(2)化学色?物理色?《颜色-源来如此》

塑料配色使用的色粉有两大类:颜料和染料。

其中颜料分为无机颜料和有机颜料,染料都是有机的

《颜色-源来如此》系列的开篇《流星·蝴蝶·颜色》中介绍过:

从颜色的成因来说,表面色可以细分为化学色和物理色

  • 化学色(色素色):由于物质分子特殊化学键中电子的跃迁对特定波长光的吸收产生的颜色。

  • 物理色(结构色):由于物质分子的特殊结构使光波发生折射、漫反射、衍射或干涉而产生的各种颜色。

那么塑料用的色粉究竟属于什么色呢?

1
无机颜料

主要成分为无机物的颜料。

几乎所有的无机颜料,是化合物,常常是复杂的混合物,在其中金属是分子中的一部份。

无机颜料包括各种金属氧化物、铬酸盐、碳酸盐、硫酸盐和硫化物等,如铝粉、铜粉、碳黑、锌白和钛白等都属于无机颜料范畴。这类颜料不溶于普通溶剂和塑料,他们的热稳定性和光稳定性一般有机颜料和染料优良,但其着色力较有机颜料和染料差。

从性能上比较,虽然有机颜料在耐热性、耐候性和遮盖力方面不如无机颜料,但具有相对密度小、着色力高,色泽鲜艳和色谱齐等优点。因此,很多领域内取代无机颜料的应用。

2
有机颜料

有机颜料是有色的有机物质,要使有色物质成为颜料,它必须具有如下性能:

  • 色彩鲜艳,能赋予被着色物坚牢的色泽;

  • 不溶于水、有机溶剂或应用介质;

  • 在应用介质中易于均匀分散,而且在整个分散过程中不受应用介质的物理和化学影响,保留他们自身固有的晶体结构;

  • 耐晒、耐候、耐热、耐酸碱、耐有机溶剂。

有机颜料色彩鲜明,着色力强;密度小,无毒性,但部分品种的耐光、耐热、耐溶剂和耐迁移性往往不如无机颜料。

无机颜料和有机颜料的区别
  • 无机颜料耐晒,耐热,耐候,耐溶剂性好,遮盖力强,但色谱不十分齐全,着色力低,颜色鲜艳度差,部分金属盐和氧化物毒性大。有机颜料结构多样,色谱齐全,颜色鲜艳纯正,着色力强,但部分产品耐光,耐候,耐溶剂性差,高档有机颜料也有很好的耐光,耐候,耐溶剂性,但价格昂贵。

  • 有机颜料与一般无机颜料相比,通常具有较高的着色力,颗粒容易研磨和分散、不易沉淀,色彩也较鲜艳,但耐晒、耐热、耐候性能较差。

下图显示同等浓度下无机颜料跟有机颜料的颜色差异:

无机颜料

有机颜料

3
染料

能赋予底物(如纺织品,塑料等)鲜艳而坚牢色泽的有机化合物。

优秀的染料必须符合以下条件:

  • 能染着指定物质(如塑料)

  • 颜色鲜艳

  • 牢度优良

  • 无毒性

  • 使用方便

有机颜料和染料的异同

① 亲和力(颜料和染料的分水岭)

染料:对纺织品亲和力(或者称直接性),可以被纤维分子吸附,所以不同的纺织品使用不同的染料。对于塑料,只有溶剂染料对其有亲和力。

颜料:对所有的着色对象均亲和力,主要靠树脂,粘合剂等其他成膜物质与着色对象结合在一起。

② 使用方法

染料:在使用过程中一般先溶于使用介质,即使是分散染料还是还原染料,染色也是经历一个从晶体状态先溶于水成为分子状态后再上染到纤维上的过程。因此染料自身的颜色并不代表他在织物上的颜色。

染色前的色粉的颜色:(比较暗红)

但一旦对塑料染色后颜色可以很鲜艳

颜料:在使用过程中,由于不溶于适用介质,所以始终以原来的晶体状态存在。因此颜料自身的颜色就代表了它在底物中的颜色。

使用前有机颜料的颜色

在塑料中不同比例下的颜色

③ 晶体状态

染料:晶体状态不那么重要,或者说染料自身的晶体状态与它的染色行为关系不密切。因为染料在染色过程中已经溶于介质,晶体状态已经不存在了。

颜料:晶体状态对颜料而言十分重要。不同的晶型会呈现出不同的颜色。

例如常用的比较稳定的β型晶型酞青蓝,跟α型晶型的酞青蓝相比,要绿一点。

4
总结

颜料与染料的区别在于,染料可溶于介质中,而使被染物品全部染色;而颜料不溶于介质中,颜料通过分散到物体内部来使物品着色。

  • 染料溶解在被染色物体或介质中让物体染色,溶解了的染料已经没有晶体结构了,所以染料的晶体结构对颜色影响不大,染料的颜色只取决于其分子结构,也就是化学色;

  • 颜料通过分散到物体内部来使物品着色,所以颜料还是保留着其晶体结构,所以颜料的颜色决定于颜料的晶体结构和分子结构,也就是取决于化学色和物理色。

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