تقنية مشروحة · ٣١ أكتوبر ٢٠٢٦
ما الذي يفعله المشتت بالضبط: ثلاث عمليات لتحويل "المسحوق" إلى "مادة قابلة للاستخدام"
المشتت هو مادة مساعدة تحسّن وتعزز أداء تشتيت المواد الصلبة أو السائلة. ينقسم عمله إلى ثلاث خطوات—الترطيب والتنقيح والاستقرار؛ تعتمد الخطوتان الأوليان على المعدات والقص، أما الثالثة فلا يستطيع القيام بها سوى المشتت: يبني على سطح الجزيء غلافاً ذا طرف راسخ وطرف مذوّب. يوضح هذا المقال بنيته ذات المرحلتين، وأربعة مؤشرات قابلة للقياس، وسبب انعكاس الجرعة بعد تجاوز نقطة التشبع.
- ثلاث خطوات للتشتيت
- 01الترطيبالوسط يحل محل هواء السطح أولاً
- 02التنقيحالقص يفكك التكتلات بين الجسيمات الأولية
- 03الاستقرارطبقة التغليف تدفع الجسيمات بعيداً عن بعضها
منقول من المتن用量与色度مقاس:1.6% 是吸附饱和点
| كمية المشتت فائق الأداء | الإضاءة | البياض تانبر | الصفرة |
|---|---|---|---|
| 0 | 88.27 | 75.15 | 4.63 |
| 0.5% | 88.89 | 75.76 | 4.21 |
| 1.0% | 89.12 | 76.31 | 4.34 |
| 1.2% | 89.87 | 76.35 | 4.23 |
| 1.6% | 90.18 | 77.76 | 3.84 |
| 1.8% | 88.26 | 75.81 | 3.97 |
| 2.0% | 87.83 | 75.79 | 3.89 |
越过饱和点即架桥絮凝
- 1.6%
- 0.386
- 2.0%
عند إضافة المسحوق إلى الراتنج، فإنه لا يتفرق من تلقاء نفسه. تحمل حبيبات الصبغة بطبيعتها ميلًا للتكتل: فالجسيمات الأولية تحاول إعادة التجمع في كل خطوة من خطوات التركيب والتصفية والكبس والتجفيف والنقل؛ وعند سكبها في المذاب، فإن توتر الواجهة يجعلها تتنافر وتتباعد فيما بينها. والنتيجة هي أن نفس عبوة المسحوق، عند إضافتها إلى البلاستيك بحالتها الخام مقارنة بإضافتها بحالتها المعالجة، ينتج عنها منتجان مختلفان.
المشتت هو الذي يتولى هذه المهمة. يحدد الدليل موقع "المشتت فائق الأداء" على أنه: مادة مساعدة تحسّن وتطوّر أداء تشتيت المواد الصلبة أو السائلة. ويوضح الدليل في نفس الصفحة سبب فعاليته — فالسائل الزيتي غير القابل للذوبان في الماء يتفرق تحت التحريك بقص عالٍ إلى قطرات صغيرة جدًا، ثم يعاود الانفصال بسرعة تحت تأثير توتر الواجهة بعد إيقاف التحريك، وبعد إضافة المشتت فائق الأداء أثناء التحريك يمكن تشكيل مستحلب غامق ومستقر، ووظيفته الرئيسية هي خفض توتر الواجهة بين السائل-السائل والصلب-السائل، وبالتالي فإن المشتت فائق الأداء هو أيضًا عامل سطحي. وما تناقشه هذه المقالة هو هذه الفئة — وتشمل أمثلة الدليل بشكل رئيسي R1800-S (مشتت فائق الأداء للمطاط واللدائن) وR1800-SK (مخصص لحبيبات التلوين البيضاء). يبدو هذا كتعريف، ولكن خلف هذه العبارة يكمن تقسيم كامل للعمل.
أنواع المشتتات فائقة الأداء مقسمة إلى ست فئات
تشمل الفئات المسجلة في الدليل: الأيوني السالب، والأيوني الموجب، وغير الأيوني، والأمفوتيري، والبوليمري، وفائق التشتيت، ومن بينها يُستخدم الأيوني السالب أكثر (لم يوضح الدليل بُعد التصنيف هذا)؛ وعلى سبيل المثال R1800-S، فإن مؤشراته الفيزيائية والكيميائية هي: الكثافة 1.190g/cm³، واللزوجة 980-3600mPa·s، ونقطة الوميض 285℃, وقيمة الأمين ≤ 9mgKOH/g، ودرجة التشتيت III؛ وفي خانة نسبة الإضافة لكل من R1800-S وR1800-SK مكتوب "0.5%–1% من المنتج البلاستيكي النهائي"، حيث يرفق R1800-S إضافة إلى ذلك جدول مقارنة حسب أرقام مسامية المسحوق (انظر لاحقًا)؛ ولم يعطِ الدليل هذا المعيار في قسم R1800-SH.
من هذه الأسماء الستة، يشير أساس التصنيف إلى الخصائص الأيونية والاختلافات البنيوية، ولكن الدليل لم يشرح خصائصها الجزيئية واحدًا تلو الآخر؛ والأكثر عملية للمستخدم هو بُعد آخر — متى يبدأ مفعوله، وفي أي حلقة يعمل. قد تُنجز نفس المادة المساعدة عملها بالكامل في مرحلة معالجة المسحوق، أو قد يلزم إتمامها أثناء البثق بالاعتماد على القص. من خلال توضيح هذه النقطة، يمكن معرفة الخطوة التي يجب إضافتها فيها.
تجدر الإشارة إلى أن الدليل أعطى فقط أسماء هذه الفئات الست وعبارة "يُستخدم الأيوني السالب أكثر"؛ أما البنية الجزيئية وآلية العمل لكل من الأيوني السالب، والأيوني الموجب، وغير الأيوني، والأمفوتيري، والبوليمري (باستثناء فئة فائق التشتيت المشروحة بالتفصيل)، فلم يُعطِها الدليل، ولا تفترض هذه المقالة بديلًا عنها.
البنية ثنائية المراحل للمشتت فائق الأداء: تثبيت + إذابة
وصف الدليل لـ R1800-S: النص الأصلي للدليل هو: هي أساسًا نوع خاص من المواد المساعدة لتشتيت وتغطية الترطيب متعددة الوظائف من نوع البوليمر، والتي تُنتج بوضع نسب دقيقة من مادة التغليف والمشتت وتحت ظروف درجات حرارة وضغوط عالية؛ ويمكن تقسيم البنية الجزيئية إلى جزأين، أحدهما مجموعة التثبيت، والآخر سلسلة الإذابة.
كل من هذين الجزأين يتولى طرفًا:
- مجموعة التثبيت تثبت بالامتصاص على سطح الصبغة والمسحوق. وعلى سبيل المثال R1800-SK، يكتب الدليل: هذه المجموعات القطبية (-COOH) تتمسك بقوة بسطح الصبغة من خلال الروابط الأيونية، وروابط الهيدروجين، وقوى فان دير فaalس، لمنع انفصال R1800-SK.
- سلسلة الإذابة تذوب بسرعة في وسط التشتيت، ولها توافق جيد مع وسط التشتيت. (هذه الجملة مكتوبة في قسم R1800-S بالدليل؛ وفي التحليل النظري لـ R1800-SK تُكتب نفس الكلمة بصيغة «سلسلة الإذابة (التشتيت)»، ويُوضح أن هذا الجزء يحدد مباشرة استقرار الصبغة بعد التشتيت في المذيب.)
والنتيجة هي تشكيل طبقة تغليف بسماكة معينة على سطح جسيمات الصبغة، وتكون سلسلة الإذابة ممتدة نسبيًا في المشتت. عندما تقترب جسيمات الصبغة الممتصة للمشتت من بعضها، فإنها ترتد بسبب تأثير التنافر في طبقة الامتصاص، مما يحقق التشتيت المستقر لجسيمات الصبغة في الوسط.
بفهم مبسط: التثبيت مسؤول عن "الثبات في المكان"، والإذابة مسؤولة عن "الاندماج في الوسط". ومن آلية التآزر الموصوفة في الدليل، قد يلزم أن يعمل الجزآن معًا بتآزر، ولكن الدليل لم يصرح صراحةً بأن أحدهما لا غنى عنه للآخر.
ثلاث عمليات: الترطيب ← التفتيت ← الاستقرار
تقسيم الدليل لعملية التشتيت هو ثلاثة أجزاء: الترطيب، والتفتيت (التشتيت)، والاستقرار بعد التفتيت (التغليف).
- الترطيب
- يجب أن يستبدل وسط التشتيت الهواء الموجود على سطح المسحوق أولًا. المسحوق جاف والوسط رطب، وتوتر الواجهة سيدفع السائل بعيدًا مكونًا قطرات، وفي هذه اللحظة لا يزال المسحوق "جافًا". وهذا هو سبب صعوبة ابتلاع النظام الزيتي كلما كان المسحوق أدق وارتفعت قيمة امتصاص الزيت — فالمساحة السطحية الكبيرة تعني واجهات أكثر تحتاج إلى ترطيب. (لدى الدليل استنتاج عام آخر: عادة كلما كان نعومة المسحوق أدق، ارتفعت اللمعان السطحي والتشبع؛ وهذا يتحدث عن الأثر المصب بعد التغليف، ويُذكر هنا كخلفية فقط.)
- التفتيت
- الاعتماد على القص لتفكيك الأجسام المكتلة بين الجسيمات الأولية. هذه الخطوة أساسًا من شأن المعدات؛ ويكتب الدليل أن لولب آلة البثق لصانعي المعدات المختلفين يختلف في قدرة التلدين وقدرة التشتيت والخلط، وأن قدرة التلدين لآلة التحبيب ذات اللولبين المزدوجة وآلة التحبيب ذات اللولب الواحد «تختلف اختلافًا كبيرًا». ولم يعطِ الدليل جدول معايير عملية موحد، فارتفاع أو انخفاض درجة حرارة المذاب أكثر من اللازم سيجعل التشتيت أسوأ، وهذا الجزء يُستخرج بالتجربة على الماكينة.
- الاستقرار (التغليف): بعد التفكيك يجب منعه من العودة للتكتل. يكتب الدليل: سيمتص المشتت بسرعة على سطح الصبغة والمسحوق مكونًا طبقة حماية (تغليف)، ويحيط بجسيمات الصبغة والمسحوق، وفي الوقت نفسه يملأ عيوب الشبكة البلورية لجسيمات الصبغة والمسحوق، مما ينقى نقاط النشاط السطحية لجسيمات الصبغة والمسحوق التي يسهل تكتلها، وبذلك يمنع بفعالية التكتل الإضافي لجسيمات الصبغة والمسحوق.
الخطوة الثالثة هي الأكثر تجاهلًا، ولكنها المكان الذي يميز المشتت عن المزلقات العادية. يمكن لمواد مثل حمض الستاريك وشمع البولي إثيلين أن تجعل المسحوق "لا يلتصق معًا"، ولكن ما تفعله هو التغليف: تلف المسحوق لمنعه من الاقتراب من بعضه. أما ما إذا كان المسحوق نفسه يتفرق في الوسط أم لا، وهل انخفض توتر الواجهة أم لا، فهي لا تهتم به — والنص الأصلي للدليل هو أنه من حيث الجوهر لا يمتلك أي تشتيت. وبالنسبة للمسحوق المعالج بها، بمجرد كبسه أو تجفيفه، يظل عادة شديد التكتل عند إعادة التجمع.
كيف يغير المشتت سلوك المسحوق
في حلقة معالجة المسحوق، يكتب الدليل: عند الإضافة والمزج مع الصبغة والمالئ وغيرها من المواد وفق الوصفة، وبما أن المشتت فائق الأداء عند ارتباطه بالمسحوق يرطب المسحوق، وعند انخفاض درجة الحرارة يشكل طبقة تغليف، مما يمنع تكتل مسحوق الصبغة والمالئ.
وفي حلقة التشتيت، يسجل الدليل: نظرًا للتوافق الجيد بين المشتت فائق الأداء والراتنج، فإنه يربط مسحوق الصبغة والمالئ المغلف بإحكام بالراتنج المحيط ويتصل به، وينقل قوة القص القادمة من الخارج إلى الراتنج، مما يوزع الصبغة والمالئ بالتساوي في الراتنج.
هذه الطبقة هي الخط الفاصل بين المشتت فائق الأداء والمواد المساعدة من نوع الشمع، وقد كتب الدليل الفرق بينهما بوضوح. وتحدث الدليل عن الشمع بجملة مباشرة: مواد مثل حمض الستاريك وشمع البولي إثيلين «من حيث الجوهر لا تمتلك أي تشتيت»، والتشتيت الذي تدعيه هو مجرد لف المسحوق؛ أما المشتت فائق الأداء فيعتمد على البنية — التثبيت والإذابة — لإبقاء الجسيمات على مسافة من بعضها، وفي الوقت نفسه إقامة اتصال توافقي بين الجسيمات والراتنج.
كما كتب الدليل أثرًا مصبًا يسهل تجاهله: نظرًا لوجود طبقة تغليف على سطح المسحوق، فإن قيمة امتصاص الزيت ومعامل الاحتكاك ينخفضان بشكل كبير، وبشكل عام كلما كان نعومة المسحوق أدق ارتفعت اللمعان السطحي والتشبع.
مؤشرات رئيسية: قدرة التغطية، وقدرة التلوين، وقابلية التشتيت
لا يمكن الحكم على جودة التشتيت بمجرد النظر إلى "وجود تكتل من عدمه"، بل يجب الرجوع إلى مؤشرات قابلة للقياس. وقد كتب الدليل تعريف وطريقة قياس هذه المؤشرات الثلاثة بشكل كامل.
قدرة التغطية هي قدرة الصبغة على تغطية لون قاعدة المادة الملونة. أعطى الدليل نفس طريقة القياس في موضعين: في فصل ثاني أكسيد التيتانيوم لـ R1800-SK مكتوب «تُصنع حبيبات تلوين من ثاني أكسيد التيتانيوم المعالج مسبقًا بمحتويات مختلفة من المشتت فائق الأداء، ثم تُنفخ أفلام، ويُقاس معامل انتقال الفيلم ويُحوَّل إلى قيمة الكثافة الضوئية عند سماكة الفيلم المعيارية (0.02mm)»؛ وفي فصل الكربون الأسود لـ R1800-SH تُستبدل كلمة ثاني أكسيد التيتانيوم بالكربون الأسود، والباقي كما هو. كلما زادت القيمة الضوئية، ارتفعت قدرة التغطية. ويوضح الدليل في الوقت نفسه: كلما كان تشتيت الصبغة أكثر تجانسًا والجسيمات أدق، زادت القيمة الضوئية.
قدرة التلوين هي قدرة الصبغة على إعطاء اللون. المعيار المسجل في الدليل هو: قدرة تلوين ثاني أكسيد التيتانيوم في البلاستيك تُميز أساسًا من خلال إضاءة العينة وبياضها؛ ويقدم فصل R1800-SK بيانات الإضاءة والبياض تانبر والصفرة لحبيبات التلوين تحت شروط معالجة مسبقة مختلفة، أما المعيار المقابل في فصل الكربون الأسود لـ R1800-SH فهو عكس ذلك: قدرة تلوين الكربون الأسود تُميز بسواد اللون، وكلما زاد السواد ارتفعت قدرة التلوين، ويُقاس السواد بجهاز فرق اللون بعد عمل لوحة اختبار.
قابلية التشتيت هي قدرة الصبغة على التشتت في الوسط الملون. طريقة القياس المسجلة في الدليل هي: الطريقة النوعية هي المراقبة والتصوير بمجهر التباين الطوري أو المجهر الإلكتروني، والطريقة الكمية هي قياس توزيع حجم الجسيمات.
كمية الإضافة ليست أعلى فأحسن: تلك القطع المكافئ
هذه هي القاعدة الأكثر تناقضًا مع الحدس، والأكثر قيمة. أعطى الدليل في فصل R1800-SK مجموعة كاملة من المقارنات القياسية: شروط المعالجة السطحية الموصى بها هي pH 6.8، 70℃؛ والعمل التجريبي هو وضع ثاني أكسيد التيتانيوم وR1800-SK في خلاط عالي السرعة، وعند وصول الحرارة إلى حوالي 100℃ تُضاف LLDPE218W، ثم التحبيب والبثق ونفخ الفيلم، مع تغيير تدرج محتوى المشتت فائق الأداء فقط — 0، 0.5%، 1.0%، 1.2%، 1.6%، 1.8%، 2.0%، وقياس القيمة الضوئية للفيلم واللونية. والوصفة التجريبية المذكورة في فصل R1800-SK هي: ثاني أكسيد التيتانيوم R298 69.5g، R1800-SK 0.5g، LLDPE218W 30g، أولًا خلط عالي السرعة ثم التحبيب، ثم البثق ونفخ الفيلم.
عند الكمية 1.6% تصل القيمة الضوئية للفيلم إلى الحد الأقصى 0.386، كما تكون البياض والإضاءة في أعلى مستوى والصفرة في أدنى مستوى. الجدول أعلاه مأخوذ من تجربة ثاني أكسيد التيتانيوم لـ R1800-SK. مؤشرات الكثافة 1.190g/cm³، واللزوجة 980-3600mPa·s، ونقطة الوميض 285℃, ودرجة التشتيت III، سجّل الدليل نفس القيم لها في كل من R1800-S وR1800-SK؛ ولكنهما لا يزالان موديلين مختلفين — R1800-S موجه لحبيبات التلوين المطاطية واللدائن والطلاء الزيتي والحبر الزيتي، وR1800-SK هو نسخة تم إدخال مجموعات وظيفية من الإستر إليها على أساسه، وسجّل الدليل أنه يحسّن مقاومة التصفر ومقاومة التأثير الجوي في المنتجات البلاستيكية، ويُستخدم بشكل رئيسي في حبيبات التلوين البيضاء المطاطية واللدائن، ولا يمكن اعتباره نفس المنتج.
لماذا؟ التفسير الذي قدمه الدليل هو: أن كمية استخدام المشتت فائق الأداء ترتبط بالمساحة السطحية للصبغة. في البداية مع زيادة الكمية، تزداد مجموعات التثبيت الممتصة على سطح الصبغة، وعند 1.6% تصل إلى التشبع، وفي هذا الوقت تكون القيمة الضوئية في أقصاها. مع زيادة الكمية أكثر، وبسبب التفاعل المتبادل بين المشتتات فائقة الأداء يحدث "تخثر بالجسر" — حيث تتكتل جسيمات الصبغة من خلال تشابك سلاسل الإذابة للمشتت فائق الأداء، ولذلك تنخفض القيمة الضوئية بدلًا من ذلك.
بمعنى آخر: بمجرد تشابك سلاسل الإذابة وحدوث تخثر بالجسر، يُعاد سحب الجسيمات إلى التكتل. قبل تشبع طرف التثبيت، كلما أضفت كان أفضل؛ وبعد نقطة التشبع، يبدأ تشابك سلاسل الإذابة بالسيطرة. يفسر هذا المنحنى لماذا يكون "إضافة المزيد دائمًا صحيحًا" خاطئًا في مسألة التشتيت.
تجدر الإشارة إلى أن هذا المنحنى قد قُيس تحت مجموعة الشروط ثاني أكسيد التيتانيوم + LLDPE218W + pH 6.8 + 70℃. ولم يعطِ الدليل منحنىً مقابلًا للأصباغ الأخرى أو الراتنجات الأخرى أو شروط pH الأخرى، ولا يمكن استنتاجه خارجًا إلى أنظمة أخرى.
علاقة المشتت بالمكونات الأخرى في الوصفة
المشتت ليس دورًا منعزلًا، ففعاليته تعتمد على أداء وكمية وتكلفة المواد الخام الأخرى في نفس الوصفة.
المادة الأساسية تحدد درجة حرارة المعالجة، ولزوجة المذاب، وسيولته، ويجب بناءً عليها اختيار موديل المشتت فائق الأداء وكميته؛ وكل من R1800-S وR1800-SK في خانة نسبة الإضافة مكتوب بهما "0.5%–1% من المنتج البلاستيكي النهائي"، بينما يرفق R1800-S إضافة إلى ذلك جدول مقارنة حسب أرقام مسامية المسحوق للاسترشاد به.
مادة التلوين وكميتها حاسمة الأهمية. يكتب الدليل: تختلف أنواع الصبغات ونعومتها وقيم امتصاص الزيت، وتختلف بالتالي كمية المشتت المضاف.
المالئ بعد زيادة كميته، يتباطأ تلدين المادة، وتنخفض قوة المذاب، وينخفض ضغط المذاب، ويصعب تشتيت المسحوق في المذاب مما يولد نقاطًا بلورية — فحبيبات المالئ أو الحبيبات المضاف إليها مالئ تحتاج جميعها إلى مشتت، لتحسين تشتيت المالئ في البلاستيك، وخفض النقاط البلورية، وتحسين أداء تدفق المادة في اللولب.
نظام التزليق يجب أن يطابق المشتت. سجّل الدليل أن التزليق الداخلي والخارجي في الوصفة يجب أن يتوازنا: نقص التزليق الداخلي يسهل ظهور نقاط بلورية بسبب تشتيت رديء في الحبيبات؛ وكثرة التزليق الداخلي تنقص قوة المذاب، مما يسهل انخفاض قوة المنتج. ونقص التزليق الخارجي يؤدي إلى ارتفاع حرارة قلب التدفق، والإفراط في التلدين، وصعوبة التفريغ، وزيادة تيار الماكينة، وخشونة سطح الجسيمات، واصفرارها؛ أما كثرة التزليق الخارجي فتؤدي إلى إفراز شديد.
هذه الأربعة علاقة تكاملية: مهما كان المشتت قويًا، فهو لا يصمد أمام نظام تزليق غير متوافق.
بجانب التشتيت، بماذا يهتم المشتت فائق الأداء
في قائمة وظائف R1800-S بالدليل ما هو أكثر من التشتيت: التغليف والتشتيت، والتزليق وفك القوالب، وزيادة الصلابة واللمعان، وعامل الانزلاق والفتح، وإمكانية استبدال تطعيم أنهيدريد المالييك، وتنظيم معدل تدفق المنتج، ورفع قوة الصدم وصلابة الشد للمنتج. بعبارة أخرى، هو مادة مساعدة متعددة الوظائف "تتخذ التشتيت أساسًا وتهتم ببنود متعددة" — لذلك فإن الحصة المخصصة له في الوصفة غالبًا لا يمكن حسابها بمفعول التشتيت وحده.
لدى الدليل أيضًا معيار توافق يُسمى الخمول: عدم التفاعل مع المواد المساعدة الأخرى، والاستخدام الصحيح لن يحدث أثرًا جانبيًا على الأداء الأصلي للراتنج (مؤشر الانصهار، واللزوجة، ونقطة الانصهار/نقطة التليّن، والإجهاد/الانفعال، والصلابة/الليونة، ومقاومة الضوء، ومقاومة الصدم، ومقاومة الانحناء، ومقاومة الشيخوخة، والمرونة عند درجات الحرارة المنخفضة). وسجّل الدليل عند معالجة الكاولين أثرًا إضافيًا: إضافة 2 في الألف يمكن أن تحسّن خاصية العزل.
التطبيق العملي: كيف تستخدمه
خريطة حرارية للمصفوفة الرقمية (وحدة موحدة %)
بُعد · %كل خلية = قيمة واحدة (الوحدة %)؛ اللون الأغمق = القيمة الأكبر؛ يمكن مقارنة الصفوف مباشرة عبر الأعمدة.
- 800 شبكة
- 1250 شبكة
- 1500 شبكة
- 3000 شبكة
- كربونات الكالس…
- بودرة التلك
- الكاولين
- الحجم النسبي داخل نفس الجدول (وحدة موحدة %) · عمق اللون لا يمثل المقارنة عبر الجداول
- كربونات الكالسيوم0.2–0.5 %
- بودرة التلك0.32–1 %
- الكاولين0.3–0.8 %
بيانات الرسم البياني (النص الأصلي كما هو)
| صف | 800 شبكة | 1250 شبكة | 1500 شبكة | 3000 شبكة |
|---|---|---|---|---|
| كربونات الكالسيوم | 0.2 % | 0.3 % | 0.35 % | 0.5 % |
| بودرة التلك | 0.32 % | 0.38 % | 0.47 % | 1 % |
| الكاولين | 0.3 % | 0.35 % | 0.45 % | 0.8 % |
النص الأصليمقياس 0.2–1 %
ضع أولًا المؤشرات الصلبة التي أعطاها الدليل في المقدمة: كثافة R1800-S هي 1.190g/cm³، واللزوجة 980-3600mPa·s، ونقطة الوميض 285℃, ودرجة التشتيت III. أن اللزوجة تقع في نطاق 980-3600mPa·s هو معيار يجب مطابقته عند اختيار الموديل؛ ونقطة الوميض 285℃ هي مؤشر فيزيائي مدرج في الدليل؛ أما درجة حرارة معالجة المذاب الفعلية فتحدد حسب العملية.
الاسترشاد برقم مسامية المسحوق وقيمة امتصاص الزيت، لا بالتخمين حسب الخبرة. جداول المقارنة الثلاثة التي سجّلها الدليل هي كالتالي:
| المسحوق | 800 شبكة | 1250 شبكة | 1500 شبكة | 3000 شبكة |
|---|---|---|---|---|
| كربونات الكالسيوم | 0.2% | 0.3% | 0.35% | 0.5% |
| بودرة التلك | 0.32% | 0.38% | 0.47% | 1% |
| الكاولين | 0.3% | 0.35% | 0.45% | 0.8% |
الأصباغ العضوية وغير العضوية (الكربون الأسود، وثاني أكسيد التيتانيوم، والألترامارين، وأصفر الكروم وغيرها)، سجّل الدليل أن كمية الإضافة حوالي 0.3%–1.2%، وتُعدّل حسب الوصفة الفعلية. وفي نفس الجدول، تتدرج كربونات الكالسيوم من 0.2% عند 800 شبكة إلى 0.5% عند 3000 شبكة، ويتدرج بودرة التلك من 0.32% عند 800 شبكة إلى 1% عند 3000 شبكة، ويتدرج الكاولين من 0.3% عند 800 شبكة إلى 0.8% عند 3000 شبكة — واختلاف ميل هذه الخطوط الثلاث هو التجلي المباشر لاختلاف قيم امتصاص الزيت.
كلما ارتفع الرقم المسامي، زادت كمية الإضافة — كلما كان المسحوق أدق، كبرت المساحة السطحية، وزادت الواجهات التي يجب تغطيتها. في المقارنة التي أعطاها الدليل، كربونات الكالسيوم عند 800 شبكة هي 0.2%، وعند 3000 شبكة هي 0.5%؛ وبودرة التلك عند 800 شبكة هي 0.32%، وعند 3000 شبكة هي 1%؛ والكاولين عند 800 شبكة هو 0.3%، وعند 3000 شبكة هو 0.8%. وهذا هو نفس الشيء من جانبين مختلفين لآلية نقطة التشبع 1.6% المذكورة سابقًا. وسجّل الدليل إضافة: أن كمية الكاولين عند 2 في الألف يمكنها أيضًا تحسين خاصية العزل، وهذا النوع من الآثار الإضافية عمومًا يتطلب التحقق حسب النظام المحدد.
ما لم تقرر هذه المقالة نيابة عنك
هناك عدة بنود لم يعطِ الدليل بيانات عنها، ولا تستنتج هذه المقالة خارجًا:
- معيار التشتيت الموحد: أعطى الدليل في الوقت نفسه طريقتين للقياس النوعية (المراقبة والتصوير المجهري) والكمية (توزيع حجم الجسيمات)، ولكن لم يعطِ الدليل عتبة قبول موحدة، ولم يعطِ التحويل بين الرقم المسامي ودرجة التشتيت.
- نافذة المعالجة وتوافق المادة المساعدة: أوضح الدليل نطاق الكمية لكل موديل، ولكن الكمية المثلى الفعلية تحت المعدات المختلفة وتشكيلات اللولب المختلفة، لم يعطِها الدليل.
- الصورة الكاملة لأنظمة التشتيت الأخرى: بالنسبة للفئات الست المذكورة في الدليل، أعطى الدليل فقط أسماء التصنيف وعبارة "يُستخدم الأيوني السالب أكثر"، دون تفصيل البنية الجزيئية وآلية العمل لكل فئة.
- البيان التفصيلي للتخزين وموانع التوافق: سجّل الدليل لـ R1800-S بندين محظورين — يحظر استخدامه في المسحوق المعالج بالبرودة، ويحظر استخدامه في الطلاء المائي والحبر المائي؛ ولكن البنود المحددة لهذا النوع من القيود بالنسبة للموديلات الأخرى، لم يعطِها الدليل بندًا بندًا.
هذه عمومًا تُكمل بالتجارب الصغيرة ووثائق المورد الفنية، وكذلك عادة ما يلزم إجراء تجربة صغيرة للتأكيد قبل التوسع في الإنتاج.
مفاهيم خاطئة شائعة
"المشتت ومادة التغليف شيء واحد." أخذًا بـ R1800-S كمثال، فهو منتج متكامل يُنتج بمزج المشتت ومادة التغليف بنسب دقيقة وتحت ظروف درجات حرارة وضغوط عالية، لذلك يمتلك القدرتين معًا؛ ولكن معالجة المسحوق (التغليف) وحلقة التشتيت اللتين تُنفذان منفصلتين في العملية، لا تزالان أمرين مختلفين.
"كلما أضفت أكثر كان التشتيت أفضل." لقد نفاها ذلك المنحنى المكافئ أعلاه.
"تشتيت جيد يعني لونًا جميلًا." التشتيت مسألة معالجة، وليس مجرد مسألة مظهر: النقاط البلورية، والكربون المتراكم على فوهة القالب، وانقطاع الخيوط، وارتفاع ضغط المذاب، كلها مظاهر مصب للتشتيت الرديء. وفي فصل انقطاع خيوط الشريط المسطح بالدليل، فإن السبب المعزو هو: التشتيت الرديء لحبيبات التلوين، وكبر حجم جسيمات الصبغة في حبيبات التلوين، وسوء توافق الحامل مع الراتنج.
"العيون الرملية والنقاط اللونية سببها نقص المشتت." نضيف حدًا: عدم نعومة سطح حبيبات التلوين، أسبابه تشمل أيضًا ارتفاع أو انخفاض درجة حرارة البثق أو رأس الآلة أكثر من اللازم، وصلابة الصبغة نفسها، ومعالجة التزليق غير المناسبة. المشتت يحل جزءًا منها فقط، ما يمكن حله بتغيير درجة الحرارة، لا تشتره بإضافة مادة مساعدة.
ملخص في جملة واحدة
ما يفعله المشتت يمكن تقسيمه إلى ثلاث عمليات — الترطيب، والتفتيت، والاستقرار — وأكثر أجزائه تمييزًا هو العملية الثالثة: إقامة طبقة تغليف على سطح الجسيمات مزودة بطرف تثبيت وطرف إذابة، لترديد الجسيمات عن بعضها، ومتى تجاوزت الكمية نقطة تشبع الامتصاص حدث تخثر بالجسر وانعكس المفعول. لذلك فالحكم على جودة مشتت يتوقف على مدى دفعه للقيمة الضوئية عند مسحوقك، وعند صبغتك، وعلى معداتك، لا على مقدار ما أضفته منه.
تفاعل المقال
الرابط: https://kj9896.com/ar/news/what-is-dispersant
اقرأ أيضاً
المنتجات المذكورة في هذا المقال
واصل القراءة
المزيد من أخبار الشركة وتحديثات المنتجات في قائمة الأخبار.
