关键词：钒酸铋颜斘�/span>�?/span>高压均质机、超高压纳米均质机、稳定性分析仪、颜料均质、颜料分散、颜料稳定性分枏�/span>

摘要

本文研究了采用高压均质工艺实现颜料悬浮液的粒径细化，并对兵�/span>分散稳定性进行分析。采�?/span>TRILOS超高压纳米均质机，在不同压力条件下对钒酸铋悬浮液进行均质处理。分别通过肉眼观测�?/span>LUMiReader PSA分散稳定性分析仪在重力场下开展实时分离分析，利用LUMiSizer分散稳定性分析仪进行加速分离测试、�/span>结果表明＋�/span>经高压均质处理后，悬浮液的稳定性明显提高，沉降速率大幅降低、�/span>

关键诌�/span>：颜料分散体；钒酸铋：�/span>TRILOS超高压纳米均质机：�/span>高压均质机；LUMiSizer：�/span>LUMiReader PSA：�/span>加逞�/span>稳定性分枏�/span>

引言

钒酸铊�/span>＇�/span>BiVO₃�/span>（�/span>是一种无机黄色颜料，色相可略带红调或绿调，可替代各类有毒有机着色剂。钒酸铋颗粒分散于液相体系中极易快速沉降，根源在于颗粒与连续相之间密度差较大，因此需通过减小颗粒粒径延缓沉降行为、�/span>

本研究采�?/span>TRILOS超高压纳米均质机寸�/span>钒酸铊�/span>颜料样品进行分散均质实验，通过高压均质工艺优化颜料分散体的分相行为，并设置多组压力参数开展对毓�/span>实验、�/span>

采用STEP时空分辨消光测试技�?/span>分析体系分相特性，配套使用多款检浊�/span>仪器９�/span>

1.LUMiReader PSA分散稳定性分析仪：模拟生产实际重力工况，分钟级实时对比不同均质样品的自然分相行为：�/span>

2.LUMiSizer 611分散稳定性分析仪：施加离心实现加速稳定性检测，可在秒级快速获得结果；

实验部分

高压均质工艺

TRILOS超高压纳米均质机基于超高压流体力学效应设计，物料在精准可控高压驱动下高速通过微结构均质腔，瞬时承受高强度剪切、湍流空化、颗粒对撞三重物理作用，可彻底破除颗粒软硬团聚、细化颗粒尺寸，实现固液两相均匀分散。设夆�/span>工作压力可达4000 bar、压力调控精度高、运行稳定性优异，不堵不漏，适配低粘度颜料处理，可实现实验室工艺参数到规模化生产的线性放大，满足产业化生产需求、�/span>TRILOS超高压纳米均质机皃�/span>核心为内置金刚石镶嵌微通道凟�/span>何结构的反应腔，悬浮液在腔体内受高压驱动高速流动，产生强剪切作用；经撞击、湍流及空化效应破碎颜料团聚体、�/span>

实验设置200 bar�?/span>400 bar�?/span>600 bar三组均质压力，为保证工艺效率均采用单次均质循环。原始预混液为亮黄色，经手动摇晃混匀后可直接上机均质，常规压力下色相保持不变；但600 bar均质后样品出现轻微绿变，�?/span>颜料生产厂家判定该色相缺陷属于品质不合格、�/span>

分散稳定性检测方泔�/span>

所有样品均采用STEP时空分辨消光测试技�?/span>，单次可吋�/span>旵�/span>分析12组不同样品、�/span>

样品采用原液浓度测试，取0.4 mL注入密封式一次�?/span>PA矩形比色皿，其光程为2 mm、�/span>

实时重力分相测试

生产工艺要求颜料分散体在15分钟内保持分相稳定、无明显沉降，以此作为质控指标。采�LUMiReader PSA分散稳定性分析仪开展重力场�15分钟实时分相监测、�/span>

通过SEPView软件叠加所有样�?/span>皃�/span>逎�/span>光率曲线可见：经高压均质后样品分相程度显著降低；200 bar样品出现轻微沉降趋势＋�/span>400 bar�600 bar样品曲线无明显变化；预混液分相沉降现豠�/span>辂�/span>为显著。体系分散相浓度高、颗粒光散射作用强，因此初始透射率偏低；分相后分散相在比色皿底部形成沉积层、�/span>

国�/span>4 预混物与经高压均质处理的样品，在 LUMiReader PSA 仪器中、地球重力场� 15 分钟内的分离行为。透光率曲线的变化越显著，样品的分离程度就越高、�/span>

离心加速分相测诔�/span>

利用LUMiSizer分散稳定性分析仪＋�/span>施加离心实现稳定�?/span>快逞�/span>检浊�/span>咋�/span>分相特性表征、�/span>�?/span>仪器同时可测12组样�?/span>，本实验测试4组样�?/span>，所有样品均平行双样测试、�/span>

国�/span>5丹�/span> LUMiSizer分散稳定性分析仪中加速分盷�/span> 1小时51分钟后的样品照片＋�/span>4组样品均完成完全分相、�/span>

LUMiSizer分散稳定性分析仪可按设定时间采集透光玆�/span>曲线，追踪样品内部分相全过程（图6）、�/span>由图可知＋�/span>样品呈现多分散沉降特�?/span>＋�/span>透光玆�/span>曲线平缓，原因是不同粒径咋�/span>密度的颗粒遵循斯托克斯沉降定律，沉降速率存在差异、�/span>

国�/span>6LUMiSizer稳定性分析仪�?/span>2300RPM离心条件下预混液1 小时 51 分钟逎�/span>光率曲线变化、�/span>初始曲线为红色，最终曲线为绿色、�/span>

通过SEPView软件解析逎�/span>光率曲线，采�?/span>稳定性分析模坖�/span>对比初始与终态逎�/span>光率曲线变化幅度，量化体系稳定�?/span>。其中，不稳定性指数越小，代表样品越稳定、�/span>

田�/span> 30秒瞬时不稳定�?/span>指数（图7）可知：预混液沉降速率最快；单次高压均质可大幅降低不稳定�?/span>指数，且压力提升可进一步优化稳定性；400 bar�600 bar样品的分散稳定�?/span>无明显差异、�/span>
不稳定性指�?/span>排序９�/span>预混液（极不稳定）＞200 bar＝�/span>400 bar�?00 bar（稳定性最优）、�/span>

总结

1.TRILOS超高压纳米均质机可通过粒径细化实现钒酸铊�/span>颜料悬浮液稳定化，中低压力即可达到优异稳定效果；压力升至600 bar时样品出现不可接受的绿变缺陷，由亍�/span>400 bar�600 bar样品的分散稳定�?/span>无明显差弁�/span>，可将高压均�?/span>压力设置丹�/span>400bar、�/span>

2.依托STEP时空分辨消光测试技术，可通过LUMiReader PSA模拟实际工况开展实时重力稳定性测试，也可利用LUMiSizer实现离心加逞�/span>稳定性测诔�/span>，单次可浊�/span> 12组样品、�/span>

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