Возможен ли переход из гидрофильного состояния в гидрофобное?

[Om06my]

Здравствуйте! Очень надеюсь на то, что найдется нужная информация. Пишу диплом о пигментных чернилах для струйных принтеров. Эти чернила представляют собой водную дисперсию частиц, заключенных в полимер, в воде. Для поддержания стабильности там есть ПАВ и некоторые другие добавки.

Так вот, судя по патенту, полимер имеет и гидрофобную часть (внешнюю, она касается пигмента), и гидрофильную (обращенную к раствору, также поддерживающую дисперсию). При переходе чернил на бумагу, гидрофильная часть также становится гидрофобной! В этом, собственно, и вопрос: каким образом такое возможно? (кстати, полимер проявляет кислотные свойства - содержит органические кислоты)

Заранее спасибо за ответы и любые мысли по этому поводу!

[Airshape]

По обрывочной информации сложно судить о том что действительно происходит, если не трудно - засветите номер патента.

 

В обычных лакокрасочных системах дело обстоит следующим образом: частицы пигмента находятся в водной дисперсии, причём поверхностно-активным веществом окружены как они так и частицы полимера для обеспечения стабильности. В вашем случае есть 3 фазы - полимер, водная среда и пигмент. Поверхность частиц полимера является гидрофобной, но за счёт модификацией ПАВ она гидрофильна. Когда краска высыхает - частицы полимера сливаются между собой, инкорпорируя пигмент, результат - пигментированная плёнка. ПАВ остаётся захваченным между слившимися частицами полимера. Поверхность плёнки - гидрофобная.

 

В вашем описании полимер сам выполняет роль ПАВ.

[Om06my]

http://www.google.com/patents?id=SJmZAAAAE...;q=&f=false

патент вот он

[Airshape]

http://www.google.com/patents?id=SJmZAAAAE...;q=&f=false

патент вот он

 

Насколько я понял из текста патента, речь идёт о регулируемой степени гидрофильности (регулирование гидрофильно-липофильного баланса) полимера.

 

Скажу сразу что многие полимеры содержат в своём составе как "гидрофильные" так и "гидрофобные" группы (подробнее, спросите гугл насчёт ГЛБ - гидрофильно-липофильного баланса).

 

В процессе нанесения гидрофильность полимера не изменяется. Для начала получают частицы пигмента капсулированные полмером (он осаждается на них вследствие того что содержит гидрофобную часть - алкильные, арильные группы и т.п.), затем его гидрофильная часть (например, амино- гидроксо или сульфогруппы) подвергаются действию соответствующих комплиментарных веществ. Если это кислотная группа (как в полимерах производных акриловой кислоты) - выбирается соответствующее основание (напр. гидроксиды металлов), таким образом эта группа блокируется и гидрофильность полимера регулируется на нужном уровне (в данном случае - снижается).

 

Это необходимо для улучшения контакта чернила с бумагой, т.к. её волокна содержат гидрофобные участки и чисто гидрофильное чернило будет осаждаться на них неравномерно.

[Om06my]

То есть под действием этих комплиментарных веществ регулируется гидрофильность... А как они "понимают", на сколько и когда ее сократить?

[Airshape]

То есть под действием этих комплиментарных веществ регулируется гидрофильность... А как они "понимают", на сколько и когда ее сократить?

 

 

Если "Они" это вещества - то им это говорят химики путём подбора концентраций. Для того чтобы подобрать правильную ставится эксперимент, в ходе которого из всех составов выбирают оптимальный или диапазон оптимальных.

Словом, приблизительно так же как резиновые калоши понимают что на улице плохая погода: если их собираются надеть. Их для этого и делали. С определённым составом. Есть некоторые сорта бумаги, для которых этот тонер не подойдёт.

 

Можно конечно спрогнозировать - косвенно определить количество гидрофобных/гидрофильных областей бумаги и на основании этого "запрограмировать" состав связки. Но такой прогноз редко попадает "в точку", необходима коррекция.

[Om06my]

не могут эти вещества быть введены в саму бумагу (все-таки при печати на своих, фирменных бумагах качество значительно лучше), и при попадании уже изменять гидрофильность на гидрофобность?

[Airshape]

не могут эти вещества быть введены в саму бумагу (все-таки при печати на своих, фирменных бумагах качество значительно лучше), и при попадании уже изменять гидрофильность на гидрофобность?

 

Могут.

 

Но в патенте всего лишь говорится что существующие чернила плохо смачивают бумагу. Для улучшения смачивания предложены чернила с регулируемым глб, вот и всё. Во время нанесения глб не меняется вовсе, он задан.