有機(jī)顏料是不溶于水、難溶于各種應(yīng)用介質(zhì)中的著色劑,其應(yīng)用狀態(tài)可以是干粉,也可以是濕濾餅或色母粒等顏料制備劑的形式。其中大多是以干粉狀態(tài)進(jìn)行著色的。其結(jié)晶狀態(tài)、顆粒度及顆粒表面性質(zhì)不同在應(yīng)用中會出現(xiàn)很大差異,主要表現(xiàn)在色相、分散性、著色力、透明度、流動性等的差異。
近年來隨著新應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展,對有機(jī)顏料的粒徑提出越來越高的要求。尤其是數(shù)字打印技術(shù)的問世,噴墨技術(shù)的迅速發(fā)展,已由紙張噴墨印刷發(fā)展到織物的噴墨印花。在CIJ印花機(jī)上,噴嘴直徑只有50m,大印墨粒徑要不大于1m。要滿足設(shè)備要求,則有機(jī)顏料的粒徑要求要低于0.3m,而通常有機(jī)顏料的粒徑在0.03m到2.0m之間。在保證各項性能的同時,控制顏料的粒徑達(dá)到應(yīng)用要求。激光粒度測試儀廠家下面做詳細(xì)的說明:
顏料的粒度大小還對其色強(qiáng)度和亮度等有著重要的影響。有機(jī)顏料的顏色和性能主要決定于它的化學(xué)結(jié)構(gòu),其次還決定于其他晶格型式。通過電子顯微鏡觀察可知,顏料粉末的顆粒形態(tài)是由初級顆粒、凝聚體和聚合體組成。初級顆粒是以單一晶體或微晶體的組合晶體存在,是合成時初生成的顆粒,初級顆粒可以互相組成不可滲透的、有規(guī)則的面面。當(dāng)亞微米范圍內(nèi)的顏料顆粒分散在特定介質(zhì)時,其著色強(qiáng)度隨著粒度降低而增高。這一結(jié)論已為理論和實踐所證實。顆粒大小與著色強(qiáng)度可用mie理論進(jìn)行計算,它是建立在光學(xué)參數(shù),折射率(n)和吸收系數(shù)(K)的測定上,不同顏料具有不同的n和k值,按Mie理論所得顏料直徑與著色的關(guān)系。顏料著色強(qiáng)度對顆粒大小極大依賴關(guān)系的本質(zhì)是顆粒大小直接影響了顏料的光學(xué)性質(zhì),粒子大小不同,對光的吸收和反射不同,故著色強(qiáng)度隨著顆粒粒徑的增加而減少。
當(dāng)然,顏料粒徑大小除影響著色強(qiáng)度外,對其他性能(如吸、這概率、透明度等)也有極大的影響;而顏料的著色強(qiáng)度除決定于粒徑粒徑大小外,尚決定于晶型、晶體外形等。應(yīng)注意其間錯綜復(fù)雜的關(guān)系。
有機(jī)顏料的粒徑大小是影響其透明性的重要因素,欲使應(yīng)用介質(zhì)呈現(xiàn)非透明性,除了要求分散介質(zhì)與顏料粒子之間的折射指數(shù)有明顯差之外,還與顏料粒子對光線的散射作用有關(guān)。當(dāng)顏料粒徑大小為光線波長的一半,即顏料顆粒直徑為0.2~0.5μm(即200~500mm)時,對光的散射能力強(qiáng),可導(dǎo)致遮蓋力高的非透明性;而當(dāng)顏料分散體的平均粒徑小于此數(shù)值時,如粒徑為0.015~0.025μm則呈透明性,顏料的著色力也高。
耐氣候牢度是顏料耐久性的只要性能之一,也是有機(jī)顏料具備的基本應(yīng)用性能。顏料在光照之下褪色過程中屬于氣固非均相反應(yīng),其反應(yīng)速度主要與化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān),但也與顏料粒子大小,即與其比表面積有關(guān),通常微細(xì)粒子比表面積大,其耐候性較差。此外,作為涂料及塑料著色的顏料尚應(yīng)具有優(yōu)異的耐溶劑性及耐遷移性能,該性能與顏料分子結(jié)構(gòu),取代基類型及粒子表面極性有關(guān),同時顏料粒徑大小也將影響其耐溶劑性能。
顏料的顆粒狀態(tài)粒徑大小不僅影響到著色強(qiáng)度、透明度、色光、耐氣候牢度、耐溶劑性能,而且也對著色涂層膜的光澤度有一定的影響,當(dāng)然也與應(yīng)用介質(zhì)的成膜光澤度有重要的關(guān)系。當(dāng)顏料粒子呈球狀,且粒徑在0.01~1μm范圍,將可形成更為光滑的表面涂膜,并且和顏料粒子的形狀有關(guān),尤其是針狀或棒狀的粒子的長/寬比值大小起著重要的作用。
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