تحليل الصعود (ثبات الأشعة فوق البنفسجية) من أصباغ الفلورسنت في فينيل قطع الألوان الفلورية
كمواد شائعة الاستخدام في الزخرفة ، والإعلان ، والحرف اليدوية وغيرها من الحقول ، فإن أحد الخصائص الأساسية للفينيل المقطوع بالألوان الفلورية هو الاستقرار طويل الأمد للألوان ، والذي يعتمد بشكل أساسي على الثبات الخفيف (استقرار الأشعة فوق البنفسجية) للأصباغ الفلورية المستخدمة. يتم إجراء التحليل التالي من ثلاثة جوانب: نوع الصباغ ، والعوامل المؤثرة وأداء الأداء:
1. أنواع أصباغ الفلورسنت وواسع الإضاءة
تنقسم أصباغ الفلورسنت بشكل أساسي إلى فئتين: أصباغ الفلورسنت العضوية والأصباغ الفلورية غير العضوية:
خصائص التكوين: استنادًا إلى أصباغ الفلورسنت ، التي تتكون من طلاء الراتنج أو هطول الأمطار ، بألوان زاهية وتأثيرات فلورسنت قوية ، لكن التركيب الجزيئي غير مستقر نسبيًا.
أداء Flightfastness: تحت تشعيع الأشعة فوق البنفسجية (UV) ، تكون جزيئات الصباغ العضوية عرضة لتفاعلات الضوئي والتحلل الضوئي ، مما يؤدي إلى كسر مجموعات الفلورسنت أو تدمير الكروموفورات ، مما يسبب تلاشي الألوان أو توهين شدة الفلورات. بشكل عام ، فإن أصباغ الفلورسنت العضوية بدون علاج خاص لها مقاومة منخفضة للضوء (مثل حوالي 1-3 بموجب معيار ISO 105-B02) ، وهي عرضة للتلاشي السريع بعد الاستخدام الخارجي طويل الأجل.
مقاييس التحسين: يمكن لطلاء microcapsule وتعديل السطح والتقنيات الأخرى تحسين مقاومة الضوء. على سبيل المثال ، تستخدم بعض المنتجات المتطورة عوامل اقتران Silane لعلاج سطح الصباغ لتقليل الضرر المباشر للأشعة فوق البنفسجية إلى الهيكل الجزيئي ، ويمكن تحسين مستوى مقاومة الضوء إلى المستوى 3-4.
خصائص المكونات: مركبات المعادن الأرضية النادرة (مثل الألومنيون ، السيليكات) أو الكبريتيد ، مع بنية جزيئية مستقرة ، ارتفاع درجة الحرارة ومقاومة التآكل الكيميائي.
أداء مقاومة الضوء: إن التركيب البلوري للأصباغ غير العضوية له مقاومة قوية للأشعة فوق البنفسجية ، لا يعرض ردود الفعل الكيميائية الضوئية ، ويمكن أن يصل مستوى مقاومة الضوء عادة إلى المستوى 4-5 (معيار ISO). على سبيل المثال ، يمكن أن يصل معدل الاحتفاظ بالألوان لأصباغ الفلورسنت للألوان إلى أكثر من 80 ٪ تحت التعرض الخارجي طويل الأجل (500 ساعة اختبار شيخوخة الأشعة فوق البنفسجية).
القيود: تكون سطوع اللون وكثافة مضان أقل من الأصباغ العضوية ، والتكلفة أعلى. يتم استخدامها في الغالب في المشاهد ذات متطلبات مقاومة الطقس عالية للغاية (مثل علامات السلامة المرورية ولوحات الإعلانات الخارجية).
2. العوامل الرئيسية التي تؤثر على مقاومة الضوء للأصباغ الفلورية
الأشعة فوق البنفسجية هي العامل الرئيسي الذي يسبب تلاشي الصباغ. في المناطق ذات الارتفاع العالي والضغط المنخفض (مثل المناطق الاستوائية) ، تكون شدة الأشعة فوق البنفسجية أعلى ، ويمكن أن يكون معدل التلاشي للأصباغ
تسارع من 2-3 مرات. تبين التجارب أنه بعد اختبار شيخوخة مصباح زينون (محاكاة الضوء في الهواء الطلق ، 500 ساعة) ، يمكن أن يصل اختلاف اللون (ΔE) من أصباغ الفلورسنت العضوية إلى 8-12
(من الواضح أن التلاشي ملحوظ للعين المجردة) ، في حين أن ΔE من الأصباغ غير العضوية هي فقط 3-5.
عندما يكون تركيز الصباغ منخفضًا جدًا ، تكون جزيئات الصباغ عرضة للتدهور المتسارع بسبب زيادة عمق الاختراق للأشعة فوق البنفسجية ؛
سيؤدي التشتت غير المتكافئ إلى تكتل الصباغ المحلي ، ويشكل "نقاط ساخنة" لتسريع الأكسدة. على سبيل المثال ، يكون معدل التلاشي حول الجزيئات المتكتئة أسرع بنسبة 15 ٪ -20 ٪ من المنطقة المشتتة بشكل موحد.
ستؤثر الخواص الكيميائية للركيزة الفينيل اللاصقة الفلورية (مثل ترحيل الملدنات) على استقرار اللون. إذا كان الفينيل يحتوي على إضافات مضادة لـ UV (مثل امتصاصات الأشعة فوق البنكية البنزوتريا) ، فيمكن أن يشكل حماية تآزرية مع التلوين ، ويمكن تحسين مقاومة الضوء بنحو 30 ٪. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لطبقة حماية الأشعة فوق البنفسجية شفافة (مثل طلاء الأكريليك) زيادة أشعة الأشعة فوق البنفسجية وتمديد عمر اللون.
3. اقتراحات الأداء والاختيار في التطبيقات العملية
حتى لو تلاشت في غضون 1-2 سنوات ، فهي مقبولة.
تطابقهم مع الطلاء الواقي للأشعة فوق البنفسجية. على سبيل المثال ، تستخدم علامة تجارية من منتجات الفينيل الفلورية في الهواء الطلق أصباغ عضوية مضادة للأرضيات. بعد 1000 ساعة من اختبار شيخوخة الأشعة فوق البنفسجية ، اللون
يصل معدل الاستبقاء إلى 75 ٪ ، والذي يلبي احتياجات الاستخدام في الهواء الطلق لمدة 2-3 سنوات.
يمكن أن تصل حياة الخدمة النموذجية إلى أكثر من 5 سنوات.
يجب تحسين المقاومة من خلال التحسينات الفنية ؛ ميزة الأصباغ غير العضوية هي الاستقرار والمتانة ، ولكن يجب أن تكون التكلفة والتأثير البصري متوازنة. في العمليات
يمكن اختيار التطبيقات ، ونوع الصباغ والحماية المناسب وفقًا لكثافة الضوء ، والحياة المتوقعة وميزانية بيئة الاستخدام.
تحليل دورة التلاشي في الهواء الطلق والعوامل المؤثرة في الفينيل المقطوع بالألوان الفلورية
تعد دورة التلاشي للفينيل الفلوريسنت المقطوع في البيئات الخارجية واحدة من المؤشرات الأساسية التي ينتبه المستخدمون إليها. يتأثر بعوامل متعددة مثل نوع الصباغ والظروف البيئية وعملية المنتج. يجمع ما يلي بين البيانات التجريبية وسيناريوهات التطبيق الفعلية لتحليل دورة وقواعد التلاشي:
1. تعريف معايير التعريف والتقييم لدورة التلاشي
تشير دورة التلاشي عادةً إلى الوقت المطلوب لتتلاشى لون المادة بشكل كبير من الحالة الأولية بعد التعرض في الهواء الطلق (اختلاف اللون ΔE≥5 ، محسوس للعين المجردة). تشمل طرق التقييم:
اختبار التعرض الطبيعي: الملاحظة المستمرة في بيئة خارجية نموذجية (مثل المناخ المعتدل ، ومدة أشعة الشمس السنوية لأكثر من 2000 ساعة) ؛
اختبار الشيخوخة المصطنعة: محاكاة الأشعة فوق البنفسجية ، ودرجة الحرارة ، والرطوبة ، والظروف الأخرى من خلال صندوق شيخوخة مصباح زينون ، وتحويلها إلى وقت التعرض الطبيعي (عادة ما يكون 1 ساعة من التعرض لمصباح زينون ≈ 10-15 ساعة من الضوء الطبيعي).
2. دورة تتلاشى النموذجية لأنواع التلوين المختلفة
المنتجات العادية: عادة ما يكون فينيل الصباغ العضوي الذي لم يتم علاجه بمقاومة للضوء دورة تتلاشى من 3-6 أشهر في البيئات الخارجية. على سبيل المثال ، علامة تجارية معينة من ملصقات الفينيل الفلورية الحمراء ، بعد 3 أشهر من التعرض في الهواء الطلق في الصيف الجنوبي ، يمكن أن تصل ΔE إلى 6.2 ، ومن الواضح أن اللون خافت.
المنتجات المحسّنة المقاومة للضوء: يمكن أن تقوم منتجات الصباغ العضوية التي تستخدم تكنولوجيا الطلاء أو إضافة مثبتات الأشعة فوق البنفسجية تمديد دورة التلاشي إلى 1-2 سنوات. تُظهر البيانات التجريبية أنه بعد 1000 ساعة من اختبار شيخوخة مصباح زينون (أي ما يعادل سنة واحدة من التعرض الطبيعي) ، فإن ΔE من الفينيل الفلوري الأخضر المطلي بالسلان هو 4.8 ، وهو قريب من القيمة الحرجة للتلاشي.
المنتجات القياسية: مقاومة الضوء للفينيل غير العضوي الأرضية النادرة أفضل بكثير من المنتجات العضوية ، وعادة ما تكون دورة التلاشي 3-5 سنوات. على سبيل المثال ، تبلغ علامة تجارية معينة من فينيل الفلورسنت الأصفر غير العضوي 4.2 بعد 3 سنوات من التعرض في الهواء الطلق ، ولا يزال معدل الاحتفاظ بالألوان 85 ٪.
المنتجات التي تقاوم الطقس للغاية: المنتجات غير العضوية المحسنة للبيئات القاسية (مثل إضافة إضافات مركبة أكسيد الزنك نانو) يمكن أن يكون لها دورة باهتة تزيد عن 5 سنوات. تُظهر الاختبارات في المناطق ذات الإشعاع فوق البنفسجي القوي (مثل هضبة تشينغهاي التبت) أن ΔE بعد 5 سنوات من التعرض هو 5.1 ، والذي يصل فقط إلى مستوى التلاشي الواضح.
3. تأثير ثقل العوامل البيئية في دورة التلاشي
| العوامل البيئية | درجة التأثير (تتلاشى سرعة تسريع متعددة) | آلية العمل |
| شدة الأشعة فوق البنفسجية | 2-5 مرات | يؤدي مباشرة إلى التحلل الضوئي لجزيئات الصباغ. سرعة التلاشي في المناطق المرتفعة للأشعة فوق البنفسجية (مثل المناطق الاستوائية) هي 2-3 مرات في المناطق المعتدلة. |
| الرطوبة وهطول الأمطار | 1.5-2 مرات | يرتفع الرطوبة من التآكل الكيميائي بين جزيئات الصباغ والركيزة ، وسرعة التلاشي في المناطق الساحلية ذات الرطوبة العالية تزيد بنحو 50 ٪. |
| تقلبات درجة الحرارة | 1-1.5 مرات | ارتفاع درجة الحرارة يسرع تفاعل الأكسدة ، وفرق درجة الحرارة الكبيرة (مثل اختلاف درجة الحرارة بين النهار والليل الذي يتجاوز 20 درجة مئوية) يسبب التوسع الحراري وتقلص المواد ، مما يضر ببنية طبقة اللون. |
| تلوث الهواء | 1-2 مرات | تتفاعل الملوثات الصناعية (مثل So₂ ، Nox) كيميائيًا مع تلوينات ، وسرعة التلاشي في المناطق الصناعية أسرع بنسبة 40 ٪ من المناطق النظيفة. |
4. الاستراتيجيات العملية لتمديد دورة التلاشي
تم اعتماد العملية المركبة لـ "تلوين الصباغ العضوي غير العضوي" لأخذ في الاعتبار كل من حيوية الألوان ومقاومة الضوء. على سبيل المثال ، تستخدم الطبقة الداخلية لمنتج الإشارة الخارجية الصباغ الأصفر غير العضوي (5 سنوات من مقاومة الضوء) ، والطبقة السطحية مغلفة باللون الأحمر الفلوري العضوي. تمتد دورة التلاشي الإجمالية من 1 سنة من الصباغ العضوي النقي إلى 3 سنوات.
تحسين تشتت الأصباغ ، والتحكم في حجم الجسيمات لجزيئات الصباغ إلى 1-5μm من خلال عملية الطحن الثلاثة لخفض التلاشي المحلي الناجم عن التكتل.
طبقة واقية من الأشعة فوق البنفسجية: على سبيل المثال ، يمكن لفيلم الحماية من الحيوانات الأليفة (التي تحتوي على امتصاص الأشعة فوق البنفسجية) منع أكثر من 90 ٪ من الأشعة فوق البنفسجية ، مما يمتد دورة التلاشي بأكثر من 1 مرات. تُظهر البيانات المقاسة أن الفينيل الفلوري العضوي المطلي بطبقة الحماية لديه ΔE فقط 5.3 بعد 2000 ساعة من شيخوخة مصباح زينون ، وهو ما يعادل 4000 ساعة من تأثير التعرض للمنتج غير المطلي.
استخدم طلاء النانو: يتم تشتت جسيمات ثاني أكسيد التيتانيوم (حجم الجسيمات <50nm) بالتساوي في الطلاء ، والتي يمكن أن تعكس وتنتشر الأشعة فوق البنفسجية مع تجنب تأثير الحشو التقليدي على شفافية الألوان.
تجنب سيناريوهات التعرض المباشر على المدى الطويل: بالنسبة للمنتجات التي يجب استخدامها في الهواء الطلق ، يتم تفضيل البيئات شبه المشاورة (مثل طافور ، النوافذ الجانبية للمركبة) ، والتي يمكن أن تمدد دورة التلاشي بنسبة 30 ٪ -50 ٪.
الصيانة المنتظمة: قم بتنظيف سطح المنتج ورش وكيل حماية شفاف كل 1-2 سنوات لتجديد إضافات الأشعة فوق البنفسجية المستهلكة وتمديد الحياة الفعالة بحوالي 1 سنة.
5. شراء واستخدام التوصيات
الطلب على المدى القصير (<سنة واحدة): اختر فينيل الفلورسنت العضوي العادي ، الذي له تأثيرات منخفضة التكلفة ومتميزة ، مناسبة للأنشطة المؤقتة أو مشاهد انتقالية داخلية خارجية.
الطلب المتوسط والطويل على المدى الطويل (1-3 سنوات): إعطاء الأولوية للمنتجات العضوية المعدلة المقاومة للضوء أو المنتجات المركبة غير العضوية ، وأداء التوازن والتكلفة ، مناسبة للوحات الإعلانات التجارية ، وعلامات المتجر ، وما إلى ذلك.
الطلب طويل الأجل (> 3 سنوات): استخدم فينيل الفلورسنت غير العضوي المقاوم للطقس مع طبقة واقية سطحية ، وهي مناسبة للمشاهد ذات المتطلبات العالية مثل علامات المرور وتزيين المنشأة العامة.
إن دورة التلاشي في الهواء الطلق من الفينيل المقطوع بالألوان الفلورية ليست قيمة ثابتة ، ولكن نتيجة التفاعل الديناميكي بين خصائص اللون والعوامل البيئية. من خلال اختيار المواد العلمية ، وتحسين العملية والصيانة المعقولة ، يمكن الحفاظ على استقرار الألوان إلى أقصى حد ضمن دورة الاستخدام الهدف. في التطبيقات الفعلية ، يحتاج المستخدمون إلى الجمع بين الظروف البيئية المحددة والحياة المتوقعة لتحديد أنواع المنتجات وحلول الحماية بطريقة مستهدفة.
حقوق النشر ©2018 شركة شنغهاي هانكر الصناعية المحدودةجميع الحقوق محفوظة.
