涂料工業(yè):
一、定義及意義
液體涂料顏色的測定,不僅是產(chǎn)品的一項質(zhì)量指標,也是某些原材料或半成品的一項控制項目。從顏色的深淺可以綜合反映出產(chǎn)品的成分和純度,而且產(chǎn)品顏色的深淺將直接影響其成膜性能及使用范圍。比如,顏色深的清漆不宜制造罩光漆,制得的白色漆易帶黃相,紅色漆顯得發(fā)暗等。
液體根據(jù)透明特性可以簡單分為:透明、半透明、不透明三類,測量時所采用的工具也有所差別,大致可以分為以下三種情況。
1. 透明液體——透射式分光測色儀
如:稀釋劑
光可以直接穿過樣品,透射式分光測色儀將可見光譜照射穿過樣品,并在另一側(cè)使用接收器捕獲具有各種波長的透射光的比例。透明的液體會吸收白光的一些成分,同時允許其他成分通過。該數(shù)據(jù)將用于量化樣品的色彩。2. 半透明液體——透射式分光測色儀如:清漆、樹脂、固化劑等
部分光可以直接穿過樣品,并不會直接反射回來。透射式分光測色儀通過捕捉部分透射光來量化色彩。
3. 不透明液體——反射式分光測色儀如:不透明涂料
光穿過不透明液體的時候會被擋住,反射式分光測色儀將光照射在樣品上,并通過捕獲反射回鏡頭的光來量化色彩數(shù)據(jù)。
二、相關(guān)標準
GB/T 1722-92《清漆、清油及稀釋劑顏色測定法》
GB/T 9281.1-2008 / ISO 4630-1: 2004, IDT《透明液體 加氏顏色等級評定顏色 第1部分:目視法》
GB/T 9282.1-2008 / ISO 6271-1: 2004, MOD《透明液體 以鉑-鈷等級評定顏色 第1部分:目視法》
GB/T 13217.1-2009《液體油墨顏色檢驗方法》
GB/T 22295-2008《透明液體顏色測定方法(加德納色度)》
ASTM E450-82(1987)e1《用Hunterlab色差計測量淺色透明液體顏色的方法》
ASTM D1544-04(2018)《透明液體顏色的標準測試方法(加德納色標)》
ASTM D5386-2024《用三色激勵比色法測試液體色度的標準試驗方法》
JIS Z 8724-2015《顏色的測量方法 光源顏色》
三、液體涂料顏色測量方法
目前已經(jīng)有多種測量液體涂料顏色測量儀器設備。比色法是.新的化學分析技術(shù),在這種技術(shù)中,液體的顏色可以作為化學品濃度的函數(shù)。使用這些設備測試不透明涂料系統(tǒng)也會帶來一些問題,因為有一些物理效應會降低這種測試的可重復性。
技術(shù)上,一共有4種基本方法,分別如下:
四、德國ORONTEC液體濕膜測色配色系統(tǒng) (LCM) 簡介
(一)LCM系統(tǒng)的意義
在傳統(tǒng)的涂料生產(chǎn)過程中,需要把生產(chǎn)出的液體涂料或半成品,通過自動噴涂機或者涂布器,等方式把產(chǎn)品由液體狀態(tài)轉(zhuǎn)換為干膜狀態(tài),然后進行一系列的檢測來驗證產(chǎn)品是否合格,或通過此方式反過來調(diào)整產(chǎn)品配方以使其性能接近目標值。但是在把產(chǎn)品由液體轉(zhuǎn)換為干膜的過程中,需要進行噴涂、熱固化等過程,此過程有兩個重大的缺陷限制了生產(chǎn)效率:一是需要耗費相當?shù)臅r間去制作濕膜,干膜固化過程也非常耗時,此過程對生產(chǎn)形成了瓶頸效應;二是在制膜過程中由于人為或設備的因素引入了很多誤差,導致做出的干膜有時不能完全反映出液體狀態(tài)產(chǎn)品的特性。
LCM測色系統(tǒng)完美解決了以上干膜測色方法的缺陷。一、無需制備干膜,也就沒有人為或噴涂設備引入的誤差;二、直接測量液態(tài)產(chǎn)品,整個測試過程在3 min內(nèi)完成,節(jié)約了大量時間。以此打開了傳統(tǒng)干膜檢測方法對涂料生產(chǎn)過程的瓶頸效應,革命性地提高了涂料生產(chǎn)效率。
(二)LCM在涂料生產(chǎn)過程中可以使用的環(huán)節(jié)
1. 原材料檢測
以往的干膜測色計無法快速檢測原材料的色度值。而只需按照一定的比例把原材料溶于溶劑,即可使用LCM測色系統(tǒng)對原材料進行來料檢測,以此建立起原材料色度值標準規(guī)范。以此為后續(xù)的生產(chǎn)過程提供始終如一的原材料,極大減少了后續(xù)生產(chǎn)過程的工作量。
2. 優(yōu)化半成品生產(chǎn)工序
(1) 在色漿準備階段,以往只是使用細度計簡單測量色漿,以此決定研磨時間。而LCM測色系統(tǒng)可以根據(jù)研磨時間間隔取樣,迅速得到色漿研磨時間-著色力曲線。以此找到.佳研磨時間,大大縮短了色漿準備時間。
(2) 鋁粉批次檢測:將鋁粉、鈦白及膠粘劑按照一定的比例預處理,可以實現(xiàn)鋁粉批次測量,以提高鋁粉不同批次之間的一致性,從而在生產(chǎn).終產(chǎn)品時對鋁粉的調(diào)控步驟。
(3) 測試半成品及產(chǎn)品的穩(wěn)定性:如果用傳統(tǒng)干膜測色方法測量產(chǎn)品的穩(wěn)定性,某些產(chǎn)品在使用過程中可能由于產(chǎn)品穩(wěn)定性差而導致.終用戶在制備干膜時無法得到目標值。通過LCM測色系統(tǒng),可以預先測試產(chǎn)品穩(wěn)定性,進而制定產(chǎn)品使用規(guī)范,以此提高產(chǎn)品.終表現(xiàn)力。
(4) .終產(chǎn)品調(diào)色配色:搭配配色軟件模塊,可以建立色漿等原材料數(shù)據(jù)庫,在數(shù)據(jù)庫支持下,調(diào)色階段直接測量液體顏色,即可通過軟件算法快速給出推薦配方,后續(xù)微調(diào)一或兩個批次即可得到目標值(需選購配色模塊軟件)。
(5) 用于研發(fā)階段
①可使用液體測色系統(tǒng)研究色漿著色力性能;
②可用于研究干膜顏色和濕膜顏色相關(guān)性;
③可用于改進配色方案;
④可用于研究優(yōu)化生產(chǎn)工藝,.終提高生產(chǎn)效率。
(三)LCM測色系統(tǒng)的優(yōu)點小結(jié)
LCM是非接觸式、可直接檢測液體色度值的測色系統(tǒng),且檢測速度快、重復性高。
可用于眾多重要的生產(chǎn)步驟中,以優(yōu)化生產(chǎn)工藝,提高產(chǎn)品質(zhì)量。
在不改變現(xiàn)有生產(chǎn)條件的情況下,.高可提高50%生產(chǎn)效率。
除了可以快速測量液體顏色,由于提高了半成品穩(wěn)定性從而在配色階段可減少配方修正次數(shù)。
標準化色漿生產(chǎn)工藝,可有效降低之后各個生產(chǎn)流程的產(chǎn)品誤差。
可用于建立原材料規(guī)范,從源頭開始控制每個生產(chǎn)步驟的規(guī)范。