Рис. 14.5. Внутренние отражения на поверхности и подложке: 1 — падающий свет; 2 — воздух; 3 — чистое связующее; 4 — пигмент; 5 — подложка женный от поверхности свет; если это происходит (например, поверхность освещается рассеянным светом, отраженным от облачного неба или стен), исходный цвет кажется светлее. Это кажущееся посветление темных цветов часто воспринимается сильнее, чем можно предположить на основании табл. 14.1, так как для совершенно однородного освещения со всех направлений RE возрастает почти до 0,1.

Одно существенное следствие отражения на поверхности раздела важно в рассмотрении оптических свойств пленок. Свободная пленка (или пленка, наложенная на прозрачную фольгу) имеет поверхность раздела воздух/пленка с обратной стороны такую же, как и с освещенной. Эта вторая поверхность раздела также имеет коэффициент внутреннего отражения около 0,55 для рассеянного света. Таким образом, свободная пленка (неукрывающей толщины) будет иметь такую же отражательную способность, как если бы она была нанесена на светло-серый субстрат, если же эту пленку свободно положить на черно-белые клетки шахматной доски, кон-^жет^будет-мното-кгеннше; чеждля~той же пленки, нанесенной на доску.

14.3.3. Светорассеяние белых пигментов

Белые пигменты изготавливают из прозрачных, почти бесцветных материалов, используемых в красках в виде мелких частиц. Соотношение между размерами частиц и светорассеянием изучалось в 1908 г. Маем [4], который показал, что максимальное светорассеяние на единицу количества материала имеет место для частиц с диаметром несколько меньшим, чем длина волны света. Рис. 14.6 показывает изменение рассеяния в зависимости от диа-

Диаметр частицы, мкм

Рис. 14.6. Зависимость рассеяния от размера одиночных сферических частиц (вычислено для рутильной двуокиси титана в льняном масле)

метра сферических частиц. Строго говоря, эта кривая относится к рассеянию на единственной частице, т. е. когда свет рассеивается каждой частицей. В пленке оптимальный для светорассеяния размер частиц не сильно отличается, за исключением случаев очень сильного пигментирования, где светорассеяние значительно меньше из-за того, что частицы расположены гораздо ближе друг к другу. Промышленные белые пигменты выпускаются с диаметром частиц, который обеспечивает наилучшее рассеяние зеленого света (для максимальной кроющей способности лакокрасочного материала); это составляет для рутильного диоксида титана около 0,25 мкм. Частицы этого размера менее эффективны при рассеянии желтого или красного света, так что тонкие белые пленки проницаемы для оранжевого света.

В работах по рутильному диоксиду титана оценена степень, в которой коэффициент светорассеяния уменьшается при повышении концентрации пигментов. Для частиц оптимального для светорассеяния размера при низких концентрациях рассеяние на частицу уменьшается примерно вдвое при ОКП = 30%. Для частиц такого размера увеличение ОКП выше 30% не дает дальнейшего прироста кроющей способности; последняя может даже упасть в диапазоне концентраций, где прирост рассеяния от увеличения числа частиц меньше, чем уменьшение рассеяния от более плотной упаковки. При очень высоких ОКП связующего недостаточно, чтобы заполнить промежутки между пигментными частицами, и кроющая способность растет. Имеются данные, что при ОКП = = 30%, несколько более крупные частицы (например 0,4 мкм вместо 0,25'мкм) дают лучшую укрывистость. Также показано [5], что изменение содержания рутильных частиц путем добавки мелких частиц наполнителя с низким показателем преломления (таких как тонкоизмельченный диоксид кремния или карбонат кальция) значительно улучшает укрывистость при высокой ОКП.


⇐ вернуться назад| |читать дальше ⇒