色漿,顧名思義是一種有顏料濃縮漿,是利用不同的顏料,通過對顏料表面處理、表面包裹等技術,經過嚴密的加工工藝研制而成。根據色漿所使用的溶劑不同,色漿又分為水性色漿、油性色漿、水油通用色漿等;根據色漿的用途不同又分為涂料色漿、膠帶色漿,造紙色漿、紡織色漿、機械色漿、玩具色漿、乳膠制品色漿等;根據使用色漿的工具不同,人們把色漿簡單的分為工廠用色漿和機用色漿等等。色漿在自然界里協同著裝扮著整個世界,小到穿著打扮、日用、玩具等,大到橋梁、房屋建筑等,無不是展示著五顏六色的色彩。

傳統的涂料著色是利用顏料粉直接加到涂料中,或有些涂料廠家自己簡單的把顏料制成漿料,然后加到涂料中對涂料進行著色。這樣做存在一定的弊端:如顏色的重現性不好,著色不均勻,由于沒有專業的技術和工藝,顏料顆粒比較粗,著色力不高,污染嚴重,加到涂料中,涂料成膜后耐光性、耐侯性差,容易褪色、粉化等。

隨著市場競爭的激烈化,分工越來越細,高端涂料的呼聲越來越高,上個世紀九十年代,國內色漿廠家應運而生,剛開始就一兩家專門做色漿的廠家;其實在國外,上個世紀六十年代就有專門的色漿的廠家。

盡管如此,色漿產品質量反而比剛開始提升了很多,品種也有所完善,色漿廠家也有剛開始的一兩家,到如今已經有二三十家了,主要分布在江、浙、滬、廣東等地。

到目前為止,國內涂料廠家基本上普及了使用色漿。一般的小涂料廠,一年色漿的使用量保守一點估計應在2000-5000元左右(以金額算),中型涂料廠在5-10萬元,大型涂料廠色漿使用量50萬-100萬元左右。不同涂料廠使用的色漿量相差甚巨。而在我國大大小小的涂料廠大概有12000家左右,主要集中分布在長江三角洲這一帶。以平均每家涂料場使用色漿2萬元/年計算,色漿用量大概在2.4億元左右。而2006年我國涂料總量突破500萬噸大關,達到了507.84萬噸,以30%的色漆量計算,每噸涂料色漿用量大概在157.53元,而這是一個非常保守的數據。而目前國內色漿廠不到三十家,包進口品牌色漿了不起三十多家。由于設備和技術、資金等的限制,國內真正的大型色漿廠家不多,而國內市場對色漿的需求遠遠大于這些廠家的產出(除了建筑涂料色漿外,還有橡膠制品用色漿,PVC制品用色漿等民用、工業用色漿,對色漿的需求比涂料大得多),產品良莠不齊,質量還有待更進一步的提升。

水性色漿的應用與發展

隨著建筑與工業的飛速發展,其中包括酒店、商業、景觀、交通等色漿領域極少設計到的領域都已經大幅進入色漿市場的發展范圍,正走向整體化、節能化的發展趨勢,當然這主要表現在色漿廠家的快速崛起,帶動整個色漿產業趨向高效、低碳發展。而作為涂料行業重要分支,水性色漿在工業、房產、家具、家電、建材家居的帶動下,迅速成長為消費主流,水性色漿在現代家居裝修、家居裝飾生活中扮演者越來越重要的角色。

水性色漿用于著色,其應用領域十分廣闊,包括涂料、皮革、印刷、造紙、乳膠、紡織等行業,主要服務對象是涂料行業。

1、色漿的著色強度(著色力)

對于水性色漿的比較,著色強度是一個重要指標,它反映色漿的色濃度、展色性能及顏料分散體絮凝情況。數據是按顏色以達到國際標準深度(ISD)的 1/25 所需顏料漿的份數來衡量,數值越小,著色力越高。數值代表需要色漿的克數加入白色基礎漆中:乳膠漆中- 白色基礎漆鈦白含量為 25% (1/25ST)

2、色漿的相容性(展色性能-指研法)

色漿與使用體系的相容性是影響色漆的浮色發花、絮凝和有些漆膜表面缺陷的關鍵。在使用色漿配色前,一定要做相容性實驗,助劑經常可以用來解決色漿與涂料的相容性問題。

將色漿加入白漆中,一般配成中、淺色,涂抹在被涂物表面或仿被涂物表面,待快要凝結時,用手指研磨涂膜表層部分,干結后觀察是否有明顯的色差(目測)。如色漿的細度不夠,分散性能不好均導致色漿展色性不好,會影響色漆的重現性。

3、色漿的分散性能(絮凝程度)

助劑對顏料顆粒的解絮凝程度決定色漿分散體的大小和穩定性。一般來說,不可能達到完全解絮凝(即顏料在體系中成原級粒子均一穩定存在),只是以顏料顆粒的附聚體的形式均勻分布在體系中。一種好的色漿它的解絮凝程度是相當高的,也就是說,附聚體是盡可能小的,這樣才具有良好著色力、優異展色性和存儲穩定性的保障。因色漿的分散性能不好,色漿中顏料絮凝體與基料中的白色顏料、填料顆粒的遷移性差異比較容易體現出來,這種差異往往使顏料絮凝體不再均勻分布,當成膜因漆膜內部在溫度、密度和表面張力上存在的微小差異,顏料絮凝體和漆基自然參與這種運動,顏料絮凝體隨之分離,導致浮色和發花。若色漿分散性能好,則可以避免浮色和發花的發生。另涂料自身的分散性的好壞也直接影響色漆的浮色和發花。

4、色漿的結構性能之一(耐光性、耐候性)

色漿的耐光耐候性的測試是通過戶外曝曬,但實際戶外曝曬時間太長,一般色漿性能檢測大多是通過儀器設備模擬測試。

耐光性:使用戶外丙烯酸乳膠漆做成 1/3ISD 和 1/25ISD 標準色樣來進行曝曬。采用氙燈光源( 1000W )曝曬 72 小時,使用 1-8 級藍羊毛尺與標準色樣同時曝曬,得出色差來評級,1級為最差,8級為最好,(已通過測色軟件評定)

耐候性:使用戶外丙烯酸乳膠漆做成 1/3ISD 和 1/25ISD 標準色樣來進行曝曬。采用ATLAS人工老化儀曝曬500小時,使用ISD灰卡進行色差評級、1級為最差、5級為最好。(已通過測色軟件評定)

5、色漿的顏料含量

顏料含量僅做參考,不能作為評定色漿性能的指標。色漿的著色力與顏料含量并不是成簡單的正比關系。相同的顏料含量,其細度不同著色力也有很大差異。為保證色漿著色力的穩定,色漿顏料含量是在一定范圍內的變化值,色漿資料上提供的數值是一個典型的參考值。

6、色漿的細度

細度是反映色漿的著色力分散效果和儲存穩定性的一個直觀指標。一般對于同一顏料色漿來說,粒徑越小,比表面積增大,因而遮蓋能力也就增大了,著色力也越高;細度越小,光澤就越高,分散效果和儲存穩定性就越好。當然,色漿的細度并不是越細越好,因為當粒子變小,其比表面積增大時,吸收的光能量增加,受破壞的程度也增加,導致其耐候性降低;并且粒徑過小在涂料成膜干燥時,隨著水分的析出,色漿一起向表面遷移,易造成配色不準和墻體色差。

7、色漿與涂料的相容性

指研法取白漆100克,加入2-3克待試色漿,充分攪勻后,涂布在被涂物表面,待快要凝結時,用手指研磨涂膜表層部分,待漆膜干透后,觀察用手指研擦過和未經研擦過的地方是否有色差,如差別較大,則色漿與所測試涂料的相容性不好,以此色漿調出的涂料易產生浮色現象。如顏色相同,一般不會產生浮色現象。

8、色漿的結構性能之二(耐化學介質性)

水性色漿的耐化學介質性主要是耐酸、耐堿性,即耐化學遷移性。該性能基本上取決于顏料本身,在戶外用色漿中必須考慮這一因素。一般水性涂料也是要求耐酸耐堿,不要求耐有機溶劑和其它化學品。

耐酸性、耐堿性: 依據DIN16524 標準,將色漿烘干(105℃)分別置于 1% 的硫酸和2.5% 的氫氧化鈉溶液中24小時后取出、洗滌來測定其耐酸、耐堿性。根據滲色和顏色的變化,依據5級標準來評定,達到5級表明耐酸、耐堿性優異,1級表明耐酸、耐堿性極差。

9、色漿其他理化參數

(密度、粘度、PH 值、顏料含量、固體份及細度與光澤)

密度:單位為克 / 立方厘米,測定法按GB/T1756 的規定進行。

粘度:反映色漿貯存穩定性的重要指標。(STM- Ⅲ斯托默粘度計)

PH 值: PHB-2 便攜式PH 計測定水性高品質色漿體系的酸堿度(PH值)一般在 7-10之間,因此色漿在 PH值為7-10 的涂料體系中保色性、著色力及展色性等性能極佳。

細度和光澤:反映色漿的分散效果和儲存穩定性的一個直觀指標。一般對于同一顏料色漿來說,細度越小,光澤就越高,分散效果和儲存穩定性就越好。

10、色漿的質量穩定性

質量控制及貯存穩定性

一般是通過對生產配方-原材料-生產工藝-成品的嚴格控制,確保色漿的固體分、細度、黏度、著色力、展色性、耐光耐候性等的一致性。(用測配色軟件評估、Lab值及色差控制DE < 1.0 )

一般水性色漿的貯存穩定性在室溫 25 ℃左右時存放一年無明顯的分層、結塊、返粗、沉淀等缺陷,且著色力、展色性及其它物化性能沒有明顯降低。通常可以通過熱儲和冷凍實驗來加速老化判定,通過開罐效果評估和測配色軟件評定。

選擇色漿時應重點考慮以上幾個方面的因素,其他條件各個品牌的色漿基本都能達到而且差異不大。當然選擇色漿時還應從經濟、環保等角度考慮,如:內墻色漿可選擇耐候性差一些的色漿,同時內墻盡量不要選擇鉻黃等含重金屬的色漿,而應選偶氮類、胺類等。

根據著色的對象和環境要求,色漿主要分為耐曬和不耐曬兩種。一般,內用在體系不存在相容性的情況下,以達到顏色要求最低成本為原則,不要求耐曬。而外用必須要考慮以下因素:

a、耐光耐候性;
b、耐化學介質性(主要是耐酸耐堿性);
c、與使用體系相容性 ;
d、著色強度、遮蓋力及展色性;
e.、色漿與色漿之間匹配性
f、色漿的儲存穩定性;

一般,外用涂料對顏色的保色性是要求相當嚴格的,因此在選用色漿時尤其要注意色漿的耐光耐候性和耐酸堿性。在相容性、著色力、遮蓋力及展色性和儲存穩定性良好的前提下,色漿的互配也是至關重要的。應盡可能地選擇耐光耐候性等性能優越的單色色漿配色,但事實上往往都是復合色,因此最好遵循無機與無機、有機與有機或耐光耐候性等性能接近(1/25ST 沖淡,耐光性應在 7~8 或8級,耐候性應在 4~5或5 級)為原則,這樣,才能確保戶外的保色性,才能避免因著色色漿耐候性能明顯差異,導致時間長引起褪色或顏色不均勻而發花等涂膜缺陷。

1、水性擦涂著色:

①一般施工要求:易擦涂,施工時限長,著色性好,擦涂后木紋柔和鮮明,能夠提高產品的附加價值。

②產品的應用:用布成螺旋狀擦拭,將擦色劑推入木纖維導管中,使棕眼充分填充,然后再用干凈的布順著木紋方向將表面擦干凈,特別注意溝槽部分要清理徹底。水性擦色劑有干燥后不易擦掉的問題大面積施工要注意,可以考慮加適量水后用大口徑噴槍噴涂或者刷涂均勻后擦試。產品擦完后可以直接施工水性漆,如果上層使用的是溶劑型PU或NC漆,水性著色劑需要干燥徹底才能施工。

2、水性噴涂著色:木器涂裝中很多工藝要求進行底噴色或者面修色,施工要求比較簡單,用噴槍直接噴涂修色,要根據色板要求的效果噴涂到位即可,根據使用顏料色漿的不同,可以達到不同的施工效果。

3、水性輥涂著色:工廠化流水線作業經常要求進行輥涂機輥涂著色,施工底材為大棕眼(導管)的木材,主要目的是突顯其紋理效果。具體的施工過程為:

①水性輥涂著色劑加5-20%71k性色漿調色,充分攪拌均勻。

②將調好顏色的著色劑用泵抽到滾涂機輥軸上,待輥軸上著色劑滾動均勻后,開始傳送木板進行著色,在滾軸后面有毛刷滾筒,會將著色劑擠入導管中,并將多余的著色劑刷掉。

③待底著色劑干燥后,在上述著色底材上按時正常施工噴涂或滾涂水性漆和溶劑型漆。

4、水性浸涂著色:一般要求對木材具有良好的的封閉性,滲透性好,著色均勻,以減少施工水性底面漆的時候木材紋理的漲水,減輕涂膜的后期塌陷問題。具體的施工注意事項如下:

①施工前要檢測木材的相對濕度,木材含水率12一14%是可以達到最好的涂裝效果。

②確保排水渠溢滿浸漬劑。

③木材應除塵,避免污染浸漬劑。