Pigmenti sono ampiamente utilizzati nella vita quotidiana e la colorazione in vari settori non può essere eseguita senza pigmenti. Le prestazioni dei pigmenti influenzano direttamente l'effetto colorante. Quali sono quindi gli indicatori di prestazione dei pigmenti e come dovremmo testarli per garantire la qualità dei pigmenti?
I principali indicatori di prestazione dei pigmenti includono il potere colorante, tono, forza colorante, potere coprente o trasparenza, resistenza all'acqua, solidità al sapone, resistenza agli alcali/acidi, solidità del colore, migrazione, solidità alla luce, resistenza agli agenti atmosferici, stabilità termica, fluidità, ecc.
Come rilevare le prestazioni di colorazione dei pigmenti?
1. Tono
Per molto tempo, un metodo di base per la valutazione del colore è stata la valutazione visiva da parte di personale specializzato nella colorazione. Con lo sviluppo della tecnologia di valutazione del colore, si formerà lentamente un sistema di valutazione più scientifico. Nelle applicazioni pratiche, le persone tendono a utilizzare pigmenti standard per il colore desiderato. Il campione di prova e il campione standard sono colorati in una certa misura in base allo specifico sistema di dispersione. Quindi, vengono confrontate le differenze di colore del campione di prova e del campione standard. I sistemi di colore comuni includono il sistema CIE*Lab e il sistema di valori tristimolo XYZ, che possono essere convertiti l'uno nell'altro.
2. Potere colorante
Il potere colorante si divide in potere colorante assoluto e potere colorante relativo. Il potere colorante assoluto si riferisce all'assorbanza dei pigmenti, cioè alla lunghezza d'onda massima di assorbimento o al coefficiente di assorbanza complessivo nell'intero spettro visibile. Il potere colorante relativo è un valore relativo ottenuto confrontando i coefficienti di assorbanza dei campioni di prova e dei campioni standard. A parità di profondità di colore esiste una proporzione tra il pigmento campione e il pigmento standard. Tuttavia, è impossibile determinare ogni volta una proporzione esatta, perché ci sono differenze di colore intrinseche, che non possono essere risolte solo in termini di quantità. Le differenze di colore sono espresse dal sistema CIE*Lab. I pigmenti variano nel potere colorante in base alle condizioni di applicazione, inclusi metodi di sviluppo del colore, metodi di determinazione e metodi di valutazione.
3. Potere di copertura o trasparenza
Il potere coprente rappresenta la capacità di uno strato di pigmento di nascondere le differenze del substrato. È definita come l'area coperta da una certa quantità di pigmento, o lo spessore minimo richiesto per coprire uno strato di substrato. Per coprire efficacemente un supporto è necessario spargere il rivestimento. Il coefficiente di diffusione è correlato allo spessore del rivestimento, all'assorbimento della luce e al colore del substrato.
Come rilevare la resistenza e la solidità ai solventi nelle applicazioni dei pigmenti?
Per definizione, i pigmenti dovrebbero essere insolubili nel mezzo utilizzato, ma non sono assolutamente insolubili. A seconda del mezzo o della tecnologia di lavorazione, i pigmenti possono essere più o meno disciolti. Se il solvente nel supporto raggiunge una certa quantità, è fondamentale impedire la dissoluzione dei pigmenti mediante ricristallizzazione, sanguinamento e spruzzi. I fattori che influenzano la solubilità di un pigmento in un mezzo includono il solvente utilizzato, la struttura chimica, la dimensione delle particelle del pigmento e la temperatura di lavorazione.
Un metodo per testare la resistenza di un pigmento ad alcuni solventi: arrotolare un pezzo di carta da filtro con polvere di pigmento, metterlo in una provetta e aggiungere il solvente. Il pigmento e il solvente devono essere pesati. Conservare il pigmento a temperatura ambiente per 24 ore. Il grado di tintura con solvente indica la resistenza ai solventi del pigmento. Questo metodo non rappresenta completamente le applicazioni pratiche. Tuttavia, è istruttivo determinare la tendenza. Se il pigmento è ovviamente disciolto in un solvente, presenterà problemi di cambiamento di colore, reologia e solidità nei mezzi contenenti questo solvente.
1. Resistenza all'acqua, al sapone, agli alcali e agli acidi
Ha due significati: (1) stabilità chimica in questi mezzi; (2) solubilità in questi mezzi. Durante la produzione e l'applicazione, i pigmenti per la stampa a inchiostro dovrebbero essere resistenti all'acqua o agli alcali, quelli per i rivestimenti delle pareti esterne dovrebbero essere resistenti al cemento o alla calce e quelli per i rivestimenti automobilistici dovrebbero essere resistenti agli alcali e ai detergenti. Esistono metodi di prova standard per questo indicatore. Questo indicatore viene valutato ai livelli 1-5. Il livello 5 è il livello più alto. In base alle applicazioni, è necessario determinare il metodo di prova appropriato per l'esposizione diretta dei pigmenti ad acidi, alcali e altre sostanze.
2. Stampa dei materiali di imballaggio
A seconda dei materiali di imballaggio e degli articoli imballati, è necessario eseguire test speciali per soddisfare i requisiti di solidità, inclusa la resistenza a formaggio, olio, cera, farmaci, disinfettanti, cottura, termosaldatura, pellicola di rivestimento e stampa.
3. Solidità del tessuto
Si riferisce principalmente alla capacità delle fibre o dei tessuti tinti di trattenere i colori durante la lavorazione o l'applicazione. Ad esempio, i pigmenti devono essere resistenti alla cucitura, all'acqua, al perossido, allo sbiancamento acido, al sudore, allo sfregamento, alla stiratura, al lavaggio a secco, ai solventi acidi/alcalini, all'idrosolfito di sodio, alla pressatura a caldo, ecc.
Come rilevare la solidità alla luce e agli agenti atmosferici del pigmento?
1. Solidità alla luce:
Fare riferimento alla capacità intrinseca dei pigmenti di trattenere i colori originali alla luce del sole. I pigmenti dovrebbero essere combinati con il sistema di dispersione durante i test, invece che con l'esposizione alla luce solare. La maggior parte dei pigmenti cambia colore in presenza di luce. I fattori fotosensibili del sistema di colorazione comprendono le strutture chimiche e i parametri fisici dei pigmenti, nonché le proprietà di altri componenti. La solidità alla luce viene testata con un misuratore standard, utilizzando una lampada allo xeno come sorgente luminosa. Tuttavia, i substrati, la concentrazione in volume, lo spessore dello strato e gli additivi influenzeranno i risultati del test.
2. Solidità agli agenti atmosferici:
La luce non è l’unico fattore che porta ai cambiamenti dei pigmenti. Altri fattori, come l’acqua, il gas, le emissioni industriali e il cambiamento climatico, sono più distruttivi della luce. Il sistema di rivestimento dovrebbe essere resistente ai fattori chimici e fisici del clima. La resistenza agli agenti atmosferici dovrebbe essere testata in condizioni specifiche, come l'intensità della luce, la temperatura, l'umidità, il contenuto di ossigeno e la composizione dell'aria. Queste condizioni cambiano ogni giorno e stagione. Anche la latitudine, la longitudine, l'altezza e la vicinanza alle zone industriali influiscono sulla solidità meteorologica.
La mobilità dei pigmenti
Questo si riferisce al verificarsi di sbavature di colore e glassa. La glassatura del colore si riferisce alla migrazione dei pigmenti disciolti dal mezzo di applicazione alla superficie, che riappariranno dopo essere stati rimossi. Il sanguinamento del colore si riferisce al colore trasferito da materiali simili al contatto. Il grado di migrazione è correlato alla struttura chimica, alla distribuzione delle particelle e al contenuto del pigmento. In secondo luogo, la migrazione riguarda anche l’intera composizione del materiale colorato, come plastificanti, polimeri, stabilizzanti, ecc.
Stabilità termica dei pigmenti
È rilevante soprattutto durante il processo di colorazione nell'industria della plastica e nell'industria della lavorazione della pasta di fibre. La temperatura durante la lavorazione è generalmente intorno ai 260-320 gradi Celsius. Solo pochi pigmenti possono resistere a questa temperatura e la resistenza alla temperatura della maggior parte dei pigmenti è solo di circa 100-200 gradi Celsius. In un sistema di colorazione, le ragioni dello scolorimento dovuto al calore sono: decomposizione termica dei pigmenti, reazioni chimiche tra pigmenti e mezzi, dissoluzione dei pigmenti nei mezzi e cambiamenti nelle proprietà fisiche dei pigmenti come cristallizzazione e dimensione delle particelle.
Fluidità dei pigmenti
La viscosità del sistema è determinata dai componenti complessivi, comprese le interazioni tra ciascun componente, la selezione dei componenti e le condizioni di dispersione, con particolare attenzione alle condizioni di dispersione dei pigmenti, come l'apertura degli aggregati, la bagnatura del mezzo di applicazione , grado di dispersione e rapporti superficiali. I fattori che influenzano i pigmenti includono: concentrazione, area superficiale specifica, forma delle particelle e struttura superficiale.
I NOSTRI PIGMENTI
Polveri di pigmenti camaleonti
