Термочувствительные краски — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Футболка, обесцвечивающаяся при нагревании.Термочувствительные краски (термоиндикаторные краски) — краски, меняющие цвет в зависимости от температуры.[1]
Некоторые твёрдые вещества способны при нагревании изменять свою кристаллическую структуру, и, как следствие — цвет (из-за изменения спектра поглощения вследствие фазового перехода).
Термокраски были разработаны для определения температуры на поверхности изделий произвольной формы, в том числе — на поверхности движущихся предметов (например, заготовка при резании на токарном станке, или фреза). Термокраски нашли широкое[2] применение в температурных исследованиях различных объектов.
Преимущества[править | править код]
Преимущества термокрасок перед термометрами различных типов:
- возможность измерения температуры сколь угодно искривлённых поверхностей
- получение поля температур (или изотерм), а не отдельных точечных измерений
- отсутствие теплоотвода по проводам (например, терморезисторов)
- лёгкость дистанционного считывания температуры объектов (например, находящихся под высоким напряжением)
Точность[править | править код]
Точность измерения температуры термохимической краской ± 5…10° C, хотя в паспорте на каждую конкретную партию краски может быть указана более точная температура перехода и бо́льшая точность.
Термохимические краски по ТУ 133-67 (СССР)[править | править код]
Список красок, выпускавшихся промышленностью.[3]
Формы выпуска[править | править код]
Одной из форм выпуска термоиндикаторных красок были «восковые карандаши».
Порошки подходящих неорганических пигментов можно размешать в олифе, декстриновом или цапонлаке (нитроклее).
Оксид цинка (цинковые белила), 500—600 °C[править | править код]
Белый порошок, обратимо желтеющий при нагревании.
Тетраиодомеркурат(II) меди(I), Cu2[HgI4] 60°-65 °C (красный/бурый)[править | править код]
- раствор 1: в 20 см³ воды растворить 2,5 г KI, когда растворится, добавить 8 г HgI 2.
- раствор 2: 20 см³ воды + 3 г CuSO4.
- влить раствор 2 в раствор 1 малыми порциями, перемешивая. Дать 30 минут отстояться, осадок собрать на бумажном фильтре и не менее 10 раз промыть водой.[4]
Тетраиодомеркурат(II) серебра(I) Ag2[HgI4], 40°-45 °C (лимонно-жёлтый/коричневый)[править | править код]
- раствор 1: в 200 см³ воды растворить 5 г KI, нагреть, добавить 8 г HgI2 и перемешивать до полного растворения.
- раствор 2: 10 см³ воды + 2,5 г AgNO3 (ляписа).
- В темноте в холодный раствор 1 влить при перемешивании раствор 2. После 20-минутного отстаивания в темноте собрать (можно на свету) осадок лимонного цвета. Промыть водой. Просушить между 2 листами фильтровальной бумаги.[4]
Термохромная краска — виды, применение и нанесение
Термохромные краски – это материалы, который имеет свойство менять цвет или обесцвечиваться при изменении температуры. Сфера ее применения очень широка – изобразительное искусство, печать, тиснение, ремесленное производство, автомобильная промышленность, материал можно наносить на керамику, пластик, текстиль, стекло, бумагу. Данная эмаль используется в основном не в декоративных целях, а как индикатор изменения температуры поверхности и бывает двух видов:
- Возвратная (возвращающая свой первоначальный цвет после снижения температуры).
- Невозвратная (не возвращают прежний цвет после термовоздействия).
За изменяющие цвет свойства отвечают входящие в состав краски пигменты, которые основаны на технологии жидких кристаллов, они содержаться в микрокапсулах, из которых и состоит краска. Оболочка капсул сохраняет жидкие кристаллы, благодаря чему этот материал можно смешивать с акриловой и другими видами красок, либо, в некоторых случаях, с прозрачным лаком, чернилами для печати, пластиком, резиной, смолой. Изменение температуры происходить как на производстве, так в домашних условиях – своими руками.
Краска является термостойкой, нетоксичной (соответствует всем требованиям, необходимым для производства детских товаров), имеет хорошую химическую реакцию, ее применение в автомобилестроении помогает снизить «парниковый эффект» и позволяет чувствовать себя в салоне автомобиля максимально комфортно даже в очень жаркую погоду.
Процент краски в составе раствора:
- 5-30 % – в базы на водной и масляной основе.
- 0,5 – 5 % — в пластмассы.
Пропорции варьируются в зависимости от того, какой результат необходимо достичь.
к содержанию ↑Воздействие температуры
Термохромные краски, которые являются возвратными, после окончания воздействия температуры, возвращают цвет в исходное состояние. Каждый вид данного материала обладает характерной для него температурой активации. Когда термостойкая эмаль нагревается до установленной для нее температуры активации, пигмент становится бесцветным, а при понижении градусов – возвращается в свое первоначальное состояние.
Допустимый разброс температур от – 15 до + 70 градусов Цельсия.
- Ниже + 20 градусов – для нанесения вещества на посуду, которая будут использоваться для прохладительных напитков.
- + 29… + 31 градусов – подходит для поверхностей, которые будут изменять свой цвет при воздействии с температурой тела (при прикосновении). Использование этого эффекта широко применяется в рекламных целях, на футболках, в журналах и на буклетах.
- Выше + 43 градусов – материалы, предназначенные для изделий, которые буду взаимодействовать с горячей температурой (посуда для горячих напитков). В данном случае эффект изменения цвета выполняет не только декоративную, но и предупреждающую функцию.
Самая высокая температура воздействия – 280 С, но лучше обрабатывать при более низких показателях, например – 230 С, особенно при использование более термочувствительных материалов (пластик, текстиль)
к содержанию ↑Способы нанесения
Нанесение термохромной эмали на поверхность ничем не отличается от покрытия обычной краской и его можно сделать своими руками: валиком, краскопультом, кистью или губкой. При работе краскопультом нанесение будет максимально равномерным, при минимальном расходе краски.
20 мл акриловой эмали с добавленным в нее пигментом хватает примерно на 0,3 квадратных метра, в зависимости от того, какую насыщенность необходимо достичь.
В случае нанесения на невпитывающие поверхности, краску следует развести вододисперсионным лаком или любой другой акриловой эмульсией.
При покрытии поверхности материалом на водной основе, необходимо подождать несколько минут, чтобы краска высохла, либо сократить время ожидания с помощью воздействия струй горячего воздуха.
к содержанию ↑Применение
- Посуда (кружки и бутылки для горячих и холодных напитков из стекла или керамики. Положив такую бутылку в холодильник, очень легко, не дотрагиваясь до нее, по цвету, определить на сколько она охладилась и готова к употреблению).
- Одежда (футболки с нанесением).
- Журналы.
- Рекламные материалы.
- Детские товары (например, игрушки, предназначенные для купания, в качестве развлечения ребенка, или посуда, с помощью которой удобно определять температуру наливаемой туда жидкости).
- Защита для упаковки (на фармацевтической или косметической продукции, в этой области используют невозвратные термостойкие вещества).
Палитра
Номер | Название цвета | Пантон |
---|---|---|
ВК – 01 | Красный | 186С |
ВК – 02 | Желтый | 108С |
ВК – 03 | Синий | 301U |
ВК – 04 | Зеленый | 335C |
ВК – 05 | Черный | Black5C2X |
ВК – 06 | Фиолетовый | 2728C |
ВК – 07 | Темно-синий | 294C |
ВК – 08 | Ярко-синий | 320C |
ВК – 09 | Небесно-синий | 313C |
ВК – 10 | Травяной желтый | 802U |
ВК – 11 | Оранжевый | 021C |
ВК – 12 | Манжента | Rubine Red C |
ВК – 13 | Розово-красный | Rose Red 807C2X |
ВК – 14 | Алый | 185C |
ВК – 15 | Коричневый | 497C |
При применении разных видов вещества, цвет может меняться не на один, а на несколько, в зависимости от степени нагрева.
к содержанию ↑Растворители
Термостойкие краски являются совместимы со следующими растворителями: вода, уайт-спирит, этанол, ксилол, бутаноноксим. Несовместим данный материал с ацетоном, пропил ацетатом и аммонием. Растворять вещество можно своими руками в домашних условиях.
Нельзя использовать растворитель «ацетон» с термохромной краскойк содержанию ↑Рекомендации
Термохромные материалы не желательно хранить при прямых солнечных лучах, так как краска может потерять свою цветоизменяющую способность. Необходимо учитывать, что срок годности термохромной краски не превышает двух месяцев, после чего происходит гелеобразование.
Срок службы термостойкой эмали увеличится, если при нанесении использовать верхнее покрытие – UV-защитный лак.
Перед тем как запускать серийный выпуск материалов с нанесением, необходимо провести самостоятельно, своими руками тесты на производстве, так как конечный эффект зависит от многих факторов и может быть разным, поэтому при тестировании у вас будет возможность отрегулировать температуру, пропорции смешивания и оттенок.
Создана реагирующая на изменение температуры краска для волос
Реальная съемка изменения цвета краски для волос под действием горячего воздуха
The Unseen / Vimeo
Британская компания The Unseen разработала краску для волос, способную менять цвет в зависимости от температуры окружающей среды. В ее основе лежат термохромные пигменты — химикам удалось избежать их токсического действия, поместив вещества в полимерную матрицу. Представители компании отмечают, что пока краска держится на волосах не так крепко как хотелось бы — она сравнительно легко смывается при мытье головы. Официально коллекция красок, названная компанией F I R E, была представлена на London Fashion Week. Об этом сообщает Forbes.
Термохромные пигменты — вещества или смеси веществ, изменяющие свой цвет в зависимости от температуры. Такой способностью обладают многие вещества, но как правило смена окраски требует очень больших температур и связана с фазовыми изменениями или химическими реакциями. Есть несколько классов веществ, для которых термохромные свойства хорошо выражены и проявляются при небольших температурах. Именно благодаря им в магазинах можно найти кружки, рисунок которых меняется под действием горячей воды, термометры и даже ткани.
Часто в роли термохромов используют жидкие кристаллы — вещества, молекулы которых упорядочиваются в колонны или листы, даже несмотря на жидкое агрегатное состояние. Температурные изменения влияют на размеры структур, например, ширину листов. Это отражается на оптических свойствах материалов. Второй класс термохромов — органические красители, способные обратимо изменять свою окраску из-за химических превращений. Примером таких соединений являются спиропираны — в структуре их молекул есть два кольца из атомов, соединяющихся в одном месте. При изменении температуры или кислотности среды кольца могут размыкаться, сильно меняя свойства и окраску вещества. Однако, как правило, такие красители оказываются токсичными для кожи, что ограничивает их применение.
Авторы разработки вдохновились сценой из фильма «Колдовство», в которой героини фильма с помощью заклинания изменяют цвет волос одной из них. Чтобы уменьшить токсичность краски разработчики использовали полимерные связующие. «Мы можем предотвратить вредные воздействия этих химических соединений с помощью процесса, называющегося “полимерная стабилизация”, в котором похожие на цепи молекулы (полимеры) обвивают раздражитель» — рассказывает Лорен Бокер, основательница компании.
Бокер разработала несколько красителей, меняющих свою окраску в разных температурных диапазонах. Точки перехода соответствуют переходу между комнатной и уличной температурой, или же соответствуют температуре тела человека. Среди разработанных составов есть черная краска, меняющая свой цвет на красный под действием горячего воздуха, есть краски, меняющиеся от черного к белому, от серебристого к бледно-голубому, от синего к белому и от черного к желтому.
Существуют и другие типы пигментов, меняющих окраску под действием внешних воздействий. Например, фотохромы меняют цвет под действием света, механохромы — при деформации, электрохромы — под действием электрического тока. Помимо использования этих веществ для оформления, ученые также пользуются превращениями соединений в фундаментальных целях. Так, год назад химики из Германии и Японии разработали наноразмерные «ножницы», способные обратимо открываться и закрываться под действием света. В их основе лежала молекула ДНК, модифицированная фотохромным азобензолом.
Владимир Королёв
разновидности, характеристики и правила нанесения
Многие владельцы автомобилей мечтают изменить свою технику, придать ей оригинальный вид, потому обращаются в мастерские для проведения тюнинга. Наряду с обычным окрашиванием машины в иной оттенок сейчас есть возможность сделать аэрографию, хромированное покрытие, наклейки. Существует даже краска, меняющая цвет – новый способ поменять облик авто до неузнаваемости.
Краска со сменой цвета – миф или реальность
Разработчики самых высококачественных лакокрасочных материалов (например, Candy) и представители мирового автопрома утверждают, что создано настоящее чудо – средство со способностью смены цвета. Разработки ученых в этой области вызывают множество противоречивых мнений. Самой обсуждаемой считается так называемая парамагнитная краска – полимерный состав, который меняет цвет под воздействием электрического тока за счет перемены расстояния между частицами металла.
Парамагнитная краска может обретать иной цвет лишь при включенном двигателе машины. Утверждается, что владелец сможет поменять оттенок на кардинально новый за секунду с пульта. К сожалению, попытки приобрести такой материал в магазинах или интернете оканчиваются неудачей. Подобными материалами окрашивают кузова самых дорогих машин, а также используют для маркировки самолетов, вертолетов. При этом свойства красок сильно преувеличены – они действительно могут менять оттенок, но на схожий, более светлый или темный, либо обретают металлический отсвет. Есть также теплочувствительные краски, стоящие дорого и применяемые только в промышленных условиях.
к содержанию ↑Виды меняющихся автоэмалей
Среди материалов для окраски автомобилей, которые могут внешне меняться, выделяют несколько групп. Одни из них обретают иной облик от температуры, другие – от работы магнита, в третьих пигменты изменяются от действия воды.
Термохромная краска
Термочувствительная эмаль – лакокрасочный материал, в основе которого присутствуют особо прочные полимеры, а также микроскопические частицы в виде гранул (лейкокрасители), способные менять окраску при температурном воздействии. Обычно при похолодании окружающей среды термокраска темнеет, а при потеплении – светлеет. Материал позволяет создавать красивый декор на кузове или полностью окрашивать его в эффектный цвет.
Термохромная краска выпускается в разных базовых цветах:
- черном;
- красном;
- желтом;
- синем;
- зеленом;
- фиолетовом.
Также материал бывает белым, его применяют для создания новых оттенков. Термоиндикаторная краска обладает отличными кроющими способностями, она не токсична, при этом после нанесения позволяет получить невероятные переливы цвета на кузове. Также к плюсам средства можно отнести улучшение терморегуляции салона за счет отражения и поглощения тепла при смене температуры.
У подобных материалов есть несколько недостатков:
- высокая стоимость;
- сложности с перекрашиванием машины в будущем;
- необходимость в ремонте всей детали при наличии даже минимальной царапинки, невозможность частичного окрашивания;
- трудности при регистрации автомобиля в контролирующих органах;
- высокая чувствительность к ультрафиолету, необходимость в применении особых лаков.
Гидрохромная краска
Гидроавтоэмаль, или гидрохромная краска – средство, способное поменять оттенок при попадании влаги на его поверхность. Основной эффект заключается в получении прозрачного покрытия после намокания, при этом в сухом виде автомобиль обычный, белый.
Чаще гидрохромная краска наносится только на отдельные детали или в форме рисунков, а часть кузова окрашивается в иной материал. В дождь машина обретет необычный облик, ведь декор станет проступать на основании. В основе гидроавтоэмали находятся особые красители в форме кристаллов, чувствительные к влаге.
Среди минусов применения краски следует указать такие:
- значительная цена;
- сложность работы при выполнении рисунков;
- небольшое количество цветов.
Парамагнитная краска
Электроэмаль, или парамагнитная краска – самая «продвинутая версия материалов, меняющих цвет. Краска в течение многих лет разрабатывалась брендом «Ниссан», который широко внедряет инновационные технологии в производство. Перед окраской на кузов наносят специальный полимер с добавлением окиси железа, за счет чего определенные участки машины могут немного изменять оттенок.
к содержанию ↑Особенности окрашивания
Подготовка автомобиля к окрашиванию должна быть тщательной, ведь после нанесения уникальных автоэмалей все дефекты, ямки и выпуклости будут отлично заметны. Поэтому с деталей полностью снимают предыдущий слой лакокрасочного материала, хорошо шлифуют поверхность. Используют растворители, обезжириватели, при необходимости – преобразователи коррозии. Последние потребуются для полного удаления ржавчины и зон коррозии, которые затем повторно шлифуют. Для этого используют шлифмашинку с регулировкой скорости вращения и с небольшим весом (для удобства работы).
Окрашивание проводят валиком, кистью, но профессионалы пользуются только распылителем-краскопультом. Аппарат позволит распределить слой краски равномернее. Материал можно наносить с применением разных оттенков, создавая рисунки, граффити, игру света и тени – по желанию владельца автомобиля.
В завершение работы выполняют прочное лаковое покрытие, обеспечивающее защиту от механического повреждения и снижающего риск быстрого выгорания цвета. После полируют поверхность кузова особыми насадками шлифмашинки. Через сутки автомобиль будет готов к эксплуатации, позволяя хозяину в полной мере насладиться его уникальностью!
Материал меняющий цвет от температуры
Трудно переоценить роль различных красящих веществ. Все они облегчают нашу жизнь и делают ее более креативной. Но отдельно хочется упомянуть интересный и уникальный материал. Им является термохромная краска. Это довольно-таки редкий пигмент, но постепенно он становится более популярным. Его уникальные свойства позволяют применять его во многих областях, выполняя практичные и декоративные функции. Рассмотрим более подробно, что представляет собой этот красящий продукт.
Что это за краска?
Одной из основных характеристик термохромной краски является изменение цвета под воздействием нагрева или охлаждения. Смысл заключается в том, что пигмент реагирует на температуру окружающей среды. Порог чувствительности вещества в основном зависит от той сферы, в которой применяется. Чаще всего такая краска используется для печати этикеток и производства упаковок. Причем в зависимости от действующей температуры изображение будет либо исчезать, либо проявляться.
Характеристики и состав термохромной краски
Краска изготавливается из порошка специальных термохромных микрокапсул. Они имеют круглую форму, а в размере достигают от трех до десяти микрометров. Содержащиеся в краске цветовые пигменты могут быть представлены или в виде жидких кристаллов, или в виде лейкокрасителей. Сам же реактивный элемент позволяется смешивать с различными растворами. Например, с красками на акриловой, резиновой или масляной основе. Доля действующего вещества, как правило, составляет от пяти до тридцати процентов от общей массы готового продукта. Данная цифра зависит от требующегося результата.
Разновидности краски
Существует два основных вида термочувствительного пигмента:
1. Реверсивные краски. Они приобретают другой цвет при определенном температурном режиме. Когда он изменяется в обратную сторону, то пигмент возвращается к исходному оттенку. То есть это — обратимое преобразование цвета.
2. Нереверсивные краски. Они подобной особенностью не обладают. При повторном изменении температуры изначальный оттенок не восстанавливается. То есть пигмент может преобразовывать цвет только один раз.
Наибольшей популярностью пользуются, конечно, реверсивные термохромные краски. Их чаще всего применяют в медицине для контроля стерилизации хирургических приборов. Дополнительно в краску может быть добавлен фосфоресцирующий пигмент.
Типы термочувствительных пигментов
По способу изменения окраски пигменты, реагирующие на температуру, можно разделить на три типа:
- Первоначально невидимые. Обычно при нагревании до 50-60 градусов они окрашиваются в определенный цвет. Например, в черный, красный, синий или зеленый. После охлаждения пигмент опять становится бесцветным.
- Первоначально видимые. При достижении определенной температуры (от 7 до 60 градусов) цвет становится прозрачным. То есть, его не видно, но после пигмент возвращается обратно. Как правило, такие термочувствительные краски используются для офсетной и трафаретной печати.
- Разноцветный пигмент. Один оттенок меняется на другой и обратно. Такие красящие средства применяются, когда на упаковку необходимо нанести зашифрованное сообщение или изображение. Проявляется оно только при нагревании или охлаждении.
Воздействие температуры
Краски, которые относятся к возвратным, после окончания действия тепла или холода возвращают свой пигмент в исходное состояние. При этом каждый вид эмали имеет характерную для него температурную активацию. Допустимый разброс составляет от — 15 до + 70 градусов Цельсия.
Рассмотрим, какой температурный режим подходит для тех или иных случаев:
- До +20 градусов. Используется для нанесения краски на посуду, предназначенную для прохладительных напитков.
- От +29 до +31 градуса. В этом температурном диапазоне находятся поверхности, которые меняют окрас под воздействием температуры тела (при соприкосновении с кожей). Такой эффект широко используется в рекламных целях, в журналах, на буклетах или футболках.
- Более +43 градусов. Такая температура используется для изделий, которые будут взаимодействовать с высокой температурой. Чаще всего делают печать на кружках и другой посуде для горячих напитков. В этом случае эффект смены цвета выполняет как декоративную, так и предупреждающую функцию.
Самой высокой температурой воздействия может быть 280 градусов Цельсия. Но специалисты рекомендуют обрабатывать поверхности при более низких показателях (около 230 градусов). Особенно это необходимо, если используются такие термочувствительные материалы, как текстиль или пластик.
Цветовая палитра
Оттеночная гамма, которая используется для термочувствительных пигментов, достаточно широка. Самыми ходовыми являются следующие цвета: красный, синий, розовый, голубой, желтый, зеленый, оранжевый, фиолетовый, черный и коричневый. Если применяются различные виды вещества, то пигмент меняется не на один, а на несколько цветов в зависимости от интенсивности воздействия температуры.
Сфера применения
Существует несколько основных практических задач краски, меняющей цвет от температуры:
- Появляющиеся надписи и рисунки при охлаждении или нагревании могут указывать на нарушение условий хранения при длительном воздействии температуры.
- Термочувствительный пигмент является способом защиты от подделок. Например, на документе, прошедшем через ксерокс, появляется скрытое слово.
- Определенный цвет, нанесенный на этикетку, может стать индикатором оптимальной температуры для потребления напитков и прочих продуктов питания.
Пигменты, реагирующие на холод или тепло, наибольшую популярность получили в пищевой промышленности. На этикетки помещают изображение, которое покрыто такой краской. Оно информирует о том, достиг ли продукт необходимого температурного режима при нахождении в печи или холодильнике. В том числе термохромную эмаль используют производители ликероводочной и пивной продукции. Этикетки, бутылки, наклейки и прочие атрибуты сигнализируют о том, достаточно ли охлажден напиток. Также получила применение термохромная краска в других сферах промышленности. Ее используют для изготовления керамической посуды (стаканов, чашек, тарелок). Пигмент применяют в различных видах пластика, силиконовой резине и других материалах для экструзии, литья под давлением, флексографии, шелкографии, трафаретной и офсетной печати.
Нанесение термочувствительной эмали
На различные поверхности красящий пигмент можно наносить различными способами: с помощью кисточки, губки, валика или краскопульта. То есть принципы нанесения ничем не отличаются от покрытия обычной эмалью. Самого качественного результата с минимальным расходом средства и равномерным покрытием можно добиться только при работе распылителем. Однако данный метод требует некоторых навыков и чаще всего используется профессионалами.
Как правило, 65 миллилитров термохромной эмали хватает примерно на квадратный метр поверхности. Но конечный расход будет зависеть от требуемой насыщенности цвета. Если пигментированное средство наносится на невпитывающие материалы (например, для печати на кружках), то его рекомендуется развести водно-дисперсионным лаком или любой акриловой эмульсией. В данном случае после этого краске необходимо дать несколько минут, чтобы она высохла. Также можно уменьшить время ожидания при помощи струи горячего воздуха.
Следует отметить, что термокраска обладает слабым уровнем УФ-защиты. Поэтому рекомендуется дополнительно использовать лак, который защитит покрытие и увеличит срок службы окрашенных слоев.
Также стоит упомянуть листовую печать. Поскольку такие пигменты имеют невысокую интенсивность, их следует наносить на добротный слой краски. Чтобы увеличить толщину подложки, печать изображения производят в несколько прогонов. Чаще всего используют нейтральные белые носители. Именно они позволяют достичь максимального цветового контраста. По этой причине не рекомендуется брать бумагу с сероватым или желтоватым подтоном для офсетной термохромной печати.
Растворители эмали
Удалить термохромную краску вполне возможно в домашних условиях своими руками. Ее можно соединять с такими веществами, как вода, ксилол, этанол, уайт-спирит и бутаноноксим. А с аммонием, ацетоном и пропил ацетатом данный пигмент несовместим. Эти материалы являются для краски растворителями.
Светостойкость термокраски
Следует отметить, что термохромные эмали крайне чувствительны к воздействию ультрафиолетового излучения. Практика показывает, что из-за солнечного света продукт буквально за неделю теряет все свои свойства. Более того, на краску негативно влияют внешние факторы. По этим причинам специалисты рекомендуют наносить поверх термохромного пигмента слой защитного УФ-лака (особенно при условии наружного использования). Это значительно продлит срок службы продукции.
Хранение краски, меняющей цвет
По описанным выше причинам термокраску рекомендуется хранить подальше от прямых солнечных лучей. В противном случае она потеряет свойство изменять цвет. Идеальным местом для хранения станет темное и сухое помещение. Также стоит учитывать, что срок годности качественной термочувствительной эмали составляет всего два месяца. После этого краска начинает преобразовываться в гелеобразное вещество, которое уже не подходит для использования по назначению.
Несмотря на свои интересные и необычные свойства, термохромная краска не получила массового распространения. Одной из главных причин тому является довольно-таки высокая цена и специфичность использования. В некоторых случаях это усложненная технология нанесения. Остается надеяться, что в будущем ситуация изменится, и уникальные красители станут более доступными для населения.
Термочувствительные краски (термоиндикаторные краски) — краски, меняющие цвет в зависимости от температуры. [1]
Содержание
Принцип действия [ править | править код ]
Некоторые твёрдые вещества способны при нагревании изменять свою кристаллическую структуру, и, как следствие — цвет (из-за изменения спектра поглощения вследствие фазового перехода).
Применение [ править | править код ]
Термокраски были разработаны для определения температуры на поверхности изделий произвольной формы, в том числе — на поверхности движущихся предметов (например, заготовка при резании на токарном станке, или фреза). Термокраски нашли широкое [2] применение в температурных исследованиях различных объектов.
Преимущества [ править | править код ]
Преимущества термокрасок перед термометрами различных типов:
- возможность измерения температуры сколь угодно искривлённых поверхностей
- получение поля температур (или изотерм), а не отдельных точечных измерений
- отсутствие теплоотвода по проводам (например, терморезисторов)
- лёгкость дистанционного считывания температуры объектов (например, находящихся под высоким напряжением)
Точность [ править | править код ]
Точность измерения температуры термохимической краской ± 5…10° C, хотя в паспорте на каждую конкретную партию краски может быть указана более точная температура перехода и бо́льшая точность.
Термохимические краски по ТУ 133-67 (СССР) [ править | править код ]
Список красок, выпускавшихся промышленностью. [3]
Марка краски | Температура перехода °C | Исходный цвет | Цвет после нагрева |
---|---|---|---|
1а | 45 | светло-розовый | голубой |
31 | 70 | розовый | зелёный |
32 | 85 | светло-розовый | светло-синий |
13 | 90 | светло-зелёный | светло-коричневый |
50 | 110 | светло-розовый | светло-фиолетовый |
4 | 120 | светло-зелёный | фиолетовый |
30 | 130 | жёлтый | оранжевый |
5 | 150 | фиолетовый | чёрный |
6 | 180 | светло-зелёный | чёрный |
230 | 200 | зелёный | беж |
8 | 240 | светло-зелёный | коричневый |
240 | 250 | бирюзовый | белый |
10 | 280 | сиреневый | чёрно-синий |
12 | 360 | синий | беж |
6б | 410 | белый | коричневый |
470 | 445 | сине-зелёный | светло-серый |
15 | 470 | оранжевый | серый |
480 | 485 | голубой | светло-серый |
490 | 510 | сине-зелёный | оранжевый |
528 | 555 | чёрный | тёмно-зелёный |
14 | 570 | розовый | белый через беж |
7 | 700 | бледно-зелёный | ярко-зелёный |
100 | 800 | сиреневый | светло-фиолетовый |
Формы выпуска [ править | править код ]
Одной из форм выпуска термоиндикаторных красок были «восковые карандаши».
Другие примеры [ править | править код ]
Порошки подходящих неорганических пигментов можно размешать в олифе, декстриновом или цапонлаке (нитроклее).
Оксид цинка (цинковые белила), 500—600 °C [ править | править код ]
Белый порошок, обратимо желтеющий при нагревании.
Термохромные краски – это материалы, который имеет свойство менять цвет или обесцвечиваться при изменении температуры. Сфера ее применения очень широка – изобразительное искусство, печать, тиснение, ремесленное производство, автомобильная промышленность, материал можно наносить на керамику, пластик, текстиль, стекло, бумагу. Данная эмаль используется в основном не в декоративных целях, а как индикатор изменения температуры поверхности и бывает двух видов:
- Возвратная (возвращающая свой первоначальный цвет после снижения температуры).
- Невозвратная (не возвращают прежний цвет после термовоздействия).
Термохромная краска меняет цвет при изменении температуры
За изменяющие цвет свойства отвечают входящие в состав краски пигменты, которые основаны на технологии жидких кристаллов, они содержаться в микрокапсулах, из которых и состоит краска. Оболочка капсул сохраняет жидкие кристаллы, благодаря чему этот материал можно смешивать с акриловой и другими видами красок, либо, в некоторых случаях, с прозрачным лаком, чернилами для печати, пластиком, резиной, смолой. Изменение температуры происходить как на производстве, так в домашних условиях – своими руками.
Краска является термостойкой, нетоксичной (соответствует всем требованиям, необходимым для производства детских товаров), имеет хорошую химическую реакцию, ее применение в автомобилестроении помогает снизить «парниковый эффект» и позволяет чувствовать себя в салоне автомобиля максимально комфортно даже в очень жаркую погоду.
Процент краски в составе раствора:
- 5-30 % – в базы на водной и масляной основе.
- 0,5 – 5 % — в пластмассы.
Пропорции варьируются в зависимости от того, какой результат необходимо достичь.
Воздействие температуры
Термохромные краски, которые являются возвратными, после окончания воздействия температуры, возвращают цвет в исходное состояние. Каждый вид данного материала обладает характерной для него температурой активации. Когда термостойкая эмаль нагревается до установленной для нее температуры активации, пигмент становится бесцветным, а при понижении градусов – возвращается в свое первоначальное состояние.
Допустимый разброс температур от – 15 до + 70 градусов Цельсия.
- Ниже + 20 градусов – для нанесения вещества на посуду, которая будут использоваться для прохладительных напитков.
- + 29… + 31 градусов – подходит для поверхностей, которые будут изменять свой цвет при воздействии с температурой тела (при прикосновении). Использование этого эффекта широко применяется в рекламных целях, на футболках, в журналах и на буклетах.
- Выше + 43 градусов – материалы, предназначенные для изделий, которые буду взаимодействовать с горячей температурой (посуда для горячих напитков). В данном случае эффект изменения цвета выполняет не только декоративную, но и предупреждающую функцию.
Для нанесения на кружки используют термохромную краску с барьером ниже +20 градус по цельсию
Самая высокая температура воздействия – 280 С, но лучше обрабатывать при более низких показателях, например – 230 С, особенно при использование более термочувствительных материалов (пластик, текстиль)
Способы нанесения
Нанесение термохромной эмали на поверхность ничем не отличается от покрытия обычной краской и его можно сделать своими руками: валиком, краскопультом, кистью или губкой. При работе краскопультом нанесение будет максимально равномерным, при минимальном расходе краски.
20 мл акриловой эмали с добавленным в нее пигментом хватает примерно на 0,3 квадратных метра, в зависимости от того, какую насыщенность необходимо достичь.
В случае нанесения на невпитывающие поверхности, краску следует развести вододисперсионным лаком или любой другой акриловой эмульсией.
При покрытии поверхности материалом на водной основе, необходимо подождать несколько минут, чтобы краска высохла, либо сократить время ожидания с помощью воздействия струй горячего воздуха.
Применение
- Посуда (кружки и бутылки для горячих и холодных напитков из стекла или керамики. Положив такую бутылку в холодильник, очень легко, не дотрагиваясь до нее, по цвету, определить на сколько она охладилась и готова к употреблению).
- Одежда (футболки с нанесением).
- Журналы.
- Рекламные материалы.
- Детские товары (например, игрушки, предназначенные для купания, в качестве развлечения ребенка, или посуда, с помощью которой удобно определять температуру наливаемой туда жидкости).
- Защита для упаковки (на фармацевтической или косметической продукции, в этой области используют невозвратные термостойкие вещества).
Палитра
Номер | Название цвета | Пантон |
---|---|---|
ВК – 01 | Красный | 186С |
ВК – 02 | Желтый | 108С |
ВК – 03 | Синий | 301U |
ВК – 04 | Зеленый | 335C |
ВК – 05 | Черный | Black5C2X |
ВК – 06 | Фиолетовый | 2728C |
ВК – 07 | Темно-синий | 294C |
ВК – 08 | Ярко-синий | 320C |
ВК – 09 | Небесно-синий | 313C |
ВК – 10 | Травяной желтый | 802U |
ВК – 11 | Оранжевый | 021C |
ВК – 12 | Манжента | Rubine Red C |
ВК – 13 | Розово-красный | Rose Red 807C2X |
ВК – 14 | Алый | 185C |
ВК – 15 | Коричневый | 497C |
При применении разных видов вещества, цвет может меняться не на один, а на несколько, в зависимости от степени нагрева.
Растворители
Термостойкие краски являются совместимы со следующими растворителями: вода, уайт-спирит, этанол, ксилол, бутаноноксим. Несовместим данный материал с ацетоном, пропил ацетатом и аммонием. Растворять вещество можно своими руками в домашних условиях.
Нельзя использовать растворитель «ацетон» с термохромной краской к содержанию ↑
Рекомендации
Термохромные материалы не желательно хранить при прямых солнечных лучах, так как краска может потерять свою цветоизменяющую способность. Необходимо учитывать, что срок годности термохромной краски не превышает двух месяцев, после чего происходит гелеобразование.
Срок службы термостойкой эмали увеличится, если при нанесении использовать верхнее покрытие – UV-защитный лак.
Перед тем как запускать серийный выпуск материалов с нанесением, необходимо провести самостоятельно, своими руками тесты на производстве, так как конечный эффект зависит от многих факторов и может быть разным, поэтому при тестировании у вас будет возможность отрегулировать температуру, пропорции смешивания и оттенок.
состав, характеристики, применение :: SYL.ru
Трудно переоценить роль различных красящих веществ. Все они облегчают нашу жизнь и делают ее более креативной. Но отдельно хочется упомянуть интересный и уникальный материал. Им является термохромная краска. Это довольно-таки редкий пигмент, но постепенно он становится более популярным. Его уникальные свойства позволяют применять его во многих областях, выполняя практичные и декоративные функции. Рассмотрим более подробно, что представляет собой этот красящий продукт.
Что это за краска?
Одной из основных характеристик термохромной краски является изменение цвета под воздействием нагрева или охлаждения. Смысл заключается в том, что пигмент реагирует на температуру окружающей среды. Порог чувствительности вещества в основном зависит от той сферы, в которой применяется. Чаще всего такая краска используется для печати этикеток и производства упаковок. Причем в зависимости от действующей температуры изображение будет либо исчезать, либо проявляться.
Характеристики и состав термохромной краски
Краска изготавливается из порошка специальных термохромных микрокапсул. Они имеют круглую форму, а в размере достигают от трех до десяти микрометров. Содержащиеся в краске цветовые пигменты могут быть представлены или в виде жидких кристаллов, или в виде лейкокрасителей. Сам же реактивный элемент позволяется смешивать с различными растворами. Например, с красками на акриловой, резиновой или масляной основе. Доля действующего вещества, как правило, составляет от пяти до тридцати процентов от общей массы готового продукта. Данная цифра зависит от требующегося результата.
Разновидности краски
Существует два основных вида термочувствительного пигмента:
1. Реверсивные краски. Они приобретают другой цвет при определенном температурном режиме. Когда он изменяется в обратную сторону, то пигмент возвращается к исходному оттенку. То есть это — обратимое преобразование цвета.
2. Нереверсивные краски. Они подобной особенностью не обладают. При повторном изменении температуры изначальный оттенок не восстанавливается. То есть пигмент может преобразовывать цвет только один раз.
Наибольшей популярностью пользуются, конечно, реверсивные термохромные краски. Их чаще всего применяют в медицине для контроля стерилизации хирургических приборов. Дополнительно в краску может быть добавлен фосфоресцирующий пигмент.
Типы термочувствительных пигментов
По способу изменения окраски пигменты, реагирующие на температуру, можно разделить на три типа:
- Первоначально невидимые. Обычно при нагревании до 50-60 градусов они окрашиваются в определенный цвет. Например, в черный, красный, синий или зеленый. После охлаждения пигмент опять становится бесцветным.
- Первоначально видимые. При достижении определенной температуры (от 7 до 60 градусов) цвет становится прозрачным. То есть, его не видно, но после пигмент возвращается обратно. Как правило, такие термочувствительные краски используются для офсетной и трафаретной печати.
- Разноцветный пигмент. Один оттенок меняется на другой и обратно. Такие красящие средства применяются, когда на упаковку необходимо нанести зашифрованное сообщение или изображение. Проявляется оно только при нагревании или охлаждении.
Воздействие температуры
Краски, которые относятся к возвратным, после окончания действия тепла или холода возвращают свой пигмент в исходное состояние. При этом каждый вид эмали имеет характерную для него температурную активацию. Допустимый разброс составляет от — 15 до + 70 градусов Цельсия.
Рассмотрим, какой температурный режим подходит для тех или иных случаев:
- До +20 градусов. Используется для нанесения краски на посуду, предназначенную для прохладительных напитков.
- От +29 до +31 градуса. В этом температурном диапазоне находятся поверхности, которые меняют окрас под воздействием температуры тела (при соприкосновении с кожей). Такой эффект широко используется в рекламных целях, в журналах, на буклетах или футболках.
- Более +43 градусов. Такая температура используется для изделий, которые будут взаимодействовать с высокой температурой. Чаще всего делают печать на кружках и другой посуде для горячих напитков. В этом случае эффект смены цвета выполняет как декоративную, так и предупреждающую функцию.
Самой высокой температурой воздействия может быть 280 градусов Цельсия. Но специалисты рекомендуют обрабатывать поверхности при более низких показателях (около 230 градусов). Особенно это необходимо, если используются такие термочувствительные материалы, как текстиль или пластик.
Цветовая палитра
Оттеночная гамма, которая используется для термочувствительных пигментов, достаточно широка. Самыми ходовыми являются следующие цвета: красный, синий, розовый, голубой, желтый, зеленый, оранжевый, фиолетовый, черный и коричневый. Если применяются различные виды вещества, то пигмент меняется не на один, а на несколько цветов в зависимости от интенсивности воздействия температуры.
Сфера применения
Существует несколько основных практических задач краски, меняющей цвет от температуры:
- Появляющиеся надписи и рисунки при охлаждении или нагревании могут указывать на нарушение условий хранения при длительном воздействии температуры.
- Термочувствительный пигмент является способом защиты от подделок. Например, на документе, прошедшем через ксерокс, появляется скрытое слово.
- Определенный цвет, нанесенный на этикетку, может стать индикатором оптимальной температуры для потребления напитков и прочих продуктов питания.
Пигменты, реагирующие на холод или тепло, наибольшую популярность получили в пищевой промышленности. На этикетки помещают изображение, которое покрыто такой краской. Оно информирует о том, достиг ли продукт необходимого температурного режима при нахождении в печи или холодильнике. В том числе термохромную эмаль используют производители ликероводочной и пивной продукции. Этикетки, бутылки, наклейки и прочие атрибуты сигнализируют о том, достаточно ли охлажден напиток. Также получила применение термохромная краска в других сферах промышленности. Ее используют для изготовления керамической посуды (стаканов, чашек, тарелок). Пигмент применяют в различных видах пластика, силиконовой резине и других материалах для экструзии, литья под давлением, флексографии, шелкографии, трафаретной и офсетной печати.
Нанесение термочувствительной эмали
На различные поверхности красящий пигмент можно наносить различными способами: с помощью кисточки, губки, валика или краскопульта. То есть принципы нанесения ничем не отличаются от покрытия обычной эмалью. Самого качественного результата с минимальным расходом средства и равномерным покрытием можно добиться только при работе распылителем. Однако данный метод требует некоторых навыков и чаще всего используется профессионалами.
Как правило, 65 миллилитров термохромной эмали хватает примерно на квадратный метр поверхности. Но конечный расход будет зависеть от требуемой насыщенности цвета. Если пигментированное средство наносится на невпитывающие материалы (например, для печати на кружках), то его рекомендуется развести водно-дисперсионным лаком или любой акриловой эмульсией. В данном случае после этого краске необходимо дать несколько минут, чтобы она высохла. Также можно уменьшить время ожидания при помощи струи горячего воздуха.
Следует отметить, что термокраска обладает слабым уровнем УФ-защиты. Поэтому рекомендуется дополнительно использовать лак, который защитит покрытие и увеличит срок службы окрашенных слоев.
Также стоит упомянуть листовую печать. Поскольку такие пигменты имеют невысокую интенсивность, их следует наносить на добротный слой краски. Чтобы увеличить толщину подложки, печать изображения производят в несколько прогонов. Чаще всего используют нейтральные белые носители. Именно они позволяют достичь максимального цветового контраста. По этой причине не рекомендуется брать бумагу с сероватым или желтоватым подтоном для офсетной термохромной печати.
Растворители эмали
Удалить термохромную краску вполне возможно в домашних условиях своими руками. Ее можно соединять с такими веществами, как вода, ксилол, этанол, уайт-спирит и бутаноноксим. А с аммонием, ацетоном и пропил ацетатом данный пигмент несовместим. Эти материалы являются для краски растворителями.
Светостойкость термокраски
Следует отметить, что термохромные эмали крайне чувствительны к воздействию ультрафиолетового излучения. Практика показывает, что из-за солнечного света продукт буквально за неделю теряет все свои свойства. Более того, на краску негативно влияют внешние факторы. По этим причинам специалисты рекомендуют наносить поверх термохромного пигмента слой защитного УФ-лака (особенно при условии наружного использования). Это значительно продлит срок службы продукции.
Хранение краски, меняющей цвет
По описанным выше причинам термокраску рекомендуется хранить подальше от прямых солнечных лучей. В противном случае она потеряет свойство изменять цвет. Идеальным местом для хранения станет темное и сухое помещение. Также стоит учитывать, что срок годности качественной термочувствительной эмали составляет всего два месяца. После этого краска начинает преобразовываться в гелеобразное вещество, которое уже не подходит для использования по назначению.
Несмотря на свои интересные и необычные свойства, термохромная краска не получила массового распространения. Одной из главных причин тому является довольно-таки высокая цена и специфичность использования. В некоторых случаях это усложненная технология нанесения. Остается надеяться, что в будущем ситуация изменится, и уникальные красители станут более доступными для населения.
Краски изменяющие цвет под воздействием температуры
Термохромные краски (Temperature ink ), краски изменяющие свой цвет под воздействием температуры с возможностью восстановления первоначального цвета , т.е.обратимое выцветание чувствительных к температуре чернил
Ставшей бесцветной по внешнему виду после нагрева краска может восстановить свой первоначальный цвет после охлаждения.
Рабочая температура: 7 = C-13 = C, 26 C-31 = C, 38 C — 43 = C, 46 = C-51 = C, 60 C-65 C.
Уникальные пигменты, которые входят в состав термохромных офсетных красок, способны менять свой цвет под действием температуры. Поэтому термохромные краски при охлаждении меняют цвет с прозрачного на цветной, а при нагревании – с цветного на прозрачный.
Чувствительные к температуре краски (Temperature ink ) делятся на :
краски, цвет которых может быть изменен с температурой, обладают высокой цветовой чувствительностью к изменению температуры. Краска включает в себя: чернила изменяющие цвет, с возможностью восстановления первоначального цвета.
Обратимое изменение цвета, чувствительных к температуре чернил.
Например, предмет становится бесцветными после нагрева и восстанавливает свой первоначальный цвет после охлаждения.
Температуры активации : 7-13, 26-31, 38-43, 46-51, 60-65 градусов по C.
Предлагаемые цвета : средний желтый, золотисто-красный, ярко-красный, Роза красная, Королевский синий, черно-зеленый, темно-коричневый и так далее.
Обратимая окраска чернилами : прозрачная на вид, но показывает цвет после нагрева и может стать обратно бесцветной после охлаждения.
Температура 60
Цвета этих чернил мы можем предложить: бесцветный — Роза красная, verdancy , павлин, зеленый, синий, темно-коричневый.
Обратимое изменения цвета в другой цвет и обратно : его цвет можно изменить в другой, и он может восстановить первоначальный цвет после охлаждения.
этот вид чувствительных к температуре чернила, имеет различные цвета и температуры.
цвет: желто-зеленый, черный-красный или желтый (температура 10,30,40,50,60)
цвет: красный-зеленый,красный-черный,зеленый-красный,сине-зеленый, blue-красный,желтый-красный (температура 60).
Применение:
1.paint:Подходит для покрытия поверхностей изделий из пластика, сделанные из материалов, таких как ABS,PE,PP,PS,PVC и ПВА.
— 2.Ink:Подходит для печати на все виды материалов, таких, как ткань,бумага,синтетические мембраны,стекла,керамики, древесины и так далее.
3.Plastic:Высокая плотность цвета маточной могут быть использованы вместе с PE,PP,PS,PVC,ПВА, или Нейлона в пластиковые инъекций и экструзии.
Для достижения максимально возможного цветового контраста отпечатка следует использовать носители нейтрального белого цвета. Не рекомендуется использовать для термохромной офсетной печати бумагу с желтоватым или сероватым оттенком.При использовании термохромных красок для запечатывания невпитывающего материала, его поверхность предварительно следует загрунтовать фолиевыми белилами.
Обращайтесь к нам и мы поможем Вам правильно выбрать и купить термохромную краску для решения поставленых задач , а так же у нас можно заказать образцы термохромной краски с необходимыми свойствами , Мы гарантируем высокое качество на всю продукцию.
Доставка термохромной краски по Украине осуществляется как на условиях 100% предоплаты товара ( Ночной экспресс ) , так и наложным платежом при получении заказа ( Новая Почта )
Заказ высылается в текущий день, после поступления денег на наш расчетный счет, либо в другой удобный день.
Стоимость доставки товара оплачивается при получении в службе доставки.
Гарантии целостности товара обеспечиваются службой доставки. Посмотреть где находится ближайшее отделение Новой Почты в вашем городе можно ЗДЕСЬ