Лако-красочные материалы — производство

Цвет некоторых пигментов при действии на них света в большей или меньшей степени изменяется. Изменение цвета при освещении наблюдается также и у органических красителей. Однако характер изменения цвета у органических красителей и пигментов не одина­ков: у органических красителей изменение цвета почти всегда со­провождается увеличением содержания белого цвета, т. е. пониже­нием насыщенности. При длительном воздействии цвет несветопроч­ного красителя может измениться до серого или белого. Такое из­менение цвета органических красителей известно под названием выцветания. Изменение цвета минеральных пигментов протекает в другом направлении: большинство несветостойких пигментов при длительном освещении темнеет.

Исследованием процессов, происходящих при потемнении пиг­ментов под действием света, было установлено, что потемнение пигментов наступает в результате либо химических реакций, либо изменений кристаллографической формы частиц пигмента.

Изучение потемнения литопона под действием света показало, что темно-серая окраска литопона появляется вследствие восста­новления сернистого цинка до металлического. Исчезновение серой окраски после прекращения облучения происходит вследствие окисления выделившегося молекулярного металлического цинка в окись цинка. Эти данные подтверждаются увеличением содержа­ния окиси цинка в литопоне после его облучения.

Изучение явлений, происходящих при потемнении других пиг­ментов под действием света, показало, что в ряде случаев такое потемнение является следствием изменения кристаллографической формы частиц пигмента. Так, например, Сапгир и Рассудова [28], исследуя свинцовые крона, установили, что последние могут со­стоять из частиц либо ромбической, либо моноклинической системы. Более стабильным, но и более темным является крон, состоящий из моноклинических частиц. При действии света на крон, состоящий из ромбических частиц, последние перекристаллизовываются в ча­стицы моноклинической системы, поэтому и происходит потемнение крона. Данные Сапгира и Рассудовой позже были подтверждены рядом работ.

Натуральная киноварь, представляющая собой сернистую ртуть HgS, состоит из частиц гексагональной системы. Известно, что цвет киновари при действии света темнеет и может стать даже черным. Такое изменение цвета является следствием перехода частиц из гексагональной системы в кубическую.

Изменение цвета пигментов происходит при действии всей види­мой части спектра, однако наиболее сильное вли*яние на изменение цвета оказывает коротковолновый свет — фиолетовый и ультрафио­летовый.

Изменение цвета пигментов при действии на них света не сле­дует смешивать с изменением цвета красочной пленки, подвергну­той облучению, так как последнее изменение обусловлено измене­нием цвета не пигмента, а пленкообразователя.

Светостойкость пигментов определяют, наблюдая изменение их цвета при освещении естественным, солнечным, или искусственным светом. Половину освещаемого образца на время экспозиции за­крывают либо жестью, либо белой бумагой. По истечении опреде­ленного времени сравнивают цвет закрытой и незакрытой частей образца. О светостойкости пигмента судят по времени, необходи­мому для заметного потемнения незакрытой половины образца.

Определение светостойкости пигментов действием солнечного света связано с рядом неудобств: непостоянством характера сол­нечного света, непостоянством влажности воздуха, невозможностью производить испытания в пасмурную погоду и т. п. Поэтому для определения светостойкости пигментов применяют преимущественно искусственные источники света, богатые ультрафиолетовыми лу~
очень быстро.

Лампы с ультрафиолетовым излуче­нием могут быть с успехом заменены дугой между железными электрода­ми. Такой источник света излучает очень большое количество ультрафио­летовых лучей. Для предохранения же­лезных электродов от быстрого изна­шивания их изготовляют полыми и из­нутри во время горения дуги охлаж­дают проточной водой. В упрощенных конструкциях железные электроды за­менены угольными с железным сердеч­ником. Для спокойного горения дуги напряжение на электродах должно быть 50—55 в [29].

Так как изменение цвета пигмен­тов зависит от степени их освещения, а последняя, в свою очередь, — от рас­стояния между источником света и пигментом, то при испытании свето­стойкости пигмент должен находиться всегда на одинаковом расстоянии от источника света. На практике иссле­дуемый пигмент помещают на расстоя­нии 20 или 30 см от горелки.

Свет, испускаемый искусственными источниками света, отличается по со­ставу от солнечного света, и поэтому изменение цвета пигмента при осве­щении его искусственным и солнеч­ным светом протекает не одинаково.

Коэффициентов, которые позволили бы

установить связь между скоростями изменения цвета пигмента под действием искусственного и естественного света, не существует. Для сравнения поведения пигмента при действии на него искусственного и солнечного света Крайс предложил [30] пользоваться специальной так называемой солнечной шкалой> изготовляемой из красителя виктория голубого, адсорбированного из водного раствора каоли­ном. Полученный таким образом пигмент смешивают с раствором гуммиарабика и окрашивают этой краской белую бумагу, которую затем высушивают в темноте. При освещении солнечным светом

высушенная окрашенная бумага выцветает — и тем сильнее, чем дольше она освещается. Если от освещаемой бумаги через каждые полчаса отрезать полоску, то получается шкала цветов, из которых каждый соответствует определенной продолжительности освещения бумаги солнцем. Изготовленную таким образом шкалу во избежа­ние дальнейшего выцветания сохраняют в темноте.

Чтобы выразить изменение цвета пигмента, освещенного искус­ственным или рассеянным светом, в солнечной шкале, одновре­менно с пигментом освещают и полоску бумаги, окрашенную крас­кой, из которой готовят шкалу. После прекращения освещения изменившийся цвет полоски сравнивают со шкалой и подбирают та­

кую полоску шкалы, цвет которой совпадает с цветом облученной полоски. Действие искусственного источника света выражают чис­лом часов действия солнечного света на полоску шкалы, совпа­дающей по цвету с облученной полоской.

Количественное измерение потемнения пигментов можно произ­водить колориметром. Для определения степени потемнения лито­пона при действии на него света Петров и Меламед сконструиро­вали специальный прибор (рис. 29), пригодный также для опреде­ления степени потемнения других пигментов. В этом приборе свет от лампочки 1 падает на пигмент 3, помещенный в углубление особого держателя 2, При исследовании потемнения литопон, кото­рый для этой цели берут в виде водной пасты, покрывают кварце­вой пластинкой 4, Кварцевое стекло, прозрачное для ультрафиоле­товых лучей, предохраняет пасту от высыхания. Свет, отраженный от пигмента, собирается линзой на поверхность фотоэлемента 5. Ве­личина фототока, возникающего под действием света, регистри­руется гальванометром 6. Во избежание колебания силы света лам­почки (25 вт, 12 в) последняя питается от аккумулятора. Для изме­рения степени потемнения литопон в виде пасты до облучения уль­трафиолетовым светом помещают в углубление держателя 2 и за­крывают кварцевой пластинкой 4. Помещая держатель 2 в прибор, определяют фототок, возбужденный светом, отраженным от лито­пона. После первого измерения литопонную пасту в держателе 2 облучают ультрафиолетовым светом (обычно ртутно-кварцевой лампой); через определенное время облучения (10 мин.) держа­тель 2 снова помещают в прибор для вторичного измерения фото­тока, который в этом случае становится меньше, так как от потем­невшей поверхности литопона отражается меньше света. По разно­сти величин фототоков, зарегистрированных гальванометром, можно судить о величине потемнения литопона или другого пигмента.