рвистий шар падає паралельний пучок світла, що характеризується щільністю енергії Io. Частина цього потоку відіб'ється від поверхні сполучного. Щільність енергії цього відбитого потоку позначимо через I1. Таким чином, в барвистий шар увійде потік Io-I1. До елементарного ж шару дійде потік I. У цьому шарі міститься Nyx частинок пігменту, відносна площа освітленої поверхні яких дорівнює So. Позначимо коефіцієнт поглинання цих частинок через d1, коефіцієнт розсіювання через K. Коефіцієнтами поглинання і розсіяння сполучного речовини через їх малості пренебрежем.
Таким чином, поглинена і розсіяна елементарним шаром енергія дорівнює:
-dI=ISo? dx,
де? =? 1 + К.
Проинтегрируем цей вираз у межах:
x=0; I - Io;
x=x; I - I2.
Тут х - товщина барвистого шару, - спрямований до підкладки потік світлової енергії.
У інтегральної формі вираз має вигляд:
після інтегрування одержуємо:
,
або
.
Враховуючи відображення цього потоку від підкладки, коефіцієнт відбиття? n, і вторинне проходження через шар фарби, встановлюємо, що з барвистого шару виходить потік Ip, рівний:
Крім цього потоку, барвистий шар відбиває до кордонів розділу пігмент-зв'язуючу речовину потік I3. Він визначається на основі рішення наступного диференціального рівняння:
Проинтегрируем цей вираз у межах: x=0; I - 0;
x=x; I - I3,
т.е. ;
і отримаємо
Сумарний потік, відбитий барвистим шаром складається з трьох потоків: від=I1 + Ip + I3 або з урахуванням формул
Звідки:
При х=0 права частина цього виразу дорівнює? n.
При х =? права частина виразу стає рівною постійному коефіцієнту відбиття з індексом нескінченності
Якщо врахувати, що =? ВІД, то вираз (1.13.19) прийме вигляд:
.Так як
то після підстановки і логарифмування отримуємо:
Так як х=hK, а S0=C2/3, то отже, отриманий вираз досить повно враховує розглянуті вище структурні характеристики барвистого шару.
Обробка експериментальних даних показала, що між лівою частиною виразу (1.13.20) і СV2/3 для всіх трьох фарб спостерігається лінійна зв'язок у всій області обраних концентрацій, що підтверджується високим значенням коефіцієнта кореляції (0,98). Для підтвердження сказаного на (ріс.1.13.6) показана залежність від СV 2/3 для відбитків пурпурної фарби за трьома обраним зонам.
Рис. 1.13.6 Лінійна залежність оптичної щільності відбитка від концентрації фарби
Таким чином, на підставі дослідження структурних і оптичних властивостей барвистих систем встановлено, що найважливішою структурною характеристикою фарби є відносна площа елементарного шару, величина якої обумовлена ??концентрацією пігментів. Це дало можливість уточнити характер зв'язку оптичної щільності відбитка з об'ємною концентрацією пігментів.
Робота підтвердила справедливість закону Бугера-Ламберта-Бера для пігментних барвистих систем, при розрахунку яких слід враховувати їх специфічні структурні властивості.
Отримане нами вираз (1.13.20) дозволяє підійти до вирішення задачі розрахунку барвистих сумішей і багатошарових барвистих систем на відбитках високого, офсетного та глибокого друку. [7]
2. Теоретична частина
. 1 Структура частинок пігментів
Структура частинок пігменту надає безсумнівну вплив на його оптичні властивості, змочуваність і реакційну здатність, що виражається, наприклад, в милообразованіі. Ця здатність тим вище, чим вище аморфність пігменту. Аморфні і кристалічні фopми пігментів відрізняються внутрішнім зв'язком частинок: кристалічні складаються з однієї великої молекули, а аморфні представляють собою скупчення найдрібніших молекулярних агрегатів, які досить легко роздроблюються, особливо в рідких дисперсійних середовищах (сполучному), переходячи іноді в колоїдальне стан.
Навіть на поверхні кристалів є аморфні ділянки. Вони, поряд з кутами, вершинами і ребрами кристалів, є центрами, з яких починаються реакції. Це ділянки кристалічної поверхні, що володіють підвищеним запасом вільної енергії, ділянки з ослабленими хімічними зв'язками. Навіть однорідні по виду кристали мають мозаїчну, зернисту структуру. Тому, перш за все, важливо встановити, аморфний або кристалічний характер має пігмент, а потім визначити його кристалічну форму.
. 2 Твердість пігментів
Будова решітки кристала залежить в першу чергу від хімічного складу речовини, що кристалізується. Структурні особливості кристалів визначаються, насамперед, розмірами атомів та іонів, від яких в сильному ступені залежить і ряд ін...
