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    銅金粉的亮度和哪些因素有關

    作者:admin 發布日期:2022-12-06 23:22:55 關注次數:65

    銅金粉的亮度和哪些因素有關

    在研究國內外銅金粉的微觀形貌、厚度、水面遮蓋率、定向排列、光澤度和粒度分布的基礎上,分析了影響凹印銅金粉印金光澤度的主要因素。結果表明,國產銅金粉顆粒級差大、細小顆粒所占比例過多、金屬片太厚、水面遮蓋率小、定向排列不好等是影響國產銅金粉印金光澤度的主要因素。

    關鍵詞: 銅金粉;粒度分布;厚度;定向排列

    1 前言

    銅金粉(又稱金粉)是以銅鋅合金為原料,經過特殊機械加工和表面化學處理制成,它是具有鱗片狀結構、能夠在粘結料中漂浮、呈現黃金光澤、具有顏料性質的一種金屬顏料[1~ 3]。近年來,我國的印刷技術及設備有了長足的發展,凹版印金具有輝煌的金屬光澤,有烘托主體和引人注目的效果,在塑料、高級畫報、高檔包裝、香煙外殼、證券印刷等方面得到了廣泛應用[4,5]。銅金粉的印金光澤度已成為制約銅金粉生產的關鍵因素,傳統工藝生產的銅金粉難以滿足現代要求。因此,對銅金粉進行深入的研究具有重要的現實意義。本文從宏觀和微觀的角度,探討了影響凹印銅金粉印金光澤度的主要因素。

    銅金粉

    2 試驗材料及方法

    2.1 材料

    試驗用銅金粉分別來源于泉州華祥顏料和德國某公司。

    2.2 銅金粉微觀形貌的觀察利用AMRAT MODEL 1000B型掃描電鏡觀察了銅金粉的微觀形貌,該方法也是一種粉末粒度觀察的直觀測定方法,因而具有可靠性和直觀性。首先將一定量的粉末與無水乙醇混合后,用超聲波分散,使粉末充分分離;分散結束后,再用鑷子夾住一塊干凈的試樣片插進溶液中,隨后與液面成一定角度緩慢提出試樣片;待乙醇揮發后,放在電鏡樣品臺

    上,拍攝有代表性的電鏡照片進行形貌分析。

    2.3 銅金粉厚度的觀察

    目前,已有人用間接的方法估算過片狀金屬顏粒的平均厚度[6],但直接觀察、測量金屬顏料厚度的方法還未見報道。采用掃描電鏡直接觀察和測量片厚的大體步驟是:往銅金粉中加入一定比例少量調金油和稀料(調金油為專用樹脂,稀料是有機脂類),進行充分地攪拌,使之完全混合;經過一段時間試樣固化后,在最大截面處折斷試樣;用掃描電鏡觀察斷口,即可測量銅金粉片的厚度。

    2.4 銅金粉水面遮蓋率的測量

    所謂水面遮蓋率是指單位質量的片狀顏料以單片形式漂浮于水面上所能覆蓋的面積,以cm2/g表示[7]。水面遮蓋率的大小是銅金粉的重要指標。

    在本實驗中,采用自制的有機玻璃水槽來測量銅金粉的水面遮蓋率,實驗儀器如圖1所示。實驗時,用高精度天平(稱準至0.1mg)稱量少于0.1g的銅金粉均勻地撒在水面上,輕微攪動水面,使金粉形成浮

    圖1 水面遮蓋率的測量裝置

    于水面的薄膜。反復前后移動玻璃板,使薄膜均勻分散,直至薄膜無粉末堆積、無破裂、無褶皺時為止;用直尺測量薄膜的長度并計算水面遮蓋率值,進行四次平行測定,取其算術平均值作為水面遮蓋率值。

    2.5 銅金粉在油墨中的定向排布

    為了真實地再現銅金粉在油墨中的實際排列行為,在制樣時我們采用了如下的方法:將銅金粉與油墨按一定的比例混合后,在高級道林紙上刮樣;選取某一區域切割試樣,借助掃描電鏡觀察切口形貌,即可觀察到銅金粉在油墨中的排列情況。

    2.6 刮樣光澤度的測量

    先取少量的銅金粉放入小燒杯中,并滴入適量的稀料,經過充分攪拌,再按稀料量以1∶1的比例加入調金油,最后用刮板在銅板紙上刮樣,并讓其自然風干,這樣便可制成測量光澤度的刮樣。用KGI—

    IC型光澤儀測銅板紙上刮樣光澤度。

    3 試驗結果

    3.1 國內外銅金粉的微觀形貌

    國內外銅金粉微觀形貌的典型掃描照片如圖2所示。圖2(a)為進口銅金粉,其微觀形貌呈鱗片狀均勻分布,無過大和過小的片;圖2(b)是國產金粉的微觀形貌照片,粒徑分布極不均勻,小顆粒的粒徑不到2微米,大顆粒的粒徑超過20微米,且粉末粒徑在3微米以下的所占比例較大。

    3.2 國內外銅金粉的截面微觀形貌

    用掃描電鏡的測微尺測量視野中銅金粉片的厚度,發現進口銅金粉片子厚度主要集中在0. 1μm,

    圖2 銅金粉片的微觀形貌

    銅金粉片的截面微觀形貌國產金粉較厚,片子厚度主要集中在0.1~ 0.3μm之間。國內外銅金粉截面微觀形貌如圖3所示,可以看出,進口銅金粉的截面為線狀(其中箭頭所指為

    銅金粉片的截面),厚度均勻;國產銅金粉的截面雖然也為線狀,但厚度極不均勻。

    3.3 水面遮蓋率的測試結果水面遮蓋率的計算公式Pc=(L× 20)/m (1)其中:Pc———銅金粉的水面遮蓋率,(cm2/g);L———薄膜長度,(cm);m———粉末的重量,(g)。

    通過實驗測得國內外銅金粉的水面遮蓋率如表1所示。從表1可以看出,進口粉的水面遮蓋率最小值為12100cm2/g,最大值為13003cm2/g,平均值為12400cm2/g;國產粉的水面遮蓋率最小值為9040cm2/g,最大值為9550cm2/g,平均值為9280cm2/g。