有機顏料電導(dǎo)率的生產(chǎn)控制及其對墨性的影響

■文/天津東洋油墨有限公司范琦

一、引言

在世界環(huán)境問題日益突出，國家及人們對環(huán)境保護的逐漸重視的背景下，環(huán)保問題成為各個企業(yè)不得不面對，而且要下大力氣去做的事情。能源消耗越來越大，人工成本及各種費用的逐步提高，采取行之有效的節(jié)能減排的方法，改善環(huán)境，提高設(shè)備的使用效率，降低生產(chǎn)成本成了當(dāng)務(wù)之急。

電導(dǎo)率是有機顏料的一個重要的性能指標(biāo)之一，它是以數(shù)字表示溶液傳導(dǎo)電流的能力。純水電導(dǎo)率很小，當(dāng)水中含有無機酸、堿或鹽時，電導(dǎo)率增加。電導(dǎo)率常用于間接推測水中離子成分的總濃度。水溶液的電導(dǎo)率取決于離子的性質(zhì)和濃度、溶液的溫度和粘度等。在有機顏料的生產(chǎn)過程中，控制電導(dǎo)率能顯著提高其墨性，增強產(chǎn)品的性能。

有機顏料生產(chǎn)過程中采用高效節(jié)能壓濾機能有效提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少水、電等的能源消耗。濾餅的形成速度、濾餅形狀、濾餅厚度、濾餅密度、濾餅厚度均勻度、進料壓力、進料時間、洗滌水溫度、洗滌水壓力等等，都會對濾餅的洗滌效果產(chǎn)生影響，最終出現(xiàn)不同的洗滌效果。本文根據(jù)實驗室實驗分析對比，找出適合生產(chǎn)的沖洗水量，并根據(jù)壓濾機的沖洗特點，分析其沖洗規(guī)律，在達到顏料性能要求的基礎(chǔ)上合理控制顏料電導(dǎo)率的目的。

二、實驗室部分

（一）實驗?zāi)康?/h3>

評價顏料產(chǎn)品的性能，要用許多檢測方法，從不同角度對產(chǎn)品進行考察，并盡量用數(shù)值表示，這些數(shù)值稱為顏料產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)，它們是作為生產(chǎn)和使用雙方驗收產(chǎn)品及質(zhì)量監(jiān)督的依據(jù)，用顏料產(chǎn)品的主要技術(shù)指標(biāo)所規(guī)定的數(shù)值綜合起來表示顏料產(chǎn)品的性能，它具有統(tǒng)一性、科學(xué)性、約束性和可行性。顏料產(chǎn)品檢測是用規(guī)定的檢測方法來評價顏料產(chǎn)品的性能，對所生產(chǎn)的產(chǎn)品進行質(zhì)量檢測。不同的顏料產(chǎn)品由于組成、用途不同，對顏料性能要求也有所不同。顏料的電導(dǎo)率是溶劑墨中重要的技術(shù)指標(biāo)之一，其直接影響溶劑墨的粘度。

在實驗室通過不同沖洗水的水量來測量顏料的電導(dǎo)率，以此判斷生產(chǎn)所需沖洗水量，達到實驗室指導(dǎo)車間生產(chǎn)的目的。

（二）實驗方法

從生產(chǎn)車間取溶劑墨用顏料紅48：1色漿6000ml，混合均勻，平均分成6份，每份1000ml，分別標(biāo)記為A、B、C、D、E、F。

在實驗室使用抽濾瓶抽濾沖洗色漿，在母液水抽凈后，分別加入不同體積的的一次水，所用水量分別為色漿體積的0.5倍、1倍、2倍、3倍、4倍、5倍，具體沖洗條件如表1所示。

表1 A、B、C、D、E、F所對應(yīng)的沖洗水量

經(jīng)沖洗后，得到6個不同沖洗水量的濾餅，把這6個濾餅放在烘箱里經(jīng)100℃的高溫烘烤，經(jīng)12小時的烘烤，使色塊含水量小于5%即可。然后，粉碎，得到粉末，檢測這6個粉末的電導(dǎo)率如表2所示。

表2 A、B、C、D、E、F測量的電導(dǎo)率

（三）實驗結(jié)果

從上表可以看出，隨著沖洗水量的增加，電導(dǎo)率呈逐步下降的趨勢，但是達到某個值后，電導(dǎo)率下降減緩或者不再降低，故4倍沖洗水量較為合理，此時就已經(jīng)達到?jīng)_洗的最佳效果，達到了應(yīng)有的數(shù)值。

（四）粘度及穩(wěn)定性的測量

把上述6個粉末使用某一水性配方，用測粘度的4#杯，在25℃檢測其粘度與穩(wěn)定性，得到數(shù)值如表3所示。

表3 A、B、C、D、E、F測量的粘度、穩(wěn)定性數(shù)據(jù)

（五）實驗結(jié)論

根據(jù)1.4粘度的測量的數(shù)據(jù)可以看出，在少于3倍水量時，顏料的粘度未達到技術(shù)指標(biāo)，不能采用，在用3倍沖洗水沖洗后，基本達到了顏料的性能要求，所以4倍的水量較為合理，5倍水量時，雖然顏料性能達標(biāo)，但過量沖洗易造成水資源的浪費增加生產(chǎn)成本。

三、生產(chǎn)簡述

（一）車間生產(chǎn)簡述

車間生產(chǎn)的反應(yīng)釜容量為35000L，粗略統(tǒng)計母液水的體積為30000L。生產(chǎn)所得的顏料色漿通過密封管路打入壓濾機內(nèi)，在此過程中，過濾掉母液水，用工業(yè)用水沖洗，在水的溫度（25℃）、壓力（5kg）相同的情況下，沖洗時間與沖洗水電導(dǎo)率如圖1所示。

圖1電導(dǎo)率與沖洗時間曲線圖

從圖可以看出：隨著沖洗時間的增加，電導(dǎo)率呈逐漸下降的趨勢，到達某個時間點后，電導(dǎo)率將不再下降，這是由于沖洗水本身的電導(dǎo)率較大，達到?jīng)_洗水的電導(dǎo)率后，其數(shù)值將不再變化，適當(dāng)延長沖洗時間有利于更好地控制電導(dǎo)率，但如果過度沖洗，容易造成顏料一些游離態(tài)助劑的流失，對顏料性能產(chǎn)生影響，更易造成水資源的浪費、能耗及人工成本的增加，增加生產(chǎn)成本。根據(jù)實驗室所得出的數(shù)據(jù)，結(jié)合車間的實際生產(chǎn)情況，12000L的沖洗水量較為合理。去除水壓、壓濾布透水率等因素，其沖洗時間為110～130分鐘。

（二）用同一壓濾機對不同品種的顏料G、H、I、J進行沖洗，結(jié)果如圖2所示

圖2不同顏料品種電導(dǎo)率與沖洗時間曲線圖

從上圖可以看出不同的顏料品種在相同壓濾機的沖洗條件下沖洗到相同電導(dǎo)率所需時間略有不同，但曲線一致，故不同顏料在壓濾機中沖洗時間為110～130分鐘較為合理，其沖洗水量為12000L左右。

把上述的4種顏料烘干后，粉碎，得出電導(dǎo)率和對應(yīng)的水性墨配方的粘度值如表4所示。

表4顏料G、H、I、J測量的電導(dǎo)率和粘度數(shù)據(jù)

四、結(jié)論

在有機顏料生產(chǎn)過程中合理利用實驗的方法得出實驗數(shù)據(jù)，通過合理的沖洗水來控制顏料的電導(dǎo)率能指導(dǎo)生產(chǎn)，減少能源的消耗，達到節(jié)能減排，生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，更好地滿足用戶的要求。