Je vous en prie.eRapport expérimental
Étude sur la stabilité de stockage de l'encre céramique
Projet expérimental: étude sur la stabilité de stockage de l'encre céramique
Catégorie expérimentale: essais sur les dispersants et les agents anti-détachants
Experimentateur: ingénieur en application de produits XinzhongJe suis Zhai.
Résumé:Les encres en céramique ont été préparées à l'aide des dispersants Anjikang 6042A et 6042B, des agents anti-dégradation 4311, 4360, 6701, 972 et de la bentonite.La stabilité des encres en céramique a été évaluée en mesurant la taille des particules, la viscosité, le taux de sédimentation centrifuge et le taux de sédimentation après stockage thermique, ainsi que le taux de sédimentation dure.Les résultats expérimentaux indiquent que l'encre céramique à base d'huile blanche préparée avec le dispersant Anjeka 6042B présente la meilleure stabilité de stockage..
Mots clés: dispersant, agent anti-détachement, taille des particules, viscosité, vitesse de précipitation centrifuge1.
1.Objectif
Les encres céramiques ont été préparées à l'aide de différentes formulations incorporant les dispersants Anjeka 6042A et 6042B, les agents anti-dégradation 4311, 4360, 6701, 972 et la bentonite.La stabilité des encres céramiques préparées avec différentes formulations a été étudiée en évaluant la taille des particules, viscosité, taux de sédimentation centrifuge, ainsi que taux de sédimentation et taux de sédimentation dure après stockage thermique.
2- Protocole expérimental
Réactifs:
Colorant céramique (rouge encapsulé, Guose), dispersants Anjeka 6042A et Anjeka 6042B, agents anti-dégradation Anjeka 4311, Anjeka 4360, Anjeka 6701, 972, bentonite, huile blanche, cocoate,isopropyl laurate, pigment céramique, et échantillon d'encre céramique Mirui.
Les instruments:
Centrifugeuse (modèle 80-2B, Jiangsu Jinyi Instrument Technology Co., Ltd.), analyseur de taille de nanoparticules (modèle BeNano 90, Dandong Bettersize Instruments Co., Ltd.), disperseur oscillant,viscomètre numérique rotatif, disperseur à ultrasons, four.
Préparation d'encre céramique
L'huile blanche n° 10, le cocoate et le dispersant étaient mélangés dans une certaine proportion jusqu'à homogénéisation.3 mm de diamètre) dans une quantité trois fois supérieure à la masse de la suspension, et le mélange a été placé dans un disperseur oscillant pour dispersion.
Stockage thermique
Les encres ont été conservées dans un four à 50°C pendant 72 heures.
Méthodes d'essai
Mesure de la taille des particules du colorant céramique en encre:
La suspension a été diluée 10 000 fois avec de l'huile blanche et la taille des particules du colorant dans l'encre diluée a été mesurée à l'aide d'un analyseur de taille de nanoparticules.
Taux de sédimentation centrifuge:
Les encres ont été centrifugées à 3000 tr/min pendant 5 minutes ou 10 minutes selon les spécifications.
Viscosité:
La viscosité des encres a été mesurée à 15°C à l'aide d'un viscomètre rotatif.
3Formulation et méthodes expérimentales
3.1 Effet des différents dispersants et dosages sur le taux de sédimentation centrifuge
Tableau 1. Formulations expérimentales pour différents dispersants et dosages
| Matière première |
1# |
2# |
3# |
4# |
5# |
6# |
Le fournisseur |
| Huile blanche |
42.5 |
43.35 |
44.2 |
42.5 |
43.35 |
44.2 |
Je suppose. |
| Cocoate |
7.5 |
7.65 |
7.8 |
7.5 |
7.65 |
7.8 |
Je suis Mirui. |
| Dispersant 6042A |
5 |
4 |
3 |
|
|
|
Anjeka |
| Dispersant 6042B |
|
|
|
5 |
4 |
3 |
Anjeka |
| Rouge encapsulé |
45 |
45 |
45 |
45 |
45 |
45 |
Je suppose. |
3.1.1 Résultats expérimentaux et discussion
Après 8 heures de broyage par oscillation, la taille des particules, la viscosité et le taux de sédimentation centrifuge ont été mesurés.
Tableau 3. Taille des particules, viscosité et taux de sédimentation centrifuge
| |
1# |
2# |
3# |
4# |
5# |
6# |
| Z-Taille moyenne des particules ((nm) |
225.54 |
369.99 |
275.08 |
295.26 |
273.09 |
292.15 |
| Viscosité (mpa.s) |
291.9 |
551. 1 |
4340 |
52.64 |
421. 1 |
6076 |
| Taux de sédimentation centrifuge% ((5 min) |
13. 12 |
13.48 |
21.30 |
5.36 |
12.39 |
21.36 |
| Taux de sédimentation centrifuge% ((10 min) |
17. 11 |
24.18 |
32.44 |
7.69 |
17.29 |
26.28 |
À une dose de dispersant de 5%, le dispersant 6042A démontre une réduction supérieure de la taille des particules par rapport au dispersant 6042B; cependant, ses performances en matière d'humidification et de réduction de la viscosité,ainsi que son taux de sédimentation centrifuge, sont inférieurs à ceux du dispersant 6042B.
La posologie du dispersant a une incidence significative sur la taille et la viscosité des particules.et une diminution du taux de sédimentation centrifuge.
Comme le montre l'échantillon 4#, lorsque la posologie du dispersant 6042B est de 5%, la taille des particules et la viscosité atteignent leurs valeurs minimales et le taux de sédimentation centrifuge est également minimisé. This indicates that the ceramic ink achieves the lowest centrifugal sedimentation rate and optimal storage stability when the ceramic slurry prepared with the dispersant simultaneously exhibits the best particle size and viscosity.
Dans les mêmes conditions, le taux de sédimentation centrifuge à 5 minutes est inférieur à celui à 10 minutes.
3.2 Effet de différents solvants sur le taux de sédimentation centrifuge
Tableau 4. Formulations expérimentales avec différents solvants
| Matière première |
1# |
2# |
3# |
Le fournisseur |
| Huile blanche |
50 |
42.5 |
42.5 |
Je suppose. |
| Cocoate |
|
7.5 |
|
Je suis Mirui. |
| Isopropyl Laurate |
|
|
7.5 |
|
| 6042B |
5 |
5 |
5 |
Anjeka |
| Rouge encapsulé |
45 |
45 |
45 |
Je suppose. |
Tableau 5. Taille des particules, viscosité et taux de sédimentation centrifuge
| |
1# |
2# |
3# |
| Z-Taille moyenne des particules ((nm) |
242.78 |
295.26 |
309.5 |
| Viscosité (mpa.s) |
65 |
52.64 |
60 |
| Taux de sédimentation centrifuge (%) (5 min) |
1.9 |
5.36 |
6.75 |
D'après les résultats ci-dessus, il est possible d'observer que différents solvants ont une influence significative sur le taux de sédimentation centrifuge.L'huile blanche pure (échantillon 1#) présente les meilleures performances, tandis que l'isopropyl laurate (échantillon 3#) présente les pires résultats.
3.3 Effet de la taille et de la viscosité des particules d'encre céramique sur le taux de sédimentation centrifuge
Basé sur les résultats expérimentaux de la section 3.1Le dispersant 6042B a été sélectionné à une dose de 5% et le temps de broyage a été varié à 3, 4 et 5 heures.
Tableau 6. Formules d'encre céramique
| |
3 heures de broyage |
Le broyage4h |
Le broyage5h |
Le fournisseur |
| Huile mélangée (Huile blanche : cocoate = 85:15) |
50 |
50 |
50 |
Je suis Mirui. |
| 6042B |
5 |
5 |
5 |
Anjeka |
| Pigments céramiques |
45 |
45 |
45 |
Je suis Mirui. |
La taille des particules, la viscosité et le taux de sédimentation centrifuge après broyage sont indiqués au tableau 7.
Tableau 7. Taille des particules, viscosité et taux de sédimentation centrifuge
| |
Le broyage3h |
Le broyage4h |
Le broyage5h |
échantillon de Mirui |
| Z-Taille moyenne des particules ((nm) |
416.16 |
389. 12 |
306.05 |
324.15 |
| D50 (nm) |
443.01 |
433.72 |
309.25 |
355.08 |
| D90 (nm) |
8471.96 |
950.22 |
588.35 |
536.82 |
| Viscosité (mpa.s) |
32.6 |
39.3 |
46.1 |
43.07 |
| Taux de sédimentation centrifuge (%) (10 min) |
26.03 |
10.84 |
7.73 |
7.28 |
Plus la taille moyenne des particules Z et la taille des particules D50 sont grandes, plus la viscosité est faible.
La viscosité a un effet mineur sur le taux de sédimentation centrifuge.
La taille moyenne des particules Z et la taille des particules D90 ont un impact significatif sur le taux de sédimentation centrifuge.
3.4 Effet de différents agents anti-détachement sur le taux de sédimentation centrifuge des encres céramiques
Tableau 8. Formules expérimentales
| |
1# |
2# |
3# |
4# |
5# |
6# |
Le fournisseur |
| Huile mélangée (Huile blanche : cocoate = 85:15) |
50 |
49 |
49.7 |
49.7 |
49.7 |
49.7 |
Je suis Mirui. |
| Dispersant 6042B |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
Anjeka |
| Pigments céramiques |
45 |
45 |
45 |
45 |
45 |
45 |
Je suis Mirui. |
| Agents anti-établissement 4311 |
|
1 |
|
|
|
|
Anjeka |
| Agents anti-établissement 4360 |
|
|
1 |
|
|
|
Anjeka |
| Agents anti-établissement 6701 |
|
|
|
0.3 |
|
|
Anjeka |
| Agents anti-établissement 972 |
|
|
|
|
0.3 |
|
Anjeka |
| Bentonite |
|
|
|
|
|
0.3 |
Le Fenghong |
Tableau 9. Taille des particules et taux de sédimentation centrifuge
| |
1# |
2# |
3# |
4# |
5# |
6# |
| Taille moyenne des particules ZAprès 3h de broyage |
416.16 |
321.58 |
465.26 |
334.77 |
673.63 |
435.38 |
| Taille moyenne des particules ZAprès 5 heures de travail |
306.05 |
315.21 |
338.45 |
262.22 |
283.33 |
453 |
| Taux de sédimentation centrifugeaprès 3h Broyage(%) (10 min) |
26.03 |
24.88 |
45.23 |
18.70 |
23.19 |
23.93 |
|
Taux de sédimentation centrifugeaprès 5h(%) (10 min)
|
7.73 |
20.40 |
42. 12 |
17.46 |
11.69 |
25.49 |
Après 3 heures de broyage, lorsque la taille des particules de la suspension n'avait pas encore atteint les spécifications requises, toutes les formulations, à l'exception de 3#, présentaient des effets anti-dégradation.avec l'échantillon 4# montrant la meilleure performance.
Pour les agents anti-détachants testés dans le cadre de cette expérience, les résultats indiquent qu'une fois que la taille des particules du lisier atteint la spécification requise pour le produit,les agents anti-établissement perdent leur efficacité.
Je suis désolée.3.5 Effet de différents agents anti-dégelants sur la stabilité thermique des encres céramiques
Les encres en céramique ont été préparées selon les formulations du tableau 10 et broyées pendant 5 heures.Les résultats sont présentés au tableau 11.
Le taux de sédimentation et le taux de sédimentation dure ont été calculés comme suit:
Taux de sédimentation= (hauteur initiale de l'encre − hauteur de la couche inférieure après stratification) / hauteur initiale de l'encre × 100%
Taux de règlement difficile= masse de sédiment dur / masse totale d'encre × 100%
Tableau 10. Formules expérimentales
| |
1# |
2# |
3# |
4# |
5# |
Le fournisseur |
| Huile mélangée (Huile blanche : cocoate = 85:15) |
49 |
50 |
48.7 |
48.7 |
48.7 |
Je suis Mirui. |
| Dispersant 6042B |
6 |
5 |
6 |
6 |
6 |
Anjeka |
| Pigments céramiques |
45 |
45 |
45 |
45 |
45 |
Je suis Mirui. |
| Agents anti-établissement 972 |
|
|
0.3 |
|
|
Anjeka |
| Agents anti-établissement 6701 |
|
|
|
0.3 |
|
Anjeka |
| Bentonite |
|
|
|
|
0.3 |
Le Fenghong |
Tableau 11. Résultats de la stabilité thermique du stockage
| |
1# |
2# |
3# |
4# |
5# |
échantillon de Mirui |
| Z-Taille moyenne des particules ((nm) |
305.05 |
337.5 |
282.6 |
272.22 |
443 |
324.15 |
| Taille moyenne de particule Z (%) |
0 |
7.8 |
8.3 |
10.2 |
53.3 |
9.5 |
| Taux de règlement difficile (%) |
1.3 |
5.3 |
2.0 |
2.5 |
5.8 |
4.3 |
À partir du tableau et du graphique ci-dessus, on peut faire les observations suivantes:
Pour les agents anti-dérapants testés dans cette expérience, les résultats indiquent qu'ils ne produisent pas d'effets anti-dérapants dans des conditions de stockage thermique.
L'augmentation de la posologie du dispersant 6042B améliore la stabilité thermique du stockage. Lorsque la posologie est augmentée à 6%, la performance est supérieure à celle de l'échantillon de référence.
4Conclusions expérimentales
Le dispersant Anjeka 6042A présente des performances légèrement meilleures en matière de réduction de la taille des particules que Anjeka 6042B, mais sa réduction de l'humidité et de la viscosité,les performances de stabilité et de résistance sont inférieures à celles d'Anjeka 6042B.
Le dosage du dispersant a une incidence significative sur la taille et la viscosité des particules.l'augmentation de la teneur en dispersant réduit la taille et la viscosité des particules tout en améliorant la stabilité.
Le choix du solvant a un effet considérable sur la stabilité, l'huile blanche pure étant la plus performante.
Lorsque la taille et la viscosité des particules sont réduites à une certaine plage, la viscosité a un effet mineur sur la stabilité, tandis qu'une taille de particule Z-moyenne plus grande et une taille de particule D90 entraînent une moindre stabilité.
Pour les agents anti-dégradation testés dans cette expérience, une fois que la taille des particules de la suspension atteint la spécification requise pour le produit, les agents anti-dégradation perdent leur effet stabilisant.
L'augmentation de la posologie du dispersant 6042B améliore la stabilité du stockage thermique et, à une posologie de 6%, les performances sont supérieures à celles de l'échantillon de référence.
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