全自动调色体系在建筑涂料调色中的应用

全自动调色体系在建筑涂料调色中的应用
薛小倩，刘占川，刘洪亮，丁帅(河北省水性涂料工程技术研究中心，河北晨阳工贸集团有限公司，河北保定072550)

0 引言
色彩在工业产品的设计、生产、营销中将增加巨大的商业价值。产品的生命周期可以分为5 个阶段，在产品处于投入期和成长期的时候，产品以全新的姿态出现，这时，产品可以凭借技术和品质在竞争中取胜；但是，当产品进入成熟期后，产品的技术和品质进入到无差异竞争时，产品就不再具备一统天下的优势局面了。与此同时，由于物质的极大丰富，给人们带来了更多的选择机会，导致人们不再愿意更长久地拥有某些固有产品，人们在选择产品时往往会根据自己的喜好、满足自身的心理需求来做出决定。这时的产品竞争已经开始由“物”过渡到了“精神”的层面，同质化趋势使制造商们必须提升产品的附加价值，色彩这时自然就成了参与产品竞争最简单、最有效的方法之一。色彩是一种作用神速的、最直观、强大的和极具吸引力的表达工具，可以快速地吸引人们的注意力。
乳胶漆的颜色问题越来越受到生产厂家的重视，在产品的调色过程中， 全自动调色体系应运而生，它改变了涂料生产过程中小批量涂料生产效率低、市场应变能力差的状况。

1 全自动调色系统的组成
全自动调色系统由色浆、基础漆、调色机、混匀机、色卡、配色软件6 大关键部分组成（见图1）。把影响因素分为主要因素和次要因素，主要因素为调色基漆、机用色浆、调色软件；次要因素为调色机、混匀机、色卡。

1.1 色浆
色浆在全自动调色系统中占主要因素地位，色浆是否具有批次间的稳定性直接决定了调色系统的准确性，而色浆的批次稳定性又由色浆供应商是否具有专业的技术人员、能否控制好产品的色相、色浆的相容性、稳定性、着色力以及色浆的体积密度、色浆的黏度等性能所决定。
在筛选机用色浆供应商时首先要考虑其是否具有及时供货的能力，质量是否可靠，能不能推荐最适合的、性价比最高的色浆产品，能不能准确传达色浆的优缺点，以避免后期不必要的失误。
确定了合适的色浆供应厂家之后， 按照GB/T21473—2008《调色系统用色浆》进行测试。满足标准后，还要测试色浆在调色机的存放情况，避免出现短期内喷嘴堵塞，色浆分层沉淀等弊病。
如果全自动调色系统用机用色浆的着色强度太高，会影响色浆注出的准确性（调色机的最小注出量为0.07 ml）； 而着色强度太低又会导致调色成本的增加。因此，如何更好地控制色浆的成本以及调色准确性，需要技术人员与色浆供应商沟通，进行合理的调整，以达到最优的性价比。
1.2 基础漆
可调色基础漆在全自动调色系统中为决定性因素，从初期原材料的筛选（原材料的质量、供应稳定性等）到产品性能测定（GB/T21090—2007 可调色基础漆），生产工艺的调试与固定（投料量的准确性、生产环境卫生、基漆灌装量的准确性等），再到基础漆出厂检测指标的控制（黏度、pH、对比率、基础漆消色力等），最终达到一个质量稳定的可调色基础漆。
基础漆消色力（着色力Y） 的测定是基础漆稳定性的关键指标，能够确保每批次涂料产品的颜色稳定性。
只有在“两定”———基础漆固定、色浆固定的前提下，才能实现配方指导的准确性。
1.3 调色机
试验选用希必思D600 调色机， 具有调色标尺的精确性和质量稳定高、阀门件密闭完全、清洗方便、上下回流保证色浆的流动性和均匀性等优点。单次最小注入量为0.077 mL， 采用4 种色浆同时注入技术，速度快且计量精准。配备色浆回流和保湿装置，确保罐内色浆不干结、不分层，实现随时稳定调色。
1.4 混匀机
试验选用三华的G360M 全自动双回转混匀机，它同时以公转和自转的方式进行混匀，并且公转和自转呈90 ° 夹角，可满足混匀非常黏稠的涂料、以及含较多固体颗粒的特种涂料。三向对开门设计，方便涂料桶的放入和取出，一键操作自动混匀，安全便捷。
1.5 配色软件
配色软件由分光光度测色仪、电脑、配色软件组成的一套系统，使用分光光度计测量色样的颜色光学数据后，由配色软件计算、分析给出匹配色样的色料配方的一套系统。试验采用CC9 软甲搭配D600 色差仪进行配色。
1.5.1 基漆密度
所有内外墙涂料均可以制备自己对应的色彩数据库， 所有的基础漆都有高钛白和零钛白2 款基料，一般均可划分为3~5 种不同钛白含量的基础漆。以外墙基础漆W 系列为例，W1 钛白为18%，W2 为12%，W3 为6%，W4 为0。做KS 曲线时，将W 系列的白漆和清漆以对应比例混合均匀， 然后测W1~W4 的基础漆的密度，导入配色软件才能进行下一个数据的输入。基础漆密度的测定以GB/T 6750-2007《色漆和清漆密度的测定》中的使用金属比重瓶在规定的温度下测定涂料密度的方法进行测定，并进行准确记录。
1.5.2 基漆密度等数据的录入和导出
按照以上测定的基漆密度数据，打开软件，按照图2 逐一填写名字，基漆类型、密度、最大色浆添加量和制膜厚度。填写完成后进入下一个步骤。

1.5.3 生成梯度板配方
按照上述步骤，生成梯度板，如图3 所示。

1.5.4 制板
根据上一步提供的基础漆对应DBK1 炭黑色浆的数据库， 用200 mL 的罐子准确称量对应基础漆于其中，盖上盖子轻微摇晃至基漆沾满盖子和罐壁，以避免少量的色浆沾染罐壁和盖子而不能混匀，影响数据库的准确性，再采用万分位的电子秤准确称量色浆于其中，其他基漆按照该步骤依次完成，盖严后统一震荡3 min。
混合均匀之后，将卡纸放于真空涂布台上，吸附平整，用250 μm 涂膜制备器均匀制膜，见图4。需要注意以下几点：①涂膜要均匀；②尽量盖底，遮盖程度越高，读出的数据越好；③涂膜应无气泡、黄变、流挂、灰尘等缺陷；④涂膜要自干；⑤每个配方刮3 张板。

1.5.5 读板
首先选择一个标准板，读取黑板和白板，并命名。之后所有的板都要在此基底上读取，先读黑板部分平均3~5 次，取最优值，一定要保证每2 个测量数据的色差＜0.07，否则，删除重新读取；再读白板部分，操作如黑板。
按照此流程逐步将以上基漆的数据导入配色软件，见图5。

1.5.6 基础漆KS 曲线的建立以及数据的导出
按照以上步骤完成操作后，最终形成KS 曲线，和标准曲线差值avg＜0.7 才符合标准， 否则删除重新读取至合格，见图6。

在Colour Composer 软件中选择配色， 然后选择Match colour card 选项，选择色卡，然后再选配色，选择save 选项， 就将所选色卡的数据库保存到电脑上，然后选择配方选项，选择引入，然后将所保存的数据库引人到软件里。这样此基础漆的数据库制作完成，然后选取几个配方进行验证， 若色差在允许范围内，则此数据库合格，若色差较大，则需要重做。
1.6 色卡
色卡在全自动调色体系中是提供色彩数据的关键，要将常用色卡的每个色号通过分光光度仪导入配色软件中，用于数据库的导出标准。
为了保证配方准确性以及颜色稳定，要求色卡制作公司以目视合格，dE<0.3 的标准控制色卡的质量，以保证色卡批次间的稳定性。

2 结语
通过近一年的应用测试， 共生产了328 批色漆，286 个颜色，312 t 产品，批次间的色差均在0.3 以内，同时，客户在实际应用中未反应色差等问题，得到了客户的认可， 目前我公司已设立了专业的全自动一体化调色生产线，为总部的色漆生产缓解压力，但是所用色浆和基础漆批次间稳定性还需要进一步控制，以减少颜色验证和修正的时间，到达高效生产。通过以上6 大要素的控制，保证了常规手动调色向全自动调色生产线的转化， 有效控制了色漆成本和性能。而且，按单生产，过程清洁化，符合节能减排环保大趋势。