Материаловедение в полиграфическом и упаковочном производстве

равномерно распределены и стабилизированы в связующем.

Структура стабильной краски: частицы пигмента окружены защитными оболочками из ориентированных молекул свя­зующего или поверхностно-активных веществ и равномерно распределены в связующем.

Обязательное условие для печатных красок - это хорошее смачивание ими печатной формы, запечатываемого материала и прилипание к нему.

от светового тона

Пигменты придают краскам цвет, укрывистость, обеспечивают эксплуатационные свойства.

Красящие вещества – химические соединения, име­ющие цвет и способные окрашивать другие материалы.

от способности материала избирательно поглощать и отражать падающий свет. Избирательность зависит от химического состава и кристаллической структуры пигмента.

Лучи отражаются от поверхности во всех направлениях под разными углами.
Свет рассеивается.
Результат – матовость и белизна

Лучи почти полностью поглощаются телом. Энергия лучей рассеивается внутри тела, преобразуясь в тепло. Результат – черный цвет.

При частичном поглощении в равной степени всех длин волн тела воспринимаются как серые

поглощение из общего потока отдельных лучей видимого света и отражение непоглощенных лучей.
Результат - возникает цвет. Тела – хроматические.

Причина поглощения лучей - Квант энергии ΔΕ, который переводит молекулу с основного энергетического уровня на другой

Энергии возбуждения ΔΕ молекул разных веществ разные, поэтому поглощение происходит при разных длинах волн.

энергия длин волн видимого солнечного света

сопряженных двойных связей и ароматические циклы.
Подвижность и скорость переходов электронов высокие 108–1011пер/с. Энергия перехода на более высокий энергетический уровень невелика. Поэтому полосы поглощения интенсивные и появляются в области видимой части спектра.

Требование к молекулам красящих веществ: наличие легко возбуждаемых электронов (π-электронов).

Поглощенная энергия не возвращается в виде излучения, а расходуется на увеличение внутренних колебаний, т.е. преобразуется в тепловую энергию, рассеивается в окружающую среду

Флуоресцентные красители частично излучают вторичные световые лучи с меньшей энергией и частично преобразуют поглощенную энергию в тепловую.

связующим

превышать толщину красочного слоя. Обратно пропорциональна линейному размеру.

По мере измельчения пигмента и роста дисперсности значительно увеличиваются суммарная площадь всех частиц пигмента и площадь, закрашиваемая одним и тем же количеством пигмента. Чем мельче пигмент, тем выше интенсивность краски

Типы частиц

сферические и кубические — характеризуются диаметром или ребром куба соответственно;
зернистые и игольчатые — характеризуются наибольшим и наи­меньшим размерами;
пластинчатые и чешуйчатые — характеризуются тремя ли­нейными размерами.

Морфология различных типов пигментов (× 13 000): а – пигмента желтого прозрачного 2К, б – пигмента ярко-красного 2С, в - лака красного прозрачного СБК

Лучшие эксплуатационные показатели имеют пигменты с устойчивыми формами частиц, не изменяющие морфологию, с менее твердыми частицами и с высокой дисперсностью

см (0,1-0,5 мкм) и их количество в 1 см3 пигмента составляет 1012-1015 штук.

Лучшие эксплуатационные показатели имеют пигменты с размером частиц 0,2-10 мкм. Для сравнения: Толщина одного слоя красочного покрытия колеблется от 10 до 25 мкм

Показатели структуры некоторых пигментов

пастообразное состояние. Моделью связующего выступает льняное масло.

От маслоемкости зависит растираемость, агрегативная устойчи­вость красок, реологические и оптические свойства

Маслоемкость - минимальное количество масла, которое необходимо для перевода 100 г пигмента из по­рошкообразного состояния в пастообразное состояние.

Маслоемкость зависит от химической природы пигмента и от дисперсности

Чем мень­ше маслоемкость, тем более интенсивную и менее вязкую краску можно изготовить

Предельная концентрация
пигмента в краске

пигмента при растирании, см3/г.

вторичные крупные структуры пигмента, то между ними образуются поры большого объема и масляное число возрастает от 0,5 до 1,5-2,0 см3/г.

По масляному числу делают выводы о смачиваемости пигмента растворителем и расходе растворителей при приготовлении краски нужной вязкости.

Светостойкость — способность пигментов сохранять свой цвет под действием световых лучей. Органические пигменты обесцвечиваются. Неорганиче­ские пигменты изменяют оттенок и темнеют

Плотность красок влияет на расход при печата­нии и стоимость продукции. Высокая плотность пигментов приводит к расслаиванию краски.
Для печатания тиража потребуется больше краски с более высокой плотностью.

Светостойкость

Красочные лаки из основных триарилметановых красителей с фосфорно-вольфраммолибденовыми кислотами обладают высокой светостойкостью.

стойки к
действию масел и спир­та. Светостойкость азопигментов высока и составляет от 5 до 7 баллов

ПЛОТНОСТЬ пигментов: от 1,4 до 2,5 г/см2 для органических ;
от 2,5 до 5,7 г/см2 для неорганических
и от 2,7 до 7,8 г/см2 для металлических

Укрывистость (кроющая способность) — это свойство пигмента, растертого с маслом и нанесенного ровным красочным слоем, делать невидимым цвет закрашиваемой поверхности (грунта). Зависит от коэффициентов преломления пигмента и пленкообразователя.

Ассортимент пигментов (~50 видов)

Органические пигменты по интенсивности превос­ходят неорганические пигменты в 5-8 раз

С.

Лаковые пигменты (арилметановые) получают осаждением трифенил - метановых и ксантеновых красителей фосфорно-вольфрамовой или фосфорно-молибденовой кислотами. Яркие, блестящие, дают чистые тона.
Низкая стойкость к спирту.

Малахитовый зеленый

Пигменты c фантастической теплоустойчивостью:
красные пигменты. Используются в автомобильных красках

Перилен

D.D.P

этом они имеют низкую степень дисперсности и менее интенсивны.

Это пигменты белого, черного цвета, синий пигмент милори и металлические.

цинка, а также других цветных металлов с размерами частиц 1-40 мкм.

Флоп-эффект - эффект изменения цвета покрытия, если смотреть на него под разными углами.

Для получения золотистой бронзы металлические чешуйки полиру­ют с помощью жирных полировочных паст

Серебристый пигмент (алюминиевая пудра) представляет собой практически чистый алюминий, содержащий 3-4% парафина

На частицах пигмента, ориентированных параллельно поверхности и по­крытых олеиновой кислотой, создается флоп-эффект