Сопоставление цветов пигментов на основе оксида железа: установка допуска ΔE, который можно реально применять

Совпадение цвета — это не описание, а число, и оно существует только после того, как зафиксирован способ его измерения. Фразы вроде «соответствует RAL 3009» или «соответствует нашему последнему отгрузочному партии» указывают поставщику пигментов на целевой цвет, но ничего не говорят о том, при каких условиях поставленная партия считается приемлемой, а при каких — поводом для претензии. Решения, предотвращающие споры о цвете, принимаются до оформления заказа: метод измерения, условия проведения измерения и допустимые отклонения, согласованные обеими сторонами. Краткую формулировку стоит привести сразу: укажите цвет как физический эталон, сохранённый у вас, и предел ΔE, измеренный в соответствии с условиями стандарта ASTM D2244; проверяйте не только основной цвет (masstone), но и оттенок (tint); требуйте указания значения ΔE и силы колеровки партии относительно этого эталона при каждой поставке. Остальная часть этой статьи объясняет, почему именно эти три пункта определяют исход, и что следует включить в документацию.

Почему фраза «соответствует этому цвету» не является технической спецификацией

Два поставщика могут каждый «соответствовать» одному и тому же образцу и при этом оба ошибаться, поскольку цвет измеряется в координатах, а не в прилагательных. Цвет, который покупатель называет «немного темнее и теплее», — это ошибка по светлоте плюс ошибка по оттенку определённой величины; без численных значений невозможно определить, какой из двух представленных образцов ближе к требуемому или удовлетворяет ли вообще хотя бы один из них заданным критериям.

Рабочая спецификация цвета включает пять элементов; отсутствие любого из них приведёт к спорам:

• Эталон. Сохранённый физический стандарт — запечатанная панель или табличка с датой, хранящаяся у обеих сторон. Не фотография, не изображение на экране, не воспоминание о последней поставке. Фотографии и изображения на экране изменяются в зависимости от устройства, освещения и степени сжатия файла — именно поэтому два человека могут просматривать один и тот же файл и описывать разные цвета.
• Условия измерения. Геометрия измерительного прибора, источник света, наблюдатель, подготовка образца и то, производится ли измерение на полностью окрашенной или на тонированной плёнке. Изменение любого из этих параметров приводит к получению другого численного значения для одного и того же пигмента.
• Допуск. Предел ΔE, указанный как максимальное значение, с указанием используемой формулы. Обычно по умолчанию применяется ΔE*ab; CMC и CIEDE2000 используются в тех случаях, когда ошибка по оттенку важнее ошибки по светлоте.
• Кто проводит измерение. Является ли сертификат анализа поставщика подтверждающим документом, проводит ли покупатель повторное измерение при получении товара и что предусматривает соглашение в случае расхождения между двумя результатами измерений.
• Действия при несоответствии. Замена, зачёт стоимости или приёмка по специальному разрешению. Принятие такого решения до прибытия контейнера обходится значительно дешевле, чем после его прибытия.

Существует шестой элемент, который легко забыть: субстрат и связующее вещество. Пигмент, идеально совпадающий при лабораторном нанесении на белую карточку, может выглядеть иначе на серой цементной поверхности или под прозрачным покрытием с иным блеском. Если цвет имеет значение на стене, брусчатке или формованной детали, эталон должен быть получен именно на таком субстрате.

Два измерения, определяющие большинство споров о цвете

Почти каждый спор о цвете, переживший первоначальный обмен мнениями, вызван путаницей между масс-тоном и оттенком.

Масс-тон — это пигмент в том виде, в котором он используется при, или близко к, стандартной концентрации загрузки — как, например, тёмно-красная брусчатка или чёрная фитинговая деталь для труб. Это то, что люди сравнивают визуально, и это наименее чувствительный параметр к свойствам, повышающим стоимость, поскольку плёнка полного тона способна скрыть слабый пигмент за собственной непрозрачностью.

Тонирование — это пигмент, разведённый белым, обычно в соотношении одна часть пигмента к пяти или десяти частям белого. При приготовлении оттенка вклад пигмента распределяется по значительно большему объёму белого, и различия, скрытые в массовом тоне, становятся заметными: партия с более низкой колерующей способностью выглядит светлее и зачастую тусклее в оттенке, хотя в полном тоне она может казаться вполне приемлемой.

Именно здесь возникает коммерческий ущерб. Более слабая партия — это не просто «немного другой красный». Если покупатель компенсирует это увеличением нормы добавления, он платит больше за тонну окрашенного продукта и приближается к верхнему пределу диапазона дозировки; если же он не компенсирует, готовые изделия получаются светлее утверждённого образца, и спор смещается с пигмента на готовую продукцию. Колерующая способность — это параметр стоимости так же, как и параметр цвета, и её измеряют одновременно с цветом.

Третьим измерением, достойным упоминания, является основной тон два образца могут находиться в пределах жёсткого допуска по ΔE и при этом иметь разные оттенки при понижении — один с желтоватым, другой с голубоватым оттенком — из-за того, что пигмент, лежащий в их основе, был получен по другому технологическому маршруту или смешан из иного состава. Оттенок — это то, что покупатели описывают как «грязный» или «холодный», и именно поэтому проверку оттенка следует включать в письменное соглашение, а не ограничиваться ею в рамках неформального контроля качества.

Что на практике означает значение ΔE

δE — это общее расстояние между двумя цветами в трёхмерном цветовом пространстве: насколько далеко друг от друга расположены образец и эталон при одновременном учёте светлоты, красно-зелёной и жёлто-синей составляющих. Это скалярная величина, что и делает её пригодной для использования в качестве допуска; однако сами числовые значения требуют интерпретации, чтобы приобрести смысл на производственной линии.

Шкала, наиболее часто цитируемая при контроле цветового качества, примерно выглядит так:

Два предупреждения. Во-первых, ΔE — это одно число, скрывающее три направления, поэтому значение ΔE, равное 1,4, вызванное в основном ошибкой светлоты, выглядит иначе, чем значение ΔE, равное 1,4, вызванное в основном ошибкой тона. Если конкретной угрозой является смещение тона, следует ужесточить допуск по компоненте тона или использовать формулу с весовым коэффициентом тона вместо снижения общего допуска для всех компонент. Во-вторых, ΔE описывает два физических образца, измеренных в одинаковых условиях. Это значение ничего не говорит о том, как цвет будет выглядеть через три года на открытом воздухе — это свойство светостойкости и атмосферостойкости, отдельная характеристика и отдельная строка в техническом паспорте.

Сначала зафиксируйте условия измерения — только тогда допуск приобретает смысл

Допуск настолько хорош, насколько точны условия его измерения, а эти условия необходимо чётко зафиксировать письменно, а не полагаться на предположения.

Формула. ASTM D2244 охватывает расчёт разностей цветов по инструментально измеренным цветовым координатам — арифметические операции, преобразующие показания прибора в значение ΔE. Целесообразно указать этот стандарт в технической документации, поскольку значения ΔE*ab, ΔE CMC и ΔE CIEDE2000, полученные для одних и тех же двух образцов, различаются, и поставщик с покупателем, использующие разные формулы, могут прийти к разным выводам относительно одного и того же образца.

Источник света и наблюдатель. Цвет — это измерение отражённого света, поэтому характеристики источника света имеют значение. В промышленности по умолчанию применяется дневной свет D65 и угол наблюдения 10°; эти параметры следует явно указывать, а не полагаться на настройки, сохранённые в памяти прибора. Кроме того, приборы различаются по геометрии: сферический прибор в режиме «включённое зеркальное отражение» и многоугольный прибор выдают разные результаты при измерении одного и того же образца с матовой или текстурированной поверхностью.

Образец. Одинаковая толщина пленки, одинаковый способ нанесения, сухое, а не влажное нанесение и одинаковый блеск. Матовая поверхность рассеивает свет и выглядит светлее глянцевой поверхности при одинаковом содержании пигмента — часто изменение пигмента ошибочно считают причиной различия, тогда как на самом деле речь идет о различии степени блеска.

Время отверждения. В бетоне цвет развивается по мере отверждения материала, поэтому измерение, выполненное сразу после распалубки, не отражает конечный результат. Сравнивайте показания с эталонным образцом в заранее согласованные интервалы — обычно проверку проводят через 7 дней, а затем повторно через 28 дней, при одинаковом освещении — вместо однократного измерения на ранней стадии на влажной поверхности. В пластмассах и порошковых покрытиях измерения выполняйте после того, как материал пройдёт полный цикл термообработки, поскольку термообработка влияет на цвет: желтый оксид железа представляет собой гидратированный оксид железа и смещается в красную область, если температура превышает допустимый предел , поэтому температура обработки указывается в технических требованиях как параметр, а не просто как технологическая деталь.

Что следует запрашивать у поставщика пигментов для каждой партии

Спецификация цвета сообщает поставщику, что именно необходимо изготовить. Документы ниже позволяют обеим сторонам определить, соответствует ли поставленная партия заказанной.

Два из этих пунктов стоит разделить. Соответствие цвета поставки и стабильность цвета в эксплуатации — это разные требования: первое касается коммерческой договорённости относительно поставленного мешка, второе — свойства материала. Поставщик может полностью соответствовать допуску по первому параметру и при этом не удовлетворять второму, поэтому оба параметра должны быть указаны в техническом описании, а не обсуждаться устно.

Там, где ΔE перестаёт быть проблемой

Если поставленная партия соответствует стандарту в пределах допуска, но готовый продукт всё равно выглядит неправильно, проанализируйте технологический процесс до того, как переобсуждать пигмент. Пигмент — лишь один из нескольких факторов, влияющих на конечный цвет:

• Цвет цемента и связующего. Смена источника цемента или изменение содержания щелочей смещает базовый цвет под пигментом, причём это смещение может превышать сам допуск.
• Водоцементное отношение и удобоукладываемость. Вода, добавленная на стройплощадке для повышения удобоукладываемости, осветляет поверхность по всей толщине отделочного слоя, причём осветление редко бывает равномерным по всей площади заливки.
• Песок и заполнитель. Цвет, содержание мелких фракций и гранулометрический состав проявляются при типичных дозировках добавки.
• Твердение и хранение. Влажное твердение, застойная вода и обёртывание изделий до их высыхания изменяют историю поверхности — и именно это обычно вызывает белый налёт, который ошибочно принимают за дефект окраски. Этот механизм, а также то, за что поставщик пигментов может и не может нести ответственность, описаны в Высолы в окрашенном бетоне .
• Отделка и блеск. Затирка, кистевое нанесение, дробеструйная обработка и нанесение покрытий изменяют отражённый свет, не изменяя при этом пигмент в матрице.
• Влажности. Сырая стена выглядит темнее. Сравнение сухого эталона с влажным образцом или наоборот порождает претензию без реального дефекта.

Если вызывает сомнение сама дозировка — сколько пигмента на кубический метр и как проверить изменение относительно собственных материалов, а не типовой цифры поставщика — для этого существует отдельный отработанный метод в Дозировка оксидных железных пигментов для бетона .

Как провести пробное подбор цвета, чтобы однозначно решить вопрос

1. Зафиксируйте эталон до начала работ. Заверьте и датируйте утверждённый эталон, разделите его как минимум на две части и сохраните одну часть в резерве, чтобы сравнения никогда не проводились с образцом, который хранился и обрабатывался в течение недель.
2. Проведите испытание с использованием производственных материалов. Ваш цемент, ваш песок, ваша добавка, ваша вода и ваш цикл твердения. Испытание, в котором используется пигмент поставщика, но не ваша смесь, проверяет пигмент изолированно — однако именно такое условие не соответствует реальному процессу принятия решений.
3. Включайте эталон в каждую партию панелей. Эталонная панель, отлитая одновременно с испытательной, позволяет отделить смещение цвета пигмента от смещения цвета основы.
4. Воспроизведите режим твердения. Если в производстве блоки упаковываются во влажном состоянии, то и в испытании блоки должны упаковываться во влажном состоянии, поскольку именно в этом случае проявляются дефекты, связанные с цветом.
5. Проводите измерения по расписанию и при постоянном освещении. Согласованные интервалы, один и тот же прибор, один и тот же наблюдатель, фиксация результатов. Прилагательные не являются данными.
6. Утвердите диапазон, а не точечное значение. Согласовать предел ΔE и проверку тональности, чтобы будущие партии можно было принимать или отклонять без повторного обсуждения вопроса цвета.
7. Зафиксировать результат в следующем заказе на покупку. Указать эталонный образец, условия измерения, допуск и документы, требуемые для каждой партии.

Смысл всех этих действий — не административная аккуратность. Цвет — это единственное свойство пигмента, которое покупатель всегда замечает, которое поставщик не может проверить от вашего имени и которое превращается в спор только тогда, когда никто не зафиксировал, как именно его следует измерять.

О ПОСТАВЩИКЕ

Компания Hebei Tianhuibao Technology Co., Ltd. производит пигменты оксида железа в течение 26 лет, её годовая мощность составляет 50 000 тонн, а клиенты находятся более чем в 150 странах и регионах. Ассортимент включает Серия оксидов железа красного цвета (в том числе марки 110, 130 и 190, а также нано-, ультрадисперсные, легко диспергируемые и устойчивые к кислотам и щелочам марки), Серия оксидов железа жёлтых (марки 313 и 920), чёрный и коричневой серии, а также композитных синих (886) и зелёных пигментов с прямым на заводе подбором цвета, регулировкой размера частиц и индивидуальной упаковкой через Индивидуальные услуги . Имеются сертификаты REACH, RoHS, CE и ISO. Готовые товары отправляются в течение 3–5 рабочих дней; индивидуальные — в течение 7–15 рабочих дней. Контроль качества охватывает испытания сырья и проверку готовой продукции; данные по цвету (ΔE относительно эталонного образца) предоставляются по запросу.

Если вам нужен цвет, который вы можете гарантировать, а не обсуждать, направьте нам ваш эталонный образец, основу и связующее вещество, в которых будет применяться пигмент, а также условия измерения, используемые в вашей работе. Мы предоставим рекомендованную марку, значение ΔE относительно вашего эталона и пробный образец. Контакты: [email protected] / +86-13400211655.