Farba termochromowa: skład, właściwości, zastosowanie
Trudno przecenić rolę różnych barwników. Wszystkie ułatwiają nam życie i są bardziej kreatywne. Ale osobno chcę wspomnieć o interesującym i wyjątkowym materiale. Jest to farba termochromowa. Jest to dość rzadki pigment, ale stopniowo staje się bardziej popularny. Jego unikalne właściwości pozwalają na stosowanie go w wielu obszarach, pełniąc funkcje praktyczne i dekoracyjne. Rozważmy bardziej szczegółowo, co stanowi ten produkt do barwienia.
Czym jest ta farba?
Jedną z głównych cech farby termochromowej jest zmiana koloru pod wpływem ogrzewania lub chłodzenia. Chodzi o to, że pigment reaguje na temperaturę otoczenia. Próg czułości substancji zależy głównie od sfery, w której jest stosowana. Najczęściej ten atrament jest używany do drukowania etykiet i produkcji opakowań. Co więcej, w zależności od aktualnej temperatury obraz zniknie lub się pojawi.
Charakterystyka i skład farb termochromowych
Farba wykonana jest z proszku ze specjalnych mikrokapsułek termochromowych. Mają okrągły kształt, a ich wielkość dochodzi od trzech do dziesięciu mikrometrów. Pigmenty barwne zawarte w farbie mogą występować w postaci ciekłych kryształów lub w postaci barwników leuco. Sam reaktywny pierwiastek może mieszać się z różnymi rozwiązaniami. Na przykład farbami na bazie akrylowej, gumowej lub olejowej. Udział substancji czynnej wynosi z reguły od pięciu do trzydziestu procent całkowitej masy gotowego produktu. Liczba ta zależy od pożądanego rezultatu.
Odmiany farby
Istnieją dwa główne rodzaje pigmentów wrażliwych na ciepło:
1. Odwracalna farba. W pewnym momencie nabierają innego koloru warunki temperaturowe. Gdy zmienia się w przeciwnym kierunku, pigment powraca do oryginalnego odcienia. Oznacza to, że jest to odwracalna konwersja kolorów.
2. Nieodwracalna farba. Nie mają tej funkcji. Przy powtarzających się zmianach temperatury oryginalny odcień nie zostaje przywrócony. Oznacza to, że pigment może przekształcić kolor tylko raz.
Najbardziej popularne są oczywiście odwracalne farby termochromowe. Są najczęściej stosowane w medycynie do kontroli sterylizacji narzędzi chirurgicznych. Dodatkowo do farby można dodać pigment fosforyzujący.
Rodzaje wrażliwych na ciepło pigmentów
Zgodnie z metodą zmiany koloru pigmenty wrażliwe na temperaturę można podzielić na trzy typy:
- Pierwotnie niewidoczny. Zwykle po podgrzaniu do 50-60 stopni, są one malowane w określonym kolorze. Na przykład w kolorze czarnym, czerwonym, niebieskim lub zielonym. Po ochłodzeniu pigment ponownie staje się bezbarwny.
- Początkowo widoczne. Po osiągnięciu określonej temperatury (od 7 do 60 stopni) kolor staje się przezroczysty. Oznacza to, że nie jest widoczny, ale po powrocie pigmentu. Z reguły takie farby termoczułe są stosowane do druku offsetowego i sitodruku.
- Wielobarwny pigment. Jeden odcień zmienia się na inny iz powrotem. Takie środki barwiące stosuje się, gdy na opakowaniu ma być naniesiony zaszyfrowany komunikat lub obraz. Pojawia się tylko po podgrzaniu lub ochłodzeniu.
Ekspozycja na temperaturę
Farby należące do powrotu, po zakończeniu działania ciepła lub zimna, przywracają pigment do pierwotnego stanu. Ponadto każdy rodzaj szkliwa ma charakterystyczną aktywację temperaturową. Dopuszczalna wariacja wynosi od - 15 do + 70 stopni Celsjusza.
Zastanów się, jakie warunki temperatury są odpowiednie w niektórych przypadkach:
- Do +20 stopni. Stosuje się do nakładania farby na naczynia przeznaczone na napoje bezalkoholowe.
- Od +29 do +31 stopni. W tym zakresie temperatur są powierzchnie, które zmieniają kolor pod wpływem temperatury ciała (w kontakcie ze skórą). Efekt ten jest szeroko stosowany w celach promocyjnych, w czasopismach, na książeczkach lub w koszulkach.
- Ponad +43 stopnie. Ta temperatura jest używana dla produktów, które będą oddziaływać z wysoką temperaturą. Najczęściej stempel na kubkach i innych naczyniach na gorące napoje. W takim przypadku efekt zmiany koloru pełni funkcję dekoracyjną i ostrzegawczą.
Najwyższa ekspozycja na temperaturę może wynosić 280 stopni Celsjusza. Ale eksperci zalecają obróbkę powierzchni przy niższych prędkościach (około 230 stopni). Jest to szczególnie konieczne w przypadku materiałów wrażliwych na ciepło, takich jak tkaniny lub tworzywa sztuczne.
Paleta kolorów
Zakres zaciemnienia, który jest stosowany do pigmentów wrażliwych na ciepło, jest wystarczająco szeroki. Najpopularniejsze są następujące kolory: czerwony, niebieski, różowy, niebieski, żółty, zielony, pomarańczowy, fioletowy, czarny i brązowy. Jeżeli stosuje się różne rodzaje substancji, wówczas pigment zmienia się nie o jeden, lecz o kilka kolorów, w zależności od intensywności efektu temperatury.
Zakres zastosowania
Istnieje kilka głównych problemów praktycznych związanych z farbą, zmieniając kolor z temperatury:
- Pojawianie się napisów i rysunków podczas chłodzenia lub ogrzewania może wskazywać na naruszenie warunków przechowywania podczas długotrwałego kontaktu z temperaturą.
- Pigment wrażliwy na ciepło jest sposobem na ochronę przed podróbkami. Na przykład ukryte słowo pojawia się na dokumencie przechodzącym przez Xerox.
- Określony kolor wydrukowany na etykiecie może być wskaźnikiem optymalnej temperatury do spożycia napojów i innych produktów spożywczych.
Pigmenty reagujące na zimno lub ciepło są najbardziej popularne w przemyśle spożywczym. Na etykiecie umieszczony jest obraz pokryty taką farbą. Informuje, czy produkt osiągnął wymaganą temperaturę, gdy jest w piekarniku lub lodówce. W tym producenci emalii termochromowych używają napojów alkoholowych i produktów piwnych. Etykiety, butelki, naklejki i inne cechy wskazują, czy napój jest wystarczająco schłodzony. Otrzymano również zastosowanie farb termochromowych w innych branżach. Służy do produkcji naczyń ceramicznych (szklanki, kubki, talerze). Pigment jest używany w różnych rodzaje tworzyw sztucznych kauczuk silikonowy i inne materiały do wytłaczania, odlewanie ciśnieniowe fleksografia, sitodruk, sitodruk i druk offsetowy.
Nakładanie wrażliwej na ciepło emalii
Pigment można nanosić na różne powierzchnie na różne sposoby: za pomocą pędzla, gąbki, wałka lub pistoletu natryskowego. Oznacza to, że zasady stosowania nie różnią się od powlekania zwykłą szkliwem. Najlepsze wyniki jakości przy minimalnym zużyciu i równomiernej powłoce można uzyskać tylko podczas pracy z opryskiwaczem. Jednak ta metoda wymaga pewnych umiejętności i jest najczęściej wykorzystywana przez profesjonalistów.
Z reguły 65 mililitrów termochromowej emalii trwa około metra kwadratowego powierzchni. Ale ostateczne zużycie będzie zależało od pożądanego nasycenia kolorów. Jeśli pigmentowany wyrób nakłada się na materiały niechłonne (np. Do drukowania na kółkach), zaleca się rozcieńczenie go lakierem dyspersyjnym lub dowolną emulsją akrylową. W takim przypadku farbę należy pozostawić kilka minut do wyschnięcia. Możesz także skrócić czas oczekiwania za pomocą strumienia gorącego powietrza.
Należy zauważyć, że farba termiczna ma słaby poziom ochrony przed promieniowaniem UV. Dlatego zaleca się stosowanie dodatkowego lakieru, który chroni powłokę i wydłuża żywotność pomalowanych warstw.
Warto również wspomnieć o druku liści. Ponieważ te pigmenty mają małą intensywność, powinny być nakładane na dobrą warstwę farby. Aby zwiększyć grubość podłoża, obraz jest drukowany w kilku seriach. Najczęściej używają neutralnych białych nośników. Pozwalają osiągnąć maksymalny kontrast kolorów. Z tego powodu nie zaleca się pobierania papieru z szarawym lub żółtawym odcieniem w celu zrekompensowania druku termochromowego.
Rozpuszczalniki emalii
Usuwanie farby termochromowej jest całkiem możliwe w domu własnymi rękami. Można go łączyć z substancjami takimi jak woda, ksylen, etanol, benzyna lakowa i oksym butanonu. A z amonem, acetonem i octanem propylu pigment ten jest niekompatybilny. Te materiały są rozpuszczalnikami do farb.
Światłotrwałość farby termicznej
Należy zauważyć, że emalie termochromowe są wyjątkowo wrażliwe na promieniowanie ultrafioletowe. Praktyka pokazuje, że z powodu światła słonecznego produkt dosłownie traci wszystkie swoje właściwości w ciągu tygodnia. Co więcej, na czynniki zewnętrzne niekorzystnie wpływa farba. Z tych powodów eksperci zalecają nałożenie warstwy lakieru ochronnego UV na pigment termochromowy (szczególnie w warunkach użytkowania na zewnątrz). To znacznie wydłuży żywotność produktu.
Przechowywanie farby zmieniającej kolor
Z powodów opisanych powyżej barwnik termiczny powinien być przechowywany z dala od bezpośredniego światła słonecznego. W przeciwnym razie straci właściwość zmiany koloru. Idealnym miejscem do przechowywania będzie ciemny i suchy pokój. Warto również pamiętać, że trwałość wysokiej jakości emalii wrażliwej na ciepło wynosi tylko dwa miesiące. Następnie farba zaczyna przekształcać się w substancję żelową, która nie nadaje się już do zamierzonego zastosowania.
Mimo interesujących i niezwykłych właściwości farba termochromowa nie uzyskała szerokiej dystrybucji. Jednym z głównych powodów jest dość wysoka cena i specyfika użytkowania. W niektórych przypadkach jest to skomplikowana technologia aplikacji. Mamy nadzieję, że w przyszłości sytuacja się zmieni, a unikalne barwniki staną się bardziej dostępne dla społeczeństwa.