Pigmento, dispersione in acqua

[DRUM]

Buongiorno,

ho la necessità di disperdere del pigmento "nero di carbone" in base acquosa.
Il procedimento che uso è fin troppo semplice, infatti non funziona:

1- Per umettare il pigmento utilizzo del glicerolo puro in rapporto 1:1 (in peso).
    Peso il glicerolo (10g) lo verso in un becher e a spolvero aggiungo il pigmento (10g). Lascio riposare il composto per alcuni minuti in modo da dar tempo alla polvere di                   umettarsi completamente. Successivamente amalgamo il tutto aiutandomi con un miscelatore manuale; dopo aver mescolato piuttosto a lungo ottengo un composto                     semiliquido e sufficientemente omogeneo.

2- Fatto questo diluisco il composto in acqua distillata in rapporto di 1:10 (in peso) e miscelo nuovamente.

3- Filtro con un filtro meccanico a 2000mesh (160µm).

Per le prime due o tre ore il tutto rimane omogeneo ma con il passare del tempo il pigmento comincia a galleggiare nell'acqua e questo vorrei evitarlo.

A quanto ho capito devo modificare la viscosità dell'acqua, credo di aver bisogno di un addensante, di un tensioattivo o di qualsiasi altro additivo che permetta al pigmento di rimanere disperso nell'acqua. Avete qualche consiglio? Mi piacerebbe mantenere il tutto il più naturale possibile quindi eviterei volentieri componenti nocivi o tossici.

Grazie.

[DRUM]

Salve a tutti, dopo parecchi giorni che la sospensione non si separa posso dire con sufficiente certezza di aver risolto. Scrivo come ho fatto nel caso in futuro qualcuno abbia bisogno di fare qualcosa di simile.

Per tenere in sospensione i pigmenti bisogna ridurli ad agglomerati ben più fini dei 160µm, indicativamente almeno intorno ai 10µm di "diametro" altrimenti sono troppo pesanti e la tendenza a depositare sarà elevata. Per ridurli a tali dimensioni mi sono aiutato con un mortaio pestando il pigmento bagnato in glicerolo per alcune ore.
Fatto ciò si aggiunge all'acqua un modificatore reologico. Di modificatori reologici ce ne sono svariate tipologie, sia sintetiche (resine acriliche) che naturali (gomma arabica, carbossicellulosa, destrine, etc.). Bisogna prestare particolare attenzione al fatto che non tutti questi prodotti sono adatti a mantenere in sospensione particelle solide immiscibili nonostante alcuni riescano ad addensare l'acqua fino a farla diventare un gel. Bisogna cercare un sospendente che abbia un buon "yield value", questo valore definisce la resistenza iniziale allo scorrimento e non va di pari passo con l'aumento di viscosità.

Si mescola all'acqua il modificatore reologico in funzione della viscosità che si vuole ottenere, io mi sono fermato allo 0,5% di gomma arabica. Dopo aver mescolato a lungo e dato il tempo alla polvere di gomma di idratarsi ho versato il pigmento e mescolato per parecchi minuti con l'aiuto di un miscelatore fino alla completa disgregazione di qualsiasi grumo.    
Fatto questo ho aggiunto nipagina sodica (0,2%) come conservante e versato il tutto in un cilindro graduato per verificare eventuali depositi; oggi a distanza di 15 giorni ho constatato che la sospensione si mantiene stabile e sul fondo del cilindro non sono ancora presenti sedimenti.

Credo di aver risolto o per lo meno di essere sulla buona strada.

Un grazie e un saluto a tutti,
Drum