Pigmente sind im täglichen Leben weit verbreitet und in verschiedenen Branchen ist das Färben ohne Pigmente nicht möglich. Die Leistung von Pigmenten hat direkten Einfluss auf die Farbwirkung. Was sind also die Leistungsindikatoren von Pigmenten und wie sollten wir sie testen, um die Qualität der Pigmente sicherzustellen?
Zu den wichtigsten Leistungsindikatoren von Pigmenten gehören die Farbkraft, Farbton, Tönungsstärke, Deckkraft oder Transparenz, Wasserbeständigkeit, Seifenechtheit, Alkali-/Säurebeständigkeit, Farbechtheit, Migration, Lichtechtheit, Wetterbeständigkeit, thermische Stabilität, Fließfähigkeit usw.
Wie erkennt man die Färbeleistung von Pigmenten?
1. Ton
Eine grundlegende Methode der Farbbeurteilung ist seit langem die visuelle Beurteilung durch geschultes, professionelles Färbepersonal. Mit der Entwicklung der Farbbewertungstechnologie wird sich langsam ein wissenschaftlicheres Bewertungssystem entwickeln. In der Praxis tendieren Menschen dazu, Standardpigmente für eine gewünschte Farbe zu verwenden. Die Testprobe und die Standardprobe sind entsprechend dem spezifischen Dispersionssystem teilweise gefärbt. Anschließend werden die Farbunterschiede zwischen Testprobe und Standardprobe verglichen. Zu den gängigen Farbsystemen gehören das CIE*Lab-System und das XYZ-Farbwertsystem, die ineinander konvertiert werden können.
2. Färbekraft
Die Färbekraft wird in die absolute Färbekraft und die relative Färbekraft unterteilt. Die absolute Färbekraft bezieht sich auf die Absorption von Pigmenten, also auf die maximale Absorptionswellenlänge oder den Gesamtabsorptionskoeffizienten innerhalb des gesamten sichtbaren Spektrums. Die relative Färbekraft ist ein relativer Wert, der durch Vergleich der Absorptionskoeffizienten von Testproben und Standardproben ermittelt wird. Bei gleicher Farbtiefe besteht ein Verhältnis zwischen Musterpigment und Standardpigment. Es ist jedoch nicht möglich, jedes Mal ein genaues Verhältnis zu bestimmen, da es inhärente Farbunterschiede gibt, die nicht nur mengenmäßig aufgelöst werden können. Farbunterschiede werden durch das CIE*Lab-System ausgedrückt. Die Farbkraft von Pigmenten variiert je nach Anwendungsbedingungen, einschließlich Farbentwicklungsmethoden, Bestimmungsmethoden und Bewertungsmethoden.
3. Deckkraft oder Transparenz
Die Deckkraft stellt die Fähigkeit einer Pigmentschicht dar, Substratunterschiede zu verbergen. Sie ist definiert als die Fläche, die von einer bestimmten Pigmentmenge bedeckt ist, oder als die Mindestdicke, die erforderlich ist, um eine Substratschicht zu bedecken. Um einen Untergrund effektiv zu bedecken, muss die Beschichtung aufgestreut werden. Der Streukoeffizient hängt von der Schichtdicke, der Lichtadsorption und der Substratfarbe ab.
Wie erkennt man Lösungsmittelbeständigkeit und Echtheit in Pigmentanwendungen?
Per Definition sollten Pigmente im verwendeten Medium unlöslich sein, sie sind jedoch nicht absolut unlöslich. Je nach Medium oder Verarbeitungstechnologie können Pigmente mehr oder weniger gelöst werden. Wenn das Lösungsmittel im Träger eine bestimmte Menge erreicht, ist es wichtig, die Auflösung der Pigmente durch Rekristallisation, Ausbluten und Herausspritzen zu verhindern. Zu den Faktoren, die die Löslichkeit eines Pigments in einem Medium beeinflussen, gehören das verwendete Lösungsmittel, die chemische Struktur und Partikelgröße des Pigments sowie die Verarbeitungstemperatur.
Eine Methode zum Testen der Beständigkeit eines Pigments gegenüber einigen Lösungsmitteln: Rollen Sie ein Stück Filterpapier mit Pigmentpulver, legen Sie es in ein Reagenzglas und geben Sie das Lösungsmittel hinzu. Das Pigment und das Lösungsmittel sollten abgewogen werden. Bewahren Sie das Pigment 24 Stunden lang bei Raumtemperatur auf. Der Grad der Lösungsmittelfärbung gibt die Lösungsmittelbeständigkeit des Pigments an. Diese Methode repräsentiert nicht vollständig praktische Anwendungen. Es ist jedoch aufschlussreich, den Trend zu bestimmen. Wenn das Pigment offensichtlich in einem Lösungsmittel gelöst ist, treten in Medien, die dieses Lösungsmittel enthalten, Probleme hinsichtlich Farbveränderung, Rheologie und Echtheit auf.
1. Beständigkeit gegen Wasser, Seife, Alkali und Säure
Es hat zwei Bedeutungen: (1) chemische Stabilität in diesen Medien; (2) Löslichkeit in diesen Medien. Bei der Herstellung und Anwendung sollten Pigmente für den Tintendruck wasser- oder alkalibeständig sein, Pigmente für Außenwandbeschichtungen sollten zement- oder kalkbeständig sein und Pigmente für Autolacke sollten alkali- und reinigungsmittelbeständig sein. Für diesen Indikator gibt es Standardtestmethoden. Dieser Indikator wird auf den Stufen 1-5 bewertet. Stufe 5 ist die höchste Stufe. Basierend auf den Anwendungen sollte die geeignete Prüfmethode für die direkte Einwirkung von Säuren, Laugen und anderen Substanzen auf Pigmente ermittelt werden.
2. Bedrucken von Verpackungsmaterialien
Abhängig vom Verpackungsmaterial und den verpackten Gegenständen sollten spezielle Tests durchgeführt werden, um die Echtheitsanforderungen zu erfüllen, einschließlich der Beständigkeit gegen Käse, Öl, Wachs, Medikamente, Desinfektionsmittel, Kochen, Heißsiegeln, Beschichtungsfilm und Druck.
3. Echtheit des Textils
Es bezieht sich hauptsächlich auf die Fähigkeit gefärbter Fasern oder Textilien, Farben bei der Verarbeitung oder Anwendung beizubehalten. Beispielsweise sollten Pigmente beständig gegen Nähen, Wasser, Peroxid, Säurebleiche, Schweiß, Reibung, Bügeln, chemische Reinigung, saure/alkalische Lösungsmittel, Natriumhydrosulfit, Heißpressen usw. sein.
Wie erkennt man die Lichtechtheit und Wetterechtheit von Pigmenten?
1. Lichtechtheit:
Beziehen Sie sich auf die inhärente Fähigkeit von Pigmenten, ihre ursprünglichen Farben im Sonnenlicht beizubehalten. Pigmente sollten während des Tests mit dem Dispersionssystem kombiniert werden, anstatt sie dem Sonnenlicht auszusetzen. Die meisten Pigmente verändern ihre Farbe bei Lichteinwirkung. Zu den lichtempfindlichen Faktoren des Farbsystems gehören die chemischen Strukturen und physikalischen Parameter von Pigmenten sowie die Eigenschaften anderer Komponenten. Die Lichtechtheit wird mit einem Standardmessgerät geprüft, wobei als Lichtquelle eine Xenonlampe verwendet wird. Allerdings beeinflussen Substrate, Volumenkonzentration, Schichtdicke und Zusatzstoffe die Testergebnisse.
2. Wetterechtheit:
Licht ist nicht der einzige Faktor, der zu Pigmentveränderungen führt. Andere Faktoren wie Wasser, Gas, Industrieemissionen und Klimawandel sind zerstörerischer als Licht. Das Beschichtungssystem sollte gegenüber chemischen und physikalischen Einflüssen des Klimas beständig sein. Die Wetterechtheit sollte unter bestimmten Bedingungen wie Lichtintensität, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Sauerstoffgehalt und Luftzusammensetzung getestet werden. Diese Bedingungen ändern sich täglich und zu jeder Jahreszeit. Auch der Breitengrad, der Längengrad, die Höhe und die Nähe zu Industriegebieten beeinflussen die Wetterbeständigkeit.
Die Mobilität von Pigmenten
Dies bezieht sich auf das Auftreten von Farbausblutungen und Frostbildung. Unter Farbmattierung versteht man die Migration gelöster Pigmente aus dem Anwendungsmedium auf die Oberfläche, die nach dem Abwischen wieder zum Vorschein kommen. Unter Farbausbluten versteht man die Farbe, die ähnliche Materialien bei Kontakt übertragen. Der Migrationsgrad hängt von der chemischen Struktur, der Partikelverteilung und dem Gehalt des Pigments ab. Zweitens betrifft die Migration auch die gesamte Zusammensetzung des farbigen Materials, wie Weichmacher, Polymere, Stabilisatoren usw.
Thermische Stabilität von Pigmenten
Es ist hauptsächlich während des Färbeprozesses in der Kunststoffindustrie und der Faserzellstoff verarbeitenden Industrie relevant. Die Temperatur während der Verarbeitung liegt im Allgemeinen bei etwa 260–320 Grad Celsius. Nur wenige Pigmente halten dieser Temperatur stand und die Temperaturbeständigkeit der meisten Pigmente liegt nur bei etwa 100 bis 200 Grad Celsius. In einem Färbesystem sind die Gründe für eine Hitzeverfärbung folgende: thermische Zersetzung von Pigmenten, chemische Reaktionen zwischen Pigmenten und Medien, Auflösung von Pigmenten in Medien und Veränderungen der physikalischen Eigenschaften von Pigmenten wie Kristallisation und Partikelgröße.
Fließfähigkeit von Pigmenten
Die Viskosität des Systems wird durch die Gesamtkomponenten bestimmt, einschließlich der Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Komponenten, der Auswahl der Komponenten und den Dispergierbedingungen, wobei der Schwerpunkt auf den Dispergierbedingungen von Pigmenten liegt, wie z. B. der Öffnung von Aggregaten und der Benetzung des Anwendungsmediums , Dispersionsgrad und Oberflächenbeziehungen. Zu den Einflussfaktoren von Pigmenten gehören: Konzentration, spezifische Oberfläche, Partikelform und Oberflächenstruktur.
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