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(n.o: 2025051003)
Teste do efeito dos dispersantes na estabilidade de armazenamento das tintas a jato de tinta à base de água
Artigo do experimento:Teste da estabilidade de armazenamento de tintas a jato de tinta à base de água
Categoria de experimento:Ensaios com dispersantes
Experimentador:Shan.Chen., Departamento Técnico
Data de apresentação:15 de Maio de 2025
A estabilidade das tintas foi avaliada medindo o tamanho das partículas e a viscosidade do corante nas tintas,bem como o tamanho das partículas, viscosidade e desenvolvimento de cor centrífuga após armazenamento térmico.Os resultados experimentais indicam que a tinta a jato à base de água preparada com o dispersante Anjeka 6612 apresenta a melhor estabilidade de armazenamento..
Palavras chave:Dispersante; tamanho das partículas; viscosidade
Para preparar tintas utilizando dispersantes Anjeka para dispersão de tintas e avaliar a estabilidade das tintas preparadas através de testes de tamanho de partícula, viscosidade, resíduo de filtragem,e desenvolvimento de cores centrífugas.
Materiais:
Tintores (60 Vermelho, 54 Amarelo, 360 Azul), dispersores Anjeka, água purificada, co- solvente, agente de umedecimento.
Instrumentos:
Moinho de grânulos nano, dispersor de alta velocidade, analisador de tamanho de nanopartículas, viscometro digital rotativo, forno, centrífuga, equipamento de filtragem (funil de Büchner, bomba de vácuo).
Preparação de pasta colorante:
A água purificada, o co-solvente, o agente hidratante e o dispersante eram misturados numa certa proporção até serem homogéneos.seguido de moagem utilizando um moinho de nano-bolas.
Preparação de tinta:
A água purificada, o co-solvente, o agente de umedecimento e a pasta de corante foram misturados em uma certa proporção até serem homogêneos, seguido de dispersão usando um dispersor de alta velocidade.
Armazenamento térmico:
As tintas foram armazenadas num forno a 60°C durante 14 dias.
Medição do tamanho das partículas:
A mistura foi diluída 10.000 vezes com água purificada e a distribuição do tamanho das partículas da tinta diluída foi medida com um analisador de tamanho de nanopartículas.
Medição da viscosidade:
A viscosidade das tintas foi medida a 25°C com um viscometro de rotação.
Teste de filtração:
Uma membrana de filtro de 1 μm de pore foi colocada firmemente em um funil Büchner e uma filtragem a vácuo foi realizada.
Ensaio de centrifugamento:
As tintas foram centrifugadas a 3000 rpm durante 30 minutos, e a diferença de desenvolvimento de cor entre as camadas superior e inferior foi comparada.
Quadro 1. Formulação da pasta colorante
| Matéria-prima | Montante | Observações |
| Água purificada | 34.7 | |
| Co-solvente | 5 | Glicerol |
| Agente de umedecimento | 0.3 | Anjeka 7414 |
| Dispersante | 30 | Anjeka 6612 |
| Tinta | 30 | 60 vermelho, 54 amarelo, 360 azul |
| Total | 100 |
A pasta de corante foi preparada de acordo com a formulação do quadro 1 acima e moída com um moinho de nanoesferas a 2800 rpm durante 6 horas.
Quadro 2. Formulação da tinta
| Matéria-prima | 60 Vermelho | 54 Amarelo, | 360 azul | Observações |
| Água purificada | 30.3 | 43.3 | 37.3 | |
| Glicerol | 9 | 9 | 9 | |
| Glicol de etileno | 28 | 28 | 28 | |
| Éter de etileno-glicol-butilo | 1 | 1 | 1 | |
| 7412 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | Agente hidratante de Anjeka |
| E-65 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | Agente de umedecimento |
| Paste de corante | 30 | 17 | 23 | Preparado com Anjeka 6612 |
| Total | 100 | 100 | 100 |
As tintas foram preparadas de acordo com a formulação do quadro 2 e dispersadas com um dispersor de alta velocidade a 1000 rpm durante 10 minutos.
3.1.1 Resultados experimentais e discussão
Distribuição do tamanho das partículas Comparação de pastas colorantes
| Tamanho das partículas ((nm) | Z-Avg (nm) | PDI | D50 | D90 | D100 | |
|
60 Vermelho |
Início | 119.94 | 0.322 | 127.31 | 241.04 | 476.29 |
| Após 7 dias de armazenamento térmico | 125.68 | 0.269 | 125.22 | 288.52 | 551.73 | |
|
54 Amarelo |
Início | 118.18 | 0.164 | 119.65 | 197.66 | 307.16 |
| Após 7 dias de armazenamento térmico | 122.84 | 0.174 | 120.82 | 188.13 | 297.55 | |
|
360 azul |
Início | 107.6 | 0.264 | 118.25 | 246.85 | 651.73 |
| Após 7 dias de armazenamento térmico | 109.34 | 0.345 | 137 | 286.67 | 662.38 | |
Tal como mostrado no quadro acima, o tamanho das partículas das pastas de corantes preparadas com Anjeka 6612 não apresentou quase nenhuma alteração antes e após o armazenamento térmico.
Distribuição do tamanho das partículas Comparação de tintas
| Tamanho das partículas ((nm) | Z-Avg (nm) | PDI | D50 | D90 | D100 | |
|
60 Vermelho |
Início | 123.29 | 0.238 | 125.27 | 236.7 | 557.15 |
| Após 7 dias de armazenamento térmico | 146.42 | 0.26 | 113.98 | 183.12 | 557.15 | |
| Após 14 dias de armazenamento térmico | 150.29 | 0.21 | 172.8 | 294.62 | 557.15 | |
|
54 Amarelo |
Início | 119.15 | 0.33 | 155.97 | 286.28 | 651.73 |
| Após 7 dias de armazenamento térmico | 158.56 | 0.19 | 149.55 | 283.24 | 651.73 | |
| Após 14 dias de armazenamento térmico | 149.46 | 0.092 | 136.59 | 212.17 | 651.73 | |
|
360 azul |
Início | 108.29 | 0.323 | 90.82 | 182.22 | 651.73 |
| Após 7 dias de armazenamento térmico | 150.93 | 0.155 | 143.05 | 251.28 | 651.73 | |
| Após 14 dias de armazenamento térmico | 148.69 | 0.156 | 148.6 | 247.56 | 651.73 | |
Tal como mostrado no quadro acima, o tamanho das partículas das tintas preparadas com Anjeka 6612 não apresentou quase nenhuma alteração antes e após o armazenamento térmico.
Comparação da viscosidade da tinta durante o armazenamento
| Viscosidade (mPa·s) a 25°C | 60 Vermelho | 54 Amarelo | 360 azul |
| Viscosidade inicial | 9 | 4 | 4 |
| Após 7 dias de armazenamento térmico | 8 | 7 | 4 |
| Após 14 dias de armazenamento térmico | 5 | 5 | 4 |
Tal como mostrado no quadro acima, a viscosidade das tintas preparadas com Anjeka 6612 apresentou poucas alterações antes e após o armazenamento térmico.
Ensaio de filtração
Foram derramados 100 g de tinta num funil Büchner e efectuada uma filtragem a vácuo.
| Tempo de filtragem (segundos) | Resíduo de filtração | |
| Após 7 dias de armazenamento térmico | 15 | Nenhum resíduo de floculação |
| Após 14 dias de armazenamento térmico | 15 | Nenhum resíduo de floculação |
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A tinta apresentou uma taxa de filtragem rápida após armazenamento térmico e não foram observados resíduos na membrana do filtro após a filtragem.Isto indica que não ocorreu floculação ou aglomeração que conduz à formação de partículas grandes na tinta.
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Após as tintas terem sido submetidas a armazenamento térmico a 60°C durante 14 dias e centrifugadas a 3000 rpm durante 30 minutos, o desenvolvimento da cor da camada superior e da camada inferior foi consistente,Indicando que as tintas não se estratificaram.
A tinta a jato de tinta à base de água preparada comAnjeka6612 apresenta uma boa estabilidade de armazenamento, como resumido a seguir:
Para as pastas e tintas de corantes preparadas com o dispersante Anjeka 6612 utilizando corantes diferentes (60 Vermelho, 54 Amarelo e 360 Azul),Tanto o tamanho das partículas como a viscosidade apresentaram poucas alterações antes e após o armazenamento térmico.
As tintas preparadas com o dispersante Anjikang 6612 apresentaram taxas de filtração rápidas após armazenamento térmico, sem resíduos ou floculação observados na membrana do filtro.
Após armazenamento térmico e centrifugamento, o desenvolvimento da cor da camada superior e da camada inferior das tintas preparadas comAnjekaO dispersante 6612 manteve-se consistente, confirmando que as tintas não se estratificaram.