Способ определения кроющей способности пигментированных материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 368663 19) (11(51)4 С 013/4 1 ф у К",1 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ М О) 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт пленочных материалов и искусственной кожи, ЙошкарОлинский завод искусственных кожи Московский технологический институт легкой промышленности(56) Беленький Е.Ф., Рискин И.В.Химия и технология пигментов. - Л.:Химия, 1974, с.90-93.Краски печатные. Метод определения цвета и интенсивности ГОСТ6593-83. - М.: Госстандарт, 1983.Крашение пластмасс: Перев, с нем.Л.: Химия, 1980, с.40-43,1(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРОЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ПИГМЕНТИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к неразрушающим методам контроля качества материалов, в частности к колориметрии, и может быть использовано припроизводстве и применении различныхпигментов и пигментированных материалов. Цель изобретения - сокращениечисла .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 однойпленки сусбстрата на двух различныхподложках, коэффициенты отражениякоторых на данных длинах волн известны, и определяют оптические константы поглощения и рассеяния светасубстрата и пигмента по уравнению,затем по данному уравнению подбираюттакую толщину слоя субстрата или концентрацию пигмента в субстрате, прикоторых цветовое различие пигменти-рованного материала на идеально черной подложке составляло бы одну условную единицу в цветовом пространстве МКО 1976 г. 1 табл.368663 1Изобретение относится к неразрушающим методам контроля качества материалов, в частности к колоримет рии, и может быть использовано при производстве и применении различных1 пигментов и пигментированных материалов: краски, эмали, искусственные кожи, полимернопленочные материалы и т.д.Цель изобретения - снижение трудоемкости путем сокращения числапробных накрасок при одновременном повью шенин точности определения кроющей способности пигментов. 10 г 1-ш,Са-ЬсСЪ(ЪЯ 13а (ш 1 с+1) - (ш, +1 с) +Ь ( -ш 1 с) с й Ь (Ь Я 1)г 1-ш а - ЬсСЪ ЪЯ 1 3 + 1,а (ш 21 с+1) - (ш 2+1 с) +Ь (1-ш 21 с) сйЬ (ЬЯ 1)П р им е р 1. Имеются шесть пигментов различных цветов, полиурета 25 новый (ПУ) раствор с коэффициентомпреломления 1,5 и две различные подложкиИзмеряют коэффициенты отраженияК и К подложек на 16 длинах волноЗ 0 в диапазоне 400-700 нм через 20 нм.Для каждого пигмента готовят пленку ПУ, окрашенную пигментом по рецептуре, мас.ч,:ПУ раствор 100Пигмент35Толщина высушенных пленок (температура 80 С в течение 3 ч) окрашенных растворов 1=0,25 мм. Пленки измеряют на тех же длинах волн на двух40 подложках.для каждого пигмента на каждойдлине волны из уравнения (1) и (2)находят оптические константы поглощения и рассеяния света пигментиро 45 ванного материала:К= (а 1) Я; (3)1Я = -- агсссЬ(А/Ь) (4)Ы ф2 12 (5)УХ 2 - УХ,50 а = ----- (6)ф,-Х,ф,фаФ -ЪА = ----ХХ, =(1-К)ш- К, (1-ш,К);55 Х 2 (1 1) ш 2 К 2 (1 ш 21)У =К (ш +Ы)+(1-1)2У 2=К 2(ш 2 + 1 с)+(1-1 с)2;ф,=К(ш, +1)+(1-1,)г.,;Ф 2=К 2(ш,1 с +1)+(1-1 с) ш где Ки К и(13)- коэффициенты отражения пигментированного материала на данной длине волны, на первой и второй подложках соответственно, - коэффициент Френеля; показатель преломлениясубстрата пигментированного материала; ш, = 1 с + (1-1) Кп 1ш = 1 с + (1 1 с) КвК ,К - коэффициенты отраженияпервой и второй подложек соответственно наданной длине волны;Ь (аг 1)г)г.а = К/Я + 1;К, Я - оптические константы соответственно поглощенияи рассеяния света пигментированного матеоиала на данной длиневолны1 - толщина покрытия пигментированного материала,затем по выражениям (1) и (2), установив К,= 1,0 на всех длинах волн,(идеально белая подложка) и К=0,0на всех длинах волн (идеально чернаяподложка), 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 раэ 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:(22) К , - коэффициент отраженияГ)первой и второй подло-жек соответственно; а уравнение (2) для идеально черной,К =0:и1-И а-ЪсЬ Ьз 1 3 15а(1+юг )-21 с+Ь (1-1 сг) сЬ(Ьз 1) где Ки К - расчетные коэффициентыпленки на идеально белой и идеально чернойподложках соответственно.Варьируя величину 1, находят по (16) и (17) такие К и К , чтобы цветовое различие между ними по формуле 25 1, 1976 г. было бы 1 усл.ед,По полученной 1 находят кроющую способность (расход) пигментированного материала (пигмента):100) - -.м (18)1где р - плотность пигментированногоматериала, кгум ;с - концентрация пигмента, 7.П р и м е р 2. То же, что пример35 1, однако окрашенные пленки перед измерением не высушивают и их толщина 1 составляет 1 мм.П р и м е р 3. То же, что пример 1, однако дополнительно подготавли О вают одну пленку высушенного неокрашенного ПУ раствора, толщиной 0,25 мм. Пленку измеряют на тех же длинах волн на двух подложках.Для субстрата (ПУ) на каждой дли не волны из уравнений (1) и (2) находят оптические константы р и г поглощения и рассеяния света:(20) 50 где величины А, Ь, а определяются по формулам (5) - (15) и в этом случае К, и К г - коэффициенты отражения пленки субстрата на первой и второй подложках соответственно.Находят оптические константы поглощения и рассеяния света каждого пигмента на каждой длине волны: Кг, Кг - коэффициенты отражения пленки на первойи второй подложках соответственно.Записывают уравнение (1) для идеально белой подложки, К ;-1: К - Л (1-С)ей емСБ - г (1-С)СЗатем по уравнениям (16) и (17),учитывая, что Ко(С + Р(1-С); ,(23)Я = дС + г (1-С), (24) находят такую концентрацию пигмента С, чтобы цветовое различие между К и К составляло бы 1 усл.ед.П р и м е р 4. То же, что пример 3, однако пленку ПУ раствора толщиной 1= 1 мм не сушат.Полученные значения Р 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 1 щ 1976 г , 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 пигментирован(а- 1) ыпигментированного мате- а = К/8+1; риала на данной длине К, 8 - оптические константы волны, на первой и вто- соответственно поглощерой подложках соответ 15ния и рассеяния све ат ственно; пигментированного макоэффициент Френелятериала на данной длиФне волны;1 - толщина покрытия пигментированного материала,затем по выражениям (1) и (2), установив К= 1,0 на всех длинах волн иК = 0,0 на всех длинах волн, подби 2 рают толщину покрытия пигментированного материала 1, при которой егоцветоразличие на таких подложках составляет 1 усл.ед. где К и К и2 1 с ( - -) и+1(1 1) Кд в коэффициенты отражения первой и второй подложек соответственно на данной длине волны,ш, =с+ ш 1+ ь Э Кроющая способность, м /кг, по способуг Пигменты звест- предлагаемому по примеру1 Ч Т двуокись титана, ру- тил 40 39,5 39,5 38,26 38,25 Минеральный яркокрасный 5 ЬСС 52,84 52,86 53,8 53,8 Палиоген красный391 0 68,5 68,5 67,95 67,94 70 Палиоген красный4470 44,1 44,1 42,15 42,17 Хелиоген синий7080 120 115,3 115,3 111,73 111,75 Хелиоген зеленый8720 77,48 77,47 78,0 78,0 80 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 волны1-шГа-ЬсйЬЬБ 13а (шс+1) -(ш, +1 с)+Ь (1-ш, 1 с) сеЬ (Ъ 81)