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有機膨潤土可作為添加劑、增稠劑、脫色劑、膠凝劑等廣泛地應用于許多行業(yè)中。 　　膨潤土用有機材料處理后可得到所謂的有機粘土，即有機膨潤土。例如它可以用季銨鹽類（如二甲二辛癸基氯化銨等）有機物來改性，形成一部分銨陽離子化學鍵，如圖1所示： 　　它的氫鍵由輔助原子與粘土的單個薄片的表面連結(jié)起來。 季銨鹽離子被其表面的鈉離子所取代，其有機基團能很強地與粘土相結(jié)合： 　　經(jīng)過上述反應后粘土從親水變成親有機物。它能與別的有機溶劑完全互溶，并且形成在高溫和機械剪切作用 R1 R2－N－R4 Cl－ R3R4N＋Cl－ ＋Na＋粘土－→ (R)4N＋粘土 －＋NaCl 下能穩(wěn)定存在的粘稠膠體。這種膠體有很好的耐稀堿、稀酸的性能。 　　經(jīng)過改性后的膨潤土雖然從親水變成親有機物，但是它仍然保持了膨潤土的結(jié)構(gòu)特點和許多性質(zhì)。膨潤土的主要成分是蒙脫土，蒙脫土晶體基本上是一個三層結(jié)構(gòu)，一個二維排列的鋁/錳氧的八面體，夾在兩個二維排列的硅氧四面體之間。蒙脫土晶體帶有大量的負電荷，是個聚陰離子，且晶體呈片狀，它的面一般為1～2.0nm寬，而厚度不到1nm。晶體的兩度形態(tài)產(chǎn)生了非常高的表面積，大約為800m2/g。事實上，僅大約5g蒙脫土的有效表面積就能覆蓋整個足球場。在此晶體中凈負電荷自然是起中和作用的陰離子，通常是與鈣離子與鈉離子相平衡。 　　有機膨潤土是用一些其他的陽離子，如季銨陽離子與蒙脫土的無機陽離子交換創(chuàng)造而成的。季銨陽離子有一個親油的部分，這允許親水的蒙脫土可用 一、有機膨潤土的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 　　有機膨潤土是利用膨潤土改性而得到的一種有機粘土，是一種天然的硅酸鹽礦物，主要成分為蒙脫土，其化學成分為綠晶高嶺石，化學式為 H2Al2Si4O12·nH2O。膨潤土一般可分為兩類：一種能高度膨脹并吸收水分，能自由地在水中呈膠狀態(tài)。另一種則在潤濕后不能膨脹，但有很高的活性。膨脹性膨潤土具有很強的吸收性，能吸收重量是它5倍或體積是它15倍的水，吸水后體積增大而形成一種光滑有粘性的膠狀體。膨潤土是一種蒙脫石族層狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽粘土，帶有電荷，在層與層之間是水和陽離子，它們可以相互交替，層和層之間的距離可由水的多少來收縮和擴大，這就是它膨脹的原因。膨潤土的分子結(jié)構(gòu)具有很高的表面積，這使它具有很強的吸附能力。此外，膨潤土還具有很強的懸浮性、分散性、增稠性、潤滑性，溶劑和油來潤濕（如圖2（a）所示）。 　　在蒙脫土表面被成千上萬個季銨分子所覆蓋，在晶體的邊緣，有羥基團通過它形成氫鍵。有機膨潤土晶體能互相聯(lián)結(jié)，這是有機膨潤土能形成膠體的根源。晶體的聯(lián)結(jié)如圖2（b）所示，進而形成膠體結(jié)構(gòu)，如圖2（c）所示。 　　晶體具有的這些結(jié)構(gòu)和化學性能，最終導致了有機膨潤土在油墨中起了不同的作用。 二、有機膨潤土在油墨中的作用 　　有機膨潤土在油墨中一般作為增稠劑使用。在比較稀的體系中使用增稠劑，其目的是增加體系的粘稠度，使體系的固體粒子懸浮而降低其沉降性。有機膨潤土由于其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上的特點，使得它在油墨中起到改善油墨印刷適性的作用。這一作用體現(xiàn)在以下幾個方面：首先是印刷網(wǎng)點的控制。油墨中加入有機膨潤土能減小印刷網(wǎng)點的變形與擴大，這是由于有機 　　膨潤土在油墨中形成較強的膠體結(jié)構(gòu)所致。其次是對飛墨的抑制。有機膨潤土加入油墨中能很好地抑制印刷中飛墨現(xiàn)象的發(fā)生。再次，有機膨潤土還有保持油墨粘性穩(wěn)定的作用。 　　有機膨潤土對油墨各種流變性能的影響可以從以下的油墨流變性能的實驗曲線中體現(xiàn)出來。 三、有機膨潤土對高速膠印輪轉(zhuǎn)油墨流變性能影響的實驗研究 　　為考察有機膨潤土對油墨性能的影響，首先需要在油墨中加入不同比例的有機膨潤土，并充分研磨均勻。為此任意選用太原油墨廠生產(chǎn)的新聞輪轉(zhuǎn)黑墨，法制日報社專配的新聞輪轉(zhuǎn)黑墨，北京新華器材廠的4536膠印輪轉(zhuǎn)黑墨。再在這些原墨中加入不同比例的有機膨潤土進行研磨，配成分別含有0.5%、1%、2%、2.5%四個比例有機膨潤土的待測墨樣。然后分別測量它們的粘度、粘性、粘性增值以及飛墨量，通過與原墨各項性能的比較來進行考察，并用這些墨樣在IGT印刷適性儀上用網(wǎng)線輥打樣，以考察有機膨潤土對印刷網(wǎng)點的影響。 1.有機膨潤土對油墨粘度的影響 曲線圖3（a、b、c、d、e）是利用PX-III型自動平行板粘度計在22℃ 條件下測試出數(shù)據(jù)并經(jīng)數(shù)據(jù)處理所作的各墨樣的τ－D曲線圖以及D-lgt曲線圖。 這種膠體結(jié)構(gòu)阻礙了油墨顏料粒子的流動，從而使得油墨的粘度增加。 2.有機膨潤土對油墨飛墨量及粘性增值的影響 　　利用YQM-1型油墨粘性儀測得不同墨樣的飛墨量及粘性增值的對比直方圖如圖12、圖13。 　　從圖中可直觀地看出，有機膨潤土的加入能很好地抑制印刷中飛墨現(xiàn)象的發(fā)生，而且效果隨著有機膨潤土 　　圖11 加入量的增加而越來越明顯；并且隨著有機膨潤土的加入，膠印油墨粘性增值越來越小，即有機膨潤土起到了穩(wěn)定油墨粘性的作用。 　　有機膨潤土之所以能夠抑制飛墨的發(fā)生，也是由其獨特的結(jié)構(gòu)特點所致。如上所述，有機膨潤土在油墨中形成了膠體結(jié)構(gòu)，使得油墨的粘度增加。印刷時由于墨輥間的剪切作用，在墨輥的接觸點處，有機膨潤土形成的膠體結(jié)構(gòu)遭到破壞，油墨處于原始結(jié)構(gòu)的狀態(tài)，粘度較低，這樣保證了油墨的良好轉(zhuǎn)移；而當離開兩輥間的接觸點后，剪切力減小，膠體結(jié)構(gòu)很快恢復，使得油墨的粘度很快變高，而且絲頭比原墨短，油墨就不容易從印刷機上甩出，很好地抑制了飛墨現(xiàn)象的發(fā)生。 　　從圖3～圖10可以看出，各種油墨的粘度隨有機膨潤土加入量的增加而變得越來越大；油墨絲頭長度隨有機膨潤土加入量的增加而變短，而曲線D-lgt的截距，隨有機膨潤土加入量的增加而減小，說明有機膨潤土的加入使得油墨變得更稠。 　　油墨的粘度隨著有機膨潤土的加入而變大，是有機膨潤土的結(jié)構(gòu)特點所致，當它加入到油墨中以后，其晶體間能互相通過晶塊兩端的羥基形成氫鍵而連接起來，形成如圖11所示的 專題研討 　　大小，可以看出，加入膨潤土后，油墨的觸變性變大。 　　有機膨潤土之所以使得油墨的觸變性變大，也是由于前述的其獨特的結(jié)構(gòu)特點決定的。在低剪切力的作用下，有機膨潤土形成的膠體結(jié)構(gòu)使得油墨的粘度變大；而在高剪切力的作用下，這種膠體結(jié)構(gòu)遭到破壞，油墨粘度降低；一旦剪切力消失，膠體結(jié)構(gòu)又可恢復，使得油墨的粘度再次升高，如此油墨的觸變性就變大了。 　　使油墨的觸變性變大，這是有機膨潤土能夠減小飛墨量，減小印刷網(wǎng)點擴大的根本原因。 四、結(jié)論 通過上述的實驗研究和分析，得出如下結(jié)論： 1.有機膨潤土的加入使油墨的粘度明顯增加，對于比較稀的油墨，有機膨潤土可作為增稠劑適量加入，以調(diào)整油墨的粘度。 2.有機膨潤土能起到減小油墨粘性增值，穩(wěn)定粘性的作用。 3.有機膨潤土還能起到控制印刷網(wǎng)點，減小網(wǎng)點擴大的作用。 4.有機膨潤土還有很好的抑制飛墨的作用。 對于高速輪轉(zhuǎn)印刷而言，油墨中加入有機膨潤土能明顯減少印刷中的飛墨現(xiàn)象，從而減輕印刷車間的環(huán)境污染，有利于保護印刷工人的身體健康  來 源：印刷網(wǎng)