheng)產工藝(yi)過(guo)程中(zhong)墨(mo)水的粒(li)度分布，固含量(liang)和(he)顏色特征之間的相(xiang)應關系。通過(guo)大量(liang)的數(shu)據(ju)(ju)，可(ke)(ke)以獲(huo)取實際生(sheng)產工藝(yi)條件(jian)和(he)成品(pin)噴墨(mo)墨(mo)水間的關系，這些數(shu)據(ju)(ju)和(he)結論可(ke)(ke)以用于提高(gao)預設生(sheng)產工藝(yi)參(can)數(shu)的效率(lv)。

采用最新(xin)的(de)(de)(de)在(zai)線(xian)(xian)測試探(tan)頭所做的(de)(de)(de)個實驗已經完成并在(zai)相(xiang)關的(de)(de)(de)文獻發表了(le)。從圖(tu)3可以看到，這(zhe)里測試了(le)一個粒度為(wei)300nm樣(yang)品(pin)。部(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)顯示了(le)采用常規的(de)(de)(de)動態(tai)光散射(she)（DLS）探(tan)頭并且(qie)不攪拌樣(yang)品(pin)的(de)(de)(de)結(jie)果。第(di)二部(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)樣(yang)品(pin)在(zai)攪拌狀態(tai)下測試。第(di)三部(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)，安裝了(le)最新(xin)的(de)(de)(de)在(zai)線(xian)(xian)檢測探(tan)頭，樣(yang)品(pin)不攪拌，而(er)在(zai)第(di)四部(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)，樣(yang)品(pin)是(shi)在(zai)攪拌狀態(tai)的(de)(de)(de)。