Способ определения белизны покрытий

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БЕЛИЗНЫ ЯОКРЙТИЙ, заключающийся в измерении 8 диапазоне длин волн видимого сйета коэффициента отражения слоя покрытия, налееенного на подложку с известным коэффициентом отр кения, о т л.ич а ю щ и и с я тем, что, с целью уйрощеиий и ускорения процесса и повышения точности измерений, коэффициент отраженияпокрытия измеряют дпя тонкого просвечивающего слоя с толщиной 10-50 мкм и для толстого непросвечивающего с толщиной более 150 мкм слоя покрытия, измеряют толщину d, тонкого слоя покрытия, а белизну слоя покрытия с заданной толщиной определяют по формуле г-г.,„(, коэффициент отражения погде 1 Make крытия при толщине слоя более 150 мкм; Jjзаданная толщина слоя покрытия, для которой определяют белизну; X - коэффициент, определяемый vO по формуле т .„ tMrtjrr 1 где 2 ( измеренньй коэффициент отражения тонкого слоя покрытия толщиной коэффициент отражения под ложки . о Од ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН () 9) (11) 4(51) 6 01 N 21/55

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ,СССР

ПО ДЕЛА@ ИЗОВ ЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В=В 7

1 р, 2исахс ф)ь (©э (21) 3662328/24-25 (22) 16. 11.83 (46) 07.О3.85. Бюл. № 9 (72) Р.А. Глазков и Э.П. Бруевич (53): 535.24(038.8) (56) 1. Методические указания по метреиогическому обеспечению средств неразрушающего контроля. И., ГосНИИ

Гл, 1982% с. 27.

2. Середенко N.И. Влияние подложки и толщины лакокрасочного покрытия . на коэффициент излучения. — "Оптикомеханическая промышленность", 1979, № 5, с. 10-11 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БЕЛИЗНЫ

ПОКРИТИЙ, заключающийся в измерении в диапазоне длин волн видимого света коэффициента отражения слоя покрытия, ! нанесенного ыа подложку с известным коэффициентом отражения, о т л;ич а ю шийся тем, что, с целью уирощения и.ускорения процесса и иовьйпения точности измерений, коэффи циент отражения покрытия измеряют для тонкого просвечивающего слоя с толщиной 10-50 мкм и для толстого непросвечивающего с толщиной более 150 мкм слоя покрытия, измеряют толщину d тонкого слоя покрытия, а .белизну слоя покрытия с заданной толщиной определяют по формуле = .„, - " ), где и — коэффициент отражения по л о с крытия при толщине слоя более 150 мкм; о Ъ вЂ” заданная толщина слоя покрытия, для которой определяют белизну;

Х вЂ” коэффициент, определяемый по формуле где ), — измеренный коэффициент отражения тонкого слоя покрытия толщиной d: ; - коэффициент отражения подложки.

1144035

1ммс Ьп 1 м Чмахс е

4ахс 1» n èoêñ Макс 4

1-to =1-—

1+6 (4) 1-, ра„с макс- и 4акс 4

1 1макс 1и ." Ь махе

Изобретение относится к испытанию и контролю качества белых покрытий оптическими методами путем изме" рения коэффициента отражения и может . быть использовано, .например, для 5 оценки белизны проявителей для капиллярной дефектоскопии.

Известен способ оценки белизны белых материалов путем определения их коэффициента отражений во всем 10 диапазоне длин волн видимого света или какой-либо его части, например в области."инего цвета. Чем выше коэффициент отражения, тем ближе оптические свойства материала к . 15 идеальному белому цвету, т.е. выше его белизна Я .

В данном способе не учитываются оптические свойства подложки, используемой в процессе измерения коэффициента отражения. Однако при малых толшинах покрытия (менее 200 мкм) подложка просвечивает через слой исследуемого материала и йскажает результаты измерений. На значение измеренного коэффициента отражения оказывает влияние также толщина, слоя исследуемого материала, которая не учитывается.

Наиболее близкнм к изобретению является способ определения белизны покрытии, заключающийся в измерении

Этот способ является сложным, дорогим и малопроизводительным. Для 40 его реализации необходимо экспериментально определять коэффициент отражения внешней границы исследуемого материала вне его, коэффициент преломления связующего, коэффициент 45 отражения слоя любой толщины (более . 200-460 мкм). Требуется рассчитать коэффициент отражения внешней границы исследуемого материала внутрь

его, коэффициент глубинного ослабле- 50 ния. Для выполнения экспериментов и расчетов необходимы сложная аппаратура и болЬ|ние трудозатраты..

Значение коэффициента отражения одного и того же покрытия равной 55

1 толщины, рассчитанное по формуле (4), будет .разным в зависимости от коэффициента отражения подложки, что за- в диапазоне длин волн видимого света коэффициента отражения слоя покрытия, нанесенного на подложку с известным коэффициентом отражения. Эксперимен- тально определяются коэффициент отражения подложки „ и коэффициент преломления и связующего, входящего в состав лакокрасочного покрытия. Затем определяется коэффициент отражения внешней границы лакокрасочного покрытия вне его с и рассчитывается коэффициент отражения ), этой же границы внутрь покрытия по формуле и

1jo (1) п

После этого измеряется коэффициент отражения с слоя лакокрасочного покрытия любой толщины и и коэффициент отражения ц „, слоя покрытия большой толщины (более 200-400 мкм) . Рассчитывается показатель глубинного ослаб,ления света L по формуле (< яи у@„IР " 6 <ма«с1 (мо„и H

2"о (1 о„)L>(rмакс « (4 Ь жхс (2) где

I< 9,Ю М

1-Яо

Затем рассчитывается коэффициент отражения слоя лакокрасочного мокры« тия заданной толщины d по Формуле трудняет сравнение результатов, полученных B. разных экспериментах. Для получения сопоставимых результатов необходимо эталонировать значение коэффициента отражения подложки. Это вносит существенную погрешность в результат, так как значение коэффициента отражения подложек, изготов« ленных даже из одной и той же марки материала, разное, и зависит от. способов и режимов обработки при изготовлении подложки, шероховатости ее поверхности, типа растворителя, используемого при обезжиривании, и ре-. жимов сушки подложки перед экспериментом, длительности и условий хранения.

Цель изобретения - упрощение и ускорение процесса. определения белиздостижения которой подложка не просве. чивает через слой покрытия и коэффициент отражения. слоя не изменяется при дальнейшем увеличении его толщиные

При нанесении на подложку различных покрытий краскораспылителем толщина однократного слоя покрытия находится в пределах 10-50 мкм в зависимости от состава краски. При такой толщине покрытия подложка просвечивает через его слой. Подложка перестает просвечивать и коэффициент отражения перестает изменяться при толщине покрытия более 60-70 мкм (при хорошей укрывистости покрытия) либо более 100-120 мкм (при слабой укрывистости). Поэтому, если нри измерениях использовать покрытие с толляться максимальное значение коэффициента отражения покрытия..

Способ осуществляют следующим образом.

Ирн помощи фотометра или спектрофотометра определяют коэффициент отражения подложки в диапазоне видимого света {нри длине волны 400750 нм). Затем.на подложку краскораспыпителем наносят тонкий слой покрытия (толщиной примерно 10-50 мкм) и тем же фотометром или спектрофотометром определяют коэффициент отражения покрытия. Микрометром или толщиномером для тонких немагнитных покрытий измеряют толщину исследуемого покрытия на подложке. После этого на ту же подложку дополнительно наносят покрытие до тех нор, пока его толщина не превысит 150 мкм. Проверяют толщину э ого слоя покрытия.

Затем по формуле (6) определяют коэффициент у и по формуле (5) рассчитывают белизну покрытия заданной толщины.

При использовании изобретения отпадает необходимость измерять коэффициент преломления связующего и коэффициент отражения внешней границы слоя покрытия, а также рассчитать коэффициент отражения гран:цы

:слоя внутрь покрытия и показатель глубинного ослабления света.

3 1144035 4 ны покрытий и повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения белизны покрытий, заключающемуся в измерении в диапазоне длин волн видимого света коэффициента отражения слоя покрытия, нанесенного на подложку с известным коэффициентом отражения, коэффициент отражения 1О покрытия измеряют для тонкого.просвечивающего слоя с толщиной 1050 мкм и для толстого непросвечивающего слоя с толщиной более 150 мкм слоя покрытия, измеряют толщину d1 тонкого слоя покрытия, а белизну

I слоя покрытия с заданной толщиной определяют по формуле . (5) у щиной более l50 мкм, будет опредегде . — коэффициент отражения СЬс покрытия при толщине. слоя более 150 мкм;

З вЂ” заданная толщина слон покрытия, для которой определяют белизну;

Х вЂ” коэффициент, определяемый по формуле макс < (6)

30 где ) — измеренный коэффициент отражения тонкого слоя покрытия толщиной с1,. — коэффициент отражения подЧ ложки, 35

Формула (б) получена после преобразования формулы

lsr, " Й" .- l.4 y (") характеризующей изменение коэффи- 40 . циента отражения ; белых покрытий в завйсймости от нх толщины Д„ на ,подложке.

На чертеже показана экспериментальная зависимость коэффицйента 45 отражения белого покрытия от его

1 толщины, описываемая формулой (7) .

Зависимость является полностью определенной для любой точки, если известны значения коэффициента у, а б .также коэффициентов отражения покрытия любой малой толщины (когда под.ложка просвечивает через слой покрытия) и слоя большой толщины, после

so т И 60 ио

Тоящ ина слою проябижет, ики

Составитель 10. Гринева

Редактор В. Нетраш Техред М.Гергель Корректор В. Гирняк Заказ 897/36 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ПНП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4