[ Ocean Insight ] 光譜法能否快速輕鬆地評估油漆樣品？

[ Ocean Insight ] 光譜法能否快速輕鬆地評估油漆樣品？

日期：2023/04/07

文章來源:https://www.oceaninsight.com/blog/spectroscopy-and-paint/
作者: Rob Morris 

宏惠光電是Ocean Insight 代理商

#製造 #彩色 #高靈敏度光譜儀

在這個分析油漆配方的應用程序中，Ocean Insight 光譜儀設置測量油漆表面的反射率。

油漆和塗料包含顏料、染料、填料和粘合劑等成分，仔細混合每種元素有助於提高產品品質和性能。能夠在數分鐘而不是數小時內評估不同的油漆配方和防紫外線塗層，這對開發時間和成本有很大的影響。

實驗裝置

為了快速、方便地評估平坦表面和基材上的油漆樣品，我們使用了具有寬帶光源、反射積分球和漫反射標準的擴展範圍（紫外-可見-近紅外）光譜儀。這種模塊化設置使我們能夠快速表徵每個樣品的漫反射、鏡面反射和全反射特性。

使用的設備 

由於積分球在反射率測量期間會顯著衰減光水平，因此我們選擇 Ocean HDX-XR 作為我們的光譜儀，因為它在 200-1100 nm 範圍內具有很高的靈敏度。額外的狹縫提供了多功能性。

ISP-50-8-R-GT 積分球具有 50 mm 球體直徑和光澤陷阱，可實現漫反射和全反射測量。光纖的 600 um 芯徑符合積分球的光學需求，而光纖的極端耐日曬特性減輕了光纖在紫外線區域可能發生的退化。STAN-HOLDER 是一種方便的附件，可以用作反射率標準支架和样品台。

測量 

我們分析了應用於平坦表面的五個樣品：三種不同的白色塗料、高反射 UV 鋁條和高吸收 UV 條。

使用包含光澤陷阱的積分球測量樣品，因此可以測量應用於平坦表面中間條帶（區域）的樣品的總反射率（光澤陷阱關閉）和漫反射率（光澤陷阱打開）。此外，還對高和低 UV 反射率樣本以及表面的頂部、中間和底部條帶（未塗漆）進行了測量。每個樣品在三個不同的位置進行測量，並對光譜數據進行平均。

所有樣品均參考 Spectralon 反射標準，該標準固定在反射標準支架中。耐晒光纖用於將光源和光譜儀連接到積分球上的適用端口。然後倒轉積分球，使球的端口可以放置在由反射率標準支架支撐的樣品上。

在光澤陷阱打開然後關閉的情況下，測量每個樣品上三個不同位置的反射率（圖 1）。為了避免在測量過程中由於纖維移動而導致的設置可變性，將球體稍微抬起以更換樣品，而不是在樣品之間移動球體。

光譜學-和-Paint_Figure1-UsingReflectanceToAssessPaintSamples.jpg

圖 1.這裡的全反射光譜是在平坦表面中間條帶的三個位置測量的光譜的平均值。還獲取了應用於中間條上方和下方區域的油漆的數據。反射率數據可能存在一些錯誤，這與積分球缺少光澤陷阱片有關，我們通過稍微修改附件來解決這個問題。

為什麼油漆品質很重要

除了乾燥速度或某種顏色在您的客廳中看起來像什麼之外，還有很多東西需要繪畫。例如，油漆含有旨在吸收紫外線波長的添加劑，有助於防止褪色和降解，甚至提供消毒特性。借助寬帶光譜系統幫助塗料研究人員更有效地測試新配方，製造商可以生產出品質更高、更持久且更安全的塗料。

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