Когато сравнявате колко добре работят различните оцветители в индустриалния печат,Мастилен пигменте много по-устойчив на светлина от опциите,-базирани на багрила. Пигментираните мастила се състоят от твърди частици (обикновено 100–200 nm), които не се разтварят във вода. Тези частици се държат в носеща среда, която създава физическа бариера върху повърхностите на субстрата, която не се разпада, когато е изложена на светлина. Боядисващите мастила, от друга страна, се разграждат на молекулярно ниво и навлизат дълбоко в медиите, което ги прави чувствителни към избледняване от UV светлина. Тази разлика в структурата означава, че цветовете издържат много по-дълго. При постоянно излагане на светлина пигментните-отпечатъци могат да запазят вида си в продължение на десетилетия, докато отпечатъците с багрило обикновено започват да избледняват в рамките на месеци.
Разбиране на мастилени пигменти и багрила: Състав и функция
Основната наука, която разделя тези оцветителни системи, решава колко добре работят в индустрията. По време на нашите 20 години в Henghao Technology ние видяхме, че познаването на тези молекулярни разлики често е ключова част от вземането на избор при покупка.
Молекулярна структура на пигментите
Размерите на частиците на пигментираните оцветители варират от 50 до 300 нанометра и могат да бъдат твърди или аморфни. Тези частици не се разтварят в системите на превозното им средство, независимо дали са на водна-основа, на-разтворител или UV-втвърдяващи се. Тази структура е показана от въглеродния пигмент, който е един от най-често използваните степени. Основните му частици са между 10 nm (високи цветови степени) и 80 nm (тониращи степени).
OAN (Oil Absorption Number) показва как частиците се групират заедно в сложни разклонени структури. Това пряко влияе върху стабилността на дисперсията и качеството на крайния отпечатък. Физическото присъствие на частиците върху повърхностите на субстрата ги прави естествено устойчиви на UV светлина, тъй като те абсорбират и разпространяват вредни дължини на вълните, вместо да се разграждат химически.
Химическа природа на багрилата
Молекулите на багрилото се разграждат напълно в техните носещи системи, оставяйки след себе си единични молекули, които обикновено са с размер под 2 nm. Тази пълна разтворимост позволява на цвета да проникне в порести материали като необработена хартия и тъкани, което прави цветовете ярки и чисти. Компромисът-се проявява в химическа слабост: хромофорните връзки в молекулите на багрилото поемат директно ултравиолетовата енергия, като стартират фотохимични процеси, които разрушават цветообразуващите-структури. Много хора използват азобагрила, защото са много ярки, но имат двойни азотни връзки, които лесно се разрушават от светлина.
Разтворимост и взаимодействие на субстрата
Поради тези промени в грима се правят различни профили на приложение. Пигментираните системи работят най-добре върху индустриални носители, които нямат пори, като пластмаси, обработени метали и синтетични филми, където повърхностното отлагане гарантира, че системата залепва и остава безопасна. Багрилните системи попадат във влакнестите материали и се свързват на молекулярно ниво, но оставят хромофорите отворени за разграждане от околната среда.
Нашите експертни екипи в Henghao Technology редовно помагат на клиенти с проучвания за съвместимост на субстрата и съпоставяне на науката за оцветителите към нуждите на крайната употреба. За да предпазите пигментните дисперсии от повторно-слепване, трябва внимателно да контролирате реологията и да изберете правилните повърхностноактивни вещества. От друга страна, разтворите на багрилата трябва да имат контролирано pH и да добавят хелатиращи агенти, за да ги поддържат стабилни.
Обяснена светлоустойчивост: защо има значение в B2B приложенията за печат
Светлоустойчивостта е мярка за това колко добре оцветителят остава жизнен, когато е изложен на светлина, особено на ултравиолетова светлина с дължини на вълните между 290 и 400 nm. Тази характеристика пряко влияе върху това колко дълго издържа даден продукт, колко последователна е марката и какви са изискванията за гаранция в секторите на индустриалния печат.
Определяне на стандарти за светлоустойчивост
Бизнесът използва стандартизирани методи за тестване, за да прави справедливи сравнения. Като начин за симулиране на атмосферни влияния на открито, ISO 12040 и ASTM D3424 определят условия на излагане на ксенонов дъга. За текстилни цели ISO 105-B02 използва стандарти за синя вълна. Спектрофотометричният анализ се използва за измерване на промяната на цвета при тези тестове, които дават резултати от 1 (лошо; забележима загуба в рамките на седмици) до 8 (отлично; малка промяна след години). Често даваме ISO-тествани пигментни класове на клиенти, които се нуждаят от доказателство за ефективност, особено в покрития за автомобили и външни знаци, които се нуждаят от нива от 7 или повече за 5+ годишни гаранции.
Фактори на околната среда, влияещи върху производителността
Замърсителите във въздуха, температурата и влажността работят заедно, за да ускорят фоторазграждането. По-високите температури ускоряват движението на молекулите, което прави UV{1}}индуцираното създаване на радикали по-силно. Процесите на хидролиза, които разрушават хромофорните връзки, се ускоряват от влагата. Окислителите като азотни пари и озон са особено вредни за органичните оцветители.
Настройките за индустриален печат трябва да вземат предвид тези неща. Например, опаковъчните мастила за стоки, съхранявани в сгради, които са много слънчеви, се подлагат на по-тежки условия, отколкото мастилата за дисплеи за -на-закупуване, които се държат вътре. Нашите технически спецификации за органични пигменти включват данни за това колко бързо остаряват, когато са изложени на UV светлина, топлина и влажност заедно. Това ни позволява да правим точни прогнози за това колко дълго ще продължат.
Влияние върху бизнеса на лошата светлоустойчивост
Мастилен пигментизбледняването вреди на репутацията на марката, води до скъпи копия и води до искове за гаранция. Опаковка, която променя цветовете, подвежда хората да мислят, че продуктът е все още пресен. Когато знаците избледняват твърде рано, това вреди на марката на компанията. Това не е само цената на подмяната на материалите; загубеното време на работа, недоволните клиенти и загубата на пазарен дял се натрупват бързо. Все повече и повече хора, които работят в снабдяването, осъзнават, че избирането на високо-качествени оцветители като пигмент за мастило, за които е доказано, че са светлоустойчиви, води до по-ниски-разходи в дългосрочен план, дори ако първоначално струват повече.
Пигментно мастило срещу багрилно мастило: Сравнение на светлоустойчивостта и практически изводи
Контролирани тестове и данни за ефективността от полето редовно показват, че цветните системи запазват по-добре цвета си, когато са изложени на светлина. Като знаете за тези пропуски в производителността, можете да правите интелигентни покупки, които отговарят на нуждите на вашето приложение.
Сравнителни резултати от теста
Разликата в производителността е показана от независими проучвания, използващи метеорологични измерватели с ксенон. Добрите органични пигменти, като Phthalocyanine Blue (Pigment Blue 15:3), запазват 95% от цвета си след 2000 часа светлина, което е същото като да оставите картина навън пет години. Когато условията са еднакви, сходните-багрилни бои губят от 40 до 60% от цвета си.
Сажен пигмент е много стабилен; не се променя изобщо след 10 000 часа, което е качество, което се използва в автомобилните покрития, които се нуждаят от 10-годишни гаранции. Размерът на частиците и структурата на агрегатите действат като физически бариери, които предпазват UV светлината от достигане до хромофорните центрове. Добавянето на покрития от силициев диоксид или алуминий към повърхностите също им осигурява допълнителна защита.
Конкретна-производителност на приложението
Кой метод на оцветяване да използвате зависи от това колко дълго ще се използва и как ще бъде експониран. Боядисващите мастила работят добре в контролирани закрити помещения и се очаква да издържат по-малко от две години. Те са подходящи за отпечатване на офис документи, създаване на краткосрочни-рекламни материали и копиране на снимки, които могат да се използват веднага. Когато издръжливостта не е важна, тяхната по-широка цветова гама и по-висока чистота все още са предимства.
Пигментираните мастила се използват най-вече навън за неща като транзитна реклама, знаци на сгради, етикети на продукти върху артикули, които ще бъдат на слънце, и печат върху плат за банери или знамена. Дадохме специални пигментни дисперсии на опаковъчни компании, чиито стоки се изпращат през неотопляеми магазини през цялата година. Ако използваха опции, базирани-на багрила, продуктите щяха да избледнеят твърде много, преди да стигнат до клиентите.
Анализ на общите разходи
Първоначалната цена е по-добра за системи за багрила, тъй като разтворимите оцветители се нуждаят от по-малко работа и по-лесни формули. За да предпазят пигментираните мастила от утаяване или слепване, те се нуждаят от усъвършенствана дисперсионна технология, стабилизатори, които поддържат мастилата стабилни, и контрол на качеството. Това уравнение се променя, когато разберете общата цена на притежание. Когато преработвателят на опаковки замени стари етикети,-отпечатани с боя, той трябва да плати за нови етикети, престой на пресата, труд и може би дори договорни глоби. Тези разходи се покриват с избора на цветни бои. Нашите клиенти в индустрията за промишлени покрития казват, че преминаването към високо-ефективни пигменти е намалило гаранционните претенции със 73% за три години, което е огромна икономия в сравнение с 15-20% увеличение на цената на суровините.
Как да изберете правилното мастило за вашите бизнес нужди
За да изберете правилната технология за оцветяване, трябва внимателно да разгледате техническите стандарти, съвместимостта на инструментите и проблемите с веригата за доставки. Създадохме система, която купуващите екипи могат да използват за набор от печатни задачи.
Оценяване на изискванията за устойчивост на светлина
Започнете, като решите каква промяна на цвета е допустима през очаквания живот на продукта. Външните знаци обикновено се нуждаят от степени на светлоустойчивост по ISO 7-8, което означава, че няма да избледнеят много след 5-10 години. Оценките от 4-5 може да са подходящи за вътрешни пакети, които могат да се справят с малки промени за година или две. Минималните стандарти са определени от разпоредбите в някои предприятия. Например, автомобилните OEM покрития трябва да отговарят на указанията на SAE J1960.
Проверете данните за околната среда-за крайна употреба. Количеството ултравиолетова светлина се променя много в зависимост от това къде живеете (тропическите райони получават 2-3 пъти по-голяма UV доза от умерените зони) и начинът, по който го поставяте, има значение (вертикалните повърхности получават по-малко излагане от хоризонталните повърхности). Нашият експертен екип използва резултати от тестове от нашата широка гама от продукти, като напрМастилен пигмент, пигментите от серията AZO, Lake и Cyanine, за да направите-специфични предложения за приложение, които съответстват на класовете на пигментите към целите за ефективност.
Съвместимост на принтер и субстрат
Различните методи за печат имат различни нужди, когато става въпрос за оцветители. За промишлени мастиленоструйни глави, рецептите за Jet Ink Pigment трябва да поддържат размери на частиците под 200 nm, така че върхът да не се задръсти. Те трябва също така да постигнат стабилност на дисперсията, така че пигментът да не се утаява, когато оборудването не се използва.
Офсетната литография може да работи с по-големи частици, но се нуждае от определени реологични качества, за да управлява как се смесват и движат. Видът на субстрата определя избора на свързващо вещество. Например, полиетиленовите фолиа се нуждаят от различни цветни повърхностни обработки в сравнение с кърпата или хартията. Преди да направите големи покупки, предлагаме да направите тестове с примерни субстрати, за да се уверите, че адхезията, гланцът и консистенцията на цвета са еднакви при производството.
Критерии за оценка на доставчика
Продуктовите спецификации не са единственото нещо, което засяга-дългосрочните споразумения за източници. Нашите клиенти се грижат най-много за стабилността от партида до партида. В индустрии като пребоядисване на превозни средства, където панелите трябва да съвпадат, без значение кога са направени, цветовото съвпадение в производствените серии е задължително. Като част от своите статистически контроли на процесите, Henghao Technology следи колориметричните стойности (ΔE < 0,5) и ключовите физически качества за всяка партида продукти, които прави, изпращайки записи от анализ с всяка пратка.
Уменията за техническа поддръжка също са важни. Когато клиентите променят процесите или материалите, нашите инженери по приложенията помагат при оптимизиране на дисперсията, проблеми с интерфейса и промени във формулировката. Скорошните проблеми направиха стабилността на веригата за доставки по-важна. За да сме сигурни, че доставките няма да спрат, поддържаме интелигентен инвентар и различни източници за суровини.
Бъдещи тенденции и иновации в светлоустойчивостта на пигментните мастила
Пропуските в производителността се запълват от текущи проучвания, а химическият бизнес се променя от екологичните правила. Поддържането на новите технологии ви позволява да правите интелигентен избор при покупка, който защитава вашите производствени умения за в бъдеще.
Разширено инженерство на пигменти
Нанотехнологията ни позволява внимателно да контролираме формите на частиците, което подобрява както цвета, така и устойчивостта на UV светлина. Дизайнът на сърцевината-обвивка обгръща хромофорните пигментни ядра с изкуствени оксидни обвивки (силициев диоксид, алуминиев оксид), като спира фоторазграждането физически и прави дисперсията по-стабилна. Ярките цветове на молекулярните хромофори се комбинират със силата на минералните структури при изследване на смесени органични-неорганични пигменти.
Комплексните неорганични цветни пигменти (CICPs) са направени от кристални структури от метален оксид и имат рейтинг на светлоустойчивост 8. Те също така отговарят на строги ограничения за тежки метали. Работим усилено върху създаването на следващото поколение смеси, които включват тези нови идеи, като напр Мастилен пигмент. Те ще бъдат използвани на места, където настоящите цветове се доближават до стандартите за ефективност, които са в сила от десет години, но не ги достигат съвсем.
Устойчивост и съответствие с нормативните изисквания
Законите за околната среда затрудняват използването на стандартни химикали за оцветяване. Оловно хроматните пигменти, които са били използвани от дълго време за получаване на ярко жълти и портокали, постепенно се премахват, защото са отровни. Прехвърлихме нашите клиенти на бисмутов ванадат и органични заместители, които отговарят на същите изисквания за цвят. Био-базираните пигменти, направени от зелени суровини, помагат за намаляване на въглеродните емисии, но последните поколения все още не са толкова светлоустойчиви, колкото пигментите, направени от петрол.
Водно{0}}дисперсионните системи се освобождават от летливи химични вещества и стават все по-популярни сред регулаторите, въпреки че могат да бъдат трудни за формулиране. Нашият план за разработване на нови продукти се фокусира върху екологични опции, които отговарят на стандартите за производителност. Това е така, защото според проучвания в индустрията факторите за устойчивост сега влияят на повече от 60% от избора за покупка.
Дигитална трансформация и интелигентни мастила
Интегрирането на Industry 4.0 ви позволява да проверявате качеството в реално време и да планирате поддръжката предварително. Използването на RFID етикети или флуоресцентни маркери в пигментни дисперсии позволява на машините да проверяват цветовете автоматично по време на производство, което намалява отпадъците от партиди, които не отговарят на спецификациите. Изследванията на фотохромни и термохромни пигменти водят до динамично опаковане и функции против-фалшифициране, което означава, че те могат да се използват за нещо повече от декорация. За да подпомогнем тези разработки, ние купуваме научно оборудване като усъвършенствани тестери за размера на частиците, реометри и спектрофотометри. По този начин нашите клиенти ще могат да използват авангардни-технологии за оцветяване, когато станат достъпни за обществеността.
Заключение
Системите с пигментирани оцветители са много по-устойчиви на светлина от опциите за багрила, защото са структурно по-добри. Частиците, които не са разтворими на светлина, не се разграждат толкова бързо, колкото молекулярните багрила. За дълготрайна-стабилност на цветовете, тази разлика в производителността поддържа по-високи цени при външни знаци, индустриални покрития и опаковки за дълготрайни стоки. Вместо само да гледате колко струват материалите в началото, стратегическото купуване означава съвпадение на химичния състав на оцветителя, като напр.Мастилен пигмент, към условията на експозиция, възможностите на машината и моделите на общите разходи. Новите технологии предлагат по-добра производителност и опазване на околната среда, което прави по-ценни партньорствата на доставчиците, които комбинират професионално ноу{1}}хау със способността да се предлагат нови идеи.
ЧЗВ
Какво точно определя оценките за светлоустойчивост?
Резултатите за устойчивост на светлина идват от стандартни тестове за ускорено стареене, които измерват как се променят цветовете, когато са изложени на UV светлина при контролирани условия. В методи за изпитване като ISO 12040 ксенонови дъгови светлини се използват за имитиране на спектъра и силата на естественото слънчево греене. Пробите се оставят изложени в продължение на стотици или хиляди часове, докато се проследяват нивата на температура и влажност. Спектрофотометрите редовно измерват промяната на цвета и определят ΔE числата, които представляват общата цветова разлика. Оценките от 1 до 8 се основават на определени нива на ΔE.
Например, класиране 8 означава, че ΔE е по-малко от 2 след 2000 часа, което е толкова ниско, че не може да се види от хората. Резултатите се влияят от химическата стабилност на хромофора, разпределението на размерите на частиците и защитните слоеве. Надеждните доставчици предоставят тестови документи, които показват специфични условия на експозиция и количествени резултати. Това дава възможност за директно сравняване на стоки.
Могат ли багрилните мастила да достигнат светлоустойчивостта на пигмента?
Начинът, по който се правят багрилата сега, не може да постигне светлоустойчивост на-ниво на пигмент, защото молекулите са твърде слаби. За да направят цвят, хромофорите на багрилото трябва да приемат видима светлина. Това предизвиква състояния на възбуждане на електрони, които ги правят податливи на UV-индуциран разпад. Някои -реактивни багрила от висок клас получават лека светлоустойчивост (оценки 5–6) чрез молекулярно инженерство, което включва добавяне на антиоксидантни групи или образуване на метални комплекси, но те все още не са толкова добри, колкото качествените пигменти.
Хибридните методи, които използват нано-капсулирани багрила, са обещаващи в лабораторията, но все още не са тествани в реалния свят. Като практичен отговор разделянето на приложението означава използване на багрила, където предимствата им (като прозрачност и цветова гама) са важни и където трайността не е толкова важна, и пигменти, където трайността е много важна.
Как размерът на частиците влияе върху ефективността на пигмента?
Размерът на частиците влияе върху много аспекти на ефективността. По-малките частици (50–100 n) имат по-голяма цветова сила и тинкториална сила, което означава, че могат да бъдат натоварени на по-ниски нива. Те обаче имат по-голяма повърхност и склонност да се слепват, което прави дисперсията по-малко стабилна. По-големите частици (200–300 n) се разпръскват по-лесно и правят материала по-светло{7}}устойчив, като разпространява повече светлина.
Те обаче правят материала по-малко ясен и по-малко жизнен. Пигментните формули на Jet Ink обикновено се стремят към смесване между 100nm и 150nm за дигитален печат. Това е достатъчно малко, за да се побере през игли за мастиленоструйни принтери, които трябва да са по-малки от 200 nm, като същевременно запазва цвета достатъчно силен и стабилен. Класовете Carbon Black са разпределени в този диапазон нарочно. Високо{7}}цветните черни (10–20 nm) са най-добри за-покрития от висок клас, тъй като са най-подобни на струя-, докато по-грубите видове (60–80 nm) са по-добри за-натоварвания, като UV стабилност в пластмасите.
Партньор с Henghao Technology за превъзходни решения за пигменти за мастило
Било еHenghao Technology Development (Hangzhou) Co., Ltd.е специалност от над 20 години да прави високо-ефективни оцветители за тежки индустриални приложения. Ние знаем колко е важно да намерим правилната комбинация между светлоустойчивост, консистенция и достъпност като водещ производител на пигменти за мастило, обслужващ 33 държави в индустрията за опаковки, покрития и пластмаси. Нашата широка гама от продукти, която включва въглероден пигмент, органични пигменти (серии AZO, Lake и Cyanine) и персонализирани дисперсии, отговаря на световните стандарти за качество, които са подобни на тези, определени от BASF и Clariant. Директният фабричен достъп премахва надценките за дистрибуторите, като същевременно поддържа строг контрол на качеството, който гарантира стабилност на ΔE < 0,5 от партида до партида.
Нашият технически екип дава-специфични съвети за приложението, от избора на правилния оцветител до гарантирането, че се разнася равномерно, и те подкрепят това с пълна документация за анализ. Можете да говорите с нашите експерти относно вашите нужди от светлоустойчивост, като изпратите имейлinfo@henghaopigment.comили да посетите henghaocolor.com. След това ще получите персонализирани предложения за рецепти, които подобряват както производителността, така и приходите.
Референции
1. Herbst, W. и Hunger, K. "Индустриални органични пигменти: производство, свойства, приложения." Трето издание, Wiley-VCH, 2004 г.
2. Patton, TC "Pigment Handbook: Properties and Economics." Том 1, Wiley-Interscience, 1973 г.
3. Christie, RM "Химия на цветовете." Второ издание, Royal Society of Chemistry, 2001 г.
4. Buxbaum, G. и Pfaff, G. "Индустриални неорганични пигменти." Трето издание, Wiley-VCH, 2005 г.
5. Völz, HG "Индустриално цветово тестване: основи и техники." Второ издание, Wiley-VCH, 2002 г.
6. Feller, RL "Пигменти на художници: Наръчник за тяхната история и характеристики." Том 1, НХГ, 1986.
