Введение
Глава 1 Подходы к решению задачи улучшения качественных показателей органических пигментов 19
1.1 Характеристики органических пигментов определяющие качественные показатели продукта 19
1.1.1 Колористическая концентрация, характеризующая относительную красящую способность 23
1.1.2 Прозрачность, характеризующая поглощение световых лучей пигментом 24
1.1.3 Интенсивность - насыщенность пигмента 25
1.1.4 Укрывистость характеризует однородность нанесения покрытия 26
1.1.5 Блеск - отражательная способность пигмента 27
1.1.6 Чистота пигмента - отсутствие в цвете серого или черного оттенка 28
1.1.7 Оттенок, визуальное сравнение цветового отличия от стандартного образца
1.2 Физические характеристики органических пигментов, влияющие на колористические показатели продукта 30
1.2.1 Форма кристалла пигмента - фактор, влияющий на его отражательную способность 30
1.2.2 Состав химических элементов, входящих в структурную формулу пигментов 32
1.2.3 Примеси, формирующиеся при производстве азопигментов 33
1.2.4 Гранулометрический состав частиц пигмента 34
1.3 Методы определения качественных показателей органических пигментов 35
1.3.1 Определение колористических характеристик пигментов 3 5
1.3.2 Определение физических характеристик, формирующих колористические свойства продукта 38
1.3.2.1 Определение гранулометрического состава частиц пигмента 38
1.3.2.2 Определение концентрации водорастворимых солей 40
1.4 Анализ процессов удаления водорастворимых солей с позиции улучшения колористических свойств органических пигментов 42
1.5 Факторы, влияющие на эффективность удаления водорастворимых солей
1.5.1 Физико-химические свойства растворенных солей 46
1.5.2 Физико-химические свойства растворителя 48
1.5.3 Наночастицы - катализаторы процесса растворения 52
1.5.4 Технологические параметры процесса растворения (температура, кислотность среды) 54
1.6 Математическое моделирование процесса удаления водорастворимых солей из суспензии органических пигментов
1.6.1 Применение метода математического моделирования для исследования процесса отстаивания суспензии органического пигмента 56
1.6.2 Применение метода математического моделирования для исследования процесса отмывки паст органических пигментов 58
1.7 Аппаратурное оформление процесса удаления водорастворимых солей из суспензии органических пигментов (метод декантации) 60
Выводы к главе 1 61
Глава 2 Определение физико-химических свойств растворителя соли (NaCl) 64
2.1 Подход к формированию растворителя с максимальной растворимостью соли (NaCl) 64
2.2 Определения физико-химических свойств растворителей соли (NaCl) 65
2.2.1 Определение плотности растворителя в зависимости от его кластерной структуры 65
2.2.1.1 Установка для определения плотности растворителя 66
2.2.1.2 Методика определения плотности растворителя 67
2.2.1.3 Расчета значений плотности растворителя 72
2.2.1.4 Плотность растворителя в зависимости от его кластерной структуры 72
2.2.2 Определение поверхностного натяжения растворителя различной кластерной структуры 73
2.2.2.1 Установка для определения поверхностного натяжения растворителя 74
2.2.2.3 Расчет значений поверхностного натяжения растворителя 77
2.2.2.4 Поверхностное натяжение растворителя различной кластерной структуры 77
2.2.3 Определение электрической проводимости растворителя различной кластерной структуры при наличии наноматериалов и при различной температуры 78
2.2.3.1 Установка для определения электрической проводимости растворителя 79
2.2.3.2 Методика определения электрической проводимости растворителя 80
2.2.3.3 Расчет значений электрической проводимости растворителя 80
2.2.3.4 Электрическая проводимость растворителя различной кластерной структуры 81
2.2.3.5 Электрическая проводимость вод различной кластерной структуры при наличии в них материалов в наноструктурированной форме 82
2.2.3.6 Электрическая проводимость вод различной кластерной структуры при различных значениях температуры 83
2.2.3.7 Электрическая проводимость вод различной кластерной структуры при наличии в них материалов в наноструктурированной форме в зависимости от изменения температуры 85
2.3 Растворимость солей в воде различной кластерной структуры 90
2.3.1 Установка для определения растворимости солей в растворителе 91
2.3.2 Методика определения растворимости солей в растворителе 91
2.3.3 Расчет значений растворимости солей в растворителе 92
2.3.4 Растворимость солей (NaCl) в растворителе различной кластерной структуры 92
2.3.5 Растворимость соли (NaCl) в растворителе различной кластерной структуры при наличии в них материалов в наноструктурированной форме 95
Выводы к главе 2 102
Глава 3 Исследование кинетики процесса удаления водорастворимых солей из органических пигментов 105
3.1 Физико-химические свойства паст азопигментов на примере оранжевого Ж и постановка задачи экспериментальных исследований 105
3.2 Изучение кинетики процесса удаления водорастворимых солей из суспензии органических пигментов 106
3.2.1 Скорость осаждения частиц пигмента оранжевого Ж 107
3.2.1.1 Методика проведения эксперимента по определению скорости осаждения частиц пигмента 107
3.2.1.2 Влияние структуры растворителя на кинетику процесса разделения суспензии пигмента 109
3.2.1.3 Влияние металлов в наноструктурированной форме на кинетику процесса разделения суспензии пигмента 110
3.2.2 Влияние структуры воды и наноматериалов на влажность пасты пигмента оранжевого Ж 114
3.2.2.1 Методика определения конечной влажности пасты пигмента 115
3.2.2.2 Исследование влияния структуры воды и материалов в наноструктурированной форме на влажность пасты пигмента 117
3.3 Исследование эффективности растворителя принятого для удаления водорастворимых солей из паст органических пигментов 119
3.3.1 Установка и методика проведения экспериментальных исследований по оценке эффективности отмывки паст азопигментов 119
3.3.2 Анализ растворимости соли NaCl в растворителе при промывке паст азопигментов 120
3.3.3 Результаты экспериментальных исследований по оценке эффективности принятого растворителя для удаления водорастворимых солей из органических пигментов 121
3.3.4 Изменение растворимости солей растворителя для процесса удаления водорастворимых солей из суспензии органических пигментов при введении материалов в наноструктурированной форме 124
3.4 Качественные показатели органических пигментов (колористическая концентрация) в зависимости от структуры растворителя и введенных материалов в наноструктурированной форме 126
3.4.1 Методики определения колористической концентрации (относительной красящей способности), оттенка и чистоты окраски, прозрачности и укрывистости, блеска, общего цветового различия в офсетном связующем 126
3.4.2 Колористическая концентрация органических пигментов в зависимости от структуры растворителя и наноструктурированных металлов 128
3.5 Оценка эффективности использования структурированного растворителя и нанометаллов на качественные характеристики органических пигментов 131
Выводы к главе 3 132
Глава 4. Математическое описание процесса удаления водорастворимых солей из паст органических пигментов методом декантации с отстаиванием 134
4.1 Физическая модель процесса удаления водорастворимых примесей из паст органических пигментов 134
4.2 Постановка задачи моделирования 136
4.3 Система принятых допущений для процесса удаления водорастворимых солей декантационной отмывкой 136
4.4 Определение количества водорастворимых солей на поверхности пигмента 136
4.5 Материальный баланс по водорастворимым солям для процессов отстаивания и декантации 142
4.6 Материальный баланс процесса разбавления пасты органического пигмента растворителем (водой) 143
4.7 Материальный баланс процесса отстаивания суспензии и декантации дисперсионной фазы (раствора) 144
4.8 Алгоритм расчета процесса удаления водорастворимых солей из паст органических пигментов с использованием математической модели 145
Выводы к главе 4 147
Глава 5. Разработка инженерной методики расчета процесса удаления водорастворимых солеи из суспензии органических пигментов методом декантации с отстаиванием 149
Инженерная методика расчета процесса удаления водорастворимых солей из суспензии органических пигментов методом декантации с отстаиванием 149
Расчетные зависимости для определения скорости и времени осаждения частиц пигмента 150
Расчетные зависимости для определения скорости и времени перемешивания суспензии пигмента 157
Расчетные зависимости для определения количества циклов промывок и коэффициента разбавления пасты пигмента на последнем цикле промывки 160
Проверка адекватности математической модели процесса удаления водорастворимых солей из суспензии органических пигментов методом декантации с отстаиванием 167
Результаты проверки адекватности математической модели процесса удаления водорастворимых солей 168
Рекомендации по модернизации технологии производства пигмента Оранжевого Ж на стадии удаления водорастворимых солей из пасты органического пигмента 175
Выводы к главе 5 177
Основные выводы и результаты работы 178
Список использованных источников 181
Приложения
