Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 634620)
Контекстум
.

Производство окрашенных пластмасс (1980,00 руб.)

0   0
ИздательствоСПб.: Научные основы и технологии
Страниц400
ID175128
АннотацияВ предлагаемом вашему вниманию издании цвет пластмасс рассматривается как научная дисциплина, а содержание составлено таким образом, чтобы охватить наиболее важные научные и технические аспекты окрашивания полимерных материалов. В книге приведены основы колориметрии, которые дают читателю знания, необходимые для понимания технологических процессов окрашивания полимеров; информацию об измерении цвета, его визуального и инструментального подбора. Приводятся сведения о спецификации цвета; содержится информация о важнейших классах колорантов и их свойствах; оборудовании, которое используется для введения колорантов в расплав полимера. Обсуждаются вопросы вторичной переработки бракованных полимерных изделий. Очень важной проблемой является возможное взаимодействие колорантов с другими компонентами; их знание поможет предостеречь технолога от множества проблем, возникающих при окрашивании полимеров. Подробно рассмотрены и описаны свойства всех основных типов пигментов, красителей и специальных добавок. Особый интерес представляет глава, посвященная проблемам и методам оценки качества окрашенных полимерных изделий и соответствия их эксплуатационных свойств ISO 9000 и другим стандартам. Книга адресована широкому кругу специалистов индустрии пластмасс, и станет рабочим инструментом для химиков и технологов, занятых в переработке полимерных материалов.
ISBN978-5-91703-007-4
Производство окрашенных пластмасс / ред. Чарват Р.А. — пер. с англ.. - 2-е изд. — Санкт-Петербург : Научные основы и технологии, 2009 .— 400 с. — ISBN 978-5-91703-007-4 .— URL: https://rucont.ru/efd/175128 (дата обращения: 20.04.2024)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

Приводятся сведения о спецификации цвета; содержится информация о важнейших классах колорантов и их свойствах; оборудовании, которое используется для введения колорантов в расплав полимера. <...> Сравнение результатов вычислений с использованием уравнений Кубелки–Мунка и многопотокового метода <...> Распределение частиц по размеру и оптические свойства титановых пигментов <...> Влияние способа переработки полимеров на выбор колоранта <...> Производство сухих концентратов для окрашивания полимеров 313 <...> Содержание колоранта в готовом изделии и концентрате <...> Влияние жидких концентратов на физические свойства окрашенного полимерного изделия <...> Вебера, поскольку технология производства окрашенных полимеров сильно развивалась в последние годы; также значительно расширились возможности измерения цвета. <...> Содержится информация о важнейших классах колорантов и их свойствах; об оборудовании, которое используется для введения колорантов в расплав полимера. <...> Обсуждаются методы, используемые для введения колорантов в расплав полимера. <...> Приводятся такие важные свойства колорантов, как термостойкость, термостабильность, физические свойства, а также свойства композиций полимер– колорант. <...> В обоих случаях рассеяние света обусловлено его падением на частицы пигмента, имеющего коэффициент преломления, отличный от коэффициента преломления окружающего полимера (рис. <...> Так, один и тот же пигмент, имеющий частицы разного размера, будет по-разному рассеивать свет. <...> Поэтому способность рассеивать свет (то есть размер частиц) может сильно меняться в различных партиях пигмента и, следовательно, окраска полимера этим пигментом может также существенно варьировать. <...> При уменьшении ширины запрещенной зоны до 2,3 эВ поглощается энергия фиолетового, синего и зеленого диапазонов, и пигмент имеет оранжевую окраску. <...> Каждый вид колбочек содержит соответствующий пигмент, чувствительный к световому излучению определенной длины волны. <...> Подбор <...>
Производство_окрашенных_пластмасс.pdf
Стр.2
Стр.3
Стр.4
Стр.5
Стр.6
Стр.7
Стр.8
Стр.9
Стр.10
Стр.11
Стр.12
Стр.13
Стр.14
Стр.15
Производство_окрашенных_пластмасс.pdf
Стр.2
ПРОИЗВОДСТВО ОКРАШЕННЫХ ПЛАСТМАСС Перевод с английского 2-е издание под редакцией Р. А. Чарвата д-ра физ.-мат. наук, проф. С. В. Бронникова (Институт высокомолекулярных соединений РАН) Консультант П. П. Новосельцев (компания X-Rite) Санкт-Петербург, 2009
Стр.3
УДК 678.01:53 ББК 35.62Англ П80 П80 Производство окрашенных пластмасс. / Под ред. Чарвата Р. А. Пер. с англ. — СПб.: Научные основы и технологии, 2009. — 400 с. ISBN 978-5-91703-007-4 ISBN 978-0-471-13906-8 (англ.) В предлагаемом вашему вниманию издании цвет пластмасс рассматривается как научная дисциплина, а содержание составлено таким образом, чтобы охватить наиболее важные научные и технические аспекты окрашивания полимерных материалов. В книге приведены основы колориметрии, которые дают читателю знания, необходимые для понимания технологических процессов окрашивания полимеров; информацию об измерении цвета, его визуального и инструментального подбора. Приводятся сведения о спецификации цвета; содержится информация о важнейших классах колорантов и их свойствах; оборудовании, которое используется для введения колорантов в расплав полимера. Обсуждаются вопросы вторичной переработки бракованных полимерных изделий. Очень важной проблемой является возможное взаимодействие колорантов с другими компонентами; их знание поможет предостеречь технолога от множества проблем, возникающих при окрашивании полимеров. Подробно рассмотрены и описаны свойства всех основных типов пигментов, красителей и специальных добавок. Особый интерес представляет глава, посвященная проблемам и методам оценки качества окрашенных полимерных изделий и соответствия их эксплуатационных свойств ISO 9000 и другим стандартам. Книга адресована широкому кругу специалистов индустрии пластмасс, и станет рабочим инструментом для химиков и технологов, занятых в переработке полимерных материалов. УДК 678.01:53 ББК 35.62Англ Издание осуществлено при поддержке ООО «Пластинфо.ру» All Right Reserved. This translation published under license. Все права защищены. Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме без письменного разрешения владельцев авторских прав. ISBN 978-5-91703-007-4 ISBN 978-0-471-13906-8 (англ.) © John Wiley & Sons, Inc., 2004 © Изд-во «Научные основы и технологии», 2009 © Бронников С.В., перевод, 2009
Стр.4
Содержание Предисловие 15 Сведения об авторах Глава 1. Введение 17 19 Глава 2. Цветоведение 21 2.1. Введение 2.2. Триада 2.3. Источник света 2.3.1. Абсолютно черное тело 2.4. Объект 2.4.1. Показатель преломления и пропускания света 2.4.2. Поглощение 2.4.3. Рассеяние света 2.5. Наблюдатель или детектор 2.5.1. Наблюдатель: психологический отклик 2.5.2. Наблюдатель: дефекты цветового восприятия и цветовая слепота 2.5.3. «Приборный» наблюдатель 2.6. Описание цвета 2.7. Восприятие цвета 2.7.1. Фон 2.7.2. Блеск 2.7.3. Цветопередача и метамеризм 2.7.4. Наблюдатель 2.8. Выводы Глава 3. Колориметрия, спецификация цвета и цветовых допусков визуальными и инструментальными методами 3.1. Введение 3.2. Колориметрия 3.3. Визуальная колориметрия 21 21 22 24 27 27 28 28 30 30 31 32 33 35 35 37 37 38 38 40 40 41 41
Стр.5
6 3.4. Колориметрические измерения с использованием «аналогового» колориметра 3.5. Численные колориметрические измерения с использованием спектрофотометра 3.6. Спектроколориметр 3.6.1. Устройство и принцип действия спектроколориметров 3.6.2. Калибровка и поверка спектроколориметров 3.6.3. Проверка работы спектроколориметров 3.6.4. Применение колориметрии для задания цветовых допусков 3.6.5. Методы оценки допустимых отклонений в цвете на основе визуальных оценок и приборных измерений цвета 3.7. Использование колориметрии для определения цветовых различий 3.8. Заключение и рекомендации Cодержание 42 45 45 46 49 50 52 53 53 63 Литература 63 Глава 4. Современные методы расчета цветовых рецептур 4.1. Введение 4.1.1. Компьютерный подбор цвета 4.2. Классический метод расчета рецептур 4.2.1. Визуальная оценка цвета 4.2.2. Требования, предъявляемые к визуальной оценке 4.2.3. Принцип аддитивности 4.2.4. Теория Кубелки–Мунка 4.2.5. Теория Ламберта–Бера 4.3. Современные методы расчета цветовых рецептур 4.3.1. Теория мутных сред 4.4. Современные системы подбора цвета 4.4.1. Многопотоковая теория 4.4.2. Сравнение результатов вычислений с использованием уравнений Кубелки–Мунка и многопотокового метода 4.4.3. Методика использования многопотокового метода 4.4.4. Спектральный расчет цвета и расчет по координатам цвета 4.4.5. Редактируемая калибровочная база данных 4.4.6. Применение 4.5. Выводы. Современный подход к расчету рецептур цвета 67 67 67 68 68 68 68 69 71 71 71 73 73 73 75 76 76 78 79 Литература 79 Глава 5. Визуальный подбор цвета для полимерных материалов 5.1. Введение 5.2. Основы визуального подбора цвета 5.2.1. Цветовой эталон 5.2.2. Источник излучения 5.2.3. Полимерные системы 5.2.4. Области использования окрашенных полимеров 80 80 83 83 84 85 86
Стр.6
Cодержание 5.2.5. Процесс смешения колорантов с полимером 5.3. Научные основы визуального подбора цвета 5.4. Заключение Глава 6. Стандарт 6.1. Введение 7 87 87 96 Литература 97 9000 и другие стандарты для испытаний 6.2. Тестирование с использованием стандартов ISO 6.3. Стандарты ISO 9000 6.4. Стандарт ISO 17025 для стандартизации лабораторий 6.5. Требования, содержащиеся в стандарте QS 9000 по оценке качества 6.6. Стандарт ISO 14000 для контроля окружающей среды 6.7. Контроль документации 6.8. Процедуры оценки качества 6.9. Превентивные действия 6.10. Процедура проверки 6.11. Будущее стандарта ISO 14000 и других стандартов Глава 7. Общие сведения о колорантах 7.1. Характеристики цвета 7.2. Свойства колорантов 7.3. Насыщенность цвета и окрашивающая способность 7.4. Диспергируемость 7.5. Термостойкость 7.6. Хемостойкость 7.7. Устойчивость к растворимости 7.8. Светостойкость и атмосферостойкость 7.9. Токсичность и защита окружающей среды 7.10. Цвет колорантов при переработке полимеров 7.11. Цветостойкость окрашенного изделия при эксплуатации 7.12. Факторы, влияющие на функционирование колорантов 7.13. Колоранты 7.14. Важнейшие семейства органических пигментов 7.15. Важнейшие семейства неорганических пигментов 7.16. Важнейшие семейства специальных пигментов 7.17. Важнейшие растворимые красители 7.18. Тестирование и оценка свойств колорантов 7.19. Здоровье и безопасность 99 99 100 101 101 102 102 103 103 103 104 104 105 106 106 106 107 107 108 108 108 109 109 110 110 111 111 114 117 119 119 120 Литература 120 Глава 8. Органические колоранты 8.1. Определения 8.2. Международная номенклатура пигментов 8.3. Выбор пигментов 121 121 122 123 ISO
Стр.7
8 8.4. Классификация пигментов по цвету 8.4.1. Органические красные пигменты 8.4.2. Органические синие пигменты 8.4.3. Органические желтые пигменты 8.4.4. Оранжевые пигменты 8.4.5. Органические зеленые пигменты 8.5. Дисперсия органических пигментов 8.6. Характеристики термостойкости Глава 9. Неорганические окрашенные пигменты 9.1. Введение 9.2. Оксиды железа 9.2.1. Природные оксиды железа 9.2.2. Синтетические оксиды железа 9.3. Комплексные неорганические окрашенные пигменты 9.4. Кадмийсодержащие пигменты 9.5. Пигменты на основе хроматов и молибдатов свинца 9.6. Ванадат висмута 9.7. Ультрамариновые пигменты 9.8. Пигменты на основе трехвалентного хрома 9.9. Цианиды железа синие 9.10. Хромовые пигменты зеленые 9.11. Пигменты, содержащие редкоземельные металлы Cодержание 123 123 134 137 145 147 147 148 150 150 151 151 153 154 158 159 161 162 163 164 164 165 9.12. Легитимность использования окрашенных неорганических пигментов 165 9.13. Федеральные законы в отношении использования тяжелых металлов 9.14. Выводы Глава 10. Пигменты на основе диоксида титана 10.1. Введение 10.2. Производство титановых пигментов 10.3. Обработка поверхности титановых пигментов 10.4. Распределение частиц по размеру и оптические свойства титановых пигментов 10.5. Введение титановых пигментов в полимер 10.6. Долговечность титановых пигментов с точки зрения фотохимии 10.7. Заключительные замечания 166 167 175 175 176 176 179 179 182 187 Литература 187 Глава 11. Пигменты на основе технического углерода (сажи) 11.1. Введение 11.1.1. Основы производства технического углерода 11.2. Cтруктура технического углерода 11.3. Выбор марки технического углерода для окрашивания 189 189 189 191 192
Стр.8
Cодержание 9 11.3.1. Влияние диспергирования технического углерода на цвет изделия 194 11.4. Диспергирование технического углерода: определение и методы 195 11.4.1. Влияние диспергирования технического углерода на свойства окрашенного полимера 11.5. Использование технического углерода для других целей 11.5.1. Использование технического углерода для защиты от УФ-излучения 11.5.2. Использование технического углерода для возникновения электропроводности 11.5.3. Использование угольной сажи для улучшения физических свойств полимера 11.5.4. Проблемы, возникающие при использовании технического углерода в качестве наполнителя 11.6. Заключение Глава 12. Растворимые красители 12.1. Введение 12.2. Историческая справка 12.3. Окрашивание полимеров красителями 12.4. Классификация красителей 12.5. Флуоресцентные красители и оптические отбеливатели 12.6. Химические классы красителей 12.7. Светостойкость колорантов 12.8. Практические рекомендации 201 202 205 Литература 205 206 206 207 209 209 211 212 212 213 Литература 216 Глава 13. Фотохромные и термохромные колоранты 13.1. Фотохромные материалы 13.2. Термохромные материалы Глава 14. Металлические пигменты 14.1. Введение Литература 230 233 14.1.1. Отличие металлических пигментов от перламутровых 14.1.2. Оптический эффект металлических пигментов 14.1.3. Другие эффекты металлических пигментов 14.2. Производство металлических пигментов 14.2.1. Сырье 14.2.2. Технология производства металлических пигментов 14.3. Форма частиц металлических пигментов 14.3.1. Частицы неправильной формы 14.3.2. Частицы чечевицеобразной формы 14.3.3. Частицы сферической формы 233 234 234 234 235 235 236 239 239 240 241 217 217 227 196 197 197 200
Стр.9
10 14.3.4. Частицы с повышенным блеском 14.3.5. Обработка поверхности частиц пигмента 14.3.6. Формы, в которых выпускаются металлические пигменты 14.4. Технология производства металлических пигментов 14.4.1. Маточные смеси 14.4.2. Смешение 14.4.3. Окрашивание поливинилхлорида 14.4.4. Окрашивание полимеров в непрерывных процессах переработки 14.5. Проблемы использования металлических пигментов 14.5.1. Введение в полимер 14.5.2. Переработка литьем под давлением 14.6. Типичные примеры использования полимеров, окрашенных металлическими пигментами Глава 15. Перламутровые пигменты 15.1. Введение 15.1.1. Оптические законы 15.2. Классы перламутровых пигментов 15.2.1. Натуральная перламутровая эссенция 15.2.2. Пигменты на основе оксидов металлов и слюды 15.2.3. Пигменты на основе слюды, покрытой диоксидом титана 15.2.4. Пигменты на основе слюды, покрытой оксидом железа 15.2.5. Комбинированные пигменты на основе слюды 15.2.6. Пигменты на основе гидроксикарбоната свинца 15.2.7. Пигменты на основе оксихлорида висмута 15.3. Преимущества использования перламутровых пигментов для окрашивания полимеров 15.3.1. Функциональные перламутровые пигменты 15.4. Новые разработки перламутровых пигментов, не содержащих слюды Cодержание 242 242 243 245 245 246 246 247 250 250 252 255 Литература 256 258 258 261 264 264 265 266 267 268 270 270 272 273 274 Литература 275 Глава 16. Флуоресценция 276 16.1. Теория и механизм флуоресценции 16.1.1. Теория флуоресценции 16.2. Флуоресцентные красители 16.2.1. Флуоресцин 16.2.2. Родамин В 16.2.3. Родамин А 16.2.4. Использование флуоресцентных красителей 16.3. Флуоресцентные пигменты 16.3.1. Пигменты на основе формальдегида 16.3.2. Другие пигменты 276 277 280 280 280 281 284 286 286 287
Стр.10
Cодержание 16.3.3. Добавки, предотвращающие миграцию, в концентратах или сухих смесях 16.3.4. Добавки 16.3.5. Исследование миграции пигмента при выдувном формовании 16.3.6. Токсичность 16.3.7. Светостойкость 16.3.8. Использование Глава 17. Основы выбора колорантов и технологии приготовления окрашивающих композиций 17.1. Окрашиваемые полимеры 17.2. Выбор колорантов в зависимости от области использования окрашенных полимеров 17.3. Влияние способа переработки полимеров на выбор колоранта 17.4. Влияние условий переработки на выбор колоранта 17.5. Эталон цвета 17.6. Критерии одобрения подобранного цвета 17.7. Введение окрашивающей композиции в полимер 17.8. Выпускные формы окрашивающих композиций 17.9. Выбор колоранта 17.10. Подбор цвета, идентичного эталонному 17.11. Методика смешивания компонентов окрашивающей композиции 17.12. Заключение Глава 18. Компаундирование окрашивающих композиций 18.1. Введение 18.2. Основы компаундирования 18.3. Влияние добавок и других компонентов на компаундирование 18.4. Окраска полимеров 18.5. Компаундирование с использованием колорантов 18.6. Контроль качества Глава 19. Производство сухих концентратов для окрашивания полимеров 19.1. Терминология 19.2. Типы и выпускные формы окрашивающих концентратов 19.3. Выбор полимерного носителя 19.4. Оборудование для компаундирования 19.5. Проблемы, возникающие при гранулировании концентратов 19.6. Размер частиц концентрата 19.6.1. Производство концентрата 19.6.2. Окрашивание полимеров 19.7. Распределение или дисперсия? 11 288 290 290 291 292 293 Литература 293 Дополнительная литература 293 294 295 296 297 297 298 299 300 300 301 301 301 303 304 304 305 306 308 308 311 313 313 314 315 318 320 320 320 321 322
Стр.11
12 19.8. Цветоотдача 19.9. Содержание колоранта в готовом изделии и концентрате 19.10. Оценка качества концентратов 19.11. Концентраты со специальными эффектами Глава 20. Жидкие концентраты для окрашивания полимеров 20.1. История появления и развития жидких концентратов 20.2. Области использования жидких концентратов 20.3. Производство жидких концентратов 20.4. Диспергирование и распределение частиц жидкого концентрата 20.5. Введение жидких концентратов в перерабатывающее оборудование 20.6. Насосы 20.7. Упаковка 20.8. Преимущества и недостатки жидких концентратов 20.9. Реология 20.10. Сравнение способов окрашивания полимеров 20.11. Влияние жидких концентратов на физические свойства окрашенного полимерного изделия 20.12. Выводы Глава 21. Производство колорантов и добавок: перспективы регулируемой совместимости 21.1. Введение 21.2. Описание процесса производства колорантов и добавок 21.2.1. Производство сухих окрашивающих композиций 21.2.2. Гранулированные концентраты 21.2.3. Жидкие концентраты 21.3. Способы доставки окрашивающих концентратов потребителю 21.3.1. Прямая покупка и распределительная сеть 21.3.2. Поставка окрашивающих концентратов 21.4. Организация и контроль безопасности рабочего места при производстве окрашивающих концентратов 21.4.1. Общие положения 21.4.2. Источники загрязнения воздуха при работе с материалами 21.5. Воздействие на окружающую среду 21.5.1. Загрязнение атмосферного воздуха 21.5.2. Загрязнение воды 21.5.3. Ливневые воды 21.5.4. Твердые отходы в процессе производства 21.6. Регулирующие и контролирующие законы 21.6.1. Положение о безопасности потребительских товаров (16 CFR, части 1000–1799) Cодержание 322 323 323 325 326 326 327 328 329 331 331 332 334 335 337 339 342 343 343 344 344 345 347 347 347 348 348 348 349 352 352 353 353 353 354 354 21.6.2. Пищевые продукты и лекарства (31 CFR) 354 21.6.3. Безопасность труда и здоровья (29 CFR) 355
Стр.12
Cодержание 21.6.4. Защита окружающей среды 21.7. Обучение персонала 21.8. Заключение Глава 22. Испытания окрашенных полимерных изделий 22.1. Введение 22.1.1. Терминология 22.1.2. Классификация испытаний 22.2. Тестирование диспергирования пигмента 22.2.1. Методы исследования диспергирования пигментов 22.3. Тестирование долговечности окраски 22.3.1. Термостойкость 22.3.2. Устойчивость к выцветанию и атмосферостойкость 22.3.3. Миграция компонентов окрашивающих композиций 22.3.4. Хемостойкость 22.4. Определение физических характеристик 22.4.2. Специальные свойства 22.5. Реологические свойства 22.5.1. Течение расплава 22.5.2. Спиральное течение 22.6. Определение формоустойчивости 22.6.1. Усадка 22.6.2. Коробление 22.7. Заключение 13 356 358 359 360 360 361 361 362 365 367 367 368 370 372 372 374 375 375 376 376 376 378 378 Литература 379 Глава 23. Влияние добавок на окрашивание полимеров 23.1. Введение 23.2. Типы полимеров 23.2.1. Прозрачные полимеры 23.2.2. Полупрозрачные и непрозрачные полимеры 23.3. Полимерные смеси 23.4. Антиоксиданты 23.5. Антистатики 23.6. Связующие добавки 23.7. Антипирены 23.8. Вспенивающие добавки 23.9. Термостабилизаторы 23.10. Добавки, повышающие ударную вязкость 23.11. Лубриканты и добавки, препятствующие адгезии полимера к литьевой форме 23.12. Армирующие добавки 23.13. УФ-стабилизаторы 23.14. Заключение 380 380 384 384 384 387 387 387 388 388 389 389 389 390 390 392 392
Стр.13
14 Глава 24. Окрашивание вторично перерабатываемых полимеров 24.1. Историческая справка 24.2. Сбор использованных полимеров 24.3. Процесс вторичной переработки полимеров 24.4. Использование вторично переработанных полимеров 24.5. Вторичная переработка полиэтилентерефталата Cодержание 393 393 393 394 394 397
Стр.14
Предисловие В книге представлен результат работы многих известных специалистов в области цветоведения и окрашивания полимеров, каждый из которых является ведущим специалистом в той области технологии, которой посвящены написанные ими главы. Их вклад в развитие научных основ окрашивания полимерных материалов имеет непреходящее значение. Процесс окрашивания любых материалов должен начинаться с понимания основ природы света, его взаимодействия с объектами и, наконец, понимания того, как человек реагирует на световое излучение. Совершенно не удивительно, что в мире нет даже двух человек, которые видят и воспринимают окрашенный предмет абсолютно одинаково. Этот факт, а также другие явления вызывают большой интерес к теме окрашивания полимеров. Содержание данной книги составлено таким образом, чтобы охватить наиболее важные научные и технические аспекты окрашивания полимерных материалов. Она будет полезна всем, кто хочет расширить свой кругозор в различных аспектах окрашивания полимеров. В книге приводятся основы цветоведения — науки, лежащей в основе многих технологических процессов. Большой интерес представляют сведения об измерении цвета, способах визуального и инструментального подбора цвета. Рассматриваются способы спецификации цвета и возможности статистического анализа для увеличения ее надежности как в процессе производства окрашенных полимеров, так и при анализе свойств используемых колорантов. Описываются основные классы колорантов и их свойства, способы введения колорантов в полимеры. Обращается внимание на природоохранные аспекты производства окрашенных полимеров и возможности вторичной переработки окрашенных полимерных изделий. Крайне важной представляется глава о взаимодействии колорантов с другими добавками; содержащиеся в ней сведения помогут избежать многих возможных проблем производства окрашенных полимеров. Внимательный читатель получит полезную информацию о новейших технологических методах, возникающих проблемах и других аспектах успешной реализации процесса окрашивания.
Стр.15