Использование цвета в абразивных и шлифовальных инструментах становится все более распространенным. Сегодня это важный дизайнерский инструмент в области абразивных и шлифовальных инструментов, позволяющий выразить различные стили и индивидуальность. Цвет широко используется в таких инструментах, как обычные смоляные инструменты, сверхтвердые материалы на основе смолы, резиновые инструменты, инструменты с нанесенным абразивом, керамические инструменты и полировальные материалы. Эти цветные абразивные и шлифовальные инструменты пользуются более высоким спросом и приносят большую прибыль, чем их бесцветные аналоги.

Благодаря окрашиванию изделиям можно придать привлекательный цвет, повысив их товарную стоимость; правильное окрашивание повышает светостойкость и износостойкость изделий, обеспечивая им защиту.

1. Требования к свойствам красителей для абразивных и шлифовальных инструментов

а) Обладать хорошей красящей способностью и укрывистостью;

б) Не влиять на физико-механические свойства и стойкость к старению изделия, не выцветать и не менять цвет;

в) Легко диспергироваться, обеспечивая равномерный цвет материала;

г) Не должно быть миграции и проникновения;

д) Нетоксичный.

2. Часто используемые красители и их свойства для абразивных и шлифовальных инструментов

а) Окись железа красная, сокращенно железная охра, в просторечии судан, является недорогим красным красителем с высокой укрывистостью и красящей способностью. Обладает отличными светостойкостью и термостойкостью, а также устойчивостью к атмосферным воздействиям, загрязняющим газам и всем щелочам. Из-за различий в методах производства и технологических условиях, приводящих к различиям в структуре кристаллов и составе, цветовой тон продукта может значительно отличаться, поэтому при использовании следует проявлять осторожность.

б) Окись хрома зеленая, сокращенно хром зеленый, цвет варьируется от светло-зеленого до темно-зеленого. Термостойкий, светостойкий, устойчив к различным химическим растворителям.

в) Окись железа черная, сокращенно железная чернь, черный порошок, представляет собой аддукт окиси железа и закиси железа. Обладает насыщенным сине-черным цветом, очень высокой укрывистостью и высокой красящей способностью, но уступает саже. Стабилен к воздействию солнечного света и атмосферы, устойчив ко всем щелочам, но растворяется в кислотах.

г) Сажа, легкое и очень тонкое черное порошкообразное вещество, основным компонентом которого является элементарный углерод, содержит небольшое количество кислорода, водорода, серы и т.д. Не растворяется в различных растворителях.

д) Двуокись титана, в просторечии титановые белила или титановый белый, белый порошок, является самым сильным по красящей способности среди белых пигментов, обладает отличной укрывистостью и стойкостью цвета, хорошей светостойкостью, нетоксичен.

3. Технические показатели красителей, используемых в абразивных и шлифовальных инструментах

3.1 Технические показатели

а) Содержание: эффективное содержание красителя напрямую влияет на его расход. Например, эффективное содержание красной окиси железа представляет собой содержание железа, обычно оно составляет 95% и более. Если содержание железа низкое, то краситель содержит другие компоненты, например, в красной окиси железа содержится красная глина. Для поставщиков пигментов на основе окиси железа это значительно снижает себестоимость производства. Однако из-за низкой красящей способности красной глины при использовании в абразивных и шлифовальных инструментах количество добавляемой красной окиси железа увеличивается, что приводит к росту затрат потребителя.

б) Водорастворимые вещества: это примеси в красителе, которые растворяются в воде, в основном это невымытые соли в красителе, обычно их содержание составляет 0,3-1,0%. Чем выше качество красителя, тем ниже содержание водорастворимых веществ. Обычно для лакокрасочных красителей требуется как можно более низкое содержание водорастворимых веществ, высокое содержание водорастворимых солей в красителе влияет на прочность связующего в рецептуре.

в) Остаток на сите: это содержание не основных компонентов в пигменте, обычно это компоненты, размер частиц которых больше определенного размера. Остаток на сите в красителе представляет собой примеси, обычно его содержание контролируется на уровне менее 0,3%. В высококачественных пигментах содержание остатка на сите составляет менее 0,1%. Если остаток на сите слишком высок, в процессе использования это может привести к засорению, появлению частиц или неравномерному окрашиванию.

г) Значение рН: краситель обычно нейтральный, щелочной или кислый, и то, и другое может повлиять на рецептуру или изделие.

3.2 Технические показатели и применение

а) Применение в полировальных средствах. Полировка — это обработка поверхности изделия с помощью гибкого полировального инструмента и абразивных частиц или других полировальных сред. Цель полировки — получить гладкую поверхность или зеркальный блеск, иногда также для удаления блеска (матование). Благодаря высокой твердости окиси железа, она является идеальным выбором для полировальных или шлифовальных средств. Они используются для полировки металлов в течение нескольких десятилетий, например, хромированных кранов, автомобильных бамперов, а также для обработки поверхности стекла, например, автомобильных лобовых стекол или стекла оптического качества. Окись железа используется в качестве аналогичного абразивного оксида, обладающего хорошей шлифовальной способностью. Пример рецептуры:

б) Применение в связанных абразивных инструментах. Связанные абразивные инструменты обычно используют четыре основных типа связующих: керамические, смоляные, резиновые и магнезиальные. Наибольшая доля среди этих четырех типов связующих приходится на керамические. В настоящее время в качестве резиновых связующих используются три основных типа: синтетический бутадиен-стирольный каучук, бутадиен-натриевый каучук и жидкая резина. Основными материалами магнезиальных связующих являются оксид магния и хлорид магния, они в основном используются для мелкозернистых абразивов для тонкой обработки. Смоляные связующие — это в основном фенольные смолы. При использовании фенольных смол в качестве связующего необходимо добавлять наполнители. Наполнители могут изменять свойства связующего, улучшать характеристики шлифовального круга и одновременно снижать стоимость. Обычно используемые наполнители: полуводный гипс, мелкозернистый корунд или карбид кремния, криолит, пирит, сульфид цинка, цинковый белила, CaO\MgO и др. Краситель на основе красной окиси железа обычно используется для улучшения внешнего вида товара, также часто используется сажа.

в) Применение в абразивных инструментах с нанесенным абразивом

Абразивные инструменты с нанесенным абразивом состоят в основном из основы, абразива и связующего. Краситель на основе красной окиси железа используется вместе со связующим, смешивается с ним и наносится на основу, а после нанесения абразива наносится еще один слой. В основном это улучшает внешний вид.