[发明专利]基于克里斯琴森效应的用于塑料的物理着色剂

说明书

背景技术

着色剂通常为基于化学品的染料，其通过电子跃迁而基于射线的选择吸收产生颜色。特定化学基团具有迥然不同的电子跃迁，因此特定颜色的生成引入了化学反应性，导致化学复杂性。与这样的化学着色剂不同，物理着色剂通过物理作用产生颜色，所述物理作用比如例如衍射、薄膜干涉、光子晶体相互作用或等离子共振。除了产生颜色之外，物理着色剂也可以产生化学染料不能产生的作用，比如例如珠光感(pearlescence)、金属光泽、红外阻隔(infrared blocking)、随视角变化的颜色、随温度变化的颜色等。

能够调节颜色的一种物理作用是最初被Christian Christiansen在1884年首先描述的所谓的克里斯琴森效应(Christiansen effect)，其利用了各种物质之间色散曲线的差异。物质色散曲线的特征为物质折射率的频率依赖性。克里斯琴森效应可以概括为当多个相具有相交的色散曲线时多相物质中产生的单色(或窄带)透光效应。Christiansen发现浸入液体中的大量玻璃颗粒完全透射液体和玻璃颗粒具有相同折射率下的光的波长。光谱的所有其它波长在液体和玻璃颗粒之间的许多界面处被反射、散射或折射。还观察到所透射光的波长可通过改变玻璃类型或改变液体温度被改变。克里斯琴森效应的基础理论可以在Raman(Raman,C.V.,“The theory of the Christiansen Experiment”,Proceedings of Indian Academy of Sciences；1949,A29:381-390)和Clarke(Clarke,R.H.,“A theory of the Christiansen filter”,Applied Optics；1968,7:861-868)的研究中找到。

发明简述

在一个实施方案中，描述了一种微球体组合物，其包含具有相同或不同相的至少两种物质的混合物。所述物质具有在至少一个特定波长下相交的不同光色散曲线，其显示出克里斯琴森效应。在某些实施方案中，所述物质可以被微球体包围。在某些实施方案中，所述微球体可以包括分离实体。

在一个实施方案中，描述了包含微球体组合物的物理着色剂、油墨或颜料，所述微球体组合物包含具有相同或不同相的至少两种物质的混合物。在某些实施方案中，物理着色剂、油墨或颜料可以包括用于分离着色剂与其着色的物质的分离实体。

在一个实施方案中，描述了一种至少部分地涂覆有包含微球体组合物的物理着色剂、油墨或颜料的制品(article of manufacture)，所述微球体组合物包含具有相同或不同相的至少两种物质的混合物。所述物质具有在至少一个特定波长下相交的不同光色散曲线，其显示出克里斯琴森效应。在某些实施方案中，物理着色剂、油墨或颜料中可以包括分离实体。

在一个实施方案中，描述了一种从制品混合物中分离制品的方法。待分离的制品至少部分地涂覆有包含微球体组合物的物理着色剂、油墨或颜料，所述微球体组合物包含具有相同或不同相的至少两种物质的混合物。物理着色剂、油墨或颜料包括磁性或静电性分离实体。将磁场或电场施加于制品混合物，以便分离至少部分地涂覆有物理着色剂、油墨或颜料的制品。在某些实施方案中，待分离的制品可以是可再循环物品、金属或玻璃容器。

在一个实施方案中，描述了一种从聚合物组合物中分离微球体的方法。所述微球体包含具有相同或不同相的至少两种物质的混合物，且包括磁性或静电性分离实体，所述物质具有在至少一个特定波长下相交的不同光色散曲线。可以通过施加磁场或电场将微球体与聚合物组合物分离。

附图说明

图1.克里斯琴森效应的代表性示例说明。1A显示液体和固体物质的色散曲线，其在克里斯琴森波长相交。1B描绘克里斯琴森滤光器的彩色滤光效应。1C描绘随温度变化克里斯琴森波长的改变。

图2.各种类型的玻璃的代表性色散曲线。

图3.液体-固体和固体-固体微球体着色剂的代表性示例说明。

图4.包含聚合物和微球体着色剂组合物的着色薄膜的代表性示例说明。

图5.分离用包含磁性分离实体的着色剂微球体组合物着色的制品的方法的代表性示意图。

详细说明

本公开不限于所述的具体系统、装置和方法，因为这些可改变。本说明书中使用的术语仅仅是用于描述特定形式或实施方案，并且不意欲限制其范围。