Рис. 3.1.3 Частинки пурпурного пігменту
Рис. 3.1.4 Частинки блакитного пігменту
Рис. 3.1.5 Частинки жовтого пігменту
Так як виміряти пропускання пігментів проблематично, то можна виміряти відображення, для чого були виготовлені модельні фарби (10 г пігменту і 100 г технологічного лаку - сполучного). За отриманими результатами побудували графік (рис. 3.1.7).
Рис. 3.1.6 Графік оптичної щільності
Рис. 3.1.7 Графік віддзеркалень пігментів
4. Розрахункова частина
Особливістю сучасних друкарських фарб є їх полідисперсність. Під дисперсністю звичайно розуміють ступінь роздробленості речовини. Про дисперсності пігментів слід судити на підставі вивчення кривих розподілу часток за розмірами. Ці криві дають можливість визначити найімовірнішого значення радіуса частинок.
Залежно від ступеня його агрегації, при замішуванні зі сполучною дисперсія пігменту у фарбі може бути різною. Встановлено, що первинні частинки розміром близько 0,01 - 1,0 алгорітміруются у фарбі до розмірів 0,2 - 1,0 і більше мікрон. Завдяки малим розмірам пігментів і їх агломератів фарба при ваговій концентрації 20 - 25% змістів таких частинок у величезній кількості (1010 - 1 012) часток в см3. Кожна з таких частинок має здатність частково відбивати, поглинати і пропускати падаюче на неї світловий потік. Саме ця здатність і характеризує оптичні властивості будь-якої речовини в тому числі і пігментних часток. В поліграфічній літературі ці властивості зазвичай пов'язують з прозорістю, покриває здатністю фарб, їх інтенсивністю, кольором, насиченістю, глянцем. Так як ці показники залежать від оптичних властивостей фарб, то тому розглянемо ці властивості докладно. Найголовнішим з цих властивостей є відображає здатність речовини. Як відомо, вона в першу чергу залежить від показника заломлення речовин. Френель встановив, що при нормально падаючому світловому потоці коефіцієнт відбиття (?) Поверхні (див. Рис. 3.1) речовини дорівнює:
де n1 - показник заломлення середовища, - показник заломлення речовини.
Рис. 4.1 Коефіцієнт поверхні речовини
де I1 - кількість відбитого світла; - кількість світла, що впало.
Зазвичай з повітрям контактує сполучна. Як правило, Nсв=n2=1.5; у повітря n1=nв=1. Отже від поверхні сполучного відбивається світло в кількості:
У 1852 році Бер застосував закон Бугера-Ламберта з метою врахування впливу концентрації речовини на результуючий світловий потік, що пройшов крізь барвистих шар. У результаті закон Бугера-Ламберта-Бера придбав новий вигляд.
де?- Коефіцієнт поглинання речовини;
h - товщина речовини.
Закон Бугера-Ламберта-Бера, описаний рівнянням (4.3) застосуємо тільки для випадку проходження світла через речовину (див. рис. 4.2)
Рис. 4.2 Проходження світла через речовину
Для відбитого потоку після проходження барвистого шару і віддзеркалення від підкладки (при? подл=1):
Рис.4.3 Відображення потоку від підкладки
Однак, в подальшому було встановлено, що цей закон застосуємо лише для вельми розбавлених розчинів. При великих концентраціях починає позначатися взаємне опромінення молекул розсіяним світлом, в наслідок чого зазначена закономірність порушується. Розсіяне світло виникає у разі порушення оптичної однорідності середовища. Величина розсіювання залежить від відношення розмірів рассеивающих частинок і довжини хвилі світла (?). Тому розглядається три види розсіювання:
а) тіндалевское (характерно) для митних середовищ типу суспензії з частками, розмір яких перевищує довжину світлових хвиль (тобто r »?).
б) дифракційне - для середовищ з частками, порівнянними з довжиною хвилі r =?
в) релеевское або молекулярне розсіювання світла для середовищ, частинки яких значно менше довжини світлових хвиль, тобто r «?.
На наступне (рис. 4.4) показані значення питомих коефіцієнтів світлорозсіювання для всіх трьох випадків.
Рис. 4.4 Значення питомих коефіцієнтів світлорозсіювання
Так як у фарбах розміри частинок пігментів і їх агломератів мають різні значення від 0,2 і більше мікрон, то в таких системах можуть спостерігатися всі види розсіювання.
Розглянуті нами оптичні властивості речовин, у тому числі і таких, як фарба, дозволяють зробити висновок, що найголовнішим з них є поглинаюча і світлорозсіювальна здібності. Причому остання безпосередньо пов'язана з відбиває здатністю складових компонентів фарби. Для визначення коефіцієнтів поглинання і светорассеивания здавалося б можна було скористатися рекомендацією...
