着色剂

出处:按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《涂布加工纸技术手册》第119页(3736字)

印刷纸或某些涂布纸、纸基等需要略显色泽以得到视觉的舒适感,如施以蓝色以抵去黄色,使视觉上感到更白。这就需使用有色颜料或染料,亦称之为着色剂。不同色的着色剂有不同的光谱反射曲线,可参见图2-103。

图2-103 各种染料的反射曲线

1.着色剂类型

着色剂有多种类型,主要有下述几种。

1)颜料

一般是指不溶于水的着色材料,具体品种见表2-76。

表2-76 颜料的主要类型

*其中,合成有机颜料的具体类型及性能另列于表2-77。

表2-77 合成有机颜料的主要品种及性能

2)色湖(Lakes)

是酸性、碱性或直接染料等有机染料沉积于诸如瓷土、硫酸钡或氢氧化铝等基体上制得的一种不溶性颜料色浆。最重要的是碱性染料用复合无机酸处理制得的色湖,但这些反应是可逆的,升温和高pH值会使色湖染料发生变化——强度、色度和耐光性都会变差,故使用时必须注意。

3)有机染料

一般是水溶性的,对瓷土、碳酸钙等涂布颜料亲和性好(二氧化碳是例外),易被染色,且可提供比颜料更高的色强度,但耐光性和遮盖力不如颜料。有以下几类:

(1)碱性染料(阳离子染料) 是母体色基的盐酸、硫酸或草酸盐,色基带阳电性,对游离碱敏感。色泽强和亮,成色有效,价格廉。但水溶性差,耐光性差,易与涂料中其它成分反应产生色度变化,如干燥、压光会使色泽变化。因带正电,可能引起涂料混合物的絮聚。主要的碱性染料见表2-78。

表2-78 重要的碱性染料品种

注:Cl序号为美国价目委员会染料分类号。

(2)酸性染料 是色基的磺酸钠盐,其色泽没有碱性染料强和亮,但与其它涂料成分一起时色泽不变,且有好的耐光性。主要酸性染料参见表2-79。

表2-79 主要的酸性染料品种

(3)阳离子直接染料 主要指阴离子性的直接染料,是染料酸的盐,呈阴电荷,但分子形状平坦。溶解性能比酸性染料差,色泽亮度不如酸性或碱性染料,有较高的脱色牢度(bleedfastness)。对瓷土的亲和力大,不存在像碱性染料那样的与涂料混合物的相容性问题。

(4)阴离子直接染料 是新的染料类型,与阳离子直接染料相似,但其母体是阳离子,带正电荷,与碱性染料同样有相容性问题,没有阳离子直接染料的耐光性好,但有好的耐水和耐醇的性能,其主要品种见表2-79。

2.着色剂的添加

(1)除了碱性染料和阳离子染料,一般颜料和有机染料可以在配料的任何时候加入到涂料中,原则是需充分混合,必须注意可溶性染料与浆料的混合应在色度上无相反效应。

(2)要达到一定的色泽和色度,需由几种颜料或染料混合,其色度及强度受多种因素影响,生产控制只能达到一次配料与另一次配料的相对一致,即色度的匹配。主要靠眼看和仪器的控制来保证两次配料色度的相似——匹配。

a)眼看:在无在线测色仪的条件下,眼看配色判断迅速,也能提供对仪器读数精确性的校对,同时,最终产品的初步认可也是通过客户的眼看来进行的。但眼看受多种因素的影响——不同的环境如有色的墙等,不同的光源照明,观察者的立场和年龄等会使同一种色泽不同人观察有不同的色度感觉。可以用一标准光源照射样品来消除光源对判断的影响。

b)仪器测试:可提供较精确的色度值,消除人为因素造成的误差。

3.耐光性及其测试

耐光性指色泽抵抗紫外线和可见光照射的能力,一般表现为褪色,即色度的减淡或色泽变浅。白色颜料也有耐光问题——经光线照射会返黄,使色度降低,加入荧光剂的则返色。

染色涂布纸的耐光性不仅依赖于着色剂本身的耐光性和浓度,也依赖于原纸、涂布颜料和胶粘剂种类。

耐光性测试可采用样品经一定时间恒定波长光线照射前与照射后色密度的比较的方法,以百分数来表示。即:照射后色密度/照射前色密度。

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