كيفية استخدام أصباغ Thermochromic بشكل صحيح؟

جدول المحتويات

تعتبر الأصباغ الحرارية من أحدث المنتجات ولكنها ضعيفة من الناحية الهيكلية مقارنة بالعديد من الأصباغ والأصباغ الأخرى. لتحقيق أقصى استفادة من هذا المنتج مع إبقائه بعيدًا عن الأذى، يجب مراعاة الاحتياطات التالية عند تطبيقه: أصباغ حرارية.

I. تأثير درجة حرارة الأصباغ الحرارية

عادةً ما تغير الأصباغ الحرارية الألوان ضمن نطاق معين من درجات الحرارة، بينما في بيئة خارج هذا النطاق قد لا تحقق الأصباغ الحرارية تغيرًا في اللون كما هو متوقع أو نتائج تغير لون غير مرضية. لذلك، من الضروري فهم وتأكيد نطاق درجة الحرارة المناسب الذي يناسب الأصباغ الحرارية المستخدمة. بالإضافة إلى ذلك، تؤثر درجة الحرارة المحيطة أيضًا على نتائج تغير اللون للأصباغ الحرارية، حيث قد تؤدي درجة الحرارة المحيطة المرتفعة أو المنخفضة بشكل مفرط إلى تغيير اللون بشكل غير مناسب. لذلك ينصح بشدة باستخدام الأصباغ الحرارية في درجة الحرارة المحيطة المناسبة.

ثانيا. جرعة الأصباغ الحرارية

نوصي باستخدام مسحوق حراري بنسبة 2% إلى 5% في المسبوكات الراتنجية أو البلاستيكية. عند استخدام المسحوق الحراري، إذا كانت المادة ملونة بالفعل، نوصي بإضافة ما لا يزيد عن 2.5%. لاحظ أيضًا أن الاستخدام غير السليم للحشوات البلاستيكية قد يؤدي إلى تغطية لون الأصباغ الحرارية. يستخدم المسحوق الحراري في أحبار الطباعة والطلاءات بنسبة 8٪ -12٪.

ثالثا. خلط واحتكاك الأصباغ الحرارية

تكون الكبسولات الدقيقة الصبغية الحرارية عرضة للتلف الميكانيكي عند مزجها بالمواد. ومن ثم يجب تقليل الاحتكاك عند تحضير هذه الصبغة قبل استخدامها. نوصي باستخدام خلاط بطيء السرعة، أو خلط يدوي، أو مطحنة ثلاثية الأسطوانات أو أي طريقة خلط "لطيفة" أخرى. إن استخدام المحرض عالي السرعة مثل طاحونة الكرات سوف يدمر بسرعة بنية الكبسولة الدقيقة للصبغة ذات القيمة الحرارية المتغيرة. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن نفكر في إضافة مشتتات أثناء الخلط لمنع البثق المتكرر وتقصير وقت الخلط.

رابعا. متطلبات وسائل الصباغ الحراري

نظرًا للجدار الرقيق للكبسولات الدقيقة الصبغية الحرارية، لا تستخدم المذيبات التي تحتوي على ثلاث ذرات كربون أو أقل، مثل الميثانول أو الإيثانول أو الأسيتون، لأن هذه الجزيئات الصغيرة يمكن أن تخترق جدار الكبسولة الدقيقة بسهولة وتدمر بنية الصبغة، مما يتسبب في تشوه اللون أو الصبغة بهتان اللون، مما يؤدي إلى تشوه اللون أو تغير لون الصبغة. نحن نستخدم مذيبات مكيفة لاختيار المذيبات التي تحتوي على جزيئات تحتوي على ست ذرات كربون أو أكثر.

إذا كان لا بد لنا من استخدام مذيبات ذات جسيمات صغيرة، فيجب علينا التحكم في الكمية المستخدمة. سوف يتبخر المذيب بسرعة بعد رشه وطباعته، ولن يترك أي ضرر للأصباغ.

دعونا نلقي نظرة على آثار المذيبات المختلفة على المساحيق الحرارية. تظهر البيانات الوقت اللازم لتشكيل تشوهات مرئية في أداء الصباغ (عند 20 درجة مئوية). تجدر الإشارة إلى أنه تم استخدام المذيبات النقية فقط لهذه التجربة، وعادة ما يتم خلط الوسائط مع المذيبات والمواد الرابطة والمستحلبات والمركبات الأخرى التي قد تتفاعل مع الأصباغ الحرارية، وبالتالي فإن هذا الجدول هو للإشارة فقط.

الميثانولDMFالإيثانولالأسيتونالإيثانول 40٪ايزوبروبيلإيثيل الأسيتاتجلايكول الإثيلين/ثنائي إيثيل الأثيرخلات البوتيلبوتانون
حتى ساعة 5حتى 48 يومًاحتى 48 يومًا1/3-2 أشهر2/3-3 أشهر30-180 أيام60-150 أيامأيام 90-30090-300 أيام90-180 أيام
الماء (الرقم الهيدروجيني 2-8)التولوينسيكلوهكسانونالبنزيل الكحولالغازولينزيوت معدنيةزيت التربنتينالملدنات DOPزيلينالهكسان الحلقي
اكثر من 3 سنواتأكثر من 1 سنةأكثر من 1 سنةأكثر من 1 سنةأكثر من 1 سنةأكثر من 1 سنةأكثر من 1 سنةأكثر من 1 سنةأكثر من 1 سنةأكثر من 1 سنة
تأثير المذيبات المختلفة على المساحيق الحرارية

قبل استخدام المسحوق الحراري، تأكد من عدم وجود جزيئات صغيرة من المذيبات في الحلقة. حتى كمية صغيرة يمكن أن تلحق الضرر بالصبغة. لذا يُقترح إجراء اختبارات قبل استخدام أي وسيلة جديدة.

خامسا مقاومة للأشعة فوق البنفسجية

تتميز الأصباغ الحرارية بمقاومة منخفضة للأشعة فوق البنفسجية. عندما نستخدم أصباغ حرارية للتلوين، يجب طلاء سطح المنتج بطبقة من طلاء الحماية من الأشعة فوق البنفسجية. بالنسبة للمنتجات الخارجية، فهو إلزامي. يمكن إضافة الأصباغ إلى الراتنجات المقوية بالأشعة فوق البنفسجية (مدة التصلب قصيرة)، لذلك لن يؤدي ضوء الأشعة فوق البنفسجية إلى إتلاف الأصباغ الموجودة في نطاق الضوء المرئي.

السادس. الأصباغ الحرارية المتوسطة ذات الأساس المائي

يمكن إضافة أصباغ حرارية إلى الدهانات والأحبار المائية. كما ذكر أعلاه، يجب ألا تحتوي الوسائط على مذيبات تحتوي جزيئاتها على أقل من 4 ذرات كربون. يجب أن يظل الرقم الهيدروجيني المتوسط ​​عند 2-8 (على النحو الأمثل 2.5-5). في الوسائط القلوية ذات قيمة الرقم الهيدروجيني أعلى من 8، سوف تتضرر الأصباغ الحرارية في النهاية. إضافة عدد قليل من المواد الخافضة للتوتر السطحي غير الأيونية ستساعد الأصباغ الحرارية على التشتت في الوسائط بسهولة أكبر.

سابعا. أصباغ حرارية للأحبار والدهانات

عندما تكون درجة الحرارة أعلى من مستوى معين، فإنها تصبح شفافة. يبلغ مؤشر انكسار كبسولات الصبغة الحرارية 1.5-1.54، وإذا أظهرت المواد الرابطة المستخدمة في الطلاء/الحبر اختلافًا كبيرًا في معامل الانكسار، فسنرى تأثير "الضباب" بدلاً من الطبقات الشفافة بعد الوصول إلى درجة حرارة تغير اللون. بشكل عام، تتناسب الأصباغ الحرارية بشكل جيد مع راتنجات الألكيد والأكريليك بينما لا تكون شريكة جيدة مع راتنجات البولي أميد ونترات السليلوز.

الاختلافات في معامل الانكسار لها أيضًا بعض التأثير على اختيار المذيبات. المذيبات مثل التولوين والزيلين والبنزين ميثانول (مؤشرات الانكسار هي 1.496 و1.493 و1.54 على التوالي) لها مؤشر انكسار مماثل للأصباغ الحرارية وتعمل بشكل جيد معها. ولكن إذا استخدمنا كحول الأيزوبيوتيل بمعامل انكسار مختلف تمامًا (1.377)، فسنلاحظ تركيزًا أقل للون من التركيز الفعلي. لكن هذا التأثير قابل للعكس، ويعود اللون إلى طبيعته بعد تبخر المذيب.

تعمل الكبسولات الصبغية الدقيقة مثل الزجاج الشفاف. الزجاج الرقيق العادي يكون شفافًا، لكن الزجاج الذي يصل سمكه إلى 100 ملم يكون لونه أخضر. إذا أردنا سطحًا شفافًا تمامًا، فيمكننا وضع طبقة من المواد الحرارية عليه. عندما تكون الأصباغ ملونة بالفعل، يكفي تغطية الأنماط على السطح.

ستؤدي الفوسفات والبروميدات والكلوريدات إلى إتلاف أصباغ الألوان ذات القيمة الحرارية ويجب ألا تكون موجودة في الحلقات.

ثامنا. التأثيرات المحتملة للأصباغ الحرارية

بعد الوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة، ستصبح الأصباغ الحرارية شفافة. ستشهد الأصباغ الأقل من درجة الحرارة هذه مزجًا للألوان قد يولد أربعة تأثيرات:

تصبح الأصباغ ذات الطبقة الرقيقة (مثل الدهانات أو الأحبار) شفافة بعد الوصول إلى درجة الحرارة المحددة. سيتم الكشف عن الأنماط الموجودة أسفل طبقة الصبغة.

عند استخدامه على أشياء أكثر سمكًا (مثل مصبوبات الراتنج)، سيتحول الصبغ إلى اللون الأبيض بعد الوصول إلى درجة الحرارة المحددة، ويخلق انكسار آلاف الكبسولات الدقيقة تأثيرًا مشابهًا للضباب الكثيف.

يمكن أيضًا تلوين الأصباغ بأصباغ أو أصباغ أخرى؛ من الضروري استخدامها بشكل صحيح لمنع عامل التلوين الثاني من حجب تأثير الأصباغ الحرارية. على سبيل المثال، إذا قمنا بصبغ الراتينج بصبغة خضراء شفافة وأضفنا أصباغًا حمراء حرارية والتي ستتغير اللون عند 30 درجة مئوية. وفقًا لقواعد مزج الألوان، فإن الراتينج، عندما تكون درجة الحرارة أقل من 26.5 درجة مئوية (حيث تبدأ الصبغة الحمراء في التلاشي)، سيظهر باللون الأصفر. ومع ارتفاع درجة الحرارة من 26.5 درجة مئوية إلى 30 درجة مئوية، سيتحول الراتينج من الأصفر إلى الأخضر، ويعود إلى لونه الأخضر الأصلي عند 30 درجة مئوية.

إن استخدام العديد من الأصباغ الحرارية المختلفة (ألوان مختلفة ودرجات حرارة متغيرة اللون) يجعل من الممكن توفير المنتجات بعدة ألوان مختلفة مع تغير درجة الحرارة.

تاسعا. تخزين الصبغات والمنتجات الحرارية

تعتبر الأصباغ الحرارية حساسة للأشعة فوق البنفسجية، لذا من المهم إبقائها بعيدة عن أشعة الشمس المباشرة وتخزينها في الظل. يجب طلاء المنتجات الحرارية النهائية بطلاء مقاوم للأشعة فوق البنفسجية، وهذا مهم بشكل خاص لأولئك الذين يتعرضون غالبًا لأشعة الشمس المباشرة.

يمكن للأصباغ الحرارية تغيير الألوان بما يتجاوز حدود المحاولة دون تغيير أدائها بشكل كبير. لذلك يجب تخزين الأصباغ والمنتجات التي تحتوي عليها في بيئة أقل بعدة درجات مئوية من درجة حرارة تغير اللون (على سبيل المثال، الأصباغ التي تغير اللون عند 30 درجة مئوية تبدأ في التلاشي عند 26.5 درجة مئوية، لذا فإن تخزينها عند درجة حرارة 24 درجة مئوية أو أقل يعد أمرًا ضروريًا). آمن). تجدر الإشارة إلى أن التجميد سيؤدي أيضًا إلى إتلاف الأصباغ الحرارية.

مواصلة القراءة

استخدامات الصبغة الحرارية

Pigmet للطلاء الحراري

كتب بواسطة --
جيف.تشن
جيف.تشن

تخرج جيف من جامعة هوبى للتكنولوجيا مع تخصص في علوم وهندسة المواد. لديه معرفة غنية بالمواد. بعد التخرج، عمل على تغيير لون مسحوق الأصباغ. يتمتع بخبرة غنية في مجال البحث والتطوير والتصنيع لأحبار الحبر، وهو كاتب ممتاز.

شارك هذا المقال

انتقل إلى الأعلى