Deeltjeskarakterisering pigmenten, inkten en cosmetische poeders

Er bestaat een breed scala aan pigmenten, poedercoatings en inkten, zowel als grondstoffen en in eindproducten. De grootteverdeling van de deeltjes bepaalt het uiterlijk, de kwaliteit, de functionaliteit en de verwerkbaarheid van deze producten. Het meten van de grootte van pigmentdeeltjes is daarom een uitstekende voorspeller van de eigenschappen van het eindproduct. In verf bijvoorbeeld, is de grootte van pigmentdeeltjes een cruciale factor die de verwerkbaarheid beïnvloedt. In de cosmetische industrie speelt kleurpigment een fundamentele rol. Voor metaaleffecten moeten specifieke deeltjes met geschikte eigenschappen worden geselecteerd. Classizer™ ONE helpt bij de productformulering door het nauwkeurig karakteriseren van de deeltjesgrootteverdeling, samenstelling, vorm, oppervlakte-actieve stoffen en de stabiliteit van pigmenten, inkten en cosmetische poeders.

Marktoverzicht – Voorbeeld van de drukinktmarkt

Een voorbeeld van de drukinktmarkt: drukinkten bestaan uit pigmenten van de gewenste kleur gemengd met olie of vernis, zoals zwarte inkt die gemaakt is van carbonblack en lijnolie. Verwacht wordt dat de drukinktmarkt tegen het einde van dit jaar 3.469 duizend ton zal bereiken en een jaarlijks groeipercentage (CAGR) van meer dan 2,5% zal hebben.

Kwaliteitscontrole en R&D van inkt- en pigmentfabrikanten

Inkt- en pigmentfabrikanten moeten constant de eigenschappen van hun producten controleren om een hoge kwaliteit te garanderen. Stabiliteit van de inkt over tijd is hierbij cruciaal; onstabiele inkt kan leiden tot onzuiverheden en aggregaten, wat de naalden van printkoppen kan verstoppen. Daarom is het noodzakelijk om voortdurend de inkt te analyseren op deeltjesgrootte en afwijkingen om verstoppingen en dus economische verliezen te voorkomen.

Toegevoegde waarde van de Classizer™ ONE bij pigmenten en inkten

De gepatenteerde technologieën van EOS, gebruikt in Classizer™ ONE, maken het mogelijk om ‘oversized’ deeltjes in inkt in detail te monitoren. Grote deeltjes in de inkt kunnen ontstaan door onzuiverheden, slecht gemalen poeder of aggregatie van kleinere deeltjes. Onzuiverheden hebben een andere brekingsindex, slecht gemalen poeder heeft een brekingsindex die overeenkomt met het bulkmateriaal, en oplosmiddelinsluitingen verlagen de effectieve brekingsindex. Dit maakt het mogelijk om de verschillende deeltjespopulaties te monitoren en te onderscheiden.

Een mengsel van een pigment en een emulsie

Veel inkt-, verf- en oliepigmentformuleringen bevatten deeltjes met verschillende grootteverdelingen en verschillende samenstellingen. Formuleringen van pigmenten in cosmetica, verf, inkt, coating en andere producten vereisen vaak de dispersie van verschillende materialen zoals olie-emulsies en pigmenten in een vloeistof. De analyse van de pigmentdeeltjespopulaties en de identificatie van oliedruppels die in de vloeistof zijn gesuspendeerd, vereisen de mogelijkheid om deeltjes te identificeren op basis van bijvoorbeeld hun optische eigenschappen. De SPES gepatenteerde technologie samen met Classizer™ ONE leveren de juiste informatie die nodig is voor dit doel om verschillende soorten en relatieve concentraties van de gesuspendeerde materialen te onderscheiden.

Een mengsel van blauwe ultramarijn en een olie-emulsie.

De twee populaties worden gedetecteerd en kunnen onafhankelijk van elkaar worden geanalyseerd.

Deeltjes in mengsel ultramarijn pigment en olie-emulsies

Schatting van het relatieve aantal deeltjes dat kan worden toegeschreven aan de afzonderlijke componenten van het mengsel van ultramarijn pigment en de olie-emulsies.

Bekijk hier meer productinformatie over de Classizer One van EOS

Twee gemengde inkten

Inkten zijn vloeibare dispersies van pigmenten gemaakt door pigmentdeeltjes in een vloeibare drager te suspenderen. Meestal worden additieven toegevoegd om de viscositeit, droging, stabiliteit of kleureigenschappen te wijzigen. De deeltjesgrootte kan de kleursterkte, verwerking en duurzaamheid van het product beïnvloeden. De deeltjes moeten bijvoorbeeld klein genoeg zijn om de spuitmond van het printmechanisme niet te verstoppen. Door de eigenschappen van de individuele deeltjes te bestuderen, classificeert de SPES-techniek de aanwezigheid van deeltjes met verschillende kenmerken in hetzelfde monster. Via de EOS CLOUDS-weergave is het mogelijk om de afzonderlijke deeltjespopulaties in een mengsel te selecteren en te analyseren en de verhoudingen tussen de concentraties van de componenten in een formulering te onderzoeken en te bewaken.

Een 50:50 mengsel van witte en zwarte kalligrafische inkt

Een 50:50 mengsel van witte en zwarte kalligrafische inkt. Twee populaties worden gedetecteerd en kunnen onafhankelijk van elkaar worden geanalyseerd.

Schatting van het relatieve aantal deeltjes van het mengsel

Schatting van het relatieve aantal deeltjes dat kan worden toegeschreven aan de afzonderlijke componenten van het mengsel van witte en zwarte kalligrafische inkten.

Kwantitatieve analyse

Classizer™ ONE en de gepatenteerde SPES-methode bieden toegevoegde waarde bij de karakterisering van inkten, verf en oliepigmenten. SPES levert fysieke en statistische informatie, zoals deeltjesgrootteverdeling (PSD) en informatie over de aanwezigheid van te grote deeltjes (oversized). Elk kenmerk kan cruciaal zijn om de kennis en de kwaliteit van een formulering te verbeteren.

Figuur rechts

Numerieke en cumulatieve PSD's van verf.

Figuur links

Analyse van te grote deeltjes (oversized) in verf.

Download hier de brochure van EOS

Meer informatie over deeltjeskarakterisering van pigmenten, inkten en cosmetische poeders?

Neem gerust op met de specialisten in deeltjeskarakterisering bij Inventech.

PDF downloads

Application Note: SPES CLASSIFICATION OF INKS, WATERCOLOURS, AND PIGMENTS

Neem gerust contact op voor meer informatie

Deeltjeskarakterisering pigmenten, inkten en cosmetische poeders

De deeltjesgrootteverdeling bepaalt het uiterlijk, de kwaliteit, de functionaliteit en verwerkbaarheid van pigmenten, inkten en cosmetische poeders.