המנגנון של פיזור הציפוי הקולי

המנגנון של פיזור הציפוי הקולי אינו לוקח בחשבון את ההשפעות של מולקולות אוויר, מולקולות מים ומולקולות ממס הנספגות על ידי חלקיקי הציפוי. למעשה, שטח חלקיקי הציפוי במצב העגום מוקף במולקולות אוויר ומים, וחלקיקי הציפוי המפוזרים מוקפים בממיס. אוויר, מים וממסים בהחלט ישפיעו על תהליך הפיזור. במהלך תהליך ההרטבה, מולקולות האוויר המסופקות סביב חלקיקי הציפוי מוחלפות תחילה במולקולות ממס. קבוצת זיקת הציפוי במולקולת המפזרת משתלבת אז עם חלקיקי הפיגמנט כדי ליצור עיגון. עם זאת, מרבית שטח חלקיקי הציפוי עדיין נספג על ידי מולקולות ממס. לכן, סביר להניח שהמפזר והממס יוצרים תחרות ספיחה על פני הציפוי. מנקודת המבט של התרמודינמיקה, מכיוון שמולקולות המפזר מתוכננות במיוחד כדי לקבל יתרון תחרותי על הספיחה של משטח הציפוי, מערכת הפיזור נשמרת יציבה.

מנקודת מבט קינטית, השטח של חלקיקי הציפוי מוקף מולקולות ממס לפני שמולקולות הממס הנספגות על פני השטח של הציפוי מוחלפות על ידי קבוצות הציפוי הפרו של המפיץ. לאחר פרשת המקרומולקולה המתפזרת בממס, השרשרת המולקולרית שלה נספגת גם על ידי הממס, כלומר היא מומסת. לפיכך, יש לפרוק במקביל מולקולות הממס על פני חלקיקי הציפוי ומולקולות הממס סביב מולקולות המפזר ואז ניתן להשלים את השילוב של מולקולות המפזר וחלקיקי הציפוי. במהלך תהליך זה, כוחות ואן דר וואלס בין מולקולות הממס לבין חלקיקי הציפוי ומולקולות פיזור אינן זניחות ונראות כעמידות לפיזור. לפיכך, ניתן להעלות על הדעת כי מפזר הציפוי הקולי מסיר את הממס בתהליך זה, או מחלץ את הממס בשלב מאוחר יותר של פיזור, וזה יתרון בהכרח לפיזור. לאחר אי הכללת התחרות של הממס, אפילו אם שטח המגע מוגדל, גם אם לא ניתן ליצור קשירת מימן וקיטוב בין חלקיקי הציפוי למולקולות המפזרות, ניתן להשיג אפקט עיגון יציב על ידי הסתמכות על כוח van van der Waals .

הרעיון הראשון הוא להציב את פיזור החומר במצב מותך תחת חימום ולהשתתף ישירות בטחינה. זה נקשר ישירות על ידי מולקולות פיזור המחליפות את מולקולות האוויר הסופגות על פני חלקיקי הציפוי. היתרון ברעיון זה הוא שצריכת האנרגיה נמוכה והיעילות גבוהה. החיסרון הוא שהצמיגות של המפזר במצב המותך לא יכולה להיות גדולה מדי, מה שמצריך כי המפזר של פיזור הציפוי הקולי לא יהיה גבוה יותר במסה מולקולרית. רעיון אחר הוא שיש השתתפות ממס בשלב המוקדם, מכיוון שהממס יכול להקל על הרטבת חלקיקי הצבע, כלומר מולקולות האוויר על פני חלקיקי הצבע מוחלפות על ידי מולקולות ממס, ואז מחוממות או שליליות לחץ או מחומם כדי להוסיף לחץ שלילי, כך שהממס יתאדה. מקדם קשר הדוק של חלקיקי ציפוי ומולקולות פיזור. היתרון ברעיון זה שהוא מתאים לרוב המפזרים. החיסרון הוא שהממס הנדיף צורך אנרגיה רבה.