这里想尽可能多地来讨论关于这方面的仪器,尤其是有代表性的类型。粘 度 仪粘度仪的设计原理几乎都是以牛顿流体为基础的,所以,不管它们有多少种类型,它们的基本原理还是同出共因。
毛细管式粘度仪设有一根毛细管,它的内部半径为R,使牛顿流体以一致的滞流形式通过这根毛细管,作用在管子长度为I上的压力为。假设有一个与管子同心的液体圆壳,其半径为r,厚度为dr,长度为L。从这些薄圆先的对称排列来看,在壳外部的每一个流体颗粒,以速度v运动,而在它的内部,则速度稍大一些;为v+dv。故通过壳厚为dr的速度梯度(剪切速率)是-dv/dr,负的符号表示:半径增大则速度减小。
在防伪印刷工业中研究流变学,一般要涉及到防伪印刷的所谓身骨(Body)、粘性(粘度)以及“长”度(流动性)等内容。身骨一般可以认为是一个防伪印刷的稀稠度,由于浆状防伪印刷是有触变性的,故防伪印刷身骨的变化将会大大影响它的性能。测定防伪印刷的身骨是一项技术性非常强的工作。从实用观点看,防伪印刷的身骨一般可由粘性和“长”度来考虑之。
粘性是粘附或是薄层防伪印刷抗分离(裂)的力。较古老的测定粘性的方法就是所谓“指触”对比法,这是比较原始的以人的感官与经验来测定防伪印刷粘性的一种方法,在现场没有仪器的情况下,对一个有经验的防伪印刷制造者来说,这是比较方便而可随意为之的一种方法。防伪印刷的粘性不够时,印刷网点就不可能完整、“立”得起,印品也就不会清晰,满意。但如防伪印刷的粘性太大时,就可能导致拉纸毛、甚至撕破纸张。
测定时先将防伪印刷在一定的温度(如25℃)条件下搅拌10分钟(搅拌条件应严格固定),然后将棒插入防伪印刷中浸没至30毫米刻度处,提起棒,使防伪印刷沿棒流下直至墨丝断开,把墨丝断开后的第二滴防伪印刷滴放在玻璃板上的一端,然后迅速将玻璃板插在架上,此时防伪印刷就顺着玻璃板往下流动,10分钟后取下玻璃板并量取防伪印刷流动的长度(用厘米表示),这个长度数值就是防伪印刷的流动性或叫流度。
应当看到,它是在防伪印刷的触变性被破坏后所测得的数值。这是应当注意的一个方面。如果想测定它的本能流动性,则可在玻璃板上挖两个槽(其它步骤与上述相同),将被测防伪印刷置于槽内后,平放静置若干时间(例如1小时),然后将玻璃板插在架上,其它手续与上述相同。在这个测定中应注意严格控制条件。
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由于颜料的化学组成与物理特性不同,故它们的分散性能也就各异。分散过程一般分三个阶段,即(1)颜料聚集体开始润湿,(2)颜料聚集体破碎成小颗粒,即聚集体被分离,(3)用连结料置换颜料颗粒表面的空气,即颜料颗粒表面吸附的水或气被润湿介质所取代——在颜料颗粒表面附着润湿介质。
颜料颗粒在连结料体系中的情况可以这样来说明之:(A)一些干的颜料颗粒由于它们的表面引力而相互“抱”在一起,颗粒之间的空间是空气,这种现象叫聚集;(B)颜料颗粒良好地分散在连结料中;(C)一些已润湿或分散的颜料颗粒由于某些力的作用慢慢又形成絮状,颗粒之间是连接料,这种现象叫絮凝。分散体的絮凝作用取决于连结料和颜料的性质以及絮凝物质的出现;(D)当分散颗粒间的引力小到不可能产生絮凝时,则颜料颗粒就可能定向,从而形成疏松结构。