Файл: Голомб, Л. М. Физико-химические основы технологии выпускных форм красителей.pdf

По мере увеличения дисперсности величина предельного напряжения сдвига Pk2 системы увеличивается. В начале размола повышение Рк происходит линейно, затем кривая приобретает вид обычной изо­ термы. На последней стадии размола величина предельного напря-

со , с - 1

Рис. 3.14. Тиксотропное структурирование суспензии Кубового ярко-зеленого Ж в процессе диспергирования в шаровой мельнице (кривые со—р) после 20 мин (а); после 8 ч (б); после 20 ч (в); после 32 ч (г).

жения сдвига почти удваивается за счет повышения содержания очень тонких частиц, хотя суммарное содержание частиц диаметром менее 2,8 мкм повышается незначительно. С увеличением дисперс­ ности частиц красителя структурообразование может достигнуть такой степени, что энергия перекатывания шаров станет недоста­

76

точной для разрушения и перемешивания тиксотропной массы. Движение шаров постепенно замедлится, эффективная межшаровая загрузка уменьшится и процесс структурирования начнет преобла­ дать над процессом разрушения структуры. В предельном случае шары полностью увязнут в массе и диспергирование прекратится.

тивно, чем в шаровой, благодаря большой скорости движения мелющих тел и большой частоте их столкновений с частицами кра­ сителя.

Таким образом, диспергирование красителей, склонных к струк­ турообразованию, является неэффективным или мало эффективным в шаровой и песочных мельницах.

Подобно тому, что происходит при измельчении графита, кри­ сталлы Кубового ярко-зеленого Ж, Кубового ярко-оранжевого КХ, Дисперсного желтого 63 и др. (lid = 8 Д- 30) в процессе дисперги­ рования в шаровых и песочных мельницах разрушаются соответ­ ственно резкой анизотропии сил связи в разных кристаллических

77

Таблица 3.2

Зависимость времени размола от типа мелющих тел

Шаровая загрузка 30% от объема мелыгацы; загрузка суспензии 36 и 39% соответственно; содержание ДНФ 20%.

направлениях. Деформация и разрушение облегчается вдоль пло­ скости спайности в тончайших поверхностных слоях в результате того, что напряжения превышают предел их прочности. Это приводит

Рнс. 3.16. Изменения пластичности суспензии Кубового яр­ ко-зеленого С в процессе диспергирования (содержание в %: О — d3кв =5 2,8 мкм; Д — красителя; «-добавлено воды).

к отщеплению тончайших плоских кристаллов, которые ориенти­ руются преимущественно параллельно, что затрудняет возникнове­ ние напряженного состояния во всем объеме диспергируемых частиц. Примером такого поведения может служить дисперсный желтый 63 (3-метоксибензаытрон), выделенный из метанола, который при дли­ тельном измельчении в шаровой мельнице в присутствии ДНФ образует иглы длиной до 100 мкм и толщиной порядка 0,5—1 мкм, очень гибкие и образующие нитевидные клубки, не поддающиеся

78

дальнейшему разрушению. Поэтому необходимо изменить его кри­ сталлическую структуру конденсационным способом путем переосаждения из Серной кислоты.

Диспергирование в оборудовании I I группы. Быстроходные кол­ лоидные мельницы марок 202 и 805 используются для диспергиро­ вания кубовых красителей [90]. Суспензия красителя, предвари­ тельно смешанная с диспергирующим агентом, например ДНФ [112, ИЗ], подается из напорного аппарата в сборник, снабженный мешал­ кой. Из сборника она перекачивается в напорный аппарат и т. п. Количество циклов, необходимое для достижения требуемой дисперс­ ности, устанавливают экспериментально для каждого красителя (8—10 и более). Этот способ позволяет получать более 90% частиц размером < 2 мкм [77, 90], но он менее производителен, чем измель­ чение в песочных мельницах.

Коллоидные мельницы могут использоваться при получении выпускных форм, для которых не требуется такая высокая дисперс­

дисперсной вязкой (3,811), но неструктурированной становится структурированной по мере повышения дисперсности, о чем сви­

учение кинетики этого процесса на примере органических красителей (крайне мало освещенного в литературе) позволило установить ряд

79