[发明专利]用于分析涂料添加剂性能的设备和方法

说明书

一种产品测试装置被描述成具有被配置为捕捉样本的一个或多个图像的一个或多个成像器、与该一个或多个成像器通信的处理器以及与该处理器通信的非暂时性处理器可读介质，其中该样本具有应用于基底的基底涂层。该非暂时性处理器可读介质存储有处理器可执行指令，当这些指令被执行时，使得处理器从该一个或多个成像器接收该一个或多个图像。随后，处理器通过对图像的像素中的照明变化进行滤波来对该一个或多个图像进行处理，以识别固化/未固化的基底涂层的一个或多个图像中的一个或多个感兴趣对象。处理器对该一个或多个感兴趣对象的一个或多个属性进行量化。随后，处理器可执行指令使处理器生成对该一个或多个感兴趣对象的量化进行指示的一个或多个信号。

相关申请的交叉引用

本申请基于35U.S.C.119(e)要求享受于2013年5月6日提交的美国临时专利申请序列号No.61/820,004的优先权，故以引用方式将其全部内容明确地并入本文。

技术领域

概括地说，所公开的和主张权利的本发明构思涉及产品测试装置。更具体地说，该装置包括具有显微成像设备的显微镜以及至少一个数据处理系统。该显微成像设备被配置为捕捉对样本进行指示的一个或多个图像，该样本具有应用于基底的基底涂层。所述数据处理系统具有处理器、一个或多个非暂时性处理器可读介质、以及在非暂时性处理器可读介质上存储的处理器可执行指令，当所述处理器可执行指令被执行时，使得处理器接收由显微成像设备捕捉的一个或多个图像。随后，处理器通过对所述一个或多个图像中的照明变化进行滤波来对所述一个或多个图像进行处理，以识别基底涂层中的一个或多个感兴趣对象；以及对所述一个或多个感兴趣对象进行量化；以及生成对所述一个或多个感兴趣对象的量化进行指示的信号。

背景技术

涂料工业不断地发展以跟上新兴技术与消费趋势的步伐。一些这种趋势是由性能、成本、环境和监管关注来驱动的TiO₂优化、低气味、低VOC、绿色材料、以及可持续材料等等。这些趋势在全球范围内对于通过显著地改变涂料配方在这些新型涂层系统中实现性能的配方调制人员以及专用化学品公司提出了挑战。一些示例包括：对乳液、流变改性剂成分和含量、聚结剂、表面活性剂和乙二醇等等进行改变。这些配方改变通常导致在对这些新涂料进行制造、封装和应用时，增加微泡沫和大泡沫的水平，此时传统的泡沫控制剂(FCA)通常被确定为效率不高或不够有效。

这些挑战驱动了对用于泡沫控制的新添加剂的开发，新的添加剂在破坏泡沫时更有效，但并不会负面地影响诸如膜质量、光泽度等等之类的其它涂膜属性。在开发和测试期间，通常通过包括表面活性剂溶液中的泡沫击破、处理涂料中的泡沫、应用涂料中的泡沫和兼容性的方法，来评估泡沫控制添加剂和试剂的性能。这些方法包括摇动器研究、闭环循环测试、空气夹带、刷涂、泡沫轻击、滚出(rollout)、通过视觉观察的气泡破灭、刮涂来确定表面缺陷、光泽度、颜色接受性和着色强度。表面活性剂系统中的泡沫击破试验，可能并不代表实际涂料系统中的泡沫性能。一些测试方法(特别是对于应用泡沫来说)允许样本涂层候选物之间具有差别，但这些方法中的评估往往是最薄弱的环节。通常，这些评估通常在本质和主观上是定性的，其基于执行该评估的人员。通常，基于相对的任意排名系统来表示结果，并且在样本涂层候选物之间进行区分是困难的。

泡沫控制剂或添加剂的一种评估标准是气泡破灭，其是泡沫气泡崩溃的速率。气泡破灭的评估是不平凡的，并且传统上通过视觉观察来监视。通常，将气泡破灭记录成在五分钟的时间段内，气泡破灭百分之九十到百分之百所花费的时间，或者表示成在任意尺度上气泡破灭速率的相对排名。这种主观性评估方法缺乏准确性和可重复性。因此，需要新的技术来准确地描绘泡沫控制剂的特性，区分泡沫控制剂性能，并为消泡机制提供额外的洞察。

发明内容

提供该概括部分以介绍在具体实施方式中进一步描述的精选的构思。该概括部分并不是旨在标识所主张权利的主题内容的重要特征或者关键特征，也不是旨在用作为帮助限制所主张权利的主题内容的范围。