Pigmenty są szeroko stosowane w życiu codziennym, a kolorowanie w różnych gałęziach przemysłu nie może odbywać się bez pigmentów. Działanie pigmentów bezpośrednio wpływa na efekt koloryzacji. Jakie są więc wskaźniki wydajności pigmentów i jak powinniśmy je testować, aby zapewnić jakość pigmentów?
Główne wskaźniki wydajności pigmentów obejmują moc barwienia, odcień, siła barwienia, siła krycia lub przezroczystość, wodoodporność, odporność na mydło, odporność na alkalia/kwasy, trwałość kolorów, migracja, odporność na światło, odporność na warunki atmosferyczne, stabilność termiczna, płynność itp.
Jak wykryć wydajność barwienia pigmentu?
1. Ton
Od dawna podstawową metodą oceny barwy jest ocena wizualna dokonywana przez przeszkoloną, profesjonalną koloryzatorkę. Wraz z rozwojem technologii oceny koloru powoli będzie powstawał bardziej naukowy system oceny. W praktycznych zastosowaniach ludzie mają tendencję do używania standardowych pigmentów w celu uzyskania pożądanego koloru. Próbka testowa i próbka standardowa są w pewnym stopniu zabarwione w zależności od konkretnego układu dyspersyjnego. Następnie porównuje się różnice w kolorze próbki testowej i próbki standardowej. Typowe systemy kolorów obejmują system CIE*Lab i system wartości trójbodźcowych XYZ, które można na siebie konwertować.
2. Moc barwienia
Moc barwiącą dzieli się na moc barwiącą bezwzględną i moc barwiącą względną. Bezwzględna moc barwiąca odnosi się do absorbancji pigmentów, czyli maksymalnej długości fali absorpcji lub całkowitego współczynnika absorbancji w całym widmie widzialnym. Względna siła barwienia jest wartością względną uzyskaną poprzez porównanie współczynników absorbancji próbek testowych i próbek standardowych. Przy tej samej głębi koloru występuje proporcja pomiędzy pigmentem próbnym a pigmentem standardowym. Nie da się jednak za każdym razem określić dokładnych proporcji, ponieważ istnieją nieodłączne różnice w kolorach, których nie można rozstrzygnąć wyłącznie w kategoriach ilościowych. Różnice kolorystyczne wyraża system CIE*Lab. Pigmenty różnią się siłą barwienia w zależności od warunków stosowania, w tym metod wywoływania koloru, metod oznaczania i metod oceny.
3. Siła krycia lub przejrzystość
Siła krycia oznacza zdolność warstwy pigmentu do ukrywania różnic w podłożu. Definiuje się go jako obszar pokryty określoną ilością pigmentu lub minimalną grubość wymaganą do pokrycia warstwy podłoża. Aby skutecznie pokryć podłoże, powłoka musi być rozproszona. Współczynnik rozproszenia jest powiązany z grubością powłoki, absorpcją światła i kolorem podłoża.
Jak wykryć odporność i trwałość rozpuszczalników w zastosowaniach pigmentowych?
Z definicji pigmenty powinny być nierozpuszczalne w stosowanym medium, ale nie są całkowicie nierozpuszczalne. W zależności od medium lub technologii przetwarzania pigmenty mogą być mniej lub bardziej rozpuszczone. Jeśli rozpuszczalnik w nośniku osiągnie określoną ilość, niezwykle ważne jest zapobieganie rozpuszczaniu pigmentów w wyniku rekrystalizacji, krwawienia i tryskania. Czynniki wpływające na rozpuszczalność pigmentu w ośrodku obejmują zastosowany rozpuszczalnik, strukturę chemiczną i wielkość cząstek pigmentu oraz temperaturę przetwarzania.
Metoda badania odporności pigmentu na niektóre rozpuszczalniki: zwiń kawałek bibuły filtracyjnej z proszkiem pigmentowym, włóż go do probówki i dodaj rozpuszczalnik. Należy odważyć pigment i rozpuszczalnik. Pigment należy przechowywać w temperaturze pokojowej przez 24h. Stopień wybarwienia rozpuszczalnikowego wskazuje na odporność pigmentu na rozpuszczalniki. Metoda ta nie ma pełnego zastosowania praktycznego. Jednak pouczające jest określenie trendu. Jeśli pigment jest w oczywisty sposób rozpuszczony w rozpuszczalniku, wystąpią problemy związane ze zmianą koloru, reologią i trwałością w mediach zawierających ten rozpuszczalnik.
1. Odporność na wodę, mydło, zasady i kwasy
Ma dwa znaczenia: (1) stabilność chemiczna w tych mediach; (2) rozpuszczalność w tych mediach. Podczas produkcji i aplikacji pigmenty do farb drukarskich powinny być odporne na wodę i zasady, pigmenty do zewnętrznych powłok ściennych powinny być odporne na cement lub wapno, a te do powłok samochodowych powinny być odporne na zasady i detergenty. Istnieją standardowe metody badania tego wskaźnika. Wskaźnik ten jest oceniany na poziomach 1-5. Poziom 5 jest najwyższym poziomem. W zależności od zastosowań należy określić odpowiednią metodę badania bezpośredniego narażenia pigmentów na działanie kwasów, zasad i innych substancji.
2. Druk materiałów opakowaniowych
W zależności od materiałów opakowaniowych i pakowanych przedmiotów należy przeprowadzić specjalne testy w celu spełnienia wymagań dotyczących trwałości, w tym odporności na ser, olej, wosk, leki, środki dezynfekujące, gotowanie, zgrzewanie, powlekanie i drukowanie.
3. Trwałość tekstyliów
Odnosi się to głównie do zdolności barwionych włókien lub tekstyliów do zachowywania kolorów podczas przetwarzania lub stosowania. Na przykład pigmenty powinny być odporne na szycie, wodę, nadtlenek, wybielanie kwasem, pot, tarcie, prasowanie, czyszczenie chemiczne, rozpuszczalniki kwasowe/alkaliczne, wodorosiarczyn sodu, prasowanie na gorąco itp.
Jak wykryć odporność pigmentu na światło i warunki atmosferyczne?
1. Odporność na światło:
Odnoszą się do naturalnej zdolności pigmentów do zachowywania oryginalnych kolorów w świetle słonecznym. Pigmenty należy łączyć z systemem dyspersyjnym w trakcie badania, zamiast wystawiać na działanie promieni słonecznych. Większość pigmentów zmienia kolor pod wpływem światła. Do czynników światłoczułych układu barwiącego zalicza się budowę chemiczną i parametry fizyczne pigmentów, a także właściwości innych składników. Odporność na światło bada się za pomocą standardowego miernika, wykorzystując lampę ksenonową jako źródło światła. Jednakże podłoże, stężenie objętościowe, grubość warstwy i dodatki będą miały wpływ na wyniki testu.
2. Odporność na warunki atmosferyczne:
Światło nie jest jedynym czynnikiem prowadzącym do zmian pigmentacyjnych. Inne czynniki, takie jak woda, gaz, emisje przemysłowe i zmiany klimatyczne, są bardziej destrukcyjne niż światło. System powłokowy powinien być odporny na czynniki chemiczne i fizyczne panujące w klimacie. Odporność na warunki atmosferyczne należy sprawdzić w określonych warunkach, takich jak natężenie światła, temperatura, wilgotność, zawartość tlenu i skład powietrza. Warunki te zmieniają się każdego dnia i pory roku. Szerokość i długość geograficzna, wysokość i bliskość stref przemysłowych również wpływają na trwałość pogody.
Mobilność pigmentów
Dotyczy to wystąpienia przebarwień i szronu. Lukier barwny oznacza migrację rozpuszczonych pigmentów z podłoża aplikacji na powierzchnię, która po przetarciu pojawi się ponownie. Zaciekanie koloru odnosi się do koloru przenoszonego przez podobne materiały w wyniku kontaktu. Stopień migracji jest powiązany ze strukturą chemiczną, rozkładem cząstek i zawartością pigmentu. Po drugie, migracja dotyczy także całego składu barwionego materiału, takiego jak plastyfikatory, polimery, stabilizatory itp.
Stabilność termiczna pigmentów
Ma to znaczenie głównie podczas procesu barwienia w przemyśle tworzyw sztucznych i przemyśle przetwórstwa masy włóknistej. Temperatura podczas przetwarzania wynosi zazwyczaj około 260-320 stopni Celsjusza. Tylko kilka pigmentów może wytrzymać tę temperaturę, a odporność na temperaturę większości pigmentów wynosi tylko około 100 do 200 stopni Celsjusza. W systemie barwiącym przyczyny odbarwienia pod wpływem ciepła to: rozkład termiczny pigmentów, reakcje chemiczne pomiędzy pigmentami a medium, rozpuszczanie pigmentów w mediach oraz zmiany właściwości fizycznych pigmentów, takich jak krystalizacja i wielkość cząstek.
Płynność pigmentów
O lepkości systemu decydują ogólne składniki, w tym interakcje między każdym ze składników, dobór składników i warunki dyspersji, ze szczególnym uwzględnieniem warunków dyspersji pigmentów, takich jak otwieranie kruszywa, zwilżanie medium aplikacyjnego , stopień dyspersji i zależności powierzchniowe. Czynniki wpływające na pigmenty obejmują: stężenie, powierzchnię właściwą, kształt cząstek i strukturę powierzchni.
NASZE PIGMENTY
