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        無機(jī)顏料濃度對(duì)木塑復(fù)合材料光譜反射率的影響

        2015-07-13 05:19:40姚愛瑩宋魁彥
        安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2015年7期

        姚愛瑩 宋魁彥

        摘要[目的]探討無機(jī)顏料濃度與木塑復(fù)合材料光譜反射率之間的關(guān)系。[方法]采用不同濃度的鐵紅、鐵黃、群青、鈦白和炭黑5種常用的無機(jī)顏料對(duì)木塑復(fù)合材料進(jìn)行著色,測(cè)定著色后木塑在不同波長(zhǎng)下的光譜反射率。[結(jié)果]除鈦白顏料外,其他顏料的加入會(huì)使木塑材料的光譜反射率有所減少,且在一定范圍內(nèi)隨著顏料濃度增加,光譜反射率減小。[結(jié)論]鐵紅、鐵黃、群青、鈦白和炭黑無機(jī)顏料在一定范圍內(nèi)光譜反射率會(huì)隨顏料濃度的增加而減小,有利于木塑復(fù)合材料進(jìn)行計(jì)算機(jī)配色的后續(xù)研究。

        關(guān)鍵詞著色顏料;木塑復(fù)合材料;光譜反射率

        中圖分類號(hào)S784文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611(2015)07-160-02

        Effects of Pigment Concentration on Spectral Reflectance of Pigmented Wood Plastic Composite Materials

        YAO Ai-ying, SONG Kui-yan*

        (College of Materials Science and Engineering, Northeast Forestry University, Harbin, Heilongjiang 150040)

        Abstract[Objective] In order to get the relationship between pigment and wood plastic compsite materials.[Method] Utilizing five commonly used inorganic pigments, iron oxide red, iron yellow, green, titanium white and black as the colorant, the spectral reflectance of wood plastic under different wavelength was determined. [Result] In addition to the titanium white pigment, the other pigments can reduce wood plastics material spectral reflectance, and within a certain range with the increase of pigment concentration, spectral reflectance decreases. [Conclusion] In a certain range spectral reflectance decreases with increased concentration of pigment, is advantageous to the wood plastic composite materials for further research of computer color matching.

        Key wordsPigment; Wood plastic composite materials; Spectral reflectance

        木塑復(fù)合材料是一種新型的高性能環(huán)保材料,主要由農(nóng)作物秸稈、木粉、木纖維等生物質(zhì)材料和從廢舊塑料中獲得的高分子材料按一定工藝所獲得。木塑復(fù)合材料可以應(yīng)用于包裝、城建、建筑裝飾等方面[1-2]。對(duì)于木塑復(fù)合材料進(jìn)行色彩裝飾是以人工配色為主,按經(jīng)驗(yàn)混合著色顏料,費(fèi)事、費(fèi)時(shí)、誤差大[3],而將計(jì)算機(jī)配色應(yīng)用于木塑復(fù)合材料,會(huì)使木塑材料的配色更加方便、快捷、準(zhǔn)確。

        依照Kubellka-Munk理論及Allen配色法,進(jìn)行計(jì)算機(jī)配色需確定著色顏料與目標(biāo)色之間光吸收系數(shù)與散射系數(shù)之比(K/S)及著色顏料濃度的關(guān)系,以便于確定顏色配方[4-5]。無機(jī)顏料在著色強(qiáng)度、熱熔穩(wěn)定性、光穩(wěn)定、耐候性、耐熱性以及成本等方面,更具有優(yōu)越性,因而對(duì)木塑的計(jì)算機(jī)配色采用無機(jī)顏料作為著色劑[6]。該試驗(yàn)通過研究著色后木塑復(fù)合材料光譜反射率與顏料濃度的關(guān)系,為木塑復(fù)合材料的計(jì)算機(jī)配色的后續(xù)研究奠定基礎(chǔ)。

        1材料與方法

        1.1試驗(yàn)材料

        楊木木粉(100目,含水率3%左右),聚乙烯塑料,石蠟,馬來酸酐,著色顏料采用無機(jī)顏料,有鐵紅、鐵黃、鈦白、群青、炭黑5種。

        電子天平、SHP-10A混合機(jī)、SL-6型塑料壓力機(jī)、NF-333型分光光度計(jì)。

        1.2研究方法

        1.2.1單色濃度樣品的制備。

        聚乙烯木塑基材按比例進(jìn)行制備,各色顏料添加量占物料重量的0.5%、1.0%、1.5%、2.0%和不添加著色顏料,相應(yīng)楊木木粉占物料重量的59.5%、59.0%、58.5%、58.0%和60.0%,聚乙烯塑料占物料的35.0%,馬來酸酐占3%作為偶聯(lián)劑以及石蠟1%作為潤(rùn)滑劑,通過SHP-10A混合機(jī)高速混合,雙螺桿擠出機(jī)擠出,再經(jīng)過SL-6型塑料壓力機(jī)成型后,將基材截成100 mm×100 mm×4 mm樣板,樣品擠出機(jī)熱壓過程中溫度控制在170 ℃。

        1.2.2測(cè)量色度學(xué)參數(shù)。

        選擇同一顏色同一濃度的樣品5個(gè),進(jìn)行編號(hào),要求樣品色彩均一,表面平整。采用NF-333型分光光度計(jì),D65光源,2°觀察條件,光譜選取可見光波長(zhǎng)400~700 nm,對(duì)所獲得的單色濃度樣品進(jìn)行光譜反射率測(cè)量。

        2結(jié)果與分析

        由圖1可知,5種顏料的光譜反射率均隨可見光波長(zhǎng)的增加呈上升趨勢(shì),在木塑中加入鐵紅顏料后其光譜反射率整體降低,光譜反射率在550~720 nm開始出現(xiàn)上升趨勢(shì),濃度為0.5%的光譜反射率在此范圍內(nèi)保持最高,而顏料濃度為2.0%的木塑復(fù)合材光譜反射率為4種濃度中最小。加入鐵黃顏料后木塑的光譜反射率整體降低,在波長(zhǎng)為550~600 nm的范圍內(nèi)鐵黃顏料濃度的光譜反射率不再重合,鐵黃顏料濃度為0.5%木塑材料光譜反射率在4種顏料濃度中保持較高。加入群青顏料后木塑的光譜反射率整體降低,經(jīng)過群青顏料著色后的木塑復(fù)合材料在450 nm時(shí)光譜反射率開始明顯增加,在波長(zhǎng)為600~700 nm的范圍內(nèi),顏料濃度的光譜反射率不再重合,反射率整體呈現(xiàn)出隨濃度的增加而減小。

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