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本文作者：鄧九芳作者單位：迪愛(ài)生(太原)油墨有限公司

對(duì)于專業(yè)的油墨生產(chǎn)企業(yè)，所用分散設(shè)備基本定型，所生產(chǎn)的油墨連接料體系也相對(duì)穩(wěn)定，不同之處在于對(duì)生產(chǎn)黑墨所選用的炭黑有不同的要求。這就要求我們必須了解炭黑的微觀結(jié)構(gòu)，以指導(dǎo)選擇不同功能的炭黑，達(dá)到炭黑、連接料、設(shè)備的高效配合以及最終產(chǎn)品性能的完美實(shí)現(xiàn)。炭黑是烴類在嚴(yán)格控制工藝條件下經(jīng)氣相不完全燃燒或熱解而生成的黑色粉末狀物質(zhì)，炭黑粒子近似球形，常熔結(jié)或聚結(jié)成三維鍵枝狀或纖維狀聚集體。按生產(chǎn)方式分，各種炭黑分為爐黑、槽黑、熱裂黑等;按用途分，炭黑分為橡膠用炭黑和色素用炭黑等。炭黑的生產(chǎn)方法主要有爐法、槽法、熱裂法3種［1］。爐法:由天然氣或高芳烴油料在反應(yīng)爐中經(jīng)不完全燃燒或熱解生成炭黑，此種炭黑稱為爐黑。槽法:以天然氣為主要原料，以槽鋼為火焰接觸面生產(chǎn)炭黑，此種炭黑稱為槽黑。熱裂法:以天然氣、焦?fàn)t氣或重質(zhì)液態(tài)烴為原料，在無(wú)氧、無(wú)焰的情況下，經(jīng)高溫?zé)峤馍商亢?，此種炭黑稱為熱裂黑。我公司現(xiàn)有5種膠印黑墨中使用的炭黑，代號(hào)分別為a、b、c、d、e，其生產(chǎn)供應(yīng)商不同。本次實(shí)驗(yàn)的目的是測(cè)試出這5種炭黑在膠印黑墨中的適用性，為大生產(chǎn)選出較好的炭黑。由于黑墨產(chǎn)量幾乎占我公司四色油墨產(chǎn)量的2/3，且生產(chǎn)黑墨的設(shè)備有限，也就是產(chǎn)量大、設(shè)備少，因此我們?cè)谶x擇炭黑時(shí)主要考慮炭黑在油墨體系中的分散性，并以提高設(shè)備研磨效率和滿足目標(biāo)客戶的要求為宗旨。

1實(shí)驗(yàn)部分

1．1實(shí)驗(yàn)儀器

S100型三輥研磨機(jī);刮版細(xì)度儀;小攪拌機(jī)等。

1．2實(shí)驗(yàn)方法

1)使用實(shí)際生產(chǎn)中的黑墨配方，取等量的5種炭黑分別與連接料混合，打油墨小樣。整個(gè)過(guò)程保持條件一致，只用墨刀混合均勻，觀察潤(rùn)濕、研磨過(guò)程中炭黑呈現(xiàn)的狀態(tài)差異。2)使用上述同樣方法，改變混合方式，攪拌混合0．5h，觀察潤(rùn)濕、研磨過(guò)程中炭黑呈現(xiàn)的狀態(tài)差異。

1．3操作過(guò)程

1)在同一條件下分別以a、b、c、d、e5種炭黑用同一油墨配方配制5個(gè)油墨小樣，代號(hào)分別為A1、B1、C1、D1、E1。觀察用墨刀混合相同時(shí)間后5個(gè)油墨小樣的狀態(tài)以及上三輥機(jī)研磨第1遍時(shí)后輥的狀態(tài)，檢測(cè)5個(gè)油墨小樣分別研磨4次的細(xì)度。2)用同樣方法制備5個(gè)油墨小樣，代號(hào)分別為A2、B2、C2、D2、E2，用攪拌混合相同時(shí)間，觀察各狀態(tài)及檢測(cè)細(xì)度(結(jié)果見(jiàn)表1)。

2分析狀態(tài)及數(shù)據(jù)

2．1炭黑

本次實(shí)驗(yàn)所用5種炭黑的吸收值及比表面積值均不同，數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

2．2潤(rùn)濕狀態(tài)

1)用墨刀混合的5個(gè)油墨樣表觀都是不均勻的混合體，但呈現(xiàn)稠稀有差異。D1、E1最稀，上三輥機(jī)研磨第1遍時(shí)后輥均有干濕紋;飛出的干粉末和后輥干濕紋的多少有差異，D1、E1最少，說(shuō)明二者潤(rùn)濕性好。2)用攪拌混合0．5h的5個(gè)油墨樣表觀都是均勻分散體，但稠稀也有差異，上三輥機(jī)研磨第1遍時(shí)后輥均無(wú)干粉末和干濕紋，說(shuō)明增加足夠能量(攪拌)能改變它們的潤(rùn)濕狀態(tài)。

2．3分散結(jié)果

1)用墨刀混合的5個(gè)油墨樣，最終細(xì)度表現(xiàn)為B1、C1最好，D1、E1最差;2)用攪拌混合0．5h的5個(gè)油墨樣，最終細(xì)度都好于用墨刀混合的油墨樣的細(xì)度。比較而言，仍是B1、C1最好，D1、E1最差。

3結(jié)論

1)代號(hào)d、e的炭黑，雖然用墨刀稍混合就能潤(rùn)濕，但經(jīng)過(guò)同樣的研磨后最終分散值差，也就是難研磨，對(duì)提高生產(chǎn)效率不利;代號(hào)b、c的炭黑，雖然難潤(rùn)濕，但最終細(xì)度值好，適合公司的需要，也就是好研磨且生產(chǎn)效率高，可通過(guò)攪拌改變它的潤(rùn)濕狀態(tài)。所以，我們選擇具有較高DBP吸收值和較低比表面積的b、c炭黑。2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)選擇了好研磨且DBP值高的炭黑，但同時(shí)帶來(lái)了難潤(rùn)濕的問(wèn)題。所以，必須增加預(yù)分散工藝來(lái)改變它們的潤(rùn)濕狀態(tài)。3)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出規(guī)律，表示炭黑結(jié)構(gòu)的DBP值越高，結(jié)構(gòu)越高，潤(rùn)濕越難，越易分散;表示炭黑粒徑的比表面積值越大，粒徑越小，越易潤(rùn)濕，越難分散。所以，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇適合各種需求的炭黑。