Совершенствование процесса промывки пигментов от водорастворимых примесей

• Автор: Орехов, Владимир Святославович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 365 с. : 84 ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
1. МЕХАНИЗМЫ ФОРМИРОВАНИЯ И УДАЛЕНИЯ ВОДОРАСТВОРИМЫХ ПРИМЕСЕЙ В СУСПЕНЗИЯХ АЗОПИГМЕНТОВ, СПОСОБЫ ИХ КАЧЕСТВЕННОЙ И КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ

1.1 Подходы к решению задачи улучшения показателей качества офсетных красок

1.1.1 Характеристики органических пигментов, определяющие его цвет

1.1.2 Основные показатели качества офсетных красок

1.2 Процессы диспергирования пигментов в связующем

1.2.1 Механическое измельчение

1.2.2 Условия формирования стабильных дисперсных систем

1.2 Характеристика технологий получения пигментов в промышленности тонкого органического синтеза
1.2.1 Технология получения Пигмента оранжевого Ж
1.2.2 Технология получения Пигмента красного FGR
1.2.3 Технология получения Пигмента желтого С
1.3 Механизм формирования водорастворимых примесей в выпускных формах пигментов
1.4 Способы определения природы и концентраций примесей в суспензиях пигментов
1.5 Характеристика существующих методов разделения суспензий пигментов
1.5.1 Характеристика существующих методов разделения суспензий пигментов
1.6 Характеристика существующих подходов к организации процесса удаления водорастворимых примесей из суспензий и паст пигментов
1.7 Выводы к главе
2. ФАКТОРЫ ВЛИЯЮЩИЕ НА ФОРМИРОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК КАЧЕСТВА
ПИГМЕНТОВ
2.1 Методики определения состава компонентов суспензии пигментов
2.1.1 Методика определения водорастворимых неорганических примесей в жидкой фазе суспензии азопигментов
2.1.2 Методика анализа концентрации растворимых органических примесей в жидкой фазе суспензии азопигментов

2.1.3 Формирование и методика анализа концентрации нерастворимых органических примесей в пасте азопигментов
2.1.4 Инженерная методика определения водорастворимых неорганических примесей в жидкой фазе суспензии азопигментов
2.2 Влияние размера частиц и содержания примесей на качество офсетных красок
2.2.1 Влияние размера частиц пигмента на показатели качества офсетных красок
2.2.2 Влияние концентрации водорастворимых примесей в готовом продукте
на показатели качества офсетных красок
2.2.3 Влияние концентрации водорастворимых примесей на гранулометрический состав агломератов
2.3 Выводы по главе
КЛАССИФИКАЦИЯ ПИГМЕНТОВ ПО СВОЙСТВАМ, ВЛИЯЮЩИМ НА ПРОЦЕСС И ПОЛНОТУ УДАЛЕНИЯ ВОДОРАСТВОРИМЫХ ПРИМЕСЕЙ ИЗ СУСПЕНЗИЙ
3.1 Обоснование выбора способа удаления водорастворимых примесей
3.2 Квантово-химические расчеты геометрических структур молекул пигментов и
величины их энергии связи с ионами водных примесей
3.2.1 Модели структур молекул пигментов
3.2.2 Присоединение к молекуле пигментов ионов водорастворимых примесей (формирование слоя ионов )
3.2.2.1 Модель присоединения молекулы воды к молекуле Пигмента оранжевого Ж
3.2.2.2 Модель присоединения аниона хлора к молекуле Пигмента оранжевого Ж
3.2.2.3 Модель присоединения катиона натрия к молекуле Пигмента оранжевого Ж
3.2.2.4 Модель присоединения молекулы воды к молекуле Пигмента желтого С
3.2.2.5 Модель присоединения иона хлора к молекуле Пигмента желтого

3.2.2.6 Модель присоединения ацетат-иона к молекуле Пигмента желтого С
3.2.2.7 Модель присоединения иона натрия к молекуле Пигмента желтого С
3.2.2.8 Модель присоединения молекулы воды к молекуле пигмента Красного ГОЯ

3.2.2.9 Модель присоединения иона хлора к молекуле пигмента Красного FGR
3.2.2.10 Модель присоединения сульфат-иона к молекуле пигмента Красного FGR
3.2.2.11 Модель присоединения иона натрия к молекуле пигмента Красного FGR
3.2.3 Механизм взаимодействия молекул пигментов с ионами жидкой фазы суспензии
3.2.4 Моделирование взаимодействия ионов, сорбированных на поверхности частиц пигмента, с ионами, формирующими последующие координированные слои
3.2.4.1 Модель присоединения аниона натрия к системе молекула Пигмента желтого С - ацетат ион
3.2.4.2 Модель присоединения ацетат иона, иона хлора натрия к системе молекула Пигмента желтого С - катион натрия
3.2.4.3 Модель присоединения катиона натрия к системе молекула Пигмента оранжевого Ж - анион хлора
3.2.4.4 Модель присоединения сульфат иона и иона хлора к системе молекула Пигмента красного FGR- катион натрия
3.2.4.5 Модель присоединения иона натрия к системе молекула Пигмента красного FGR- сульфат ион
3.2.4.6 Модель присоединения катиона натрия к системе молекула Пигмента оранжевого Ж - анион хлора - катион натрия
3.2.5 Физическая модель распределения водорастворимых примесей в суспензиях пигментов
3.3 Выводы по главе
4 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА УДАЛЕНИЯ ВОДОРАСТВОРИМЫХ
ПРИМЕСЕЙ ИЗ ЖИДКОЙ ФАЗЫ ПИГМЕНТОВ
4.1 Исследование процесса удаления водорастворимых примесей из жидкой фазы
пигментов многократной репульпацией-декантацией
4.1.1 Методика исследования процесса удаления водорастворимых примесей
из осадка на фильтровальной перегородке
4.1.2 Результаты исследования процесса многократной репульпации-декантации суспензий пигментов
4.1.3 Концентрация водорастворимых примесей в осадке при отстаивании
суспензии
4.1.3.1 Время отстаивания суспензии пигментов

СН3СОСЖа + НС1 -» СН3СООН + 14аС1, (1.33)
СН3СООН + №0Н -> CHзCOONa+ Н20 , (1.34)
СН3СООЦа + ТЬБОд -»СН3С00Н+На2804 (1.35)
Полученная по представленной технологии суспензия пигмента желтого светопрочного
состоит из пигмента, органических примесей, водорастворимых солей, уксусной кислоты.
На основании этого можно предположить, что в жидкой фазе суспензии Пигмента желтого СВ будут находится ионы СГили 804~, СН3СОСГ а так же ионы Н+или Ка~.
По технологиям производства Пигментов желтого С, оранжевого Ж и красного РОС можно сделать следующее заключение:
1. Вышепредставленные пигменты (формируют кристаллы в процессе образования азосоединения, нерастворимого в реакционной среде.
2. Согласно теории образования кристаллической массы [108-109] размеры кристаллов зависят от скорости зародышеобразования (чем больше эта скорость, тем мельче будет кристаллическая масса), применительно к рассматриевым пигментам скорость зародышеобразования будет пропорциональна скорости химической реакции.
3. Кинетика реакции азосочетания зависит от наличия заместителей как в азосоставляющей, так и в диазосоеденении, кислотности реакционной массы, фазового состояния реагирующих соединений.
Для пигмента желтого С диазосоеденение содержит заместители, ускоряющие скорость реакции сочетания, pH среды во время азосочетания составляет 4-5, введение азосоставляющей осуществляется в виде мелкокристаллической суспензии, что формирует гетерофазную реакцию азосочетания, приводящую к сформированию крупнокристаллических частиц пигмента.
Для пигмента оранжевого Ж диазосоеденение и азосоставляющая содержат заместители, ускоряющие скорость реакции сочетания, pH среды в время азосочетания составляет 3-5, азосоставляющая вводится в виде раствора, что приводит к сформированию мелкокристаллических частиц пигмента.
Для пигмента красного БвК диазосоединение и азосоставляющая содержат заместители, ускоряющие скорость реакции сочетания, pH среды во время азосочетания составляет 2-3, введение азосоставляющей осуществляется в виде мелкокристаллической суспензии, что (формирует гетерофазную реакцию азосочетания. На основании вышеперечисленных (факторов частицы пигмента красного БвК, скорее всего, будут мелкокристаллической (формы.