關鍵詞：毛細管樣品池、高濃度顏料、粒徑

顏料是指能使物體染上顏色的物質。顏料有可溶性的和不可溶性的，有無機的和有機的區別。顏料的制造過程中會關注顏料顆粒的顏色、著色力、遮蓋力、耐光性、耐候性等等性能，而這些性能和顏料顆粒的粒徑息息相關。

這個應用中，我們使用動態光散射技術檢測了兩種高濃度顏料懸浮液的粒徑。由于樣品的濃度較高，透光性不好，我們使用了內徑為1mm的毛細管樣品池進行測試。

原理和設備

動態光散射技術DLS是利用激光照射在樣品溶液或者懸浮液上，通過光電檢測器檢測樣品顆粒布朗運動產生的散射光波動隨時間的變化。利用相關器的時間相關性統計學計算可以得到相關曲線，進而得到顆粒的布朗運動速度，即擴散系數D。通過斯托克斯-愛因斯坦方程，我們把顆粒的布朗運動速度和其粒徑DH聯系起來：

其中kB為玻爾茲曼常數，T為環境溫度，𝜂為溶劑粘度，DH為顆粒的流體力學直徑。

我們采用丹東百特公司的BeNano 90 納米粒度儀。儀器使用波長671nm，功率50mW激光器作為光源，設置在90度角的APD檢測器進行散射光信號采集。采用單模光纖進行信號傳導，以最大程度的提高信噪比。

樣品制備和測試條件

檢測了兩種顏料體系，一種為紅色另一種為黃色，均分散水中。

通過BeNano 90內置的溫度控制系統開機默認測試溫度控制為25℃±0.1℃。每一個樣品在放入樣品池后進行至少三次測試，以檢測結果的重復性和得到結果的標準偏差。

測試結果和討論

通過樣品的原始散射光信號，我們得到這些樣品的相關曲線：

圖1. 紅色樣品多次測試相關曲線

圖2. 黃色樣品多次測試相關曲線

圖1和圖2中可以看出，兩個樣品的多次重復性測試的相關曲線重復性良好。顏色并沒有影響測試的原始信號。

圖3. 紅色樣品的粒徑分布曲線

圖4. 黃色樣品的粒徑分布曲線

通過圖3和圖4可以看出，兩個樣品粒徑分布都呈現寬分布，具有可以明顯區分的兩個粒徑分布峰，較小的分布峰在幾十納米，而大顆粒分布峰在幾百納米至微米級別。

我們將樣品在不同條件下多次檢測的結果列于下表中：

通過粒徑結果，我們可以看出兩個樣品都為納米級別，2#樣品的粒徑更大一些但是分布相對較窄。