Studium barvových vrstev fotoakustikou a fotoakustickou spektroskopií – Ing. Lenka Otáhalová

Abstract:

The scope of this work falls into the area of organic nanosized water based pigment concentrates for ink jet application with aim on analysis of the degree of dispersion to character of the resulting dispersion alongside with selection of appropriate methods of assessment. The main aspects include particle size, particle-dispersant interaction and namely optical properties. For the study two pigments commonly found in inkjet inks (pigment yellow 155 and copper phthalocyanine PB 15:3) were used. The pigment powders were formulated into concentrated pigment dispersions by the process of wet stir milling and their character evaluated with the help of laser diffraction and electron microscopy, UV-VIS-NIR spectroscopy, viscosity and sedimentation. The analyses show the result of milling in reduction of particle size and thereby increase of absorption and decrease of scattering. At the beginning of the milling process the effect is substantial, however, after certain milling time the contribution is only mere. Moreover, as shown by the results for yellow concentrate, further milling result in opposite effect that is growth of particle sizes. In regard to methods for characterization of the dispersions, for evaluation of particle sizes laser diffraction provided reasonable option. However, to evaluate the level of aggregates and agglomerates and particle shape further imaging methods such as TEM were required. For only relative assessment of the milling process UV VIS analysis was appropriate. In assessment of performance upon storage, sedimentation provided the simplest thought not optimal measure. …víceméně

Abstract:

Práce je směřována do oblasti vodou ředitelných pigmentových preparací pro aplikace v inkoustového tisku, kde se blíže zabývá analýzou stupně dispergace na vlastnosti preparace a výběrem vhodné metodiky hodnocení. Hlavní kritéria hodnocení zahrnují distribuci velikosti části, interakci částic s dispersantem a zejména optické vlastnosti. Ke studiu byly vybrány v inkjetu běžně používané pigmenty - pigment yellow PY 155 a ftalocyanin modři PB PB 15:3) z nichž byly na perlovém mlýně vytvořeny tzv. pigmentové preparace (koncentrované pigmentové disperze) s různým stupněm dispergace. Tyto vzorky byly analyzovány pomocí laserové difrakce, elektronové mikroskopie, UV-VIS-NIR spektroskopie, rheologie a sedimentace. Mimo vlastností samotných disperzí byly dále sledovány vlastnosti z nich připravených tenkých vrstev. Výsledky ukazují, že se vzrůstajícím stupněm dispergace tj. zmenšujícími se pigmentovými částicemi narůstá absorpce a klesá rozptyl vzorků. Změna těchto vlastností je nejmarkantnější zpočátku procesu mletí a další vývoj se vzrůstajícím stupněm je již pozvolný. U žluté preparace navíc při dlouhém mletí fyzikální parametry vykazovaly zpětný vývoj a ukazují tak na flokulaci pigmentu tzv.?přemletí?. Z metod hodnocení se pro charakterizaci velikosti částic nejvíce osvědčila laserová difrakce. Nevýhodou této analýzy je, že neumožňuje ohodnotit tvar částic stupeň jejich agragace/aglomerace, a proto je vhodné její výsledky doplnit TEM mikroskopií. Pro nepřímě hodnocení stupně dispergace lze podle dosažených výsledků s výhodou využít měření UV VIS zředěné disperze nebo kolorimetrických atributů a zejména lesku tenkých vrstev připravených z těchto disperzí na substrátech s uzavřenou strukturou. Pro sledování stability disperze může jako základní srovnávací metoda posloužit sedimentace, nicméně provedení, které bylo použito v této práci není zejména pro využití v praxi optimální. …víceméně