Практические рекомендации по приготовлению калибровочных образцов

Тщательная подготовка калибровочных накрасок сторицей вознаграждается достигаемой точностью расчетов. Эта стадия часто определяет работоспособность системы расчета рецептур, независимо от сложности выбранной оптической модели и мощности компьютера. Посредством накрасок базы данных осуществляется связь системы с реальным миром. Разумно не жалеть времени на определение наиболее воспроизводимых способов выполнения следующих операций:

а) взвешивания;

б) смешивания;

в) нанесения;

г) высушивания;

д) измерений отражения.

Стандартные материалы .Оптические свойства колорантов выражаются по отношению к рассеивающей способности стандартного белого пигмента. Стандартный белый пигмент должен иметь постоянные свойства по всему набору базы данных; он должен иметь максимально возможное отражение, и всяких недостаточно проверенных материалов или материалов, желтеющих с течением времени, следует избегать.

Включение  дополнительных  колорантов  в последующем  облегчается,  если  они  приготовлены  с тем  же  белым  исходным  пигментом, что и первоначальная база данных. Аналогичные требования по стабильности свойств предъявляются также к стандартному черному пигменту.

Подложки. Имеются специально изготовленные карты, напечатанные контрастным черно-белым рисунком, которые ясно указывают, является ли слой покрытия прозрачным. Также имеются металлические пластинки для использования рецептур расчета красок с высокотемпературной сушкой.

Отмеривание компонентов. Необходимо очень тщательное отмеривание компонентов для калибровочных смесей. Независимо от того, является ли метод объемным или весовым, разрешение измерений должно быть не хуже, чем 0,01% от приготовляемого количества  краски: например, компоненты для 100 г готовой краски должны взвешиваться с точностью 10 мг, предпочтительно на электронных весах с открытыми чашками, свободно стоящими на твердом  основании.  Когда  необходимо  изготовить  много  наборов  калибровочных  накрасок  для  одного  набора  колорантов ( например,  для основной калибровочной базы), наиболее эффективным способом может оказаться использование автоматической дозирующей системы. Удобно сначала отмерить наибольшие по количеству компоненты в сосуд для смешивания и затем добавлять остальные компоненты в соответствии с требуемыми количествами. Если сначала добавить компонент, которого требуется немного, значительная его доля может остаться на стенках емкости и не полностью перемешаться в составе. Требуется тщательная чистка дозирующих приспособлений, а для дозировки стандартного белого пигмента следует использовать отдельный набор инструментов. Влияние перекрестного случайного загрязнения можно уменьшить, приготовив сначала калибровочные смеси ярких цветов (желтого, оранжевого и красного), а в последнюю очередь насыщенные, темные колоранты (зеленый,синий, фиолетовый и черный).

Смешивание, диспергирование, нанесение и сушка. Оптические свойства пигментной дисперсии зависят от массового распределения пигментных частиц. Красящая сила плохо диспергированного пигмента существенно меньше,  чем хорошо диспергированного. Чем меньше средний размер частиц в дисперсии, тем выше  проявляемая  им красящая сила. Следовательно, способ смешивания и диспергирования колорантов в составе должен быть одинаков для каждой калибровочной смеси.  По таким же соображениям метод  нанесения покрытия может влиять на красящую силу колорантов: нанесение пульверизатором, например, требует значительно больше работы при нанесении состава, чем намазывание шпателем или через щелевое устройство. В результате различные методы могут давать слегка разные цвета при одинаковом составе. Условия, при которых проводится сушка покрытия, также влияют на получаемый цвет. Если накраски должны сушиться по ускоренному способу, необходимо проверить, что нет измеримого различия в цвете по

сравнению  с обычным  способом  сушки.  Более  того,  в течение  первых  нескольких  часов  после  сушки  цвет  накраски  может  изменяться  на небольшую, но заметную величину. Необходимо проверить временную стабильность краски и, если наблюдается некоторое изменение цвета, то нужно установить соответствующий интервал перед цветовыми измерениями. Интервал должен соответствовать способу, которым будет проводиться оценка подгонки: например, если рассчитанная рецептура будет смешана, нанесена, высушена и измерена в возможно короткое время, то калибровочная база должна быть приготовлена и измерена подобным же образом.

Дополнительные данные.Практический расчет рецептур покрытий имеет несколько особенностей помимо цвета и кроющей способности. Требуется, чтобы высушенное покрытие  имело  хорошую  адгезию  к субстрату,  твердость  и низкую  влагопроницаемость.  Эти  свойства  во  многом  зависят  от  объемного соотношения частиц вещества (диспергируемой фазы) в сухом покрытии. Это часто выражается в терминах объемной концентрации пигмента, – объема пигмента по отношению к объему высушенного покрытия. Потребительские свойства зависят от этого параметра и быстро ухудшаются при  превышении  некоторого  значения,  известного  как  критическая  объемная  концентрация  пигмента (CPVC). Оптические  свойства  также изменяются в этой области, при этом снижается рассеивающая способность и насыщенность окраски, и, таким образом, значения коэффициентов поглощения  и рассеяния  связаны  с концентрацией  колоранта  нелинейной  зависимостью.  Значение CPVC лежит  обычно  в пределах 25–50% в зависимости от природы диспергируемой и дисперсной фаз. Поэтому рецептура должна удовлетворять комплексу требований: соответствие по цвету эталону, иметь заданную кроющую способность и концентрацию пигмента ниже критической. Наиболее удобный способ выражения состава покрытия – это задавать его в виде количества каждого компонента в форме соответствующей стадии  диспергирования (раствор  или  порошок,  например).  Простой  вид  хранения  записей  об  объемной  концентрации  пигмента – это характеризовать  каждый диспергируемый компонент содержанием твердого вещества, – отношением  объема сухого  компонента  к объему на стадии  диспергирования.  Кроме  этого  сухой  остаток  компонента  подразделяется  на  долю  дисперсной  фазы (связующего)  и долю  пигмента (диспергируемой фазы). Эти данные совместно с плотностью компонентов позволяют приготовить состав, заданный в массовых или объемных единицах, и вычислить объемную концентрацию пигмента и толщину слоя сухого покрытия. Кроме этого может быть выполнен пересчет между толщиной «мокрого»  и сухого покрытия.

По материалам X-RITE