钛白粉通用消色力检测方法

技术领域

本发明属于钛白粉应用技术领域，特别涉及一种既能表征涂料专用钛白，又能表征塑料专用钛白的钛白粉通用消色力检测方法。

背景技术

消色力又称着色强度是指颜料作为着色剂使用时，以其本身颜色使被着色物具有颜色的能力。着色力不仅取决于颜料化学结构，也与多种影响因素有关，如粒径较小(0.05-0.1μm)，分布均匀，即可显示高的着色力；但粒子过细，透明度增加，遮盖力降低。着色力测定方法通常采取与标准样品相比较，用其差别比值确定，以百分数表示。同时也可采用仪器测色方法定量测出。为了区别白色颜料和着色颜料，通常把着色颜料的着色能力称为着色力，把白色颜料的着色能力称为消色力。即白色颜料和另一种颜料混合后，使另一种颜料的颜色变浅的能力，就是消色力。

在GB/T 5211.16-2007《白色颜料消色力的比较》中规定用5.000g蓝浆和0.100g钛白粉混合研磨25转/次×4次后，采用试验样与商定参照样在散射日光下或人造日光下进行目视比色，在颜色强度相同时，再通过样与标的定量比较核定其消色力，检测结果以“％”表示。

镇江泛华检测科技有限公司王玲、廖向阳等，曾在2017年6月《涂料技术与文摘》上发表《钛白粉消色力的检测和影响因素分析》，文中对钛白粉现行4种消色力检测方法进行了对比分析，涉及目视比较(GB/T5211.16-2007)、相对散射力(GB/T 13451.2-1992《着色颜料相对着色力和白色颜料相对散射力的测定光度计法》)、雷诺兹数(攀钢现行方法，制样方法有所差异)、塑料中的相对消色力(HG/T 4769.3-2014《颜料和体质颜料增塑聚氯乙烯中着色剂的试验第三部分：白色颜料相对消色力的测定》)。

现行几种消色力检测方法存在的不足之处：

1.目视比较法在试验样与标样色相差异较小时，要靠检测人员的经验判断，存在人为因素；

2.相对散射力和雷诺兹数在灰浆的制备及储存过程中存在不稳定性；

3.在塑料片中的相对消色力检测结果会受制样过程中双辊掉样、混合不均和操作人员熟练程度的影响，也存在不稳定性。

因此，现有钛白粉通用消色力检测方法有待优化。

发明内容

为了解决现有的技术问题，本发明提出了一种既能表征涂料专用钛白，又能表征塑料专用钛白的钛白粉通用消色力检测方法。

为了解决上述技术问题中的至少一项，本发明采用以下技术方案：

依据本发明，提供一种钛白粉通用消色力检测方法，包含以下步骤：S1，将蓝浆置于平磨仪下层玻璃板中间；S2，将钛白粉放在蓝浆中，用调刀调匀；S3，在平磨仪上施加并转动砝码，将色膏和钛白粉研磨均匀；S4，将研磨均匀的混合物涂覆在无色玻璃板上；S5，用下照光分光测色仪从涂覆区域背面的中心位置，透过玻璃检测色带的X、Y、Z值；以及S6，按公式计算送检样品的消色力：Tcs＝Tcs

依据本发明的一个实施例，步骤S1中，蓝浆质量为5.00g±0.001g；步骤S2中，钛白粉质量为1.00g±0.001g。

依据本发明的一个实施例，步骤S3中，在平磨仪上施加4.5kg±0.2kg的砝码，研磨2次，每次转动砝码25转。

依据本发明的一个实施例，每次研磨后用调刀收拢混合物，铺展成距离平磨仪下层玻璃板中心50mm宽的色带。

依据本发明的一个实施例，步骤S4中，用200μm的湿膜制备器将研磨均匀的混合物涂覆在无色玻璃板上。

依据本发明的一个实施例，涂覆面积≥40mm×25mm。

依据本发明的一个实施例，步骤S5中，试样和标样各做2次平行测定，其X、Y、Z值的差值均应≤0.2，然后取其平均值。

依据本发明的一个实施例，步骤S6中，(Y－Y

通过采用上述技术方案，本发明相比于现有技术具有如下优点中的至少一项：

1.通过蓝浆制样，有效避免黑浆吸光，提高消色力的检测准确性；

2.在不影响浆料分散性的情况下减少研磨次数，可以提高消色力检测效率；

3.在标准湿膜厚度200μm的条件下涂膜，可有效避免涂膜厚度不足，导致的涂膜透光，从而影响消色力的检测准确度；

4.用分光测色计检测其三刺激值中的Y值来计算其消色力Tcs，可避免目测时经常需要反复制样比对的问题，同时实现量化检测；

5.为钛白粉生产企业、涂料生产企业和塑料生产企业提供一个简单、易操作、适用性强的消色力检测方法。

附图说明

图1示出了根据本发明的钛白粉通用消色力检测方法的工艺流程图；

图2示出了不同色浆体系Tcs与PP消色力相关性分析图；

图3示出了不同色浆体系Scx与PP消色力相关性分析图；

图4示出了蓝浆体系不同研磨条件检测稳定性分析(Tcs)图；

图5示出了蓝浆体系不同研磨条件检测稳定性分析(Scx)图；

图6示出了蓝浆体系不同涂膜厚度检测稳定性分析图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了依据本发明的钛白粉通用消色力检测方法，总体包含以下步骤：

S1，将蓝浆置于平磨仪下层玻璃板中间；

S2，将钛白粉放在蓝浆中，用调刀调匀；

S3，在平磨仪上施加并转动砝码，将色膏和钛白粉研磨均匀；

S4，将研磨均匀的混合物涂覆在无色玻璃板上；

S5，用下照光分光测色仪从涂覆区域背面的中心位置，透过玻璃检测色带的X、Y、Z值；以及

S6，按公式计算送检样品的消色力：Tcs＝Tcs

相比于传统黑浆，通过蓝浆制样可有效避免吸光，提高消色力的检测准确性。在本发明一实施例中，步骤S1中蓝浆质量优选为5.00g±0.001g，步骤S2中钛白粉质量优选为1.00g±0.001g。

随着研磨次数的增加，浆料分散均匀性和检测稳定性的变化逐渐减小。故而，在本发明一实施例中，可将步骤S3中的研磨条件设定为：在平磨仪上施加4.5kg±0.2kg的砝码，研磨2次，每次转动砝码25转。其中，每次研磨后用调刀收拢混合物，铺展成距离平磨仪下层玻璃板中心50mm宽的色带。通过上述设定，可以尽量少的研磨次数获得分散均匀性和检测稳定性良好的浆料，提高消色力检测效率。

步骤S4中，涂膜厚度过薄将产生透光，易出现消色力检测误差；涂膜厚度过厚则易出现膜厚不均匀，影响检测结果。在本发明一实施例中，优选使用200μm的湿膜制备器将研磨均匀的混合物涂覆在无色玻璃板上，涂覆面积≥40mm×25mm，可有效避免因涂膜厚度不足导致的涂膜透光，从而提高消色力的检测准确度。

在本发明一实施例中，可使用分光测色计检测其三刺激值中的Y值来计算其消色力(Tcs)，可避免目测时经常需要反复制样比对的问题，同时实现量化检测。步骤S5中，试样和标样可各做2次平行测定，其X、Y、Z值的差值均应≤0.2，然后取其平均值。

步骤S6中，(Y－Y

下面根据具体的实施例进行说明。

实施例1：

具体步骤：

S1，称取5.00g±0.001g蓝浆置于平磨仪下层玻璃板中间；

S2，再称取1.00g±0.001g钛白粉放在蓝浆中，用调刀调匀；

S3，在平磨仪上施加4.5kg±0.2kg的砝码，按25转/次×2次，将色膏和钛白粉研磨均匀(每次研磨后用调刀收拢混合物，铺展成距离平磨仪下层玻璃板中心50mm宽的色带)；

S4，用200μm的湿膜制备器将研磨均匀的混合物涂覆在无色玻璃板上，其涂覆面积≥40mm×25mm；

S5，用下照光分光测色仪从涂覆区域背面的中心位置，透过玻璃检测色带的X、Y、Z值，试样和标样各做2次平行测定，其X、Y、Z值的差值均应≤0.2，然后取其平均值；

S6，按公式计算送检样的消色力：Tcs＝Tcs

对比例1：

具体步骤：

S1，称取3.00g±0.001g黑浆置于平磨仪下层玻璃板中间；

S2，再称取3.00g±0.001g钛白粉放在黑浆中，用调刀调匀；

S3，在平磨仪上施加4.5kg±0.2kg的砝码，按25转/次×2次，将色膏和钛白粉研磨均匀(每次研磨后用调刀收拢混合物，铺展成距离平磨仪下层玻璃板中心50mm宽的色带)；

S4，用60μm的湿膜制备器将研磨均匀的混合物涂覆在无色玻璃板上，其涂覆面积≥40mm×25mm；

S5，用下照光分光测色仪从涂覆区域背面的中心位置，透过玻璃检测色带的X、Y、Z值，试样和标样各做2次平行测定，其X、Y、Z值的差值均应≤0.2，然后取其平均值；

S6，按公式计算送检样的消色力：Tcs＝Tcs

对比例2：

采用国标研磨条件进行制样。

具体步骤：

S1，称取5.00g±0.001g蓝浆置于平磨仪下层玻璃板中间；

S2，再称取1.00g±0.001g钛白粉放在蓝浆中，用调刀调匀；

S3，在平磨仪上施加4.5kg±0.2kg的砝码，按25转/次×4次，将色膏和钛白粉研磨均匀(每次研磨后用调刀收拢混合物，铺展成距离平磨仪下层玻璃板中心50mm宽的色带)；

S4，用200μm的湿膜制备器将研磨均匀的混合物涂覆在无色玻璃板上，其涂覆面积≥40mm×25mm；

S5，用下照光分光测色仪从涂覆区域背面的中心位置，透过玻璃检测色带的X、Y、Z值，试样和标样各做2次平行测定，其X、Y、Z值的差值均应≤0.2，然后取其平均值；

S6，按公式计算送检样的消色力：Tcs＝Tcs

对比例3：

采用不同厚度的蓝浆涂层进行检测。

具体步骤：

S1，称取5.00g±0.001g蓝浆置于平磨仪下层玻璃板中间；

S2，再称取1.00g±0.001g钛白粉放在蓝浆中，用调刀调匀；

S3，在平磨仪上施加4.5kg±0.2kg的砝码，按25转/次×4次，将色膏和钛白粉研磨均匀(每次研磨后用调刀收拢混合物，铺展成距离平磨仪下层玻璃板中心50mm宽的色带)；

S4，分别用100μm、150μm的湿膜制备器将研磨均匀的混合物涂覆在无色玻璃板上，其涂覆面积≥40mm×25mm；

S5，用下照光分光测色仪从涂覆区域背面的中心位置，透过玻璃检测色带的X、Y、Z值，试样和标样各做2次平行测定，其X、Y、Z值的差值均应≤0.2，然后取其平均值；

S6，按公式计算送检样的消色力：Tcs＝Tcs

将20个钛白粉样品先后通过实施例1和对比例1检测、计算出的Tcs和Scx，分别与其在PP板中的消色力进行相关性分析，结果如图2和图3所示，蓝浆Tcs与PP板消色力的相关性最高，呈高度正相关性。

通过实施例1和对比例2的5组不同研磨条件下的色浆均匀性(检测稳定性)对比分析，结果如图4和图5所示，将研磨条件由25转/次×4次调整为25转/次×2次后，检测数据无明显改变，Tcs差值为0，Scx差值≤0.1。

通过实施例1和对比例3的12组不同涂膜厚度的三刺激值Y值检测稳定性分析，结果如图6所示，当涂膜厚度为200μm时，Y检测重现性较好，△Y≤0.2。

综上所述，用蓝浆中的Tcs来表征钛白粉在涂料和塑料中的消色力，表征性最强，通用性最佳。将研磨条件调整为25转/次×2次后，对其浆料分散均匀性和检测稳定性没有明显改变，所以可通过此项改变提升检测效率，降低检测成本。当涂层厚度达到200μm时，检测数据趋于稳定，可真实、准确的检测出钛白粉在蓝浆中的消色力(Tcs)。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换，均应涵盖在本发明权利要求的保护范围当中。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明实施例的保护范围之内。