專利名稱：規(guī)定或識別粒狀材料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及為粒狀材料提供產(chǎn)品說明書的方法。本發(fā)明還涉及基于界面勢性能值標(biāo)明、推廣或表示粒狀材料的等級、類型和/或品牌的方法。本發(fā)明還涉及基于界面勢性能值規(guī)定粒狀材料的批量、批次或貨運(yùn)的方法。
背景技術(shù)：
化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品一般是下述兩種類型中的一種-分子式化學(xué)產(chǎn)品和性能化學(xué)產(chǎn)品。分子式化學(xué)產(chǎn)品用其組成定義。如果以不同的等級售賣，則用雜質(zhì)濃度區(qū)分等級。其例子包括氨、苯、四氯化碳、二乙醚和甲醛。包括聚合物、染料、顏料和香料的性能化學(xué)產(chǎn)品不因其組成而有價(jià)值，而是因其能夠作什么而有價(jià)值。重要類型的性能化學(xué)產(chǎn)品包括細(xì)粒產(chǎn)品如炭黑、二氧化硅、二氧化鈦、鉭、碳酸鈣，它們用在包括增強(qiáng)、流變學(xué)、染色和導(dǎo)電等領(lǐng)域中。
細(xì)粒用于提高復(fù)合材料的性能，如流變學(xué)、流動性、強(qiáng)度、顏色等。細(xì)粒產(chǎn)品達(dá)到所需性能程度的能力取決于顆粒特征。為了區(qū)分性能級別，通常定義類型或等級。這些定義包括標(biāo)明某些顆粒性能，為這些性能賦予典型或目標(biāo)值。在本發(fā)明之前，顆粒性能與形態(tài)學(xué)相關(guān)，如粒度、粒度分布、顆粒形狀或結(jié)構(gòu)等。
為了確保一致性，為細(xì)粒產(chǎn)品制定說明書。這些說明書一般包括一個(gè)或多個(gè)形態(tài)學(xué)量度，還可以包括一個(gè)或多個(gè)化學(xué)組分量度。形態(tài)學(xué)的常用量度是粒度、表面積、結(jié)構(gòu)、孔隙率、聚集體粒度和聚集體形狀?；瘜W(xué)物質(zhì)的常用量度包括本體和表面組成及提取物的分析值?？梢栽谏a(chǎn)過程中測量這些性能的變化性，保證工藝處于可控狀態(tài)(通常稱為質(zhì)量控制或QC)，或者在運(yùn)輸前的產(chǎn)品上測量這些性能的變化性(通常稱為質(zhì)量保證或QA)。
例如，炭黑在售賣時(shí)，一般至少有一個(gè)形態(tài)學(xué)說明，可以是表面積、粒度、結(jié)構(gòu)和孔隙率。還可以進(jìn)行性能測試，如結(jié)合橡膠或化合水分吸收(CMA)測試，這取決于炭黑的目的用途。但是，這些一般都不包括在產(chǎn)品規(guī)格說明表上。
盡管有這些質(zhì)量控制和質(zhì)量保證(QC/QA)方面的努力，用戶通常還抱怨收到的一批產(chǎn)品沒有預(yù)想的性能，盡管這些產(chǎn)品“在規(guī)格范圍內(nèi)”。例如，橡膠固化速率的變化、模制橡膠零件上白色霧點(diǎn)的外觀、粘結(jié)劑的低觸變性和塑性復(fù)合次數(shù)的變化都追溯到炭黑批量至批量的變化，即使每一批量都在規(guī)格范圍內(nèi)。這樣通常導(dǎo)致的結(jié)果是使生產(chǎn)商對工藝和產(chǎn)品進(jìn)行深入地和投入大量資金的研究，盡量做出調(diào)整，使產(chǎn)品能夠再次具有所希望的性能。
確定為什么產(chǎn)品不具有所希望的性能是無效的，通常既浪費(fèi)時(shí)間又浪費(fèi)金錢。它涉及到評價(jià)為什么發(fā)生問題，而不是首先規(guī)避問題。生產(chǎn)商會多次調(diào)整生產(chǎn)步驟，不是理解結(jié)果，而只是企圖改變產(chǎn)品，以某種方式看到產(chǎn)品的差異。有時(shí)候這實(shí)際上是猜測性的工作。
因此，特別是在粒狀材料工業(yè)中需要更好地規(guī)定粒狀材料的批量、批次和/或貨運(yùn)的方法及賦予或識別粒狀材料的類型、等級和/或品牌的方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明部分涉及為粒狀材料的批量、批次或貨運(yùn)創(chuàng)設(shè)產(chǎn)品說明書的方法，其中涉及為粒狀材料的批量、批次或貨運(yùn)規(guī)定界面勢性能值。界面勢性能值可以包括在用于粒狀材料的品牌或等級的產(chǎn)品規(guī)格說明表上。還可以規(guī)定至少一個(gè)形態(tài)學(xué)值和/或化學(xué)值，這也可以包括在產(chǎn)品規(guī)格說明表上。
本發(fā)明還涉及通過為粒狀材料的等級、品牌或類型賦予或提供至少一個(gè)界面勢性能值而識別或表示粒狀材料的等級、品牌或類型的方法。還可以賦予至少一個(gè)形態(tài)學(xué)值和/或化學(xué)值。
本發(fā)明還涉及顆粒生產(chǎn)商為用戶提供粒狀材料的方法，其包括為粒狀材料的等級、品牌或類型標(biāo)明至少一個(gè)界面勢性能值的步驟。還可以在粒狀材料上標(biāo)明至少一個(gè)形態(tài)學(xué)值和/或化學(xué)值。
本發(fā)明還涉及預(yù)訂粒狀材料的方法，其包括通過規(guī)定至少一個(gè)指定的界面勢性能值預(yù)訂粒狀材料的步驟。粒狀材料的界面勢性能值可以由用戶和/或生產(chǎn)商在預(yù)訂之前或預(yù)訂時(shí)提出要求。還可以為粒狀材料規(guī)定至少一個(gè)形態(tài)學(xué)值和/或化學(xué)值。
本發(fā)明還涉及改善粒狀材料的批量、批次或貨運(yùn)的識別的方法，其包括通過添加或規(guī)定至少一個(gè)界面勢性能值對已有的用于粒狀材料的批量、批次或貨運(yùn)的說明書進(jìn)行更新的步驟。還可以在已有的說明書上添加用于說明的至少一個(gè)形態(tài)學(xué)值和/或化學(xué)值。
本發(fā)明還涉及改善粒狀材料的等級、類型或品牌的識別的方法，其包括通過為粒狀材料的等級、類型或品牌指示或表示至少一個(gè)界面勢性能值而更新已有的粒狀材料的等級、類型或品牌的說明書的步驟。
應(yīng)當(dāng)理解的是，前面的概述和后面的詳述都只是示例性和解釋性的，其目的是為權(quán)利要求書定義的本發(fā)明的保護(hù)范圍提供進(jìn)一步的解釋。
圖1示出使用不同的探針液體時(shí)，對于同一等級的炭黑來說最大扭矩和體積的關(guān)系。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及為粒狀材料的批量、批次或貨運(yùn)創(chuàng)設(shè)產(chǎn)品說明書的方法。本發(fā)明還涉及識別或表示粒狀材料的等級、品牌或類型的方法。本發(fā)明還涉及用產(chǎn)品說明書與用戶做生意的方法。本發(fā)明的方法包括使用至少一個(gè)界面勢性能值，可以用界面勢性能值要求某一批量、批次或貨運(yùn)和/或提供某一批量、批次或貨運(yùn)的特定等級、品牌或類型的粒狀材料。本發(fā)明還涉及用于粒狀材料的批量、批次或貨運(yùn)的產(chǎn)品說明書，其包括至少一個(gè)界面勢性能值。為了實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，這里使用的術(shù)語“值”包括具體數(shù)目或值或多個(gè)數(shù)目或值或這些數(shù)目或值的范圍。
在定義的說明書范圍內(nèi)制造粒狀材料如填料和顏料，即使這樣，我們還發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品有時(shí)候在用戶使用時(shí)不能表現(xiàn)出一致的性能。截至目前工業(yè)上都不完全清楚即使產(chǎn)品在形態(tài)學(xué)說明書范圍內(nèi)也不能表現(xiàn)出一致性能的原因。現(xiàn)在本發(fā)明可以基于至少一個(gè)界面勢性能值規(guī)定粒狀材料的批量、批次或貨運(yùn)，使用戶更易于達(dá)到他們產(chǎn)品所需的性能?？梢杂眠@種方法為用戶提供在其終端產(chǎn)品中性能一致的產(chǎn)品。本發(fā)明還提供一種更好地識別或表示粒狀產(chǎn)品的類型、等級和/或品牌的方法。該系統(tǒng)使生產(chǎn)商和用戶能夠更好地描述粒狀產(chǎn)品的類型、等級和/或品牌，使工業(yè)人員能夠更精確地推廣粒狀產(chǎn)品的類型、等級和/或品牌。
粒狀材料可以以多種單元生產(chǎn)，包括批量、批次、樣品、貨運(yùn)等。一般來說，用戶和/或供貨商同意標(biāo)注產(chǎn)品的單位，可以包括在合同中，合同包括口頭協(xié)定、購貨訂單、發(fā)貨單、合同、棄權(quán)和約、或其組合。本發(fā)明的方法涉及為粒狀材料的批量、批次和/或貨運(yùn)規(guī)定至少一個(gè)界面勢性能值。批量、批次和/或貨運(yùn)可以是任意量，例如從很小的試驗(yàn)樣品到機(jī)動軌道車大的訂單或更大的量。本發(fā)明的方法還可以包括為粒狀材料的批量、批次、樣品和/或貨運(yùn)規(guī)定至少一個(gè)形態(tài)學(xué)值和/或至少一個(gè)化學(xué)值。每一個(gè)或一些這些值可以包括在產(chǎn)品規(guī)格說明表上。
本發(fā)明還涉及推廣、表示或以某種方式識別粒狀材料的品牌、等級或類型的方法。該方法包括為粒狀材料的品牌、等級或類型命名、附注、指定、列舉、表征或賦予至少一個(gè)界面勢性能值。還可以包括至少一個(gè)形態(tài)學(xué)和/或化學(xué)值。工業(yè)上有時(shí)候?qū)⑵浞Q為用于產(chǎn)品的“典型值”。這里所用的表示粒狀材料包括識別材料的任何方法。
粒狀材料用在各種配混系統(tǒng)中，例如包括在彈性體、聚合物、溶劑、樹脂或其混合物中的分散體。性能的重要方面包括增強(qiáng)性、流變學(xué)控制、滲透網(wǎng)絡(luò)的形成、分散度、顏色和導(dǎo)電性。這些復(fù)合系統(tǒng)的性能部分來自于所用粒狀材料的形態(tài)學(xué)。涉及粒狀材料的其他物理現(xiàn)象可以響應(yīng)于界面勢性能。一些現(xiàn)象也響應(yīng)于二者的結(jié)合。因?yàn)榻缑鎰莺托螒B(tài)學(xué)在粒狀材料中起著重要的作用，所以本發(fā)明的方法包括為粒狀材料指定至少一個(gè)與界面勢相關(guān)的性能。我們驚奇地發(fā)現(xiàn)，用這種方法可以更好地表征和更好地識別，特別是為用戶表征和識別。這種說明書還可以更好地進(jìn)行質(zhì)量保證(QA)和質(zhì)量控制(QC)。
粒狀材料的界面勢通過物理現(xiàn)象的量度來定義，該量度取決于在消除形態(tài)學(xué)的影響后粒狀材料與其他材料或與其自身的相互作用。當(dāng)兩個(gè)顆粒相互接觸時(shí)，界面勢是單位接觸面積上的內(nèi)聚。當(dāng)粒狀材料混入流體中時(shí)，界面勢是單位顆粒面積上的粘結(jié)。如果量度是單位質(zhì)量，則總的相互作用取決于單位質(zhì)量的表面積和單位面積上的界面勢。
只與界面勢相關(guān)的現(xiàn)象的例子包括液相之間顆粒的分割、吸附氣體的擴(kuò)張壓力和液滴接觸角。這些現(xiàn)象可以測量，至于其結(jié)果是來自形態(tài)學(xué)還是來自界面勢，這是毫無歧義的，因?yàn)樗鼈冎蝗Q于界面勢。
但是如上所述，許多有用的物理現(xiàn)象既響應(yīng)于形態(tài)學(xué)又響應(yīng)于界面勢。粒狀材料的形態(tài)學(xué)是其形狀、大小和結(jié)構(gòu)的描述。形態(tài)學(xué)可以包括粒度、表面積、顆?？紫堵?、聚集體大小、聚集體形狀、最大填充密度、粉末床孔隙率。形態(tài)學(xué)還可以包括粒度、孔隙大小、聚集體大小等這些值的分布性能如平均、標(biāo)準(zhǔn)偏差，寬度，歪斜度等。形態(tài)學(xué)值是測量這些性能中的一個(gè)或其組合的結(jié)果。單位質(zhì)量的表面積、單個(gè)顆粒的擴(kuò)散常數(shù)、一次顆粒的平均直徑和顯微結(jié)構(gòu)如孔的直徑、形狀和數(shù)量都是形態(tài)學(xué)值的例子。
既響應(yīng)于形態(tài)學(xué)又響應(yīng)于界面勢的現(xiàn)象的例子包括流變學(xué)的多個(gè)方面(如產(chǎn)率、粘度和剪切稀化)、流體在粉末柱中的芯吸速率和在攪拌的潤濕粉末中發(fā)生的最大扭矩和流體體積(即，吸收計(jì)或吸油試驗(yàn))。例如，流體在填充顆粒柱中的上升速率既取決于柱的孔大小分布又取決于流體和顆粒表面之間單元面積上潤濕性相互作用的強(qiáng)度。產(chǎn)生最大扭矩時(shí)的體積取決于粉末可以填充的最大密度和擠壓粉末時(shí)毛細(xì)力的強(qiáng)度。而毛細(xì)力又取決于孔的大小和單位面積上的界面勢。如果相互作用足夠大和/或孔足夠小，則粒狀材料可以擠壓到其最大密度或接近最大密度。因此，為了用一些液體在一些粒狀材料上進(jìn)行吸收測量，只用顆粒形態(tài)學(xué)測定特征體積。對于其他液體，用形態(tài)學(xué)和界面勢測定體積和扭矩。
當(dāng)形態(tài)學(xué)和界面勢導(dǎo)致的這些現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)，分析這些量度的方法，即，所用的計(jì)算法或算法會確定是形態(tài)學(xué)值還是界面勢性能值。從而可以使用既響應(yīng)于形態(tài)學(xué)又響應(yīng)于界面勢的試驗(yàn)，得到與二者有關(guān)的獨(dú)立信息。
例如，既響應(yīng)于形態(tài)學(xué)又響應(yīng)于界面勢的物理現(xiàn)象的子集是形態(tài)學(xué)的相關(guān)方面只是表面積且對面積的相關(guān)性是已知的那些現(xiàn)象。這種現(xiàn)象的典型例子是測定在該表面和氣相或液相之間痕量分子的分割性的吸附研究。對于這些物理現(xiàn)象，調(diào)節(jié)表面積和計(jì)算的界面勢的測量值。
既響應(yīng)于形態(tài)學(xué)又響應(yīng)于界面勢的物理現(xiàn)象的另一個(gè)子集是對形態(tài)學(xué)和界面勢的相關(guān)性可以通過數(shù)學(xué)分析分離的現(xiàn)象。例如，氣體吸附量作為壓力函數(shù)取決于表面積和界面勢?？梢杂眠@個(gè)函數(shù)和已知的氣體分子大小計(jì)算表面積或界面勢。用氮?dú)庥?jì)算表面積就是所謂的BET法。通常的計(jì)算可以得到表面積，這是形態(tài)學(xué)的一個(gè)方面，該方法是形態(tài)學(xué)法。不同的計(jì)算得到界面勢，所以這樣的方法是界面勢法。
可以通過算法將一些物理現(xiàn)象分為形態(tài)學(xué)效應(yīng)和界面勢。這為測量形態(tài)學(xué)或界面勢提供了基礎(chǔ)。解釋數(shù)據(jù)的算法確定量度的類型。
如果滿足下述條件中的一個(gè)條件，則可以用既響應(yīng)于形態(tài)學(xué)又響應(yīng)于界面勢的現(xiàn)象為粒狀材料賦予界面勢性能值。
A)如果用惰性探針測量物理現(xiàn)象的同時(shí)還能夠消除形態(tài)學(xué)的影響。惰性探針是可以忽略界面勢的探針。例如，在反相氣相色譜法(IGC)中，還要測量惰性探針的停留時(shí)間。
B)如果外部參數(shù)如壓力或溫度發(fā)生變化，對該參數(shù)的響應(yīng)可以獨(dú)立計(jì)算一個(gè)或多個(gè)形態(tài)學(xué)和界面勢值。例如，BET分析法記錄作為壓力函數(shù)的吸附量，由這些數(shù)據(jù)計(jì)算出兩個(gè)常數(shù)。一個(gè)常數(shù)量度表面積，一個(gè)常數(shù)量度界面勢。
C)如果用相同的粒狀材料在不同的流體中測試物理現(xiàn)象。將這些結(jié)果對比，確定顆粒的形態(tài)學(xué)相同時(shí)的差別。例如，可以將各種液體的芯吸速率與烴通過類似填充的粉末床的芯吸速率比較。
D)如果既響應(yīng)于形態(tài)學(xué)又響應(yīng)于界面勢的不同試驗(yàn)的數(shù)目大于相關(guān)形態(tài)學(xué)參數(shù)的數(shù)目減去獨(dú)立試驗(yàn)確定的數(shù)目，則有足夠數(shù)量的獨(dú)立試驗(yàn)以保證形態(tài)學(xué)參數(shù)的一致性，加上界面勢的至少一個(gè)方面。
在所有這些條件中，除D)外，共同的目的是識別取決于在消除形態(tài)學(xué)的影響后粒狀材料與其他材料或與其自身的相互作用的這部分物理現(xiàn)象。這一部分是界面勢。
因此，在本發(fā)明的方法中，規(guī)定或賦予至少一個(gè)界面勢性能值的步驟可以利用或包括任意一種上述技術(shù)。下面詳述其他技術(shù)。
如上所述，本發(fā)明的方法還可以包括規(guī)定至少一個(gè)形態(tài)學(xué)值的步驟。形態(tài)學(xué)值和界面勢性能值可以包括在產(chǎn)品規(guī)格說明表上。形態(tài)學(xué)值還可以包括在產(chǎn)品說明書上(目錄、小冊子、廣告、推銷、網(wǎng)址和其他報(bào)紙和電子介質(zhì))。形態(tài)學(xué)值可以是任意上述一種，可以用本領(lǐng)域已知的任意方法確定，如膠體技術(shù)、包括液體或蒸汽吸附、顯微術(shù)或其結(jié)合。用于吸附的一般液體或蒸汽探針包括氮?dú)?、碘、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)或石蠟油。有用的顯微術(shù)技術(shù)的例子包括但不限定為透射電子顯微術(shù)(TEM)、X射線衍射、暗場顯微術(shù)、氧化研究、衍射射束電子顯微術(shù)、相襯透射電子顯微成像術(shù)、高分辨率掃描電子顯微術(shù)(SEM)、掃描隧道電子顯微術(shù)(STEM)、掃描隧道顯微術(shù)(STM)、掃描力顯微術(shù)(SFM)、原子力顯微術(shù)(AFM)成像。膠體技術(shù)的例子包括但不限定為多色調(diào)(黑色或彩色)、著色能力(ASTM D 3265)和氮?dú)馕綌?shù)據(jù)(ASTM D 3037)、十六烷基三甲基溴化銨(ASTM D 3765)或碘(ASTM D 1510)?？紫堵实牧亢皖愋图傲畈牧媳砻娴幕瘜W(xué)性質(zhì)可以以不同的方法影響用上述任一方法得到的表面積。可以用在大探針如CTAB上吸附小探針如氮?dú)庵刑綔y到的表觀超額表面積估計(jì)孔隙率。可以用TEM、圓盤離心光沉積法、沉積場流動分級、毛細(xì)水力分級、動態(tài)光色散和微分遷移率估計(jì)聚集體大小?？梢杂糜臀剑貏e是DBP估計(jì)聚集體形狀，可以用密度-壓力曲線和TEM估計(jì)比容。
下面的表1中示出形態(tài)學(xué)性能的例子和用于測量它們的試驗(yàn)。這些形態(tài)學(xué)值可以單獨(dú)使用，或者與其他形態(tài)學(xué)值結(jié)合使用。
表1
本發(fā)明的方法還可以包括在本發(fā)明的各種實(shí)施方案中規(guī)定或賦予至少一個(gè)化學(xué)值的步驟?；瘜W(xué)值與界面勢性能值和/或形態(tài)學(xué)值還可以包括在產(chǎn)品規(guī)格說明表上。粒狀材料的化學(xué)性質(zhì)是材料的整體(或本體)組成、表面組成和/或可提取的材料?；瘜W(xué)部分在表面上的類型、數(shù)量和分布稱為表面化學(xué)性質(zhì)。例如，炭黑的表面可以包括碳-氧表面基團(tuán)、碳-氫表面基團(tuán)和/或其他取代碳基。
可以用本領(lǐng)域已知的任何技術(shù)確定粒狀材料的化學(xué)值。例如，可以通過解吸附(如脫吸附炭黑上的氧基團(tuán))、用酸和堿中和表面基團(tuán)、電勢、溫度和放射滴定、電動學(xué)測試、用特定的化學(xué)反應(yīng)直接分析、極譜法、紅外光譜法(IR)和X射線光電子光譜法(XPS)測量化學(xué)部分的量。通過化學(xué)反應(yīng)和通過除去可提取的材料可以改變表面化學(xué)性質(zhì)。化學(xué)值的例子包括但不限定為pH、官能團(tuán)的量和ζ電勢。
我們發(fā)現(xiàn)一般來說，測量化學(xué)組分和測量形態(tài)學(xué)都不足以有效說明粒狀材料，從而不能在終端產(chǎn)品中提供更大的一致性。粒狀材料表面可以含有大量不同類型的化學(xué)物質(zhì)，因此，為了有效說明粒狀材料，需要識別太多的物質(zhì)，確定它們在表面上的相對位置。另外，雖然存在有定性和定量分析的方法，對位置定位超出了目前的水平。
對于本發(fā)明的方法來說，可以使用任何粒狀材料。粒狀材料可以是任何形式如粉末、小球或絨毛材料。粒狀材料的例子包括但不限定為填料、補(bǔ)充劑、碳質(zhì)材料、炭黑、無機(jī)鹽、二氧化硅(如煅制二氧化硅、沉淀二氧化硅或膠體二氧化硅)、二氧化硅氣凝膠、煅制氧化物、硅酸鹽、包括Stber溶膠的二氧化硅溶膠、金屬氧化物、水合金屬氧化物、鐵氧化物、鋁氧化物、勃姆石、硅酸鋁、粘土、高嶺土、敘永石、蒙脫土、硅鎂土、沸石、陶瓷(如金屬碳化物、金屬氮化物或金屬硼化物)、碳酸鈣、石灰石、硫酸鋇、硅藻土、滑石棉、顏料(如酞菁顏料、普魯士蘭、氧化鉻和鉻綠)、硫化鋅、氧化鋅、二氧化鈦、氧化銻、鉛鋅、金屬(如鉭、鈮、鐵、鋁或硅)、經(jīng)過表面處理的上述任意物質(zhì)，如疏水性二氧化硅、表面改性的炭黑、聚合物處理的粉末和色淀顏料。也可以使用這些粒狀材料的組合物或混合物。碳質(zhì)材料的例子包括但不限定為炭黑、石墨、玻璃炭、活性炭、碳纖維、納米管、石墨等。其他例子包括含有碳相和含硅物質(zhì)相的聚集體或含有碳相和含金屬物質(zhì)相的聚集體。另外，涂層的粒狀材料如二氧化硅涂層的炭黑是粒狀材料的其他例子。另外，可以用任何方法如附帶的有機(jī)基團(tuán)、聚合物基團(tuán)等對碳質(zhì)材料或其他粒狀材料改性。其例子包括下述美國專利中描述的那些基團(tuán)5747562、5830930、5877238、5904762、5916934、5919841、5948835、6008272、6017980、6028137、6057387、6197274、6211279、6323273、6364944、6448309，此處引入這些專利作為參考。
如上所述，界面勢性能值可以是能夠與粒狀材料的界面勢關(guān)聯(lián)的任何性能。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，正如下面詳述的那樣，試驗(yàn)結(jié)果可以用來測定界面勢，或者許可用一種方法為粒狀材料自身或?yàn)榱畈牧系牡燃壔蚱放瀑x予值，試驗(yàn)結(jié)果受到粒狀材料界面勢性能的影響，在本發(fā)明中可以認(rèn)為試驗(yàn)結(jié)果是界面勢性能值?？梢杂冒ㄏ率黾夹g(shù)的本領(lǐng)域已知的各種技術(shù)測定這些值用多色調(diào)測定界面勢。粒狀材料如顏料在基質(zhì)中的光密度取決于其內(nèi)在性能和粒狀材料在整個(gè)基質(zhì)中的分散情況。如果分散差，則光密度低。如果分散好，則光密度高。粒狀材料的分散性既取決于其形態(tài)學(xué)又取決于其界面勢。因此，多色調(diào)取決于顏料的界面勢。對于在相同條件下分散在不同基質(zhì)中的相同粒狀材料來說，多色調(diào)的差值可以用作粒狀填料的界面勢的規(guī)格說明。
用氣體吸附技術(shù)測定界面勢。用氣體吸附測定表面積的上述一些方法如BET分析法將數(shù)據(jù)與兩個(gè)參數(shù)相擬合-一個(gè)用于表面積，一個(gè)用于固氣相互作用。用于固氣相互作用的參數(shù)是界面勢的量度。因此，從用來通過BET分析法報(bào)告表面積的相同數(shù)據(jù)可以得知關(guān)于界面勢的信息。因此，涉及測量除用于BET分析法的普通“惰性”氣體的氮?dú)夂碗礆馔馄渌麣怏w吸附量的方法都可以用于測定界面勢?？捎糜跍y量界面勢的替代性氣體的例子包括水、氨氣和各種有機(jī)蒸汽如甲苯、乙醇等。優(yōu)選的得到界面勢的氣體吸附技術(shù)和數(shù)據(jù)分析法是測量擴(kuò)張壓力，這將在下面詳述。
用從溶液吸附的方法測定界面勢。從溶液中的吸附是類似于氣體吸附的技術(shù)。很多溶質(zhì)是表面活性的，即，當(dāng)它們混入溶液中時(shí)，它們優(yōu)先聚積在粒狀材料的表面處。吸附量取決于表面積、形態(tài)學(xué)和界面勢。如果在相同的粒狀材料上測量兩種或多種不同表面活性的溶質(zhì)的吸附量，則可以收集足夠多的信息，使其對形態(tài)學(xué)和界面勢獨(dú)立反應(yīng)，從而可用作測定界面勢的方法。
用光色散或圓盤離心法測定界面勢。為了通過光色散得到聚集體尺寸，必須將粒狀材料高度稀釋在液體中。通常加入表面活性劑，以保證粒狀材料良好分離，在測量過程中不絮凝，能夠精確測量其大小。這種試驗(yàn)的偏差會給出關(guān)于界面勢的信息，特別是粒狀材料內(nèi)聚的信息。對于這種方法來說，測量的粒度是不加表面活性劑條件下時(shí)間的函數(shù)。分散液，即使是高度稀釋，也會隨數(shù)據(jù)的推移而絮凝。絮凝速率是粒狀材料內(nèi)聚的量度。因此，作為時(shí)間函數(shù)的粒度或粒度分布的量度是界面勢的量度，特別是內(nèi)聚力的量度。
用油吸附法測定界面勢。用于粒狀材料如炭黑結(jié)構(gòu)的普通類型的QA/QC試驗(yàn)是在攪拌的大量材料中慢慢加入液體。隨著液體體積與粒狀材料質(zhì)量比例的增加，混合需要的扭矩發(fā)生變化。一般來說，在最大扭矩時(shí)加入的液體與材料質(zhì)量的比例報(bào)告為用于結(jié)構(gòu)的QA/QC試驗(yàn)，可以出現(xiàn)在產(chǎn)品規(guī)格說明表上。
另一種QA/QC試驗(yàn)是在預(yù)定比例的最大扭矩時(shí)報(bào)告相同的比例。優(yōu)選的液體是鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)，報(bào)告值通常稱為DBP數(shù)。也使用石蠟油。這些體積與質(zhì)量的比例是粒狀材料的形態(tài)學(xué)的強(qiáng)函數(shù)。
但是，被液體潤濕的粒狀材料的流動性也取決于穿過顆粒-顆粒相互作用和顆粒-液體相互作用的相對強(qiáng)度的界面勢。當(dāng)在相同的粒狀材料上用第二種液體重復(fù)吸附試驗(yàn)時(shí)，扭矩與加入液體的體積之間的關(guān)系發(fā)生變化。例如，對于不同液體中相同的粒狀材料來說，最大扭矩可能不同，或者換句話說，達(dá)到最大扭矩時(shí)加入的液體體積不同。這些差別反映了粒狀材料的界面勢。因此，用不同液體進(jìn)行的油吸附試驗(yàn)相結(jié)合可用于規(guī)定粒狀材料的界面勢。
用芯吸速率測定界面勢。當(dāng)粒狀材料填充在柱中且填充床底部與液體接觸時(shí)，液體會通過填充床吸到上面。芯吸速率取決于粒狀材料的填充情況(這取決于形態(tài)學(xué))和粒狀材料與液體之間的相互作用強(qiáng)度(這取決于界面勢)。將相同粒狀材料的等量填充柱內(nèi)的兩種或多種液體的芯吸速率的比較關(guān)系可以用作粒狀材料的界面勢的量度。
用流變學(xué)試驗(yàn)測定界面勢。粒狀材料的液體中的絮凝程度取決于顆粒-顆粒相互作用和顆粒-液體相互作用之間的平衡性。換句話說，絮凝程度取決于粒狀材料的界面勢。這種平衡性的一個(gè)量度是剪切稀化度-粘度隨剪切率的增加而下降。絮凝程度的另一個(gè)量度是Bingham屈服點(diǎn)。絮凝程度的再一個(gè)量度是低應(yīng)力下的彈性模量。這些方法中的每一種都可以用來測定粒狀材料的界面勢。
用沉降體積測定界面勢。當(dāng)分散液絮凝時(shí)，顆粒由于粒度增加而沉降。如果顆粒-顆粒能量比顆粒-液體能力大，則絮凝物大，沉降高度高。因此，粒狀材料的絮凝分散液的沉降高度的量度可以用作界面勢的量度。
用相隔離法測定界面勢。當(dāng)將粒狀材料與兩種或多種不互溶的液體一起加入一個(gè)容器中時(shí)，材料優(yōu)先聚積在其中的一個(gè)相中或相界處。這種優(yōu)先隔離的起因是由于粒狀材料的界面勢，從而可以用作粒狀材料的說明書。
用反相氣相色譜法測定界面勢。反相氣相色譜法(IGC)用于測量氣體探針流經(jīng)粒狀材料填充床的停留時(shí)間。界面勢越強(qiáng)，停留時(shí)間越長。停留時(shí)間還取決于粒狀材料的形態(tài)學(xué)和填充情況。因此，在一般程序中，將有機(jī)蒸汽的停留時(shí)間與烴的停留時(shí)間比較。這種分析為粒狀材料的界面勢提供量度，從而可以用作規(guī)定粒狀材料的方法。
用擴(kuò)張壓力測定界面勢。氣體在粒狀材料上的擴(kuò)張壓力是界面勢的量度。用氣體吸附等溫線可以計(jì)算擴(kuò)張壓力(作為氣體分壓函數(shù)的摩爾數(shù))。當(dāng)將分壓以對數(shù)作圖時(shí)，擴(kuò)張壓力是吸附曲線的積分。如果數(shù)據(jù)報(bào)告為單位質(zhì)量的吸附摩爾數(shù)，擴(kuò)張壓力是單位質(zhì)量的能量?？梢詫⒂?jì)算出的擴(kuò)張壓力除以比表面積，得到以單位面積的能量為單位的界面勢?？梢允褂枚喾N氣體，例如包括四氫呋喃、水、乙醇、甲苯、甲乙酮、環(huán)己酮等。計(jì)算粒狀材料對每一種氣體的擴(kuò)張壓力，可以提供界面勢的量度。
可以使用測定粒狀材料界面勢的其他方法，這些方法是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的。其例子包括a)擠壓粒狀材料，得到平整表面，在該平整表面上測量探針液體的接觸角；b)測量氣體壓力，用液體填充或部分填充后從粒狀材料的填充床的孔隙中除去探針液體；c)測量浸沒漂浮在探針液體上的粒狀材料顆粒所必需的離心力；d)測量足以將漂浮在探針液體上的粒狀材料顆粒壓入朗格謬爾(Langmuir)槽中的二維壓力；e)測量染料探針的相對吸附量；f)測量粒狀材料浸沒在探針液體中時(shí)的熱量；g)測量粒狀材料吸附試樣被吸附物時(shí)放出的熱。這可以用溶解在載液中的被吸附物在流動量熱計(jì)中進(jìn)行，也可以在被吸附物是純液體或溶液的間歇量熱計(jì)中進(jìn)行；h)如Morrison，I.D.；Ross，S.Colloidal DispersionsSuspensions，Emulssions，and Foams；Hohn Wiley & SonsNew York；2002，pp505-515所述，測量同源系列的試驗(yàn)液體中的沉降體積，此處引入上述文獻(xiàn)作為參考；i)測定剛好夠浸沒粒狀材料漂浮顆粒的溶劑混合物的組成；j)用愛因斯坦(Einstein)方程式測量硬球體流動粘度的偏差或者在更高濃度下測量硬球體分散性能的其他偏差。
另外，界面勢性能值可以單獨(dú)使用，也可以與其他界面勢性能值結(jié)合使用，例如，規(guī)定粒狀材料本身，或者規(guī)定粒狀材料的批量、批次或貨運(yùn)。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，與界面勢性能值相關(guān)的產(chǎn)品說明書可以是用上述界面勢性能試驗(yàn)具體測定的值，也可以是為了在產(chǎn)品說明書中反映、表示或通知某一界面勢性能而創(chuàng)設(shè)的數(shù)值或符號或其他表示方式。賦予至少一個(gè)與界面勢相關(guān)的粒狀材料性能值，也可以由界面勢性能值的分量導(dǎo)出一個(gè)值，這都在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。因此，例如可以規(guī)定與界面勢相關(guān)的性能如芯吸速率。也可以測定和規(guī)定由該性能得到的值如粘結(jié)功、內(nèi)聚功或二者的差值。因?yàn)檫@些值在數(shù)學(xué)上可以分為與粒狀填料和其自身及探針流體基質(zhì)的相互作用強(qiáng)度相關(guān)的分量，所以可以用這些分離規(guī)定粒狀材料。這些分量中的每一個(gè)的結(jié)合也是可能的。因此，如上所述，“界面勢性能值”包括性能量度和任何這些性能的微分或分量。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案是包括至少一個(gè)界面勢性能值的產(chǎn)品說明書。產(chǎn)品說明書還可以包括至少一個(gè)形態(tài)學(xué)和/或化學(xué)值。產(chǎn)品說明書可以是網(wǎng)頁、產(chǎn)品目錄、銷售或購貨訂單、合同或棄權(quán)合同等的一部分。本發(fā)明提供用批量、樣品、批次和/或貨運(yùn)用產(chǎn)品說明書中的界面勢性能值進(jìn)行商業(yè)活動的方法。如上所述，這種新的商業(yè)活動方法為這個(gè)工業(yè)界提供益處。本發(fā)明還提供用至少一個(gè)界面勢性能值表示或識別粒狀材料的等級、類型和/或等級的方法，并用這種方法進(jìn)行商業(yè)活動。這也為工業(yè)界提供了很多益處。
下面通過實(shí)施例更清楚地說明本發(fā)明，這些實(shí)施例在本質(zhì)上只是示例性的。
實(shí)施例實(shí)施例1標(biāo)準(zhǔn)等級的炭黑可以從多家生產(chǎn)商處得到。用于這些標(biāo)準(zhǔn)等級的一種Q/C規(guī)格是DBP數(shù)。對于鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)來說，最大扭矩時(shí)的體積是炭黑形態(tài)學(xué)的QA/QC量度。
用具有記錄扭矩?cái)?shù)據(jù)用設(shè)備的裝置在Brabender攪拌器中在六個(gè)標(biāo)準(zhǔn)等級上測量DBP值。下面的表2中報(bào)告了這些數(shù)據(jù)。炭黑由其DBP數(shù)排序。
測定另一種液體最大扭矩時(shí)的體積是炭黑界面勢的QA/QC試驗(yàn)的一個(gè)例子，可用于規(guī)定粒狀材料。對于該例子來說，使用水、60/40的乙二醇/水混合物(60體積份乙二醇對40體積份水)、乙二醇和石蠟油。表2中也示出最大扭矩時(shí)的體積。這些結(jié)果顯示標(biāo)準(zhǔn)等級序列對用哪種液體作為探針液體的依賴性是不同的。例如，看一下使用水時(shí)的數(shù)據(jù)，隨著DBP數(shù)在增加，界面勢性能值可以增加或減小。當(dāng)這些炭黑用在結(jié)構(gòu)和界面勢都是重要因素的領(lǐng)域中時(shí)，產(chǎn)品性能可能因此而出人意料地變化。因此，為了規(guī)定這些粒狀材料，應(yīng)當(dāng)包括至少一個(gè)界面勢性能值，特別是在在產(chǎn)品規(guī)格說明表上。
表2
實(shí)施例2生產(chǎn)商通常在不同的生產(chǎn)工廠中生產(chǎn)相同的產(chǎn)品。不管在哪里生產(chǎn)，產(chǎn)品必須符合產(chǎn)品規(guī)格。
表3示出采自四個(gè)生產(chǎn)工廠生產(chǎn)的相同等級炭黑的數(shù)據(jù)。在該例子中，“最大DBP的％”是工廠E生產(chǎn)的表中最大的DBP值的％。用能夠記錄扭矩?cái)?shù)據(jù)的裝置在Brabender吸收計(jì)上測量作為最大扭矩時(shí)體積的DBP數(shù)。注意DBP數(shù)幾乎相同(在最大值的約96％范圍內(nèi))。DBP值是現(xiàn)今產(chǎn)品說明書的一部分，用這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)衡量，所有這些樣品都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是相同的(即，在規(guī)格范圍內(nèi))。
用三種其他液體也測量最大扭矩時(shí)的體積乙二醇(EG)、60/40的乙二醇/水混合物(60體積份乙二醇對40體積份水)和純水。這是界面勢性能試驗(yàn)的一個(gè)例子。
表3
如表3中的數(shù)據(jù)所示，用其他液體得到的體積對于不同工廠來說是不同的。這說明這四種樣品的界面勢是不同的，因此產(chǎn)品也是不同的。所以，如果包括至少一個(gè)這些界面勢性能值，則能夠更好地規(guī)定產(chǎn)品。
實(shí)施例3實(shí)施例2的炭黑具有低DBP值。用更高DBP規(guī)格的等級炭黑進(jìn)行類似試驗(yàn)。樣品來自三個(gè)生產(chǎn)工廠。用具有記錄扭矩?cái)?shù)據(jù)用設(shè)備的裝置在Brabender吸收計(jì)中同樣用DBP測量最大扭矩時(shí)的體積，結(jié)果表示為最大值(工廠F)的％。用乙二醇(EG)、60/40的乙二醇/水混合物(60體積份乙二醇對40體積份水)和純水也測量最大扭矩時(shí)的體積，得到的結(jié)果也示于表4。
表4
數(shù)據(jù)顯示當(dāng)測量界面勢性能值時(shí)，不同工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品等級是不同的。因此，包括至少一個(gè)界面勢性能值對規(guī)定這些粒狀材料是有用的。
實(shí)施例4現(xiàn)代的炭黑生產(chǎn)工廠可以在各種工藝條件下運(yùn)行，還能夠生產(chǎn)出QA/QC值(分析性能)如碘值(I2數(shù))、DBP數(shù)(DBPA)、氮?dú)獗砻娣e(N2SA)、t-面積(STSA)和色調(diào)幾乎相同的產(chǎn)品。在下面的表5中，上面的幾行顯示用標(biāo)準(zhǔn)QA/QC值衡量，列舉的炭黑都相同。但是，當(dāng)用Bartell法(描述在Morrison，I.D.；Ross，S.Colloidal DispersionsSuspensions，Emulssions，and Foams；Hohn Wiley & SonsNew York；2002，pp210-212中，此處引入作為參考)通過各種液體沿填充粉末床向上的芯吸速率測量界面勢時(shí)，可以看到很大的差別。芯吸速率的單位是g2/s。
表5
因此，雖然用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格衡量這些粒狀材料都相同，但是它們的界面勢不同，包括賦予至少一個(gè)界面勢性能值的本發(fā)明的方法能夠區(qū)分它們。
實(shí)施例5前面的實(shí)施例從每一個(gè)試驗(yàn)中使用一個(gè)界面勢參數(shù)。但是也可以使用多種參數(shù)的組合。
根據(jù)ASTM試驗(yàn)D-2414-01中描述的程序使用吸收計(jì)(可從C.W.Brabender Instruments，Inc.，50E.Wesley St.，South Hackensack，NJ 07606商購)。用恒速滴定管將鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)加入到位于混合室中的炭黑樣品中。扭矩傳感器探測到粘度從自由流動粉末升高到連續(xù)物質(zhì)的半塑性流動。當(dāng)扭矩以確保達(dá)到最大扭矩的方式通過最大特征值時(shí)關(guān)閉吸收計(jì)和滴定管。將單位質(zhì)量炭黑的DBP體積記錄為DBP吸收數(shù)。用在進(jìn)行試驗(yàn)前預(yù)壓炭黑的類似試驗(yàn)得到CDBP值(ASTM D-3493)。
數(shù)據(jù)示于表6，表6中還示出碘值和氮?dú)饧癝TSA表面積值。在表6中，這些形態(tài)學(xué)值報(bào)告為最大值的％。注意基于所示的所有值，特別是用于標(biāo)準(zhǔn)液體DBP的值，這些材料可以認(rèn)為是相同的。
表6
然后用石蠟油、乙二醇、水、乙二醇和水的60/40混合物進(jìn)行類似的吸收測試程序。結(jié)果示于圖1。從圖1可以看出，在乙二醇中測試的參數(shù)值對于每一種樣品都不同。石蠟油也是如此。當(dāng)使用60/40的乙二醇/水混合物(60體積份乙二醇對40體積份水)或僅使用純水時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)形態(tài)學(xué)相同的炭黑樣品有明顯分離。另外，樣品序列(圖1中所示的表示高低值的炭黑樣品)隨使用的溶劑而變化。因此，圖1示出當(dāng)用不同的液體測試時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)形態(tài)學(xué)試驗(yàn)認(rèn)為相同的炭黑樣品卻相互不同。因此，可以用這些規(guī)定炭黑。也可以組合使用這些值。包括形態(tài)學(xué)值可以提供更好的產(chǎn)品說明書。
考慮到此處公開的本發(fā)明的說明書和本發(fā)明的實(shí)踐，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說本發(fā)明的其他實(shí)施方案是顯而易見的。本發(fā)明的說明書和實(shí)施例只能認(rèn)為是示例性的，本發(fā)明真正的保護(hù)范圍和精神由下面的權(quán)利要求書及其等同物表示。
權(quán)利要求
1.一種為粒狀材料的批量、批次或貨運(yùn)創(chuàng)設(shè)產(chǎn)品說明書的方法，包括為粒狀材料的所述批量、批次或貨運(yùn)規(guī)定至少一個(gè)界面勢性能值。
2.一種與用戶進(jìn)行商業(yè)活動的方法，包括使用產(chǎn)品說明書，產(chǎn)品說明書包括界面勢性能值，以要求某一批量、批次或貨運(yùn)和/或提供某一批量、批次或貨運(yùn)的粒狀材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，界面勢性能值包括在用于粒狀材料的批量、批次或貨運(yùn)的產(chǎn)品規(guī)格說明表、購貨訂單、發(fā)貨單、合同、棄權(quán)和約、或其組合中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，所述的規(guī)定包括為粒狀材料的所述批量、批次或貨運(yùn)確定至少一個(gè)界面勢性能值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中，所述的確定包括測量或分析粒狀材料的所述批量、批次或貨運(yùn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，所述的規(guī)定包括用至少一個(gè)界面勢性能值表征粒狀材料的批量、批次或貨運(yùn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括為粒狀材料的所述批量、批次或貨運(yùn)規(guī)定至少一個(gè)形態(tài)學(xué)值的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中，形態(tài)學(xué)值包括在用于粒狀材料的批量、批次或貨運(yùn)的產(chǎn)品規(guī)格說明表上。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中，形態(tài)學(xué)值是表面積、粒度、結(jié)構(gòu)、孔隙率或其組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括為粒狀材料的所述批量、批次或貨運(yùn)規(guī)定至少一個(gè)化學(xué)值的步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中，化學(xué)值包括在用于粒狀材料的批量、批次或貨運(yùn)的產(chǎn)品規(guī)格說明表上。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中，化學(xué)值是pH、官能團(tuán)的量和ζ電勢。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，粒狀材料是碳質(zhì)材料。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，粒狀材料是炭黑。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，粒狀材料是金屬氧化物。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，粒狀材料是煅制二氧化硅。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，界面勢性能值是用吸收測量法測定的。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中，吸收測量法使用除DBP或石蠟油以外的液體。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中，吸收測量法使用水、乙二醇或其混合物。
20.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，界面勢性能值是用芯吸速率法測定的。
21.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，界面勢性能值是用屈服點(diǎn)法測定的。
22.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，界面勢性能值是用界面勢蒸汽吸附法測定的。
23.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，界面勢性能值是用IGC法測定的。
24.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中，形態(tài)學(xué)值是用液體吸附法、蒸氣吸附法、顯微法或其組合法測定的。
25.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中，形態(tài)學(xué)值是用使用碘、氮?dú)?、CTAB、DBP或石蠟油的吸附法測定的。
26.一種表示或識別粒狀材料的等級、品牌或類型的方法，包括為粒狀材料的所述等級、品牌或類型賦予至少一個(gè)界面勢性能值。
27.一種與用戶進(jìn)行商業(yè)活動的方法，包括用界面勢性能值要求和/或提供粒狀材料的某一等級、品牌或類型。
28.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其中，所述的賦予包括為粒狀材料的所述等級、品牌或類型確定至少一個(gè)界面勢性能值。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的方法，其中，所述的確定包括測量或分析粒狀材料的所述等級、品牌或類型。
30.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其中，所述的賦予包括用至少一個(gè)界面勢性能值表征粒狀材料的等級、品牌或類型。
31.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，還包括為粒狀材料的所述等級、品牌或類型賦予至少一個(gè)形態(tài)學(xué)值的步驟。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中，形態(tài)學(xué)值是表面積、粒度、結(jié)構(gòu)、孔隙率或其組合。
33.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，還包括為粒狀材料的所述等級、品牌或類型規(guī)定至少一個(gè)化學(xué)值的步驟。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的方法，其中，化學(xué)值是pH、官能團(tuán)的量和ζ電勢。
35.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其中，粒狀材料是碳質(zhì)材料。
36.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其中，粒狀材料是炭黑。
37根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其中，粒狀材料是金屬氧化物。
38.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其中，粒狀材料是煅制二氧化硅。
39.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其中，界面勢性能值是用吸收測量法測定的。
40.根據(jù)權(quán)利要求39的方法，其中，吸收測量法使用除DBP或石蠟油以外的液體。
41.根據(jù)權(quán)利要求39的方法，其中，吸收測量法使用水、乙二醇或其混合物。
42.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其中，界面勢性能值是用芯吸速率法測定的。
43.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其中，界面勢性能值是用屈服點(diǎn)法測定的。
44.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其中，界面勢性能值是用界面勢蒸汽吸附法測定的。
45.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其中，界面勢性能值是用IGC法測定的。
47.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中，形態(tài)學(xué)值是用液體吸附法、蒸氣吸附法、顯微法或其組合法測定的。
48.根據(jù)權(quán)利要求31的方法，其中，形態(tài)學(xué)值是用使用碘、氮?dú)?、CTAB、DBP或石蠟油的吸附法測定的。
49.一種顆粒生產(chǎn)商為用戶提供粒狀材料的方法，包括為粒狀材料的等級、品牌或類型標(biāo)明至少一個(gè)界面勢性能值的步驟。
50.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，其中，所述的標(biāo)明能夠幫助生產(chǎn)商提供粒狀材料的等級、品牌或類型，使用戶實(shí)現(xiàn)所需的性能。
51.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，其中，所述的標(biāo)明能夠幫助用戶得到粒狀材料的等級、品牌或類型，使用戶實(shí)現(xiàn)所需的性能。
52.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，還包括為粒狀材料的所述等級、品牌或類型標(biāo)明至少一個(gè)形態(tài)學(xué)值的步驟。
53.根據(jù)權(quán)利要求49的方法，還包括為粒狀材料的所述品牌或等級標(biāo)明至少一個(gè)化學(xué)值的步驟。
54.一種預(yù)訂粒狀材料的方法，包括預(yù)定具有至少一個(gè)賦予的界面勢性能值的粒狀材料的等級、品牌或類型的步驟。
55.根據(jù)權(quán)利要求54的方法，還包括為粒狀材料的等級、品牌或類型的批量、批次或貨運(yùn)規(guī)定至少一個(gè)界面勢性能值的步驟。
56.根據(jù)權(quán)利要求55的方法，還包括為粒狀材料的等級、品牌或類型的批量、批次或貨運(yùn)規(guī)定至少一個(gè)形態(tài)學(xué)值的步驟。
57.根據(jù)權(quán)利要求55的方法，還包括為粒狀材料的等級、品牌或類型的批量、批次或貨運(yùn)規(guī)定至少一個(gè)化學(xué)值的步驟。
58.一種改善粒狀材料的等級、類型或品牌的識別的方法，包括通過加入至少一個(gè)界面勢性能值而更新已有的粒狀材料的等級、類型或品牌的產(chǎn)品說明書的步驟。
59.根據(jù)權(quán)利要求58的方法，其中，所述的產(chǎn)品說明書在目錄、網(wǎng)址、小冊子、粒狀材料文獻(xiàn)、廣告、標(biāo)簽或其組合中。
60.一種用于粒狀材料的等級、品牌或類型的產(chǎn)品說明書，其包括至少一個(gè)界面勢性能值。
61.根據(jù)權(quán)利要求60的產(chǎn)品說明書，其中，所述的產(chǎn)品說明書是網(wǎng)頁的一部分。
62.根據(jù)權(quán)利要求60的產(chǎn)品說明書，其中，所述的產(chǎn)品說明書是產(chǎn)品目錄的一部分。
63.根據(jù)權(quán)利要求60的產(chǎn)品說明書，其中，所述的產(chǎn)品說明書是銷售或購貨訂單的一部分。
64.根據(jù)權(quán)利要求60的產(chǎn)品說明書，其中，所述的產(chǎn)品說明書是合同或棄權(quán)合同的一部分。
65.根據(jù)權(quán)利要求60的產(chǎn)品說明書，還包括在產(chǎn)品說明書中加入形態(tài)學(xué)值、化學(xué)值、或既加入形態(tài)學(xué)值又加入化學(xué)值。
66.一種區(qū)分粒狀材料的兩種或多種等級、品牌或類型的方法，包括為粒狀材料的所述等級、品牌或類型識別界面勢性能值。
67.一種識別粒狀材料的等級、類型或品牌的方法，包括為粒狀材料的等級、類型或品牌創(chuàng)設(shè)包括至少一個(gè)界面勢性能值的產(chǎn)品說明書的步驟。
68.根據(jù)權(quán)利要求67的方法，其中，所述的產(chǎn)品說明書出現(xiàn)在小冊子、產(chǎn)品目錄、網(wǎng)址、合同、廣告或其組合中。
全文摘要
本發(fā)明涉及規(guī)定粒狀材料的批量、批次或貨運(yùn)的方法，包括使用至少一個(gè)界面勢性能值來規(guī)定粒狀材料的批量、批次或貨運(yùn)。本發(fā)明還涉及表示粒狀材料的等級、類型和/或品牌的方法。也可包括至少一種形態(tài)學(xué)值和/或化學(xué)值。這些值可包括在產(chǎn)品說明書中。
文檔編號G01N15/02GK1798967SQ200480015119
公開日2006年7月5日 申請日期2004年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月1日
發(fā)明者史蒂文·R·雷茲尼克, 查爾斯·A·格雷, 伊恩·D·莫里森, 史蒂文·E·布朗 申請人:卡伯特公司