ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Поглощение и рассеяние света из "Крашение пластмасс" Поглощение и рассеяние света —основные явления, ответственные за образование цвета, —находятся в зависимости от пигментирования среды. Они определяются концентрацией, удельными коэффициентами поглощения и рассеяния отдельных компонентов пигмента. [c.26] Характерные оптические свойства пигмента определяются, с одной стороны, его химической природой, с другой — размером частиц и показателем преломления. В этом разделе будет рассмотрена взаимосвязь светопоглощения и красящей способности, рассеяния и лессирующей способности или красящей способности и поглощения. Размер частиц всегда может быть оптимальным по отношению лишь к одному из этих параметров. Выбирая размер частиц, изготовитель пигмента в каждом случае находит оптимальное решение. [c.26] Краткое описание методик определения красящей способности, рассеяния, лессирующей, кроющей способности и матовости пигментов и окрашенных пластмасс поясняет физический и практический смысл этих оптических свойств. [c.26] Цветовое восприятие предмета определяется двумя параметрами поглощением света, в результате которого поступающая световая энергия превращается в тепловую, и рассеянием света, которое собственно и воздействует на изменение направления или распределение направлений светового потока. [c.26] Диффузное рассеяние непоглощенной части света происходит в данном случае от белой подложки. Аналогичный эффект достигался бы и в случае белых пигментных частиц, хаотично распределенных в синем пигменте. В любом случае светопоглощение ш рассеяние участвуют в образовании непрозрачной окраски. Как здесь, так и в большинстве случаев роли распределены так цветной пигмент поглощает, белый отражает свет. [c.27] Кроме того, существует большое число цветных пигментов , преимущественно органических, которые сами, без присутствия белого пигмента, проявляют свой цветовой оттенок. Ярче всега собственное рассеяние цветного пигмента проявляется в том случае, когда тонкий слой нанесен не на белую, как на рис. 1.21 , а на черную подложку (рис. 1.22). [c.27] Синий свет и здесь проникает до основания и в этом случае-полностью поглощается черной подложкой. Синий пигментированный слой выглядел бы совершенно черным, если бы не существовало рассеяния от частиц пигмента. И действительно, есть-синие пигменты, которые при высокой концентрации в тoл тo f слое выглядят черными. В приведенном примере взят рассеивающий пигмент, равномерно отражающий свет всех длин волн. Если бы такой пигмент и существовал, окрашенный слой на черной подложке выглядел бы не белым, а синим, так как красный и желтый отраженный свет тотчас будет снова поглощаться соседними частицами. [c.27] Качественный подход к образованию цвета естественно дополнить количественным рассмотрением проблемы. Для этого необходимы величины, количественно характеризующие эффекты поглощения и рассеяния в пигментированных системах. [c.28] В теории Кубелка— Мунка [1 ], описывающей для окрашенного материала взаимосвязь между поглощением и рассеянием, с одной стороны, и степенью отражения и пропускания —с другой, в качестве меры поглощения принимается коэффициент поглощения К и меры рассеяния — коэффициент рассеяния 5. Физический смысл этих коэффициентов поясняется на рис. 1.23. [c.28] Степень отражения Roo будет мала, если /С S, и велика, если S /С. [c.28] Уравнение (4) является рсновным отношением оптической характеристики печатных красок или печати на непрозрачных носителях, например на белой пленке. [c.30] Коэффициенты /С и 5 являются прежде всего показателями пигментированных сред. Попытаемся определить, в какой зависимости они находятся от пигментирования или пигментов, т. е. от концентрации и характерных свойств пигментов. [c.30] Здесь следует еще раз напомнить о том, что как Р, так и величины К1 и 5 - находятся в характерной зависимости от длин волн и должны записываться с индексом X. [c.30] Такая взаимосвязь характерных колористических свойств пигментов и концентрации с Р или пропорциональной ей степенью отражения является основным уравнением для расчета рецептур крашения, а также и для приводимой ниже номограммы красящей способности пигментов. [c.30] Из схем, представленных на рис. 1.24, понятно, почему с ростом размеров частиц уменьшается красяш,ая способность пигмента. На рис. 1.24, а на пять частиц падает схематически изображенный поток из пяти лучей. Каждая частица оптически взаимодействует с потоком лучей, при этом определенную часть спектра она поглощает, а остальную пропускает. Если световой поток оставить неизменным, а частицы объединить в одну более крупную (что не исключено при недостаточном диспергировании), два луча останутся неиспользованными. Один луч попадает в середину большой частицы, где она настолько толста, что почти не пропустит свет. Оптическое действие будет проявляться лишь по краям частиц. В данном случае 60% красящей способности будет не использовано и сохранится в виде пассивного резерва внутри частицы (рис. 1.24, б). [c.31] Если недостаток красящей способности скомпенсировать повышением концентрации пигмента так, что в итоге будет достигнута требуемая глубина цвета, на каждую единицу красящей способности в пассивном резерве будет оставаться 2,5 единицы. [c.31] Зависимость размеров частиц и рассеяния света не поддается такому простому объяснению. Здесь необходимо более детально рассмотреть механизм явления. [c.31] Часто рассеяние света от частиц пигмента объясняют просто как регулярное отражение от их поверхности, т. е. частицы якобы действуют как маленькие зеркальца. Однако такого рода явление может встречаться лишь в случае крупноразмолотых минералов что-то аналогичное наблюдается на картинах старых мастеров они сами готовили себе краски и размалывали в ступке. При этом действительно образуются частицы с зеркальной поверхностью, и готовое полотно приобретает определенную искрящуюся прозрачность красок —глянец. В настоящее время таких эффектов добиваются с применением декоративных пигментов, действие которых всегда основано на регулярном (правильном) отражении по законам геометрической оптики. [c.31] Рассеяние света в обычных белых и цветных пигментах происходит по сложному механизму, включающему явления резонанса (рис. 1.25). [c.31] Вернуться к основной статье