涂層的顯微結構涂層微孔規(guī)格分布分析圖像顯微鏡

  數(shù)學模型
  在施涂以后，最初涂料為膠體狀漿液，此時粒子之間的流體動
力學和膠體作用力決定涂料的行為。隨后，在脫水與干燥時，顏料
粒子彼此的表面接觸使體系轉化成多孔的網(wǎng)絡。涂料顯微結構的改
變是粒子／液體、粒子／粒子和粒子／邊界層之間相互作用的結果
，它使粒子在漿液中重新配置。在涂料中，除了液相的性能外，流
體動力學作用力和非流體動力學作用力(諸如靜電、位阻、機械和
范得華等作用力)之間的平衡影響粒子的運動。
  基于動態(tài)模擬技術的數(shù)學模型，可用以弄清控制粒狀漿液流動
和固化的顯微結構機理。模擬技術有可能預測遵循粒子微觀力學的
漿液的微觀遷移性能。數(shù)學模型的原理基于Stokes定律和晶粒動態(tài)
技術，并結合粒子與邊界層之間占統(tǒng)治地位的相互作用。這些相互
作用有：水力學的粒間與粒上拉曳作用力、表面張力作用力、靜電
排斥力、范德華吸引力、位阻作用力、布朗隨機作用力和粒子表面
之間的機械接觸作用力。模擬方法可使我們領會在固化時涂層中的
粒子實際活動狀態(tài)。
  涂料在原紙上施涂后，固化而成多孔結構，它決定涂布產(chǎn)品的
物理和基本性能。一般希望獲得一個基紙被全面覆蓋的光滑表面。
涂層微孔規(guī)格的分布決定其對擬用印刷工藝的適應性。平均微孔規(guī)
格也對涂布紙的視覺白度和吸收性能有作用‘2引。這部分是由施
涂過程決定，而主要由固化時最終的粒子定位和排列方向(即顯微
結構)所決定。最終涂層結構可受涂料或工藝參數(shù)改變的影響。

  計算手段的迅速進展已有可能通過粒子運動的動態(tài)模擬，詳細
地描繪出涂層的顯微結構(即粒子的立體配置)。可將這類模擬分析
看作是消除了儀器誤差并以數(shù)字形式直接獲得結果的“實驗”。因
為可改變工藝參數(shù)而沒有實際過程中的物理限制，可以很容易地實
施新假設和新理論的檢驗。
  模型化的方針已經(jīng)不是開發(fā)一個非常準確的造紙涂料的水力學
模型，而且要形成一個可獲取顯微結構形成的重要物理過程的相對
簡單的模型。用模型計算得出的結果可對確定涂布紙顯微性能的微
細結構有深入了解。對基本要素的加深了解，再結合試驗數(shù)據(jù)，可
用以推測固化期間的涂料行為。最后將導致造紙涂布過程設計與操
作的改進，以及有更高質量的涂布紙產(chǎn)品。

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