Способ определения кроющей способности пигментированных материалов

 

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля качества материалов, в частности к колориметрии , и может быть использовано при производстве и применении различных пигментов и пигментированных материалов . Цель изобретения - сокращение числа :пробных ; накрасок при одновременном повышении точности определения кроющей способности пигментов. Для зтого измеряют на нескольких длинах волн козффидиенты отражения OT-I вержденной и/или жидкой пленки неокрашенного субстрата и окрашенной известным количеством пигмента одной пленки сусбстрата на двух различных подложках, козффидиенты отражения которых на данных длинах волн известны , и определяют оптические константы поглощения и рассеяния света субстрата и пигмента по уравнению, затем по данному уравнению подбирают такую толщину слоя субстрата или концентрацию пигмента в субстрате, при которых цветовое различие пигментированного материала на идеально черной подложке составляло бы одну условную единицу в цветовом пространстве МКО 1976г. 1 табл. (Л СО О5 00 О5 О5 СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1368663 А1 (51)4 G 01 J 3/46

Ц ,ч / е1

®Q%, П:1:> - .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4055015/28-25 (22) 31. 10.85 (46) 23.01 ° 88. Бюл. N 3 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт пленочных материалов и искусственной кожи, ЙошкарОлинский завод искусственных кож и Московский технологический институт легкой промышленности (72) В.В.Федотов, В.Н.Михеев, В.Г.Бочаров, А.Г.Махмуров, И.П.Шапкарин, Г.Х.Гатин, В.И.Мякин и Г.К.Царегородцева (53) 535.65(088.8) (56) Беленький Е.Ф., Рискин И.В.

Химия и технология пигментов. — Л.:

Химия, 1974, с.90-93.

Краски печатные. Метод определения цвета и интенсивности.. ГОСТ

6593-83. — М.: Госстандарт, 1983.

Крашение пластмасс: Перев. с нем.

Л.: Химия, 1980, с.40-43.

1,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРО1ОЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ПИГМЕНТИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к неразрушающим методам контроля качества материалов, в частности к колориметрии, и может быть использовано при производстве и применении различных пигментов и пигментированных материалов. Цель изобретения — сокращение числа .пробных; накрасок при одновременном повышении точности определения кроющей способности пигментов.

Для этого измеряют на нескольких длинах волн коэффициенты отражения от вержденной и/или жидкой пленки неокрашенного субстрата и окрашенной известным количеством пигмента одной пленки сусбстрата на двух различных подложках, коэффициенты отражения которых на данных длинах волн известны, и определяют оптические константы поглощения и рассеяния света субстрата и пигмента по уравнению, затем по данному уравнению подбирают такую толщину слоя субстрата или концентрацию пигмента в субстрате, при которых цветовое различие пигментированного материала на идеально черной подложке составляло бы одну условную единицу в цветовом пространстве MKO 1976г. 1 табл.

1368663

10 ()г 1-ш Га-beth(bSI2 а (m„k+1 ) — (ш, +k) +Ь (! -ш „k) с t h (b S l ) 1 2 1-ш Ca — beth Ъ$1 3 + > а(ш k+1)-(mz+k)+Ь(1-шzk) сth(Ь$1) I где R1 и R2 и-1 ()2 и+1 (7) (8) . (9) (10) (11) (12) (13) 1

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля качества материалов, в частности к колоримет. рии, и может быть использовано при производстве и применении различных

I пигментов и пигментированных материалов: краски, эмали, искусственные кожи, полимернопленочные материалы и т.д.

Цель изобретения - снижение трудоемкости путем сокращения числапробных накрасок при одновременном повьгшении точности определения кроющей способности пигментов. — коэффициенты отражения пигментированного материала на данной длине волны, на первой и второй подложках соответственно, — коэффициент Френеля; показатель преломления субстрата пигментированного материала; ш, = k + (1-k) R » ш = k + (1-k) RÄ<

R„„ R — коэффициенты отражения первой и второй подложек соответственно на данной длине волны; (а2 1) 1Iz ° а = К/S + 1;

К, S — оптические константы соответственно поглощения и рассеяния света пигментированного матеоиала на данной длине волны

1 — толщина покрытия пигментированного материала, затем по выражениям (1) и (2), установив R» = 1,0 на всех длинах волн, (идеально белая подложка) и R „ =0,0 на всех длинах волн (идеально черная подложка), подбирают толщину покрытия пигментированного материала 1, при котором его цветоразличие на таких подложках составляет 1 усл.ед.

Способ осуществляется следующим образом.

Измеряют на нескольких длинах волн коэффициенты отражения двух раз-личных подложек. Затем на этих же длинах волн — коэффициенты отражения на этих подложках одной жидкой или отвержденной накраски пигментированного материала с известным содержанием пигмента. Определяют оптические константы поглощения и рассеяния света пигментированного материала по следующим выражениям для каждой длины волны:

Пример 1. Имеются шесть пигментов различных цветов, полиурета25 новый (ПУ) раствор с коэффициентом преломления 1,5 и две различные подложки

Измеряют коэффициенты отражения

R u R подложек на 16 длинах волн л

30 в диапазоне 400-700 нм через 20 нм.

° Для каждого пигмента готовят пленку ПУ, окрашенную пигментом по рецептуре, мас.ч.:

ПУ раствор 100

Пигмент

0,1

Толщина высушенных пленок (температура 80 С в течение 3 ч) окрашенных растворов 1=0,25 мм. Пленки измеряют на тех же длинах волн на двух

40 подложках. для каждого пигмента на каждой длине волны из уравнения (1) и (2) находят оптические константы поглощения и рассеяния света пигментиро45 ванного материала:

К = (а-1).S-, (3)

S = — — arccth(A/Ь) (4)

bl (х 1)ff2 (5)

Y Xz — Y Xi

50 а — "- (6)

Ф,-Х,ф, аФ - Y

А = — — — —

Х1

Х, =(1-k) m„— R!,(1-m,k);

55 Х (1 k) m 2 (2 (ш +1 )+(1 k) ° 2 2 (m 2 ф, =К (m, k +1) + (1-k) m

1= 1,Ф

I =R2(m k +1)+(1-k) m„

m =k + (1 k)7R °

m,=k + (1-k) R„, 1368663 (14) (15> где R„„, 1-g)-k+k ) (а — bcthgbSlg)

К a(1+4-k +kЗ):(1+К )+Ь(1:К+К -k ) cth(bS1) (И) (21) (22) R „ — коэффициент отражения

5 первой и второй подло- жек соответственно; а уравнение (2) для идеально черной, К =0: и

1-И à-beth bsl 3 15 а(1+У ) -2k+b (1-k 2) сth (Ьsl) где R и R — расчетные коэффициенты пленки на идеально белой и идеально черной подложках соответственно.

Варьируя величину 1, находят по (16) и (17) такие R и К„1, чтобы цветовое различие между ними по формуле 25

L» 1976г. было бы 1 усл.ед.

По полученной 1 находят кроющую способность (расход) пигментированного материала (пигмента):

D (18) ЗО

1 Р где р — плотность пигментированного материала, кг/м ; с — концентрация пигмента, X.

Пример 2. То же, что пример

1, однако окрашенные пленки перед измерением не высушивают и их толщина 1 составляет 1 мм.

Пример 3. То же, что пример

1, однако дополнительно подготавли- 40 вают одну пленку высушенного неокрашенного ПУ раствора, толщиной 0,25мм.

Пленку измеряют на тех же длинах волн на двух подложках.

Для субстрата (ПУ) на каждой дли- 45 не волны из уравнений (1) и (2) находят оптические константы р и r поглощения и рассеяния света: (а — 1) r; (19)

r = — — arccth (A/b)

bl

Э (20) 50 где величины А, b, а определяются по формулам (5) — (15) и в этом случае R, и R < — ко эффициен ты о т раже ния пленки субстрата на первой и второй подложках соответственно.

Находят оптические константы поглощения и рассеяния света каждого пигмента на каждой длине волны:

R > — коэффициенты отражения пленки на первой и второй подложках соответственно.

Записывают уравнение (1) для идеально белой подложки, R„,=I:

К вЂ” Л (1-С) «в °

S — г (1-С) — -- — — — -- °

Затем по уравнениям (16) и (17), учитывая, что

К - С + р(1-С);,(23)

S = aC + r (1-С), (24) находят такую концентрацию пигмента

С, чтобы цветовое различие между

К и К составляло бы 1 усл.ед.

Пример 4. То же, что пример

3, однако пленку ПУ раствора толщиной 1= 1 мм не сушат.

Полученные значения D для шести пигментов приведены в таблице.

Как видно иэ таблицы, полученные значения кроющей способности пигментов не зависят от состояния субстрата.

Формула изобретения

Способ определения кроющей способности пигментированных материалов, включающий изготовление пробных накрасок пигментированного материала, измерение их коэффициентов отражения на различных длинах волн на двух разных подложках и определение расхода пигментированного материала, соответствующего цветоразличию покрытия из этого пигментированного материала на данных подложках в

1 усл.ед. в цветовом пространстве

1976г °, отличающий— с я тем, что, с целью снижения трудоемкости путем сокращения числа чробных накрасок при одновременном повышении точности определения кроющей способности пигментированного материала, измеряют на различных длинах волн коэффициенты отражения подложек, затем на этих же длинах волн— коэффициенты отражения на этих подложках одной накраски пигментирован1368663

1-ш Га-bcthgbS1)3 а (m„k+1) (m +k) +b (I òï k) c th (b S7) коэффициенты отражения

Ь = (а — 1) пигментированного мате- а = К/S+1-, риала на данной длине К» S — оптические константы волны, на первой и вто- соответственно поглощерой подложках соответ15 ния и рассеяния све а т ственно; пигментированного макоэффициент Френеля териала на данной дли» не волны;

1 — толщина покрытия пигментированного материала, затем по выражениям (1) и (2), установив R „„ = 1,0 на всех длинах волн и

R 0,0 на всех длинах волн, подби2 рают толщину покрытия пигментированного материала 1» при которой его цветоразличие на таких подложках составляет 1 усл.ед. где R u R

1 2 и-1

1с (— -) п+! показатель преломления субстрата пигментиро-::. ванного материала; (! 1,)2 ) е (! k)»12» коэффициенты отражения первой и второй подложек соответственно на данной длине волны» ш, =k+

mz-k+

М» п1

Кроющая способность, м /кг, по способу

Пигменты звест- предлагаемому по примеру

Г Ч Т

Двуокись титана, рутил

39,5 39,5 38,26 38,25

Минеральный яркокрасный 5LGG

52,84 52,86

53,8 53,8

Палиоген красный

39 1 0

68,5 68,5 67,95 67,94

Палиоген красный

4470

44,1 44,1

42,15 42,17

Хелиоген синий

7080

120

115,3 115,3 111,73 111,75

Хелиоген зеленый

8720

77,48 77,47

78,0 78,0

Тираж 499 Подписное

ВНИИПИ Заказ 279/40

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ного материала с известным содержа- та пигментированного материала по нием пигмента, определяют оптические выражениям (1) и (2) для каждой дли,константы поглощения и рассеяния све- ны волны

1-ш fа-bcthgbS1)3

a(m„k+1)-(m,+k)+b(l-m,k)cth(bS!.)