建筑涂料人工調(diào)色的基本原理與原則詳解
隨著人們對建筑涂料裝飾性要求的提高，建筑涂料調(diào)色變得越來越重要，今天宇畫小編就人工調(diào)色的基本原理、原則及一些常見的問題進(jìn)行初步的探討。
1. 調(diào)色的基本原理
調(diào)色的目的是將白色漆或基礎(chǔ)漆調(diào)配成所需要的色漆，這些色漆經(jīng)過施工后在建筑物表面形成各種各樣顏色的涂膜，起到保護(hù)、裝飾和美化建筑物的作用。
現(xiàn)代理論用色調(diào)、明度和飽和度三個(gè)參數(shù)來確定顏色。當(dāng)兩個(gè)顏色的這三個(gè)參數(shù)都相同時(shí)，兩個(gè)顏色才完全相同。在建筑涂料的調(diào)色中，應(yīng)用的是三原色的補(bǔ)色，即減法三原色，紅的補(bǔ)色是青，綠的補(bǔ)色是品紅，藍(lán)的補(bǔ)色是黃，這三個(gè)減法三原色品紅、青、黃三者重疊形成黑色(在高密度是時(shí))，在三者密度變化時(shí)形成各種混合色。涂膜的顏色是因?yàn)橥磕Σ煌ㄩL光線的不同吸收而顯現(xiàn)出來的。當(dāng)日光射入一個(gè)色漆膜時(shí)，遇到某一顆顏料粒子，例如是黃色顏料，則意味著它將日光中的蘭色光譜吸收而發(fā)射出黃光和綠光，當(dāng)反射出的黃光和綠光又遇上蘭色顏料粒子，它又將其反射出的黃光吸收，只余下綠光，所以涂膜只體現(xiàn)綠色。因此，建筑涂料顏色的混合是一種減差混合。
除了上述顏色的物理意義之外，顏色還具有生理意義和心理意義，物體所反射的光線通過人的眼睛刺激神經(jīng)才產(chǎn)生了主觀上的色彩感受，而且這種感受會受到觀測者的情緒、經(jīng)驗(yàn)等心理因素的影響。
2. 調(diào)色的一般原則
建筑建筑涂料以白色和淺色為主，深色建筑涂料用量相對較少，而且大都用在特殊部位。因此一般建筑建筑涂料生產(chǎn)廠大多為生產(chǎn)白色建筑涂料和用漿調(diào)配好的各種色彩的建筑涂料。白色建筑涂料制備好以后，通過加入少量的所需色漿調(diào)配成要求色調(diào)的建筑涂料。生產(chǎn)最終的成品的色調(diào)一般都是復(fù)色，即要加入至少兩種或者兩種以上的色漿，因此調(diào)色過程中一般要遵循以下原則。
2.1 色漿添加
調(diào)色時(shí)應(yīng)本著先找色調(diào)，后定深淺，由淺及深的原則，細(xì)心調(diào)配。有人認(rèn)為調(diào)色時(shí)應(yīng)按照先找深淺、后找色調(diào)的原則，但是在實(shí)際生產(chǎn)中，如果先定好了深淺，再去加入色漿找色調(diào)，必然會使體系的顏色變深，深淺又發(fā)生了變化，導(dǎo)致調(diào)配目標(biāo)難以實(shí)現(xiàn)。另外，加入色漿時(shí)不可一次加完，而是要分批逐次，隨調(diào)隨加，以免色漿過量，造成顏色過深或者色調(diào)偏離，致使調(diào)色失敗。
2.2 干膜與濕膜的色差
應(yīng)在攪拌下緩慢加入色漿，每加完一種色漿都要充分?jǐn)嚢杈鶆?，隨時(shí)取樣與樣品比較。需要注意的是建筑涂料組分中約有一半是水，干膜和濕膜之間有較大的色差，一般是干膜較濕膜顏色深。因此在對比顏色時(shí)，要濕樣與濕樣比，干樣與干樣比，才能保證建筑涂料的色調(diào)也樣板一致。
2.3 保證色漿一致性
由于色漿的固體含量不一樣，在貯存時(shí)容易產(chǎn)生上稀下稠的現(xiàn)象。因此在使用色漿前要充分?jǐn)嚢杈鶆?，避免相同的配方、不同的批次，產(chǎn)生不同的色調(diào)。
2.4 保證同批建筑涂料顏色一致
用量大而又要求顏色一致的建筑涂料，特別是外用建筑涂料，最好在大的攪拌罐中一次配制好，以免產(chǎn)生色差。如果沒有條件一次配好，可以先分多批調(diào)配，最后再將不同批次的建筑涂料各取一部分進(jìn)行混合，攪拌均勻后方可使用，以保證建筑涂料的顏色均勻一致。
2.5 色樣比較的光源
色樣的比較除了涂膜的干濕區(qū)別之外，光源對比較結(jié)果的正確與否也有很大的關(guān)系。一般應(yīng)該使用目視比色箱或者分光光度計(jì)來進(jìn)行色樣的比較，如果條件所限，也可以在柔和、明亮的自然光下進(jìn)行色樣比較。利用自然光比色時(shí)應(yīng)該使用漫反射光線，避免受到太陽光直接照射。利用自然光比色一般應(yīng)在室外進(jìn)行，而且周圍環(huán)境的顏色要淡雅柔和，避免在早晨和傍晚時(shí)進(jìn)行，以免光線太暗或太陽的余暉造成的比色不準(zhǔn)確。另外，比色時(shí)要使光線和目光從不同的角度進(jìn)行比較。
2.6 色漿品種數(shù)的控制
調(diào)色時(shí)，調(diào)配一種顏色加入的色漿一般不應(yīng)超過三種。首先從理論上來講三原色可以調(diào)配出多種顏色。其次，在實(shí)際生產(chǎn)中，如果加入色漿品種過多，則使坐標(biāo)系中控制空間增大，不但會使顏色的色調(diào)變暗，而且增加調(diào)色難度，降低顏色重現(xiàn)性。另外，色漿的加入量應(yīng)該控制在0-10%(v/v)之間，加入色漿量太多，不但使成本增加，而且降低體系的穩(wěn)定性，對于建筑涂料的黏度、成膜性能、耐水性、耐洗刷性也都有不良的影響。
3. 色漿的選擇
根據(jù)著色的對象和環(huán)境要求，色漿主要分為耐曬和不耐曬兩種。外墻建筑涂料必須要考慮耐光耐候性、耐化學(xué)介質(zhì)性、體系相容性、著色強(qiáng)度、遮蓋力及展色性、色漿與色漿之間匹配性、色漿的儲存穩(wěn)定性等因素。一般說來，外用建筑涂料對顏色的保色性是要求相當(dāng)嚴(yán)格的，因此在選用色漿時(shí)尤其要注意色漿的耐光耐候性和耐酸堿性。在相容性、著色力、遮蓋力及展色性和儲存穩(wěn)定性良好的前提下，色漿的互配也是至關(guān)重要的。應(yīng)盡可能地選擇耐光耐候性等性能優(yōu)越的單色色漿配色，但事實(shí)上往往都是復(fù)合色，因此最好遵循無機(jī)與無機(jī)、有機(jī)與有機(jī)或耐光耐候性等性能接近為原則，這樣，才能確保戶外的保色性，避免因著色色漿耐候性引起褪色或發(fā)花等涂膜缺陷。
4. 基礎(chǔ)漆調(diào)色
在調(diào)深色建筑涂料時(shí)，如果直接使用成品建筑涂料，會使色漿用量增大，調(diào)色成本過高，降低調(diào)色的準(zhǔn)確性，并且導(dǎo)致整個(gè)體系的性能降低。因此在調(diào)配深色建筑涂料時(shí)，有必要使用基礎(chǔ)漆?；A(chǔ)漆是顏色和色強(qiáng)度均經(jīng)過控制的建筑涂料。通常每種建筑涂料可以配置2-5種鈦白粉含量不同的白色基礎(chǔ)漆(包括1 種清漆)和2-3 種有色基礎(chǔ)漆(一般為大紅、亮黃和鐵紅色)。建筑涂料生產(chǎn)廠可以根據(jù)需要覆蓋的色域、產(chǎn)品的類型、批量等因素來決定基礎(chǔ)漆的種類。對于規(guī)模較小的企業(yè)來說，也可以采用一種清漆，根據(jù)需要與成品建筑涂料進(jìn)行不同比例復(fù)配。
建筑涂料所用的通用色漿由顏料、填料、多種表面活性劑和分散劑、多元醇等組成，這些物質(zhì)會對基礎(chǔ)漆的組成和性能產(chǎn)生影響。如建筑涂料的PVC 增大，黏度降低，干性變慢，施工性、成膜性變差，以及涂膜變軟，耐水性、耐洗刷性、耐沾污性變差等。通用色漿一般會使基礎(chǔ)漆的黏度有不同程度的降低，如果增稠劑選擇不恰當(dāng)，黏度會急劇降低。這樣不但會引起浮色發(fā)花、展色困難，還會影響建筑涂料的表觀、施工性甚至涂膜的性能。所以在使用基礎(chǔ)漆調(diào)色時(shí)要注意通用色漿與基礎(chǔ)漆的相容性，不產(chǎn)生絮凝，展色性好，色漿用量不要太大。
5. 調(diào)色中容易出現(xiàn)的一些問題及分析
5.1 發(fā)花和浮色
將色漿加入建筑涂料中進(jìn)行調(diào)色時(shí)，常常會發(fā)生絮凝、浮色、發(fā)花等弊病，其結(jié)果是著色困難、浪費(fèi)色漿、色相偏移、調(diào)色不準(zhǔn)。此例問題在調(diào)色過程中最為常見，一般說來，原因有以下幾點(diǎn)。
5.1.1 顏填料粒徑對建筑涂料浮色發(fā)花的影響
建筑涂料在干燥過程中，隨著建筑涂料中揮發(fā)份會夾帶一部分顏、填料并把它們帶到涂膜表面，而這些顏、填料粒子在被輸送到表面時(shí)，有較高比表面積的細(xì)粒子易于輸送，而比表面積相對低的粗粒子則有礙于運(yùn)動，另外，在干燥過程中乙二醇提供了一個(gè)膨脹的連續(xù)的親水網(wǎng)狀組織，而在生產(chǎn)建筑涂料的過程中，如果白漿相對色漿來說親水性強(qiáng)一些，即白色的顏填料粒子的親水性比色漿中顏料粒子更親水一些，它們就更易被強(qiáng)極性的揮發(fā)物質(zhì)帶到表面上來。另外，顏填料粒子粒徑差太大，使得顏、填料之間的混容性變得很差，尤其是建筑涂料中超細(xì)粒子過多，假如某一品牌的立德粉或鈦白粉的粒徑分布很廣，超細(xì)粒子過多，由于以上原因，用這種顏料制得的色漆不好施工，施工過程中建筑涂料浮白現(xiàn)象嚴(yán)重，而涂膜則發(fā)生浮色。浮白色很難調(diào)深色漆，且會造成顏料的浪費(fèi)。解決方案是仔細(xì)選擇顏、填料，使所選用的顏填料的粒徑要匹配，從而避免浮色發(fā)花現(xiàn)象。
5.1.2 表面張力差對建筑涂料浮色發(fā)花的影響
在平常調(diào)色漆時(shí)，時(shí)常發(fā)現(xiàn)有些色漿在白色基礎(chǔ)漆中很難分散均勻，分散好的色漆在靜止一短段時(shí)間后，很快就有分色或浮色現(xiàn)象發(fā)生，盡管建筑涂料在此種情況下的浮色、或者分色并不一定會引起涂膜的浮色、發(fā)花，但建筑涂料的開罐效果不好。發(fā)生這種情況時(shí)可以使用潤濕分散劑來調(diào)整白漿或者色漿的表面張力，縮小它們與建筑涂料體系之間的表面張力差來消除建筑涂料的浮色、發(fā)花。
在制漆過程中，白漿的制作與色漿的制作工藝配方不同，制作白漿常采用陰離子型分散劑或離子型聚電解質(zhì)分散劑，而色漿則多采用非離子分散劑，或與部分陰離子分散劑并用，因而白色顏料與彩色顏料粒子因吸附了一層不同的潤濕分散劑而具有不同的表面性質(zhì)，其親水親油值不一樣，其表面張力也不一樣。表面能低的分子意味著分子之間的力小，表面張力也較低。從熱力學(xué)方面來考慮，表面張力低的物質(zhì)容易吸附轉(zhuǎn)移到界面，而使體系穩(wěn)定，因表面張力降低削弱了液體收縮表面和液滴聚并的趨勢、降低彎曲液面的附加壓力差，因而有利于液面及分散體系穩(wěn)定。所以，如果白漿或色漿之間的表面張力與體系的表面張力差，相差大時(shí)，用這種漿配置的建筑涂料比較容易出現(xiàn)浮色。
5.1.3 展色性能不良
引起展色性能不良的因素有：(1)建筑涂料體系內(nèi)顏、填料的潤濕分散不夠充分，即顏、填料粒子表面吸附的陰離子分散劑不足，電位沒有達(dá)到最佳的分散穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)色漿加入到基礎(chǔ)漆后，導(dǎo)致色漿顏料粒子的絮凝。(2)不同顏料的表面性質(zhì)不同，表面吸附的表面活性劑和分散劑也不同。顏料表面的吸附層不同，不僅會造成因表面張力的差異而引起的相容性不良，而且導(dǎo)致顏料顆粒的流動性差異，使不同顏料之間出現(xiàn)離析，產(chǎn)生浮色發(fā)花現(xiàn)象。(3)不同顏料的密度、形態(tài)、顆粒大小不同，在涂膜中由于貝納爾德旋渦的作用使顏料分離發(fā)花，特別是當(dāng)建筑涂料的PVC和黏度較低時(shí)或者同時(shí)使用鐵系色漿和有機(jī)色漿的時(shí)候更容易發(fā)生。
對于此類現(xiàn)象，可以通過使用具有不同親水親油平衡值(HLB值)的表面活性劑來調(diào)整建筑涂料的表面張力，縮小與色漿的表面張力差，避免調(diào)色時(shí)產(chǎn)生浮色發(fā)花現(xiàn)象。另外一種解決方法是多官能團(tuán)分散劑，如疏水改性聚羧酸鹽分散劑，它可以在有機(jī)、無機(jī)顏料以及填料之間產(chǎn)生偶聯(lián)作用，使不同的顏料形成一個(gè)集合體，從而防止不同顏料的分離。
5.2 建筑涂料粘度的降低
在乳膠建筑涂料中加入色漿進(jìn)行調(diào)色時(shí)，往往發(fā)現(xiàn)體系的黏度有降低的趨勢。對于黏度較高的建筑涂料，一般只表現(xiàn)為黏度降低的輕微變化。但是對于有些黏度較低的建筑涂料，則除了上述現(xiàn)象之外，還伴隨著浮色發(fā)花多泡弊病。建筑涂料的流變助劑按其作用機(jī)理可以分為非締合型增稠劑和締合型增稠劑。
非締合型增稠劑主要有羥乙基纖維素(HEC)和堿溶性丙烯酸乳液增稠劑(ASE)兩類，這種非締合型增稠劑是通過與水分子鍵合形成三維結(jié)構(gòu)而增稠，而與建筑涂料中的其他組分的作用很小，可以忽略不計(jì)。這類增稠劑的主要特點(diǎn)是對建筑涂料的中、低剪切黏度效率較高而對高剪切黏度的影響有限，因而具有抗流掛性、防沉淀性好，對建筑涂料中的助溶劑、乳化劑、分散劑不敏感，與色漿的相容性較好，調(diào)色是體系黏度變化較小等優(yōu)點(diǎn)，但是其抗飛濺、流平性差。
締合型增稠劑主要有憎水改性羥乙基纖維素(HMHEC)，憎水改性堿溶性乳液(HASE)和非離子締合型增稠劑(NSAT)三類。最常用的非離子締合型增稠劑是非離子憎水改性聚氨酯(HEUR)。締合型增稠劑是通過分子中的憎水鏈段與建筑涂料中的乳液、表面活性劑、分散劑、成膜助劑、顏料等物質(zhì)中的憎水鏈段形成膠束而增稠。HMHEC 和HASE 同時(shí)也存在較強(qiáng)的與水相的氫鍵和作用。其增稠的主要特點(diǎn)是對高剪切黏度效果好，對低剪切黏度影響小，因此其流平性、刷涂性、防輥涂飛濺性好，但抗流掛性、貯存穩(wěn)定性等較差。HEUR 類增稠劑對色漿最敏感，黏度降低最大，并且其繒稠效率越高，黏度降低越多。所以在進(jìn)行建筑涂料配方設(shè)計(jì)時(shí)，不但要考慮到建筑涂料的流變性、保水性、耐水性、涂膜的豐滿度等因素，還要使建筑涂料在調(diào)色時(shí)有較好的黏度保持性。
5.3 雨痕問題
這種情況經(jīng)常發(fā)生在施工結(jié)束后不久，建筑涂料涂膜成膜沒有結(jié)束時(shí)遭受雨淋所致。引起此類問題的與建筑涂料本身有關(guān)，建筑涂料所選用的乳液早期抗水性不好，成膜初期遇水發(fā)脹，形成無數(shù)微小乳膠粒，妨礙了連續(xù)成膜以致表現(xiàn)為涂膜發(fā)白，形成雨痕。針對這種情況，應(yīng)該盡量選用早期抗水性好的乳液，并添加丙二醇丁醚等溶劑加快成膜。另一個(gè)原因就是建筑涂料配方中親水助劑較多，遇到雨水浸泡沖刷后，遷移到涂膜表面，形成雨痕。對于這種原因引起的雨痕，可以使用可溶性鹽分較少和疏水性的助劑來解決，比如使用聚羧酸銨鹽分散劑來代替鈉鹽分散劑。
5.4 顏色發(fā)暗
即調(diào)色后涂膜的明度和飽和度不夠。此類問題的產(chǎn)生除了色卡顏色與涂膜顏色之間的系統(tǒng)誤差外，在于色漿的選用不當(dāng)和建筑涂料配方的不相容。
5.4.1 色漿選用不當(dāng)
選擇色漿常常容易出現(xiàn)了以下幾個(gè)問題：色漿的飽和度不夠;采用的色漿系統(tǒng)不能很好地覆蓋整個(gè)色空間,靠遠(yuǎn)離顏色坐標(biāo)點(diǎn)的色漿來調(diào)色,即使能調(diào)出色相相近的顏色,飽和度也一定會大大降低;顏色配方中采用的色漿過多,甚至于在同一配方中使用互補(bǔ)色,使飽和度也大為降低,由于顏色混合是減法混合,會使顏色暗淡。解決這個(gè)問題的方法是選用著色力好、展色性強(qiáng)、最接近目標(biāo)色的色漿來調(diào)色，最多不要超過4支色漿。如果超過4支色漿，那說明色漿選擇有誤或者色漿品種欠缺，應(yīng)該豐富色漿品種并重新試調(diào)。
5.4.2 配方問題
建筑涂料配方中體質(zhì)顏料和鈦白粉含量太高，消弱了涂膜顏色的飽和度;體質(zhì)顏料中顏色發(fā)暗的粉料影響了涂膜顏色的明度，例如滑石粉、云母粉等。對此種原因，解決的方法就是優(yōu)化建筑涂料配方，使其適合調(diào)配高飽和度高亮度的顏色。
5.5 遮蓋力不足
這類現(xiàn)象主要產(chǎn)生在使用了基礎(chǔ)漆調(diào)色的深色建筑涂料和次深色建筑涂料中，這是由于現(xiàn)行的建筑涂料國家標(biāo)準(zhǔn)中僅對白色或淺色有對比率的要求,對中間色及深色沒有對比率的具體指標(biāo),因此許多廠家對深色建筑涂料和次深色建筑涂料的遮蓋力沒有控制，深色建筑涂料和次深色建筑涂料含鈦白粉較少,含有機(jī)顏料較多,而有機(jī)顏料的遮蓋力較差,因此中間色和深色最易出現(xiàn)遮蓋力不足的問題。解決此類問題的方法是在調(diào)配深色建筑涂料和次深色建筑涂料時(shí)首先要保證配方有一定的遮蓋力，再選擇合適的色漿調(diào)配。
6. 色漆在施工時(shí)需注意的一些問題
嚴(yán)格來講，建筑涂料本身只是一種半成品，若要得到理想的具有良好保護(hù)效果和裝飾效果的涂膜，施工過程也是一個(gè)關(guān)鍵的因素。
6.1 基體處理
施工時(shí)，要使基體有充分的保養(yǎng)，使其含水率<10%，ph值<10，并且最好用配套的封閉底漆進(jìn)行封閉處理。這樣可避免涂膜因基體返堿而引起的發(fā)花和基體吸水率不均而引起的涂膜顏色不均勻。在進(jìn)行舊建筑物翻新涂裝時(shí)，首先要對基體進(jìn)行必要的處理，除了使其達(dá)到平整、清潔、干燥的要求外，重要的一點(diǎn)就是基體的顏色要均勻一致，不要有明顯色差。
6.2 建筑涂料用量的確定
施工前，要仔細(xì)計(jì)算出建筑涂料的用量，這樣可以避免同一工程中因使用不批次的建筑涂料而產(chǎn)生涂膜色差。確因各種原因造成建筑涂料不夠，也要避免將不同批次的建筑涂料涂在同一個(gè)工作面上。
6.3 按說明稀釋
施工前要充分?jǐn)嚢杞ㄖ苛希怪鶆?，沒有浮色或沉淀。要嚴(yán)格按照說明使用，不要任意加水稀釋。
6.4 基體粗糙程度對涂膜顏色的影響
基體的粗糙程度要一致?；w表面的粗糙程度不同，對所施建筑涂料的吸收不均勻，容易產(chǎn)生色差;涂膜干燥后，粗糙的表面顯得陰暗，平整的表面比較明亮，從而整體產(chǎn)生深淺不一的色差。
6.5 精心涂布
建筑涂料施工人員要有較熟練的技術(shù)，涂裝要均勻，速度適宜。被腳手架遮擋的部位重新噴涂或者刷涂時(shí)，要認(rèn)真操作，涂布量不要少于規(guī)定的數(shù)量且盡量使用同一批建筑涂料，以確保整體飾面顏色的一致。
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