Можно ли смешивать золотые порошковые чернила с другими пигментами?

Понимание состава чернил с золотым порошком и ограничений при смешивании

Металлические и неметаллические базовые системы и их профили реакционной способности

Золотистые чернила получают свой блестящий вид благодаря металлической основе, обычно бронзового порошка, который по сути представляет собой смесь меди и цинка. Это делает их совершенно отличными от обычных неметаллических пигментов, которые со временем не изменяются. В чём проблема? Металл склонен вступать в реакции. При воздействии влаги, кислорода или любых веществ, содержащих серу или кислоту, такие чернила довольно быстро начинают окисляться, что означает, что они темнеют и навсегда теряют свой блеск. Некоторые испытания, проведённые в прошлом году, показали, что при смешивании с соединениями серы эти чернила деградируют примерно на две трети быстрее, чем при использовании в чистом виде. Количество цинка в составе также существенно влияет на цвет: больше цинка даёт яркие флуоресцентные оттенки золотого, тогда как медь придаёт золоту более тёплый и красноватый оттенок. Из-за всех этих реакций художникам и производителям необходимо хранить и использовать такие материалы отдельно от других химических веществ как при хранении, так и при работе над проектами.

Ключевая роль связующих, растворителей и диспергаторов в стабильности чернил на основе порошка золота

Правильная долгосрочная стабильность зависит от носителей, которые тщательно подобраны для защиты реактивных металлических частиц, при этом позволяя всем компонентам работать должным образом. Низковязкие связующие образуют защитные слои, замедляющие процессы окисления. Кроме того, существуют специальные диспергаторы, которые равномерно распределяют частицы по всей смеси, что, согласно нашим лабораторным испытаниям, снижает склонность к агломерации примерно на 40 %. Выбор подходящего растворителя также имеет большое значение. Варианты на нефтяной основе, как правило, лучше защищают от повреждений, вызванных влагой, по сравнению с водными. Однако крайне важно точно соблюдать соотношение связующего и пигмента. Если превысить соотношение 1 часть золотого порошка к 1 части масла, материал быстро разрушается: вязкость резко падает, а адгезия теряется уже через несколько часов. Соблюдение тонкой грани между защитой и эксплуатационными характеристиками — это то, что обеспечивает сохранение красивого металлического блеска, хотя это означает необходимость строго следовать рекомендациям производителя, если требуется длительный срок службы покрытий.

Основные риски совместимости пигментов при смешивании чернил с золотым порошком

Реакция с пигментами, содержащими серу, кислоты или медь

Бронзовая основа в чернилах с золотым порошком делает их особенно чувствительными к таким веществам, как соединения серы, кислые красители и материалы с высоким содержанием меди. При контакте с этими веществами чернила начинают окисляться быстрее обычного. Это приводит к заметным проблемам: потускнению, потемнению цвета — от блестящего золотого до оттенков, близких к бронзово-чёрному, а также к необратимым изменениям оттенка. Возьмём, к примеру, сульфиды, содержащиеся в некоторых красных пигментах: они реагируют с цинковыми компонентами состава чернил, что снижает желаемые флуоресцентные свойства. И не стоит забывать о связующих с уровнем pH ниже 5,5 — они могут разрушать металлические частицы как при хранении, так и в процессе печати. Результатом становятся нестабильные партии и значительные потери продукции для производителей.

Рассеяние нестабильности и флокуляция в гибридных смесевых чернилах из золотого порошка

Когда диспергаторы или растворители плохо смешиваются, они нарушают стабильность коллоидов, из-за чего мельчайшие частицы золота объединяются в агрегаты вместо того, чтобы равномерно распределяться по всему материалу. Что происходит дальше? Агрегаты забивают сита и печатающие головки, вызывая всевозможные проблемы в процессе печати. Есть и другая проблема: когда тяжелые металлические порошки находятся рядом с более легкими органическими пигментами, сила тяжести приводит к их неравномерному осаждению, в результате чего образуются слои там, где их быть не должно. Такая нестабильность проявляется особенно ярко в гибридных составах, содержащих такие компоненты, как пигменты фталоцианинового синего или прозрачные оксиды, особенно если используемый растворитель не соответствует требованиям для правильной работы. Чтобы поддерживать материалы во взвешенном состоянии и избежать раздражающих проблем при печати, таких как пятнистость или расслаивание, производителям необходимо использовать специальные модификаторы реологии и строго соблюдать тщательные пошаговые процедуры смешивания от начала до конца.

Химические и визуальные последствия неправильного смешивания чернил с порошком золота

Ускоренное окисление, потускнение и изменение цвета

Чернила с порошком золота склонны быстро окисляться при смешивании с определёнными пигментами, особенно содержащими серу или медь. Проблема усугубляется при нормальной влажности и использовании кислых связующих веществ, что значительно ускоряет процесс. То, что начинается как блестящие отражающие поверхности, становится тусклым и тёмным уже через несколько недель в таких условиях. Согласно исследованию, опубликованному в прошлом году, смеси, содержащие медные добавки, демонстрировали изменение цвета примерно на три четверти быстрее по сравнению с чистыми золотыми составами. У мастеров-офсетников первые признаки деградации часто проявляются в виде зеленовато-чёрных полос, проходящих через работу, что иногда приводит к полной потере металлического блеска, за который они заплатили немалые деньги в готовом продукте.

Нарушение адгезии и потеря целостности плёнки в печатных слоях

Когда химические вещества несовместимы, это нарушает связь между молекулами. Порошковые чернила с содержанием золота плохо сочетаются с определёнными пигментами, такими как фталоцианины, поскольку их растворители по сути несовместимы. Что происходит? Граница раздела между этими материалами оказывается крайне слабой. В некоторых случаях мы наблюдали снижение степени сшивки примерно на 60 %, что означает: готовый продукт склонен к растрескиванию, отслаиванию от поверхностей или просто разрушается при обычном обращении. Испытания с повторяющимися циклами нагрева и охлаждения выявили ещё одну проблему. Смеси, содержащие большое количество добавок цинка, теряют адгезию в три раза чаще, чем чистые составы на основе золота. Подобные ошибки в формулировке серьёзно подрывают структурную целостность того, что должно быть долговечным материалом.

Проверенные протоколы смешивания и практическое применение золотых порошковых чернил

Успешный пример: золотой порошковый чернила + прозрачный оксид красного цвета в керамической декальной печати

Один из ведущих производителей керамических декалей достиг почти идеальной адгезии на уровне 98%, смешав золотые порошковые чернила с прозрачным оксидом красного цвета. Отличные результаты были получены благодаря тому, что растворители имели одинаковый уровень полярности, а среда оставалась нейтральной по pH. Особенно хорошо зарекомендовало себя добавление нейтральных диспергаторов, которые предотвращали агрегацию материалов во время обработки. Это позволило сохранить красивый металлический блеск даже после воздействия высоких температур при обжиге в печи при 1200 градусах Цельсия. Конечный продукт — сверхпрочные узоры, способные передавать градиенты, что особенно важно для изысканной столовой посуды. И, честно говоря, внешний вид здесь играет огромную роль. Согласно исследованию Ceramic Arts Network за прошлый год, почти три четверти покупателей принимают решение о покупке, основываясь на том, насколько согласован внешний вид различных предметов в одном наборе.

Задокументированный отказ: золотистые чернила с добавлением фталоцианинового синего вызывают расслоение

Смешивание фталоцианинового синего на основе меди с золотыми чернилами вызвало серьезные проблемы при печати упаковки, в результате чего возникли значительные проблемы с расслоением. Кислые связующие совершенно несовместимы с этими металлическими частицами. В течение примерно трех дней началась быстрая окислительная реакция, и слои начали отслаиваться, причем сцепление было снижено примерно на 60 % по сравнению с ожидаемым. Кроме того, наблюдалась миграция серы, приводящая к образованию микротрещин по всему материалу. Эти микротрещины полностью разрушили барьерные свойства, что негативно повлияло почти на 9 из 10 протестированных образцов, согласно исследованию, опубликованному в прошлом году в журнале Pigment & Resin Technology Journal. Неудивительно, что эта авария обошлась компаниям более чем в семьсот сорок тысяч долларов США, когда им пришлось снять продукцию с полок. Главный вывод: сегодня никто не может позволить себе пропустить надлежащие испытания на химическую совместимость перед началом производства.

Часто задаваемые вопросы

Каковы основные компоненты золотых чернил?

Золотое порошковое чернило в основном состоит из бронзового порошка, который представляет собой смесь меди и цинка. Оно также содержит связующие вещества, растворители и диспергаторы для повышения стабильности и производительности.

Что вызывает окисление золотого порошкового чернила?

Воздействие влаги, кислорода, серы и кислотных соединений может вызвать окисление золотого порошкового чернила, что приводит к потускнению и потере металлического блеска.

Как можно предотвратить образование комков в смесях золотого порошкового чернила?

Использование соответствующих диспергаторов помогает поддерживать равномерное распределение частиц в смеси чернил, значительно снижая склонность к комкообразованию.

Существуют ли риски при смешивании золотого порошкового чернила с другими пигментами?

Да, золотое порошковое чернило может реагировать с пигментами на основе серы, кислот или меди, вызывая ускоренное окисление и изменение цвета. Перед смешиванием крайне важны тесты на совместимость.

Каковы примеры успешного применения золотого порошкового чернила?

Золотистый порошковый чернила успешно использовались в керамической декалью с прозрачным оксидом красного цвета, обеспечивая почти идеальную адгезию и сохраняя красивый металлический блеск при высокотемпературной обработке.