在很多分散體或膠體的生產(chǎn)過(guò)程中，比如印刷墨水或者噴墨打印墨水，對(duì)于墨水中粒度的控制有著越來(lái)越多的需求，不僅僅在實(shí)驗(yàn)室需要進(jìn)行粒度控制，目前很多的墨水生產(chǎn)企業(yè)都在實(shí)時(shí)控制生產(chǎn)過(guò)程中顆粒的大小及分布。這樣可以在生產(chǎn)過(guò)程中及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)達(dá)到很好的工藝控制，這對(duì)提高產(chǎn)品的質(zhì)量或優(yōu)化產(chǎn)品的合格率有著重要的作用。

對(duì)于噴墨打印墨水的一個(gè)常規(guī)檢測(cè)方法是粒度測(cè)試，因?yàn)轭伭系牧６葘?duì)于色彩的性能有著決定性的影響。但是，目前市場(chǎng)上的用于粒度表征的儀器并不適合生產(chǎn)過(guò)程中的在線檢測(cè)。原因主要是通常需要樣品稀釋，粒度以及濃度檢測(cè)范圍的限制，還有相對(duì)較長(zhǎng)的獲取檢測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)間。

圖1：用于動(dòng)態(tài)光散射DLS測(cè)試的IPAS模塊以及在線探頭

作為一個(gè)公共資金的研究項(xiàng)目ZIM項(xiàng)目的聯(lián)合人—Colloid Metrix GmbH（簡(jiǎn)稱德國(guó)CMX），開(kāi)發(fā)了一款新的在線粒度分析系統(tǒng)IPAS。通過(guò)IPAS和動(dòng)態(tài)光散射分析儀（即納米粒度儀）NANO-flex II配合使用，可以在生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)動(dòng)態(tài)光散射（DLS）分析方法實(shí)現(xiàn)在線粒度測(cè)量，測(cè)量范圍在0.3nm-10um。

這是一種新型的測(cè)量探頭，如圖1所示，配合納米粒度分析儀NANO-flex II的測(cè)量探頭可以直接集成到生產(chǎn)過(guò)程中（圖2），同時(shí)也可以配合其他儀器的測(cè)量探頭，比如可以確定顏色特征，濃度以及顆粒結(jié)晶程度的各種探頭。通過(guò)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝過(guò)程中墨水的粒度分布，固含量和顏色特征之間的相應(yīng)關(guān)系。通過(guò)大量的數(shù)據(jù)，可以獲取實(shí)際生產(chǎn)工藝條件和成品噴墨墨水間的關(guān)系，這些數(shù)據(jù)和結(jié)論可以用于提高預(yù)設(shè)生產(chǎn)工藝參數(shù)的效率。

圖2：Z新開(kāi)發(fā)的在線測(cè)試探頭

采用Z新的在線測(cè)試探頭所做的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)完成并在相關(guān)的文獻(xiàn)發(fā)表了。從圖3可以看到，這里測(cè)試了一個(gè)粒度為300nm樣品。第一部分顯示了采用常規(guī)的動(dòng)態(tài)光散射（DLS）探頭并且不攪拌樣品的結(jié)果。第二部分樣品在攪拌狀態(tài)下測(cè)試。第三部分，安裝了Z新的在線檢測(cè)探頭，樣品不攪拌，而在第四部分，樣品是在攪拌狀態(tài)的。

圖3：沒(méi)有在線測(cè)量探頭的測(cè)試（1和2），有在線測(cè)量探頭（3和4），不攪拌（1和3），攪拌狀態(tài)（2和4）。（來(lái)自于）

通過(guò)這些測(cè)試，可以很好地看到，德國(guó)CMX的納米粒度儀NANO-flex II結(jié)合了Z新的IPAS在線檢測(cè)探頭，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)光散射（DLS）也可以在運(yùn)動(dòng)的介質(zhì)中進(jìn)行測(cè)試。

(1)    Newsletter Nanonetz Bayern e.V., Ausgabe Oktober 2016

(2)    (2) DE KANTER, Martinus, et al. Enabling the measurement of particle sizes in stirred

colloidal suspensions by embedding dynamic light scattering into an automated

probe head. Measurement, 2016, 80. Jg., S. 92-98.