ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Применение ПАВ для улучшения оседания и фильтрации пигментных суспензий из "Применение поверхностно-активных веществ в лакокрасочной промышленности" В этой главе рассматривается применение ПАВ для регулирования дисперсности частиц пигментов, получаемых осаждением из растворов, ускорения оседания их суспензий при промывке, перевода осадков из водной среды в масляную, минуя стадию сушки, а также для обработки поверхности готового продукта с целью ее гидрофобизации. Вопросы применения ПАВ для облегчения диспергирования сухих пигментов будут рассмотрены в гл. 4. [c.75] Процесс кристаллизации состоит из двух основных стадий образования зародышей и роста кристаллов. [c.75] Для образования высокодисперсных осадков необходимо возникновение одновременно большого числа зародышей дисперсной фазы, причем скорость их образования должна быть намного больше, чем скорость роста кристаллов [88, с. 81—94]. [c.75] Как показано П. А. Ребиндером с сотр. [89, с. 3], при введении малых добавок, адсорбирующихся на зародышах новой фазы, можно управлять процессами кристализации из расплавов и растворов. Замедляя процессы фазового превращения, тончайшие адсорбционные слои уменьшают скорость роста кристаллов, давая возможность развиться большому числу центров кристаллизации, что в свою очередь приводит к усилению образования новых мелких частиц. Однако ограничение роста кристаллов в присутствии ПАВ имеет место лишь в сильно пересыщенных растворах, так как в противном случае быстрое образование адсорбционных слоев может привести к укрупнению частиц за счет снижения пересыщения раствора, происходящего вследствие изоляции частиц, окруженных оболочкой ПАВ, от объема раствора [90, 91]. [c.75] В более поздней работе [96] на примере гидроокиси кальция установлена непосредственная связь между характером адсорбции различных ПАВ и влиянием их на процесс кристаллизации, который характеризовался количеством центров кристаллизации (КЦК) и линейной скоростью роста образующихся частиц. Степень насыщения раствора была всегда одинаковой. Применяли ПАВ различной химической природы (неионогенные, анионо- и катионоактивные), а также соединения одинаковой природы, но различающиеся строением углеводородного радикала. [c.77] Было показано, что по сравнению с раствором без ПАВ увеличение КДК наблюдается лищь в присутствии соединений, прочность связи которых с поверхностью кристаллизующихся частиц минимальна, например неионогенного ОП-7 и анионоактивного сульфанола НП-1. Одновременно замедляется линейный рост частиц, т. е. повышается их дисперсность. [c.77] Поверхностно-активные вещества, прочно адсорбирующиеся на поверхности кристаллов (сульфат натрия из анионоактивЕых ПАВ), и все катионоактивные ПАВ резко снижают КЦК при одновременном уменьшении дисперсности частиц. Эти же ПАВ оказывают сильное влияние на морфологию образующихся кристаллов, на поверхности которых наблюдаются трещины, впадины или выросты, разрывы нарастающих слоев. При длительном времени воздействия ПАВ процесс кристаллизации монокристаллов вообще нарушается, и образуется сферолитный мелкодисперсный порошок. [c.77] Было обнаружено также, что влияние ПАБ на КЦК и скорость роста кристаллов зависит от их концентрации, причем особенно резкая зависимость наблюдается для неионогенных соединений, непрочно адсорбирующихся на поверхности кристаллов, в отличие от прочно адсорбирующихся анионо- и катионо активных ПАВ. Это объясняется тем, что в случае хемосорбции ПАВ адсорбируются уже при малых концентрациях их в растворе и покрывают определенные участки поверхности на частицах, а затем прекращают адсорбироваться. [c.77] Центрации их в растворе, и соответственно имеется резко выраженный оптимум влияния концентрации на КЦК и дисперсность частиц. По данным [96], этот оптимум соответствует критической концентрации мицеллообразования (ККМ) или несколько выше ее. [c.78] Рассмотренные данные позволяют сделать вывод о возможности направленного регулирования с помощью ПАВ размеров частиц пигментов и наполнителей в процессе их синтеза в водной среде. Для получения частиц с высокой дисперсностью следует использовать ПАВ, физически адсорбирующиеся на поверхности пигментов при концентрации несколько большей, чем ККМ. [c.78] При введении добавок химически адсорбирующихся ПАВ будут уменьшаться КЦК и дисперсность частиц пигментов. [c.78] Пигменты, получаемые осаждением в водной среде, необходимо освобождать от избытка водорастворимых солей и нерастворимых шламов. [c.78] Водорастворимые соли удаляются многократной промывкой пигментов водой, при этом часто образуются суспензии, оседающие слишком медленно, что удлиняет процесс получения пигментов требует огромных емкостей для отстаивания осадка и приводит к большим потерям готовых продуктов. [c.78] Для ускорения оседания таких суспензий были опробованы неионогенные ПАВ в количестве 1,5—2% от предполагаемой массы осадка, например для железной лазури — контакт Петрова и некаль, для свинцовых ацетатных кронов — некаль, смачиватель НБ и аэрозоль ОТ. В результате адсорбции ПАВ и гидрофобизации поверхности пигментов происходило укрупнение частиц и увеличение скорости оседания их суспензий, однако процесс осуществлялся недостаточно эффективно [27]. [c.78] Улучшение оседания суспензий природных пигментов — марса коричневого, сиены и др. — в процессе их промывки наблюдалось при введении камеди (побочного продукта производства полисахаридов) [97]. [c.78] В производстве железной лазури при использовании полиакриламида в 2—3 раза увеличивается скорость оседания пигмента и его фильтрация, причем в результате добавления флокулянта (0,25% от массы осадка) на стадии получения белого теста ускоряется отстаивание не только белого теста, но и пигмента [99, с. 33]. Оседание и фильтрация органических пигментов также ускоряются в присутствии полиакриламида [100]. [c.79] Особый эффект полиакриламида как флокулянта пигментных суспензий объясняется его строением он имеет большое число полярных групп, распределенных по достаточно длинной цепочке углеродных атомов [98]. Благодаря такому строению полиакриламид может адсорбироваться полярными группами одновременно на двух-трех частицах, связывая их между собой, что способствует их флокуляции и ускорению оседания. При этом играет большую роль форма молекулы флокулянта, которая зависит от значения pH среды эффективная флокуляция твердых частиц происходит, если молекула имеет вытянутую форму, и отсутствует, если она свернута в клубок. [c.79] Флокулирующее действие синтетических полимерных соединений проявляется лишь при небольших концентрациях препаратов (0,005—0,5% от массы пигментов), увеличение же концентрации может привести к пептизации осадка вследствие образования стабилизующих слоев на поверхности частиц твердой фазы. [c.79] Поверхностно-активные вещества используют также для осаждения нерастворимых примесей. Так, описано [101] применение ПАВ для ускорения коагуляции черных шламов в производстве пигментной двуокиси титана. Шламы содержат ильменит, окись кремния, нерудные минералы. Для улучшения коагуляции и оседания шламов использовали некаль, поливиниловый спирт, полиакриламид и др. Было обнаружено, что для каждого ПАВ существует оптимальная концентрация, при которой он действует как флокулянт, кроме того, установлено, что эффективность действия добавок зависит от содержания шлама в растворе и его состава. [c.79] Вернуться к основной статье