Скрывающая сила
Укрывистость скрывать – это способность краски поверхность , на которую она была нанесена. [1] Численно он определяется как площадь поверхности, покрытая определенным объемом краски ( скорость утекания ), при которой происходит « полное скрытие » подстилающей поверхности. [2]
Причины
[ редактировать ]Всякий раз, когда свет падает на окрашенную поверхность, он частично отражается и поглощается покрытием. Как только свет достигает основной поверхности ( подложки ), он снова отражается и поглощается подложкой. Этот процесс повторяется, поскольку отраженный свет проходит обратно через слой краски. В зависимости от свойств краски информация о подложке может быть видна (или нет) в свете, исходящем из покрытия. Укрывистость – это свойство лакокрасочного материала, препятствующее этой видимости, проявляющееся в слоя краски непрозрачности . Термин «скрытие» является общим и применяется для обозначения либо укрывистости, либо непрозрачности. [3]
Если покрытие краски обладает высокой впитывающей способностью , цвет покрытия будет темным, а укрывистость будет обеспечиваться за счет впитывания. Если покрытие обладает высокой отражающей способностью , цвет поверхности будет светлым, но при этом будет хорошо скрывать подложку, причем укрывистость является результатом рассеяния света . Если слой краски имеет низкое поглощение и рассеяние, свет будет проходить через слой и обнажать подложку (низкая непрозрачность или плохая укрывистость). [3]
Измерения
[ редактировать ]Укрывистость измеряется путем нанесения покрытия на черно-белые (иногда серо-белые) панели и с использованием фотометрического или визуального наблюдения. [3] Поскольку глаз не может дать количественную оценку, но очень чувствителен к наличию контраста, измерения проводятся путем изменения толщины пленки краски, определяемой площадью поверхности, покрытой определенным количеством краски (так называемая скорость растекания). обычно измеряется в квадратных метрах на литр ). [4]
Для фотометрии черно-белые подложки калибруются так, чтобы иметь отражательную способность 1% и 80% соответственно. Результат, коэффициент контрастности , выражается как отношение интенсивности света, отраженного от более темной области, к свету от более светлой области (технически CIE Y или « яркость измеряется »). Для визуальных измерений используются одни и те же подложки. [3]
Укрывистость численно определяется как скорость укрывывания, при которой контраст между различными областями подложки становится невозможным увидеть или измерить ( полное укрывательство ). приближенная конечная точка : для коэффициента фотометрической контрастности она составляет 98%. На практике вместо этого используется [5]
Метод Кубелки–Мунка
[ редактировать ]Теория Кубелки-Мунка была разработана в 1930-х годах и до сих пор широко используется в XXI веке. Эта упрощенная версия теории переноса излучения сводит свойства краски до двух коэффициентов: одного для рассеяния, а другого для поглощения. [6] Зная эти коэффициенты, можно рассчитать укрывистость. [7] Долговечность метода обусловлена простотой расчета этих констант с помощью оптической рефлектометрии. [6] замер всего одного нанесения краски с неполной шкурой на черно-белой диаграмме прорисовки для каждой длины волны света ). ( необходим [8] В модели используется множество допущений, в том числе рассеянное освещение, отсутствие отражений на границах раздела пленка/воздух и пленка/подложка , разумная толщина слоя краски. [9]
Прямые измерения
[ редактировать ]Исторически измерения проводились напрямую с использованием таких устройств, как криптометр Пфунда (представленный в 1930 году, более ранняя «полностью черная» модель выпущена в 1919 году), который наносит влажную краску на клиновидное расположение пластин на черно-белом фоне. ; клин перемещается по границе до тех пор, пока линия границы не станет невидимой. [10]
Прямые измерения по-прежнему востребованы там, где существуют реальные ограничения неравномерного нанесения краски, например, при покраске зданий неизбежно возникает неравномерность толщины краски из-за текстуры кисти или валика. Получающуюся в результате воспринимаемую непрозрачность иногда называют прикладной укрывистостью . Стандарт ASTM D5150 предусматривает использование специальной панели с полосами разных оттенков серого, каждая полоса имеет свой «рейтинг». Краска наносится поперек полос, наибольший показатель полностью скрытых полос - это укрывистость краски. Производители красок используют разновидности этого метода. [11]
Стандарты
[ редактировать ]- В стандарте ISO 6504-1:2019 «Краски и лаки. Определение укрывистости. Часть 1» метод Кубелки-Мунка применяется к белым и светлым краскам. [12]
- ISO 6504-3:2019 «Краски и лаки. Определение укрывистости. Часть 3. Определение укрывистости красок для каменной кладки, бетона и внутренних работ» [13]
- ASTM D2805-11(2018) «Стандартный метод испытания укрывистости красок методом рефлектометрии» (2018) [14]
- DIN EN ISO 18314-2:2018-12 «Аналитическая колориметрия. Часть 2: поправка Сондерсона, решения уравнения Кубелки-Мунка, цветовая сила, укрывающая способность» (2018) [15]
- ASTM D5150-92 (2017) Стандартный метод испытания укрывистости архитектурных красок, наносимых валиком. [16]
Роль пигментов
[ редактировать ]Почти вся укрывистость краски обусловлена пигментом ( связующие вещества обычно прозрачные). В общем, укрывистость пигмента тесно связана с рассеянием света его частицами, взвешенными в связующем веществе. Рассеяние на границе раздела двух веществ тем выше, чем больше разница между их показателями преломления . [2] Показатель преломления связующего невысок, около 1,5, поэтому укрывистость пигмента обычно увеличивается с увеличением значения его показателя преломления. [17]
Белый
[ редактировать ]Белые пигменты плохо поглощают свет. Однако при диспергировании в связующем некоторые из них, имеющие низкие показатели преломления (около 1,5), [17] хотя на воздухе кажутся белыми (с показателем преломления 1,0), но почти не рассеивают краску и, следовательно, не обладают укрывистостью - это так называемые « наполнители ». Белые пигменты с более высокими показателями преломления обеспечивают непрозрачность и поэтому классифицируются как маскирующие пигменты . [2]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Геттенс и Стаут 1966 .
- ^ Jump up to: а б с Шеффер 1972 , с. 483.
- ^ Jump up to: а б с д Шеффер 1972 , с. 481.
- ^ Шеффер 1972 , с. 482.
- ^ Шеффер 1972 , стр. 482–483.
- ^ Jump up to: а б Варгас и Никлассон 1997 , стр. 5580.
- ^ Дибольд и др. 2022 , стр. 453–455.
- ^ Дибольд и др. 2022 , стр. 448–450.
- ^ Дибольд и др. 2022 , с. 447.
- ^ Шеффер 1972 , с. 486.
- ^ Дибольд и др. 2022 , с. 462.
- ^ ИСО 6504-1:2019.
- ^ ИСО 6504-3:2019.
- ^ ASTM D2805-11 (2018)
- ^ ИСО 18314-2:2018.
- ^ ASTM D5150-92 (2017)
- ^ Jump up to: а б Шеффер 1972 , с. 484.
Источники
[ редактировать ]- Геттенс, Р.Дж.; Стаут, Г.Л. (1966). «Скрытая сила». Материалы для рисования: Краткая энциклопедия . Курьерская корпорация. п. 329. ИСБН 978-0-486-14242-5 . OCLC 868969354 .
- Шеффер, Леонард (1972). «Скрытая сила» . В Колеске, Джозеф В. (ред.). Руководство по испытаниям красок и покрытий: 13-е. Издание справочника Гарднера-Сворда . АСТМ Интернешнл. стр. 481–506. дои : 10.1520/MNL12225M . ISBN 0-8031-2060-5 .
- Варгас, Уильям Э.; Никлассон, Гуннар А. (1 августа 1997 г.). «Условия применимости теории Кубелки – Мунка» (PDF) . Прикладная оптика . 36 (22): 5580–5586. Бибкод : 1997ApOpt..36.5580V . дои : 10.1364/ao.36.005580 . eISSN 1539-4522 . ISSN 0003-6935 . ПМИД 18259384 .
- Диболд, Майкл; Бэкер, Стивен Де; Ниденцу, Филипп М.; Хестер, Бретт Р.; Ванхеке, Франк AC (2022). «Измерение оптических свойств красок и пластмасс» . Пигменты, наполнители и частицы в поверхностных покрытиях и пластмассах . Международное издательство Спрингер. стр. 439–481. дои : 10.1007/978-3-030-99083-1_13 . ISBN 978-3-030-99082-4 .