Tamanho das partículas de pigmento, revestimento em pó e tinta

O dióxido de titânio (_TiO₂) é um pigmento utilizado em tintas e muitas outras aplicações. A distribuição do tamanho das partículas de dióxido de titânio é crucial, pois afeta diversas propriedades físicas importantes que influenciam o desempenho do produto final. A análise do tamanho das partículas é geralmente realizada utilizando a técnica de difração a laser, especificamente pelo sistema LA-960, em dezenas de fábricas de _TiO₂ ao redor do mundo.

Sobreposição de medições de dióxido de titânio em suspensão úmida e pó seco com o LA-950.

O tamanho das partículas é uma característica física crítica dos pigmentos, afetando diversos fatores de desempenho, incluindo brilho e poder de tingimento. A difração a laser é o método mais popular para análise do tamanho de partículas no processo de moagem, permitindo um controle preciso e a otimização de vários critérios de desempenho do produto final. Um estudo foi realizado com quatro pigmentos orgânicos (2583 Amarelo Diarylide 83, 1274 Amarelo Hansa 74, 2574 Amarelo Hansa 74 e 5576 Azul Ftalocianina 15:3) utilizando o acessório de medição a seco PowderJet LA-960V2 para otimizar o método e testar a reprodutibilidade.

O tamanho das partículas está diretamente relacionado ao poder de cobertura dos pigmentos. Devido à sua rapidez e ampla faixa de medição de tamanho, a difração a laser é uma ferramenta ideal para acompanhar o processo de moagem e, portanto, controlar o desempenho do pigmento resultante. Os resultados da difração a laser informam rapidamente ao fabricante quando um produto está suficientemente pequeno, permitindo assim o uso otimizado dos equipamentos de fabricação.

Gráfico da capacidade de ocultação e do tamanho médio geométrico das partículas em função do tempo de moagem.

Os revestimentos em pó são alternativas às tintas, compostos por uma resina e um pigmento. O pó é pulverizado sobre a peça e atraído pela carga eletrostática aplicada. Em seguida, a peça é aquecida em um forno para curar a resina e formar uma camada sólida. O tamanho das partículas é importante para proporcionar o acabamento superficial ideal e minimizar o desperdício no processo. Assim como ocorre com outros pigmentos, o tamanho das partículas maiores afeta o acabamento da superfície. Partículas maiores se projetam acima da superfície, deixando uma textura áspera. Como os revestimentos em pó são aplicados com pistolas de pulverização, semelhantes às tintas convencionais, partículas grandes podem obstruir o orifício do bico de pulverização.

Os pós de óxido de ferro sintético são usados principalmente por suas propriedades pigmentares e magnéticas (embora nem todos os tipos de óxido de ferro sejam magnéticos). Os pós de óxido de ferro são os pigmentos inorgânicos coloridos mais utilizados, presentes em produtos de concreto, tintas, plásticos e outros materiais. Devido às suas propriedades químicas e magnéticas, os pós de óxido de ferro também encontram uso comercial significativo em componentes eletromagnéticos, catalisadores, toners, mídias de gravação magnética e outras aplicações.

As tintas são dispersões líquidas de pigmentos para escrita ou impressão. O produto é uma mistura de vários componentes, sendo a maioria partículas de pigmento em um veículo líquido. Geralmente, são adicionados diversos aditivos para modificar a viscosidade, a secagem, a estabilidade ou as características da cor. O tamanho das partículas de pigmento pode afetar significativamente a intensidade da cor, o acabamento da superfície e a durabilidade do produto final. Além disso, o tamanho das partículas de pigmento deve ser suficientemente pequeno para não obstruir os bicos do mecanismo de impressão.

As tintas podem exigir água ou um dispersante de solvente orgânico e, às vezes, um surfactante. O índice de refração depende do pigmento utilizado. O ultrassom geralmente não é necessário para uma tinta bem formulada e estável. Essas dispersões submicrométricas são amostras ideais para o Analisador de Tamanho de Partículas LA-960, pois ele possui o melhor desempenho para nanopartículas do mercado. O resultado mostrado abaixo, com um D _{_v} 50 de 106 nm, está muito aquém do limite inferior de tamanho do LA-960. Consulte o método de teste para medir LUDOX™ de 30 nanômetros.

O óxido de cromo é um material ecológico. O tratamento com dimeticona confere um certo grau de "deslizamento" às partículas, permitindo uma melhor saturação da cor. O pigmento verde resultante é usado principalmente na fabricação de cosméticos.

Essa amostra era ligeiramente hidrofóbica, então o surfactante Micro-90 foi usado para umedecer uma pequena quantidade da amostra em um béquer. O dispersante utilizado foi água com 0,1% de pirofosfato de sódio. O resultado dessa análise é mostrado abaixo.