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涂料调色的基本原理和方法(2014)

添加日期:2015/4/28 14:04:52   作 者:吴礽品  来源:   浏览次数:

涂料调色的基本原理和方法

吴礽品

无机涂料课题组

摘要:

建筑涂料的调色是涂料生产中的一项重要工作。本文就调色的基本原理及一般原则做了初步的阐述,调配一种颜色加入的色浆一般不应超过3种,并介绍了目前常见的3种调色方法以及其优缺点。

关键词:涂料;颜色;基本原理;调色

引言

随着人们对涂料颜色要求的多彩化、个性化,以及涂装修补业的高速发展,涂料制造商或涂料销售商所提供的涂料颜色品种很难满足市场上客户或修补业对颜色的需求,常需要根据涂膜标准色卡、样板色或实物色,现场进行涂料颜色的配色。所谓涂装施工中涂料颜色的配色就是利用两种或两种以上的同种类而颜色不同的“母色”(调配前的颜色)涂料,以适当的数量比混合、搅匀,调配出一种新“子色”(调配后的颜色)涂料的过程。本文主要为大家介绍了涂料调色的基本原理以及调色的一般方法。

1 涂料调色基本原理

1.1颜色性质

1.1.1色调(H)

物体的基本色,如红色、绿色、紫色等。有人认为判断色调的一致是配色中最好的手段之一。其中的基本色,我们可用+a、-a、+b、-b的数值来表示:a、b值是表示色相的数值。a值偏正表示颜色偏红,a值偏负则表示颜色偏绿,b值偏正表示颜色偏黄,b值偏负则表示颜色偏蓝。 

1.1.2明度(L)

 颜色的深浅程度。L值表示颜色的明亮度。L值偏正表示颜色偏浅,L值偏负则表示颜色偏深。

1.1.3色饱和度(彩度、艳度、纯度)(C) 

颜色的鲜明程度。

1.1.4补色

以适当比例进行加法、减法混色能生成特定无彩色刺激的两种色刺激互称补色。

1.1.5色差

 所谓色差,就是对色目视或用色差仪测定有多少颜色的差别。通常其由以下几部分决定:

△a:标准色的a值-调整色的a值

△b:标准色的b值-调整色的b值

△L:标准色的L值-调整色的L值

△E的求法:△E=[(△a)2+(△b)2+(△L)2]1/2

1.2 色视觉理论 

1.2.1三色学说 

三色学说是根据红、绿、蓝三原色光混合可以产生各种色调及灰色的色彩混合规律,假设在视网膜上存在3种神经纤维,每种神经纤维的兴奋能引起一种原色的感觉[1]。

1.2.2对立学说 

对立学说假设视网膜中存在3对视素:白一黑视素、红一绿视素、黄一蓝视素。这3对视素的代谢作用包括建设(同化)和破坏(异化)两种对立的过程。

1.2.3阶段学说 

颜色视觉过程可分为几个阶段。第一阶段视网膜上有3种独立的锥形感色物质,它们有选择地吸收光谱不同波长的辐射,同时又能单独产生黑和白的反应。第二阶段当神经兴奋由锥形感受器向视觉中枢的传递过程中,这种反应又重新组合,最后形成对“对立”性的神经反应,即红或绿、黄或蓝、黑或白的反应[2]。

1.3 涂料三原色

涂料调色原理(减色法)。颜料的混合方法遵循减色法原理,涂料调色应用的既是减色法原理。减色法的三原色是红、黄、蓝。在减色混合中,混合的颜色越多,明度越低,纯度也会越低。

1.4 调色色浆选择

根据着色的对象和环境要求,色浆主要分为耐晒和不耐晒2种。外墙建筑涂料必须要考虑耐光性、耐候性、耐化学介质性、体系相容性、着色强度、遮盖力及展色性、色浆与色浆之间匹配性、色浆的贮存稳定性等因素[3]。一般来说,外用建筑涂料对颜色的保色性是要求相当严格的,因此在选用色浆时尤其要注意色浆的耐光、耐候性和耐酸碱性。在相容性、着色力、遮盖力、展色性和贮存稳定性良好的前提下,色浆的互配也是至关重要的。应尽可能地选择耐光、耐候性等优越的单色色浆配色,但事实上往往都是复合色,因此最好遵循无机与无机、有机与有机或耐光、耐候性等性能接近的原则,这样才能确保户外的保色性,避免出现因着色色浆耐候性引起的褪色或发花等涂膜缺陷。另外,调配复色,所选择色浆最好不要超过三种。

2 涂料调色方法

在20世纪90年代以前,由于各种原因,我国涂料市场上可供选择的涂料颜色以大红、中绿、深绿、中黄、深蓝、中蓝、白和黑等颜色为主,施工中常不需要进行颜色调配,调配方法仅有手工调配法。到了上世纪90年代初,随着家具业和房屋装修业发展,特别是在90年代末,我国汽车面漆修补业和电子技术取得了飞速发展,电脑和电子秤在涂装领域得到了一定的应用,便出现了“电脑调漆”。目前,全自动电脑调配法也已在我国出现,并得到大量应用[4]。

2.1手工调色法

手工调色法是一种最简单、最基本的调色方法。该方法无需专用设备,但要求操作者具有相关的色彩知识和一定的操作技能。

2.1.1颜色的确认

对于任何一种拟调配的“子色”,首先应将涂膜标准色卡或样板色、实物色置于光线充足的地方,或标准光源下,以辨认出涂料颜色中的主色和辅色,即该色样主要由哪几种颜色调制而成的,大致配比如何,是否需用黑色或白色进行颜色明度调整等基本情况。

2.1.2小样调配

打开各颜色的涂料桶,用调色棒反复搅匀,先取主色涂料液数滴,滴于桶盖或白铁皮、玻璃板上,再依主次顺序,用同样方法滴取其他颜色的涂料,对照样板色,边加边搅拌,直到调配出所需的“子色”,可多次配小样。在调配过程中,应确认各色用量比,且注意是否有结块、浮色等不良现象。

2.1.3 颜色的调配

依据小样调配大致质量比,计算出各“母色”涂料的大致 用量,先将50%主色涂料倒入调色桶中,依次加各辅色计算用量的50%,反复搅匀后,制作涂料色样板,待溶剂挥发、浮色现象稳定后,再与原色样对比。根据色差程度,微调第二轮各色添加量,特别要注意深色漆的添加,少加多搅,防止过量。当调整与标准色接近时,再次制作涂料小样样板,待溶剂挥发、浮色现象稳定后,再与原色样对比,直至与色样很近。应注意,若色样为湿膜,则可将新调配的涂料滴于同面进行湿膜对比,可做到完全一致;若色样为干膜,则调出的湿膜颜色与干膜色样比,宜浅而不能深。该法所调配出的颜色色差,与操作者的技能关系较大。经多次调配,一般色差△E能控制在1.5NBS(CIELAB表色法中色差单位)以内。

2.2 电脑调色法

电脑调配法,即市场上常见的“电脑调漆”,因调漆过程中使用电脑而得名。而电脑在该调配方法中,实际上充当了一个大型的涂料配方资料库,储存了由涂料生产厂家提供的各种子色漆的标准配方,并对配方中的各母色漆及子色漆均进行了编码(VIN)。一般不同的涂料生产厂家,具有不同的涂料颜色编码规则,且与某一特定色卡对应。调配时,先从带编码的色卡中确认或直接查找所需调配子色的编码,再输入电脑,电脑显示器便显示所需调配子色的配方。然后依据配方中的 组成及配比,计算出各母色涂料用量;在准备了带特定编码的各母色涂料后,即可进行调配工作。该调配法多用于汽车面漆修补,一般需要一台电脑、电子秤、特定色卡和同种类、带编码的各母色涂料等器材,其操作过程如下。

2.2.1 “子色”的确认

若提供的是样板色、实物色或一般的色卡号,首先应在特定的带编码的色卡中,目测出与其颜色近似的色卡编码,然后从中找出与色样最近似,甚至完全一样的色卡的数码,该数码所代表的颜色就是将要调配的子色。比如调配的是轿车修补漆,有些轿车能在其一定部位查找到面漆的编码。

2.2.2 各种“子色”用量计算

将经确定的编码输入电脑,从荧光屏上就可以显示出此种编码所代表的子色漆的组成:各母色漆品种及质量比。按其组分和质量比进行计算,得到各母色漆的用量。

2.2.3颜色的调配

同手工调配法一样,在准备好配色器具后,将各母色漆用手工依次混合,搅匀即可。例如,假若经测定的机车面漆数码为201B2,将此编码输入到电脑中,电脑显示器便显示出201B2的配方:846为169.5g;522为1.3 g;847为65.6 g;556为80.7 g;325为154.6 g。

根据以上配方,按比例计算出各母色的用量,用电子秤称出各组分的质量,放入调配容器中,用手工或机械搅拌均匀,色漆的调配即已完成了。该法与手工调色法相比,提高了初次调配的准确性和再次调配的重现性,大大减少了反复调配的次数。特别是当样色确认无误,“母色”漆又是采用配方中所指定的编码漆种时,可做到其色差△E<1NBS。

2.3 全自动电脑调色法

全自动电脑调配法,由电脑自动测色系统(含分光测色仪)、电脑处理系统(含电脑配色软件)和电脑自动配色系统(含计量、驱动装置)组成心。其配色原理与电脑调色法大致相同,但在“子色”的确认、各种“子色”用量计算和添加方面均有所不同,实现了全部自动化。该法需配置全自动电脑调色设备,装载专用的电脑配色软件(一般不同的油漆厂家有各自的配色软件),并准备与电脑配色软件配套的各“子色”漆种。 

2.3.1“子色”的确认

全自动电脑调配法的“子色”确认是由电脑自动测色系统自动完成。对“子色”的确认,只需将测色探头置于样板色表面,有关色样的数据便传输到电脑主机,通过电脑配色软件运行分析,该颜色的组成及配比便显示在电脑荧光屏上,即完成了对“子色”的确认。

2.3.2 各种“子色”用量计算

根据提示操作,输入需调配的质量等参数,电脑主机系统 便自行计算各种“子色”用量,并显示在电脑显示屏上。

2.3.3颜色的调配

根据提示操作,电脑自动配色系统即可自动完成各“子色”的添加混合,再自动搅拌或用手工搅拌即可。此外,为减少颜色的色差,还可将其制成色样板,干后,利用该电脑配色软件的校正功能,对初次所调配颜色进行校正。根据色差大小,可再次自动补加各“子色”。

该法与手工调配法、电脑调配法相比,排除人为因素的干 扰,实现了调配过程的全自动化。 其调色精度与系统的精度有关,但一般经过一次校正,大都可做到其色差值△E<0.5NBS。该法在国外已较为成熟,每套设备的售价在20万元左右,但在我国尚处于发展阶段,特别是在涂装施工中更不常见。

3 结语

无论使用哪一种调色方法,配色时都必须遵循同类别涂料相配的基本原则。由于颜色学是一极其复杂的学科,不但与化学组成有关,还与物理特性,如颗粒大小、形状、分子的取向等有关,导致不同厂家,或同一厂家不同批号的同种颜料间都会存在色差。而这些因素最终又会使同一颜色的“母色”漆间,产生色差。因此虽然电脑调色或全自动电脑调色法比手工调色法准确度高,重现性好,对于同一批号的各“母色”,使用电脑调色或全自动电脑调色法时,可一次性重复调出多个完全一致的“子色”。但是不同批号的各“母色”,不管使用哪一种调色方法,虽经多次调配,但也只能使颜色趋近,而不能得到完全一致的“子色”。因此涂装施工中涂料颜色调配,各“母色”准确与否,是影响调色准确性和重现性的关键。

参考文献

[1] 石玉梅,赵孟彬.建筑涂料与涂装技术400问[M].北京:化学工业出版社,2008.

[2] 刘俊哲.实用涂料涂装手册[M].辽宁:辽宁科学技术出版社,2011:333-335.

[3] 王树强.涂料工艺增订本第三分册[M].北京:化学工业出版社,2010:597-599.

[4] 王映冰.汽车面漆中漆配漆的试制与探讨[J].上海涂料,2002.40(5):8-9.


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