涂料调色基础知识.doc
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1、调色系统篇第一章 调色系统各组件性能与要求第一节 调色系统各部分组成基漆 颜色和色强度得以控制的涂料,可加入色浆。绝大多数装饰性和工业水性涂料均可进行调色。加入KEYTEC色浆,不会对基漆的耐久性和其他重要性能产生不良影响。色浆 颜色、色强度和流变性得以控制,性能稳定的颜料浓浆。在设计KEYTEC系统时,最大限度地考虑了整个色空间,并以此为依据,提出了最佳颜色含量。根据不同方面的应用要求,对颜色进行优选。KEYTEC色浆系统中所有的颜料均不含铅等重金属。色卡 颜色展示材料,根据中国颜色体系制定的中国建筑色卡是国家标准样品。调色配方 确定为调制出某一特定颜色而在单位基漆中需采用的色浆及其加入量。
2、KEYTEC色浆可以根据客户的要求,给出中国建筑色卡或其他常用的流行色卡的调色配方。除了颜色准确外,调色配方还在成本及遮盖力上实现了优化。调色机 将色浆按体积计量加入基漆的调色设备。混匀机 将含有基漆和加入色浆的包装罐混匀的工具。第二节 色卡色卡作为色彩交流的语言,在调色系统中充当着先锋的位置。选对一本适合的色卡,在调色系统的市场推广中将发挥非常积极的作用。选择调色系统用色卡时,应考虑以下几个方面:1、有颜料体系科学理论支持;2、色域覆盖全面,具有代表性,符合地区审美观点;3、在涂料中可以重现,并有优良的保色性;4、与涂料的光泽度相近;5、色块大小适合;6、方便索引,方便更换外包装。第三节 调
3、色基础漆的分类与影响因素一、调色基础漆的分类方法基础漆是颜色和色强度均经过控制的乳胶漆,通过将色浆注入其中而制得的乳胶色漆。涂料生产厂主要根据需要覆盖的色域、产品的类型、批量等决定基础漆的种类。总体说来,基础漆的数量越多,单个颜色的调色成本越低,但库存成本会相应增高。因此,产量较大的涂料企业多选用35种白色基础漆;而批量较小的涂料企业多采用23种基础漆。对于我国大多数涂料企业而言,采用23种基础漆较为合适。下面以最常见的三种基础漆的体系为例:这种分类方法根据基础漆中钛白的含量分成三种:A漆钛白含量在15%左右,用于调浅色的基础漆,基础漆自身具有较强的遮盖力,对比率通常要求达到0.900.95,
4、色漆的遮盖力主要由基础漆中的钛白提供;B漆钛白含量在10%左右,用于调中等深度的颜色,基础漆可以提供一定的遮盖力,对比率通常要求达到0.780.85,色漆遮盖力由基础漆中的钛白与色浆中的颜料提供;C漆钛白含量在03%之间,用于调深色,一般说来,清漆的对比率控制在0.20.4之间较为理想,若超过0.4甚至达到0.5,则很难保证配色准确,同时色浆的用量也会超过10%的最大用量,不仅造成遮盖力的过剩,色浆的浪费和色漆成本的提高,严重的会使涂料的粘度、成膜性、耐水性等其他各项性能急剧下降。二、调色基础漆的影响因素用于调色系统的基础乳胶漆不同于普通乳胶漆,用其调制出的乳胶色漆的颜色准确性和涂膜性能同以下
5、几个方面因素有很大的关系:1、基础乳胶漆内颜料(钛白)、填料;2、体系PVC;3、流变助剂(增稠剂)的影响;4、润湿分散剂;5、乳液品种;6、基础漆的粘度与细度。第四节 系统调色基础漆的性能与要求一、控制批次基础漆的色强度及色相基础漆的色相及色强度对调色配方有明显的影响,可以使所有的配方体系产生整体的偏差,基础漆的色强度与色相主要通过颜、填料的合理选择以及PVC来控制,批次基础漆的色强度及色相主要通过检验与标准色浆之间的着色力的变化来控制。二、必需检测基础漆的相容性相容性不良会影响到着色颜料在基础漆中的展色性,引起颜料粒子絮凝、浮色、发花等问题,结果导致调色不准,色相偏移、施工涂装难度加大,贮
6、存或稀释状态变化等等不良后果。三、必须控制基础漆的细度颜料粒子在不同的细度下会产生色相的变化,基础漆中的钛白虽然是非彩色,但在不同的细度下也会产生色相的变化,如:杜邦R706在50um以上偏黄相,当细度达到10um以下时,对比发现明显的蓝相。四、必须控制基础漆的粘度颜料粒子的流动会受到涂料粘度的影响,通常较高的粘度可阻止颜料的分离,提高展色性能。五、控制基础漆的密度六、控制基础漆的固体含量第五节 颜料基础概念一、颜料的分类颜料的分类至今尚无公认的分类方法,原因是颜料的品种繁多,用途又是多方面的,常见的分类有以下几种:1、按颜料的基本结构分类:有机颜料和无机颜料;2、按颜料的颜色分类:红色颜料、
7、橙色颜料、黄色颜料、绿色颜料、蓝色颜料、紫色颜料等等;3、按颜料的用途分类:着色颜料、体质颜料、防锈颜料、特殊颜料、功能颜料。二、颜料色浆的定义将颜料经过分散研磨,加入各种润湿分散等助剂及溶剂,使颜料转化为一种具有一定粘度的流动性颜料浆状体。三、颜料通用性能定义颜料通用性能是指颜料的装饰性能,赋予被装饰物色彩。四、着色力的概念及其主要影响因素1、着色力概念:某一颜料对另一种颜料(通常为钛白颜料)混合后形成颜色强弱的能力。着色力是颜料对光线吸收和散射的效果,颜料色浆用量越低,着色力越好。2、影响颜料色浆着色力的主要因素:1)颜料的化学结构:通常有机色浆的着色力优于无机色浆;2)颜料的粒子粒径:同
8、种颜料着色力之间,随着颜料粒径的减小而逐渐增强,当超过一定极限之后,着色力会因粒径减小而减小;3)颜料的光化学结构:颜料的着色力主要取决于吸收,因此吸收系数越大,着色力越高。4)颜料的分散程度、颗粒形状,晶型的类型都会影响颜料的着色力,着色力的影响因素很多,评价着色力要从很多方面考虑。五、颜料遮盖力的概念及其主要影响因素1、遮盖力概念:颜料加在透明基料之中使之成为不透明,以全盖住基片的黑白格所需的最好颜料量称之为遮盖力,通常以每平方底材面积所需要覆盖干颜料克数,以g/cm3表示。2、影响遮盖力的主要因素1)颜料的化学结构:通常无机色浆的遮盖力优于有机色浆;2)颜料的粒子粒径:颜料有遮盖力的最佳
9、粒径,高折射率颜料和颜料粒径关系大,低折射率颜料和颜料粒径关系小;3)颜料与周围介质的折光率差异:折光率差异越大,所表现的遮盖力越大;4)当化学结构固定后,颗粒大小、分布、晶型结构就都与遮盖力有关。第六节 如何确定理想的调色系统一、选择颜料选择颜料的基本目的是要尽可能地覆盖整个色空间。限制色浆范围的主要因素是色浆的最高数目和颜色的可选择性。把基础漆也考虑在内,色浆系列应能满足一个设计合理的调色系统在技术上和经济上的要求。选择合适的调色系统的原则是:良好的耐受性和理想的颜色。目的是使这一调色系统适用于各种水性涂料,适用于内用和外用漆。色牢度要求包括耐光性、耐候性和耐溶性。二、色强度设计的色强度应
10、充分考虑到市场的需求,针对工厂调色色浆的需要,色浆的着色力高,批量调色时,只需要较少的色浆就可以达到颜色的饱和度。它可以在包装桶内调制出最艳、最深的颜色。三、混溶性要求色浆加入绝大部分基础漆中,基础漆的使用性能均不会发生改变。四、流变性和质量稳定性可用于体积计量式及重量计量式调色。不同批次的色浆在一种基漆中总是能调出同一种颜色。色浆的干燥性能对其在调色机中的性能十分重要。色浆的各个组分必须经过精心调制,使其不会干燥太快,特别是在调色机中色浆加料嘴上不能干燥太快,同时也不能是色浆干燥太慢。技术指标及质量偏差是经过严格控制的,硬背有色讲质量控制程序。五、毒性与环境保护色浆中使用的容积为少量的乙二醇
11、和水。乙二醇的含量低于20%(按重量计)。如果只用水作溶剂,这种色浆在普通的调色机中的色浆罐终会很快干燥。调色系统色浆不断的开发和研究保证了其能永久地保持其先进性,其中也包括在体系的完善,环保性要求的研究。我们公司从颜料的选用开始,就已经考虑到各种环保指标要求进行选择了,包括APEO、EN71、氯环芳烃等等。六、成本在分析调色系统的成本时,每一种色浆的成本仅仅为提供给客户的调色漆成本结构中的一部分。色浆是调色漆原材料成本的一部分。由于颜料价格的差异,每一种色浆的价格会有很大的不同。因此色浆之间的价格差别是很大的。颜色和基漆的销售分配为成本核算提供了一个十分有价值的数据,将色浆的重量价格乘上平均
12、色浆的加入量,再再乘上销售分配就能得到原材料成本。七、了解水性色浆的主要组成水性色浆的主要组成包括颜料、润湿剂、分散剂、溶剂(水)、保水剂、消泡剂、抗冻融剂等。不同品牌的色浆还有其他添加物,如增稠剂,水,水性树脂等。八、评定色浆性能指标时一般要标明哪几种指标色浆的分散介质色相的符合性原色耐候性、耐光性、耐化学性等;1/25耐候性、耐光性、耐化学性等;耐碱性着色力固体含量有时候也要看色浆的适应性(主要决定于色浆选用的分散、润湿体系)九、有机色浆与无机色浆的区别有机色浆无机色浆耐候性相对低好着色力强弱遮盖力低高饱和度高低耐化学品性相对低好比重小大粒子粒径小大十、机用色浆与一般水性色浆的区别机用水性
13、色浆一般水性色浆适用范围各种水性涂料及乳胶漆水性涂料及乳胶涂料相容性在使用范围内有良好的相容性与各种水性涂料及乳胶漆有良好的相容性色强度经过严格控制,形成颜色体系,覆盖整个色空间注入方式体积式或重量式注入主要是重量式注入批次稳定性批次稳定性良好批次间存在色差配方有相应的配方支持无配方支持价格价格较高,主要依靠调色系统的整体附加值,调色软件提供经济配方价格低,稳定性相对较低颜料浓度根据调色机的精度调整适中的颜料浓度颜料浓度高,使色浆达到尽量高的着色力十一、选用乳胶涂料色浆时的注意事项市场的要求,建筑涂料的成本要求相应选用的色浆成本不能过高;涂料的体系,树脂的种类,乳液与色浆的相容性,水蒸气的渗透
14、性、色浆的耐候性。色浆的耐化学性,主要是指耐碱性。十二、现代调色技术应用色浆的基本要求现代调色技术对色浆要求相对严格,主要有以下几个方面:色浆的储存稳定性色浆的批次间的色相、色强度稳定性色浆的广泛的相容性色浆的各种耐受性:耐碱性、耐候性色浆的细度控制色浆的流变性色浆的干燥速度色浆的比重控制色浆的饱和度色浆的色域覆盖性十三、选用乳胶漆外用色浆的主要性能评价依据主要性能评价依据是色浆的耐候性和耐碱性耐候性可以通过自然光曝晒,或人工加速老化仪测定耐碱性可以通过颜料干粉的泡碱得到颜料耐碱性数据或色浆加入涂料中制板,再泡碱得到色浆耐碱性评估数据第七节 如何考察与设计调色系统7.1 调色选择:工厂批量生产
15、调色或包装桶内调色7.2远离工厂调色7.3 产品范围及基漆7.4 灌装量7.5 包装桶尺寸7.6 调色设备的选择调色是制备各种色漆常用的方法。使用调色系统(特别是装饰性涂料)的主要原因是对不同品质的各种涂料的需求和快捷交货的需求趋势日益增长。采用调色系统是满足这种需求的较为经济的方法。涂料生产厂采用调色系统后,生产色漆的整个生产工艺会有相当大的改变。制造色漆的方法和生产现场都会发生改变。采用调色系统的益处之一是可在销售点进行现场及时调色。因此越来越多的涂料能在工厂以外进行调色。开始采用调色系统之前,必须对整个系统制定规范。所要求的调色系统指标应该具体化,并考虑满足不同的目的,同时确定实施顺序。
16、7.1 调色选择:工厂批量生产调色或包装桶内调色色浆是调色系统的一个组成部分,该调色系统包括色浆、基漆和调色配方,可将色浆按体积加入以灌装好基漆的包装桶内。原则上,所有的色漆都可以先将清漆和白漆按正确的比例混合,然后按照现有的调色配方加入色浆获得规定的颜色。这种工艺既可在包装桶内实现,也可以灌入小桶以前在大贮罐中进行。实际上,在工厂中批量生产中调色应该使用现有的调色配方,只需将其放大到较大数量即可。因此,使用调色系统可以分成三种选择:批量生产调色、在工厂内贮罐中调色以及在销售店的包装桶内调色。那么哪种调色方法最经济呢?经研究计算,如生产批量为500700升,在装有基漆的包装桶内调色更为经济,当
17、然也取决于桶的大小和调色设备。这些数据并不包括因服务快速而获得的收益。在距离用户最近的销售点调色,可以实现最快速的服务。7.2 远离工厂调色(调色机调色)提高销售量的方法之一是颜色多样化。调色系统的能力是在销售商点中,基漆和色浆不需要占用像色漆一样大的空间。另外,要推出一些新的色漆品种也更为容易,只需在仓库中增加少数几种基漆,就可腾出空间来展示成千上万种颜色。采用先进的调色系统,可以就地调制成所有这些颜色。如采用配色仪,就可以在销售点调出几乎是无数种不同的颜色。7.3 产品范围及基漆生产一开始就应确定产品的品种,然后确定操作程序和方法。下一步就应该检验色浆和这种基漆的混溶性,必要时要进行调整。
18、建议开始时产品的品种不要太多,这样可以在较短的时间内配制出所要的产品。其他产品在进一步研究和检验后就可很容易地进行配制。7.4 灌装量科迪色彩公司提供的所有调色配方通则为:将色浆加入到1000克基漆中一种色浆的最低加入量为0.1ml(1/384美国流体盎司),最高加入量为88.72ml(3个美国流体盎司),基漆的量为1000克,包装桶容量为1升。在下面所有的情况中,如果色浆和基漆中的TiO2的含量均一样,则可使用同一调色配方:短量 900ml调色后的漆量1000ml如果桶内有足够的空间加入色浆,也可以进行过量灌装。除了加入1000ml基漆和所需的色浆外,需要有5%(体积)的空间,才能保证色浆和
19、基漆的充分混合均匀。为适应国内调色灌装现状,我们采用公斤制基础漆灌装量,以一公斤为基础,给出每公斤基础漆对应的配方。7.5 包装桶的尺寸原始调色配方是针对1升的包装桶设计的。但是由于调色系统色将颜料含量较高,着色力较强,建议客户使用6公斤以上的基础漆为调色最小量。对于灌装量,是1公斤的0.25或0.5倍时,在调制浅色漆或敏感色时,结果色调会稍有偏差,色浆加入量小于1/384美国流体盎司。7.6 调色设备的选择调色设备的选择应注意:精度、罐的容量、外观及配套服务这里主要讨论如何根据需要调色的基漆量来选用调色机的类型。下表是选用的规则:成品色漆量调色机类型及能力50,000升/年手动或自动式,色浆
20、罐容量2.5升50,000100,000升/年自动式,色浆罐容量5升100,000300,000升/年自动式,色浆罐容量10升15升13项中的调色机可用于实验室、工厂或涂料商店中。如果已知涂料包装桶的尺寸,平均色浆加入量和平均订购量,就可以确定涂料混合机的台数。第二章 基础漆与色浆的相容性第一节 基础漆相容性检测程序一、首先要确定何种产品需用调色系统调色,为方便起见,一般开始先只对少数产品调色,慢慢再扩大产品范围;二、确定基础漆类型(A、B、C;内墙或外墙),以选用合适的色浆检测量;三、相容性检测方法基础漆质量色浆1/炭黑色浆2/铁红色浆3/酞菁蓝色浆4/紫色色浆5/外墙红A10033333B
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