Термохромна боя: състав, характеристики, приложение

Трудно е да се надценява ролята на различните багрила. Всички те правят живота ни по-лесен и по-креативен. Но отделно искам да спомена един интересен и уникален материал. Това е термохромна боя. Това е доста рядък пигмент, но постепенно става все по-популярен. Неговите уникални свойства позволяват да се прилага в много области, изпълнявайки практични и декоративни функции. Нека разгледаме по-подробно какво представлява този оцветител.

Каква е тази боя?

Една от основните характеристики на термохромната боя е промяната на цвета под въздействието на нагряване или охлаждане. Въпросът е, че пигментът реагира на околната температура. Прагът на чувствителност на дадено вещество зависи основно от сферата, в която се прилага. Най-често това мастило се използва за печатане на етикети и производство на опаковки. Освен това, в зависимост от текущата температура, изображението или ще изчезне, или ще се появи.

Характеристики и състав на термохромната боя

Боята е направена от прах от специални термохромни микрокапсули. Те имат кръгла форма и по размер достигат от три до десет микрометра. Цветните пигменти, съдържащи се в боята, могат да бъдат представени или под формата на течни кристали, или под формата на левко багрила. Самият реактивен елемент се оставя да се смесва с различни разтвори. Например, с бои върху акрилна, каучукова или маслена основа. Делът на активното вещество, като правило, варира от пет до тридесет процента от общата маса на крайния продукт. Тази цифра зависи от желания резултат.

Сортове боя

Има два основни вида чувствителни на топлина пигменти:

1. Реверсивна боя. Те придобиват различен цвят при определен температурни условия. Когато се промени в противоположната посока, пигментът се връща към първоначалната си сянка. Това е обратимо преобразуване на цветовете.

2. Необратима боя. Те нямат тази функция. При повтарящи се температурни промени оригиналният цвят не се възстановява. Това означава, че пигментът може да трансформира цвета само веднъж.

Най-популярните, разбира се, са обратими термохромни бои. Най-често те се използват в медицината за контролиране на стерилизацията на хирургичните устройства. Освен това към боята може да се добави фосфоресциращ пигмент.

Видове чувствителни към топлина пигменти

Според метода за промяна на цвета, чувствителните на температура пигменти могат да бъдат разделени на три вида:

1. Първоначално невидим. Обикновено при нагряване до 50-60 градуса, те са боядисани в определен цвят. Например в черно, червено, синьо или зелено. След охлаждане пигментът отново става безцветен.
2. Първоначално видими. Когато се достигне определена температура (от 7 до 60 градуса), цветът става прозрачен. Това означава, че не се вижда, но след като пигментът се върне. По правило такива чувствителни към топлина мастила се използват за офсетов и ситопечат.
3. Многоцветен пигмент. Една сянка се променя на друга и обратно. Такива оцветители се използват, когато към опаковката трябва да се приложи шифрирано съобщение или изображение. Появява се само при нагряване или охлаждане.

Температурна експозиция

Бои, които принадлежат към връщането, след края на действието на топлина или студ, връщат пигмента им в първоначалното им състояние. Освен това всеки вид емайл има характерно температурно активиране. Допустимото отклонение е от - 15 до + 70 градуса по Целзий.

Помислете какви температурни условия са подходящи за някои случаи:

• До +20 градуса. Използва се за нанасяне на боя върху съдове, предназначени за безалкохолни напитки.
• От +29 до +31 градуса. В този температурен диапазон са повърхности, които променят цвета си под въздействието на телесната температура (в контакт с кожата). Този ефект е широко използван за рекламни цели, в списания, на брошури или тениски.
• Повече от +43 градуса. Тази температура се използва за продукти, които ще взаимодействат с висока температура. Най-често правят печат върху чаши и други ястия за топли напитки. В този случай ефектът на промяна на цвета изпълнява както декоративна, така и предупредителна функция.

Най-високата температурна експозиция може да бъде 280 градуса по Целзий. Но експертите препоръчват третиране на повърхности на по-ниски цени (около 230 градуса). Това е особено необходимо, ако се използват топлочувствителни материали като текстил или пластмаса.

Цветова палитра

Обхватът на засенчване, който се използва за чувствителни на топлина пигменти, е достатъчно широк. Най-популярни са следните цветове: червено, синьо, розово, синьо, жълто, зелено, оранжево, лилаво, черно и кафяво. Ако се използват различни видове вещества, пигментът се променя не с един, а с няколко цвята, в зависимост от интензивността на въздействието на температурата.

Обхват на приложение

Има няколко основни практически проблема за боя, които променят цвета си от температура:

• Появата на надписи и чертежи по време на охлаждане или нагряване може да показва нарушение на условията на съхранение при продължително излагане на температура.
• Топлочувствителният пигмент е начин за защита срещу фалшификати. Например, при документ, който минава през Xerox, се появява скрита дума.
• Специфичният цвят, отпечатан върху етикета, може да бъде индикатор за оптималната температура за консумация на напитки и други храни.

Пигментите, които реагират на студ или топлина, са най-популярни в хранително-вкусовата промишленост. На етикета се поставя изображение, покрито с такава боя. Той информира дали продуктът е достигнал необходимата температура, когато е във фурната или хладилника. Включително термохромни емайл производители използват алкохолни напитки и бира продукти. Етикетите, бутилките, стикерите и други атрибути показват дали напитката е достатъчно охладена. Получава се и използването на термохромна боя в други индустрии. Използва се за производство на керамични съдове (чаши, чаши, чинии). Пигментът се използва в различни видове пластмаси силиконов каучук и други материали за екструдиране, леене флексография, ситопечат, сито и офсетов печат.

Прилагане на чувствителен на топлина емайл

Пигментът може да се нанася върху различни повърхности по различни начини: с помощта на четка, гъба, валяк или пистолет. Това означава, че принципите на приложение не се различават от покритието с обикновен емайл. Най-доброто качество при минимална консумация и равномерно покритие може да се постигне само при работа с пръскачка. Този метод обаче изисква някои умения и най-често се използва от професионалисти.

По правило 65 милилитра термохромен емайл е с квадратен метър повърхност. Но крайното потребление ще зависи от желаната наситеност на цветовете. Ако пигментираният продукт се нанася върху неабсорбиращи материали (например за печат върху кръгчета), се препоръчва да се разрежда с водно-дисперсионен лак или акрилна емулсия. В този случай, след това, на боята трябва да се даде няколко минути да изсъхне. Можете също да намалите времето за изчакване с струя горещ въздух.

Трябва да се отбележи, че термичната боя има слаба степен на UV защита. Затова се препоръчва използването на допълнителен лак, който ще предпази покритието и ще увеличи живота на боядисаните слоеве.

Заслужава да се спомене и печат на листа. Тъй като тези пигменти имат ниска интензивност, те трябва да се прилагат към добър слой боя. За да увеличите дебелината на основата, изображението се отпечатва в няколко цикъла. Най-често се използват неутрални бели носители. Те ви позволяват да постигнете максимален цветен контраст. Поради тази причина не се препоръчва да се взема хартия със сивкав или жълтеникав подтон за офсетов термохромен печат.

Разтворители на емайл

Премахване на термохромна боя е напълно възможно у дома си със собствените си ръце. Той може да се комбинира с вещества като вода, ксилен, етанол, бял спирт и бутаноноксим. А с амониев, ацетон и пропилацетат този пигмент е несъвместим. Тези материали са разтворители за боя.

Светлоустойчивост на термична боя

Трябва да се отбележи, че термохромните емайли са изключително чувствителни към ултравиолетовото лъчение. Практиката показва, че поради слънчева светлина продуктът буквално губи всички свои свойства в рамките на една седмица. Освен това, боята се повлиява неблагоприятно от външни фактори. Поради тези причини експертите препоръчват да се нанесе слой от UV защитен лак върху термохромния пигмент (особено при използване на открито). Това значително ще удължи живота на продукта.

Съхраняване на боя, която променя цвета

Поради описаните по-горе причини термичното багрило трябва да се съхранява далеч от пряка слънчева светлина. В противен случай ще загуби свойството да променя цвета си. Идеалното място за съхранение би било тъмно и сухо помещение. Струва си да се има предвид, че срокът на годност на висококачествения термочувствителен емайл е само два месеца. След това, боята започва да се трансформира в гелообразно вещество, което вече не е подходящо за предназначението му.

Въпреки интересните и необичайни свойства, термохромната боя не е получила широко разпространение. Една от основните причини за това е доста високата цена и спецификата на употреба. В някои случаи това е сложна технология за прилагане. Надяваме се, че в бъдеще ситуацията ще се промени и уникалните багрила ще станат по-достъпни за обществеността.