颜料是涂料制造过程中必不可少的原料,它能使涂层具有一定的遮盖力,增加色彩和保护作用,还能增强涂膜的强度、耐久性、耐候性和耐磨性。因此,对颜料颜色的检测致关重要。本文介绍了台式分光测色仪在涂装颜料颜色检测中的应用。
传统涂装颜料颜色检测方法及局限:
目测法是现行的我国颜料检验标准中所规定的方法,它是利用人眼的敏锐性,对颜色的知觉差距,可对仪器检测做最终的评价。此法设备简单,操作方便,具体方法是:取一定量的颜料与足够量的精制亚麻仁油混合在研磨机板上,按规定的压力、转数充分研磨,制得分散体成浆状物。同样方法制得标准样。
比较方法:将制得的试样及标准样品的浆状物以同一方向铺展在无色透明玻璃底材上,用湿膜制备器制成宽不小于25mm,接角边长不小于40mm的不透明条带,涂后立即在散射日光或标准光源下,观察不透明条带的表面。
结果表示:试验结果以试验与标准样的颜料颜色差异程度表示,可以用近似、微、稍、较四级,并列入色相的鲜暗评语。然而如何准确评价两个相近颜色色差,确是操作者不易掌握,也是容易造成检验误差的关键。容易造成颜色不同差异的原因有下面几个方面:
1、操作者本身的差异:除了按国家标准严格认真操作外,还要有一定的色度学知识和操作经验,这种来自每个人对光的不同感觉。颜色产生是在可见光波范围内,人眼受到一定波长和浓度辐射能的刺激后引起的一种视觉感受,通过这种光波刺激人的生理过程,引起人的心理感受,每个人的条件不同判定的结果也有所差异。
2.来自光源环境:颜色就是反射光波给人的感觉,物体的颜色受到照射在它上面光线的影响,不同的光下有不同的感觉,所以要在特定的环境条件下用标准光源进行比较。
3.颜料本身带来的差异:颜料的颜色是颜料性能中最富有持征的性质,其本质与它的化学组成紧密相关,不同的化学组成有其特征颜色。再有晶格不同、颗粒大小、粒度分布、杂质含量等方面的差异,都会造成色光的差异。另外产地不同、生产工艺条件的不同就可能产生更大的差别。
综上所述,目视颜料测色存在一定的局限性,且无法对颜色进行定量的描述,因此,为了准确客观的量化颜料的颜色,就可以借助于专业的颜色测量仪器。
台式分光测色仪在涂装颜料颜色检测中的应用:
涂装颜料的颜色是其重要的商品属性,消费者可以通过颜色判断颜料的质量。然而,大自然的颜色千变万化,正常视力的人可以分辨大约1000万种颜色。对同一种颜色的描述,会因各人国籍、民族、职业、习惯、年龄、情绪、身体状况等因素而产生很大差异。为了进行颜色交流,人们希望量化色彩现象,建立色彩标准,用数字来表示颜色。目前,应用于颜色检测的仪器主要有色彩色差计和分光测色计,色彩色差计采用的方法为三刺激法,而分光测色计采用的方法为分光光谱法。它们的原理基本类似,主要不同在于接受器部分。前者接受器部分是与人眼锥状细胞相应的三个敏感器,而后者接受器采用光谱敏感器,是一种复合敏感器,每个敏感器对某一特定波长敏感。用三刺激色彩测色计来测量物体时,只能得到以各种色空间表示的数字式颜色数据;而用分光测色计来测量,不仅可以得到各色空间的数字数据,还可以看到这种颜色的光谱反射比曲线。由于分光测色计有高度精密度的敏感器和种种照明条件数据,所以它可以提供比用三刺激色彩色差计获得的更高的精确性。
分光测色仪可以进行反射色及透射色测量,其顶部端口设计可方面地测量固体、粉体、黏稠状物体,甚至不透明液体的反射率。由于分光测色仪操作简单、精确度高、测量范围广,已被广泛的应用于不同的行业与领域。分光测色仪在测定涂装颜料颜色时,采用的是L*a*b*色空间。L*a*b*色空间(也成为CIELAB)是当前通用的测量物体颜色的色空间之一,可广泛应用于所有领域。它是均匀色空间之一,是由国际照明委员会(CIE)在1976年制定的,以便克服原来的Yxy色空间的一个主要问题,即:在x,y色度图上相等的距离并不相当于我们所觉察到的相等色差。一种颜色用CIEL*a*b*表示时,L*为垂直轴,代表亮度,表示颜色的明亮和深暗之分,其值从底部0(黑)到顶部 100(白)。中间为亮度不同的灰色过度,有100个等级。a*、b*坐标组成的色度平面是一个圆,表示不同的色彩方向,a*表示红一绿方向,b*表示黄一蓝方向。+a*方向越向圆周,颜色越接近纯红色,-a*方向越向圆周,颜色越接近纯绿色;+b*方向越向圆周,颜色越接近纯黄色,-b*方向越向圆周,颜色越接近纯蓝色。中央为消色区,当a*和b*值增大时,色点远离中心,色饱和度增大。
L*,a*,b*值更客观、更精确地反应出产品的颜色,排除了人为因素的主观性,减少了与客户或供应商的争执。通过这些数据,可以建立起颜料的颜色数据库,为今后控制产品的颜色提供依据和评定指标,保证产品颜色的一致性。