Facteurs d'influence de la détection de la couleur de la résine ABS

Facteurs d'influence de la détection de la couleur de la résine ABS

Les valeurs de luminosité tristimulus (L) et de chromaticité (a, b) de l'échantillon et de la plaque étalon ont été mesurées avec différents types de spectrophotomètre respectivement. En analysant les différences statistiques des valeurs L, a et b sous différentes plaques d'arrière-plan, différentes épaisseurs d'échantillon et différentes positions de mesure du même échantillon, les effets des plaques d'arrière-plan, des épaisseurs d'échantillon et des différentes positions de mesure du même échantillon sur les valeurs mesurées de la couleur de la résine ABS ont été étudiés.

La résine acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS) est un plastique technique thermoplastique amorphe et opaque, doté d'une structure biphasée complexe. Elle a commencé à être reconnue et utilisée par le grand public dans les années 1970, et la demande du marché s'est rapidement développée dans les années 1990. Actuellement, l'ABS est largement utilisé sur les marchés nationaux et internationaux, en particulier dans les secteurs de la construction, de l'électroménager et de l'automobile.
L'indice de chromaticité de la résine ABS est aussi important que les propriétés mécaniques sur le marché pour juger de la qualité de ses produits. La norme nationale GB/T 12672-2009 stipule que la résine ABS est testée à l'aide de la méthode d'essai SH/T 1541-2006 pour l'apparence des granulés thermoplastiques, mais dans la pratique, la méthode utilise l'inspection visuelle et d'autres moyens, qui ne peuvent plus répondre aux besoins normaux de la production en raison des différences dans la vision humaine. À l'heure actuelle, la méthode d'essai consistant à mesurer la valeur tri-stimulus, la chromaticité et la différence de couleur à l'aide d'un spectrophotomètre sur une plaque de couleur d'étalonnage et une plaque de couleur d'échantillon est largement utilisée dans la fabrication et l'application de la résine.
La couleur d'un objet peut être représentée par le modèle de couleur Lab, qui se compose de trois éléments, l'un étant la luminance L, et les autres a et b étant deux canaux de couleur. a comprend les couleurs allant du vert foncé (faible valeur de luminance) au gris (valeur de luminance moyenne) en passant par le rose vif (valeur de luminance élevée) ; b va du bleu vif (faible valeur de luminance) au gris (valeur de luminance moyenne) en passant par le jaune (valeur de luminance élevée). Par conséquent, le changement de chromaticité de la résine peut être étudié par le changement des valeurs L, a et b. À l'exception des erreurs provoquées par le moulage par injection, etc., les facteurs de détection affectant la couleur et la chromaticité de la résine ABS sont principalement axés sur l'utilisation d'instruments d'essai. Dans cet article, les facteurs influençant la détection de la chromaticité de la résine ABS sont étudiés en mesurant la chromaticité de la résine dans différentes conditions.

1. Partie expérimentale

1.1 Matières premières

Résine ABS : Grade 0215A, China Petroleum Jilin Petrochemical Corporation.
1.2 Appareils et équipements
Machine de moulage par injection : EC-100C-2A, Toshiba Machine Group ; spectrophotomètre : Ultra ScanPro, HunterLab, USA ; spectrophotomètre : CM-3700A, Konica Minolta Co. Ltd. (Japon) ; moule pour le moulage par injection : moule de type familial, Dalian Hualu Co.
1.3 Méthode expérimentale
Les échantillons d'analyse de résine ABS ont été préparés par une machine de moulage par injection conformément à la norme GB/T12672-2009. L'échantillon a été stocké dans une chambre à température et humidité constantes pendant 8 heures, puis les valeurs L, a et b de l'échantillon et de la plaque standard ont été mesurées au spectrophotomètre. L'espace colorimétrique a été sélectionné comme l'espace colorimétrique de Hunter's Lab, et la source lumineuse a été sélectionnée comme C2°, et l'environnement de test était de 25℃ et 50% RH.

2. Résultats et discussion

2.1 Facteur d'assiette de base
Les plaques de fond de l'Ultra ScanPro de HunterLab et des spectrophotomètres CM-3700 et CR-300A de Konica, Japon, ont été utilisées comme plaques de fond pour les tests, et le même échantillon d'ABS a été placé ensuite.

Fig.1 Effet de différentes plaques de fond sur la valeur L du même échantillon

Figure.2 Effet de différentes plaques de fond sur la valeur a du même échantillon

Figure.3 Effet de différentes plaques de fond sur la valeur b du même échantillon
Parmi les plaques standard autonomes, les valeurs de la plaque standard UltrascanPro étaient XYZ (83,23, 98,44, 105,53), celles de la CM-3700A étaient XYZ (93,45, 86,65, 106,08) et celles de la CR-300 étaient XYZ (92,87, 94,87, 111,79). Les données montrent qu'il existe une grande différence dans la chromaticité de ces trois plaques standard (les données ci-dessus sont obtenues rétroactivement dans des conditions C2°, et XYZ est un espace colorimétrique commun de l'Association internationale de l'éclairage, qui est convertible avec l'espace colorimétrique Lab). De la figure 1 à la figure 3, on peut constater que différentes plaques d'arrière-plan ont des effets différents sur les résultats des tests, ce qui est lié aux caractéristiques de l'ABS. La transmittance de l'échantillon de résine ABS est d'environ 40%, lorsque la plaque de fond est blanche, la source lumineuse du spectrophotomètre, en raison de la réflexion, de la réflexion diffuse, de la réflexion secondaire et d'autres facteurs, associés à la plaque de fond elle-même, à la différence de capacité d'absorption de la lumière, aux différents types de sources lumineuses (telles que la lampe halogène d'échantillonnage, la lampe au xénon), etc. Tous ces facteurs affecteront les résultats de la chromaticité.
2.2 L'effet de l'épaisseur de l'échantillon sur les résultats de l'essai
Les résultats sont présentés dans les figures 4 et 6.

Figure.4 Effet de l'épaisseur de l'échantillon sur la valeur de luminosité L de la résine ABS

Figure.5 Effet de l'épaisseur de l'échantillon sur la valeur de chromaticité a de la résine ABS

Fig.6 Effet de l'épaisseur de l'échantillon sur la valeur de chromaticité b de la résine ABS
Les figures 4 à 6 montrent que la valeur L de la luminance des mêmes échantillons commence à diminuer progressivement lorsque l'épaisseur augmente. Cela s'explique par le fait que l'effet de la plaque de fond blanche très brillante utilisée pour la mesure diminue progressivement à mesure que l'épaisseur de l'échantillon augmente. La valeur de chromaticité a augmente progressivement et la valeur de chromaticité b diminue progressivement, principalement parce qu'au début, lorsque l'épaisseur de l'échantillon augmente, la valeur tri-stimulus de la teinte concernée change, ce qui entraîne une diminution de la valeur de chromaticité b et une augmentation de la valeur a dans le système de coordonnées des couleurs, tandis que l'influence de la plaque de fond devient de plus en plus faible et passe d'un état brillant à un état sombre. La différence de couleur ΔE (également connue sous le nom d'aberration chromatique, peut être simplement comprise comme une différence de couleur, certaines aberrations chromatiques peuvent être distinguées intuitivement à l'œil nu, tandis que certaines aberrations chromatiques ne peuvent être distinguées qu'à l'aide d'instruments professionnels). ΔE indique généralement la différence de couleur entre l'échantillon et l'étalon, ΔE = [(ΔL)² + (Δa)² + (Δb)²]^1/2L'épaisseur de l'échantillon augmente jusqu'à 16,4 mm (il ne transmet plus la lumière), les valeurs L, a et b ne changent plus, les résultats de la mesure reflètent alors réellement la couleur de l'échantillon lui-même, illustrant ainsi l'influence de la plaque d'arrière-plan sur les résultats de la mesure de la luminosité L et de la chromaticité a et b.
2.3 L'effet de la position de l'échantillon sur les résultats du test
Le spectrophotomètre Ultra ScanPro a été utilisé pour prélever le même lot d'échantillons standard de résine ABS placés derrière la plaque de fond. Quatre séries de données ont été testées et les résultats sont présentés dans les figures 7 et 9.

Figure.7 Effet de la position d'essai sur la valeur de luminosité L de la résine ABS

Figure.8 Effet de la position du test sur la valeur de chromaticité a de la résine ABS

Fig.9 Effet de la position d'essai sur la valeur b de la chromaticité de la résine ABS
Les figures 7 à 9 montrent que les résultats de la mesure des valeurs L, a et b à différents endroits de l'échantillon présentent certaines différences, en particulier entre les différentes surfaces de mesure, principalement en raison de la finition différente du miroir de la cavité du moule et du miroir fixe du moule à chaque endroit, et des différentes températures du fluide en divers points de la cavité du moule, ce qui entraîne des différences dans les résultats finaux du test.
2.4 Influence d'autres conditions sur le test de chromaticité
Dans la pratique, outre les conditions susmentionnées, d'autres facteurs auront également un impact sur l'analyse colorimétrique, tels que le trajet optique, l'espace colorimétrique, le matériau de la sphère d'intégration du spectrophotomètre, la source lumineuse, la dégradation des couleurs, la température, les conditions d'injection, la finition de la surface du moule (rugosité), etc. L'influence causée par le chemin optique, l'espace colorimétrique, le matériau de la sphère d'intégration du spectrophotomètre, la source lumineuse, la dégradation des couleurs est un problème de système matériel qui n'est pas abordé dans le présent document. Lorsque les conditions seront mûres, ce sujet analysera l'influence de la température, des conditions d'injection, de la finition de la surface du moule (rugosité) et d'autres facteurs sur le test colorimétrique.

3. Conclusion

• (1) Les conditions de mesure telles que l'épaisseur, la plaque de fond et d'autres facteurs ont une grande influence sur les résultats de la mesure de la chromaticité du produit.
• (2) Dans les mêmes conditions, les différentes positions d'essai ont également une certaine influence sur les résultats, c'est pourquoi l'essai doit être aussi cohérent que possible.
• (3) Les résultats des essais effectués dans des conditions différentes ne sont pas comparables, et la solution fondamentale à ces problèmes consiste à établir des conditions d'essai normalisées.

Source :: Chine Fabricant de spectrophotomètre - www.spectrumgfa.com