02633552753

با ما در تماس باشید

پیگمنت چیست و انواع آن

12 اسفند 1399 ساعت 11:14

به طور کلی پیگمنت ها مواد شیمیایی آلی و معدنی هستند که برای ایجاد رنگ در محصولات مختلف استفاده می شوند.پيگمنت در صنعت رنگسازي نقش مهمي از قبيل ايجاد رنگ پوشش براقيت سختي مقاومت حفاظت افزايش چسبندگي و غيره را ايفا مي کند موارد استعمال عمده پيگمانها در لاکها، محصولات آرایشی، محصولات غذایی و دارویی، رنگهاي روغني، ورني‌ها، رنگهاي سلولزي، رنگهاي پلاستيکي، مرکبهاي چاپ و رنگرزي کاغذ و تاسيسات آهني مي‌باشد. رنگدانه های را به دو دسته عمده معدنی و آلی تقسیم بندی می کنند در این مقاله به بررسی ویژگی ها مهم در انتخاب پیگمنت پرداخته می شود و در مقاله ساختار شیمیایی رنگدانه ها به ساختار و انواع پیگمنت ها با جزئیات بیشتری بررسی شده است.

 

رنگدانه معدنی:

رنگدانه‌هاي معدني طبيعي از پوسته زمين استخراج مي‌شوند، خرد شده، شسته شده، از لحاظ اندازه درجه‌بندي مي‌شوند. غالباً براي اين رنگدانه‌هاي طبيع ، معادل مصنوعي هم وجود دارد، يعني رنگدانه از اجزاء ديگري در اثر يک فرايند شيميايي ساخته مي‌شود. ظاهراً از نظر شيميايي با نمونه طبيعي يکسان است، ولي اغلب به دلایلی چون شکل بلور و... خواص متفاوتي دارد.

ویژگی های شناخته شده رنگدانه های معدنی:

 

  • پراکندگی آسان
  • پایداری حرارتی
  • مقاوم در برابر نور
  • مقاوم در برابر عدم فرسایش در هوای آزاد
  • مات
  • نامحلول ، اجتناب از مهاجرت

 

برخی از رنگدانه های معدنی ، به ویژه آنهایی که حاوی یونهایی هستند که قادر به ایجاد بیش از یک حالت اکسیداسیون هستند (به عنوان مثال سرب ، جیوه ، کروم ، مس ، آهن) ، به هنگام نمایش تیره جلوه می کنند. تخریب حرارتی عموماً سبب تیره شدن آن نیز می شود. رنگدانه های معدنی حساس به برش نیستند و حجم خوب و مقرون به صرفه ای از آن در محصول استفاده می شود.

رنگدانه های معدنی خاصی وجود دارند که می توانند بازتاب IR بالایی را جهت نمایش رنگ مرئی ارائه دهند. از رنگدانه های معدنی در خنک نگه داشتن سطوح و ایجاد مقاومت در عناصری که در فضای باز قرار می گیرند از قبیل بام ، کف سازی ، و سطوح خارج از وسایل نقلیه. این کار باعث صرفه جویی در هزینه و انرژی می شود ، همچنین با محافظت از آن در برابر صدمات ناشی از گرمای خورشید باعث افزایش عمر لایه می شود.

رنگدانه آلی:

امروزه رنگدانه‌هاي آلي به مراتب بيشتر از رنگدانه‌هاي معدني مي‌باشند. بعضي از جديدترين رنگدانه‌ها ساختمان آلي فلزي دارند. بيشتر رنگدانه‌هاي آلي، مواد شيميايي آلي هستند که روي يک هسته معدني هيدروکسيد آلومينيوم رسوب داده شده‌اند. از مهمترين رنگدانه‌هاي آلي مي‌توان به گروه فتالوسيانين‌ها اشاره کرد که طيف رنگهاي آبي و سبز را در بر مي‌گيرند و فتالوسيانين مس، رنگدانه آبي مي‌باشد که به علت خواص مقاومتي خوب در برابر عوامل مختلف، يک رنگدانه با ارزش به شمار مي‌رود . فتالوسيانين‌ها را از فتاليک و اوره سنتز مي‌کنند. رنگدانه‌هاي آلي، به صورتي که امروزه در صنعت استفاده مي‌شوند، در طبيعت يافت نمي‌شوند و تقريباً همه آنها سنتزي مي‌باشند. رنگدانه های آلی عمدتاً برای کاربردهایی که نیاز به استحکام رنگ بالا و سایه های درخشان دارند استفاده می شوند ، در حالی که رنگدانه های معدنی در مواردی که کدورت زیاد مورد نیاز باشد عمدتاً مفید هستند.

 

سه دسته عمده رنگدانه های آلی :

 

  • چند حلقه ای
  • آزو (مونو- و دی-)
  • مجموعه های فلزی

 

برای هر گروه ، رنگدانه هایی با عملکرد بالا در دسترس هستند. اجرای رنگدانه بستگی به عوامل زیر دارد:

  • ساختارهای شیمیایی
  • خواص سطح
  • بلورینگی
  • اندازه ذرات و میزان پراکندگی

 

مهمترين ويژگي هايي که در انتخاب يک پيگمنت مورد توجه قرار ميگيرند، عبارتند از :

  • طبيعت شيميايي
  • ساختار کريستالي
  • شکل ذرات
  • ابعاد ذرات و توزيع آن
  • ضريب شکست
  • مشخصات پخش شدگي
  • رنگ بندي و ساير مشخصات فيلم رنگ
  • مقاومت دربرابر شرايط مختلف جوي و نوري
  • مقاومت در برابر اسيدها و بازها
  • مقاومت در برابر حرارت
  • سمی نبودن

و ساير فاکتورهاي مهمي که در بخش ماندگاري و مقاومتي مد نظر هستند.

 

خواص عملکرد رنگدانه های پلاستیک

خواص عمده عملکرد رنگدانه های پلاستیک توسط پارامترهای زیر تعیین می شود:

  • هوازدگی / فرسودگی

تأثیر نور خورشید بر روی محصولات پلاستیکی، قرار گرفتن در معرض نور خورشید و برخی از چراغهای مصنوعی می تواند اثرات منفی بر عمر مفید محصولات پلاستیکی بگذارد. در نتیجه ، پلیمرهایی که در هوای آزاد استفاده می شوند ، غالباً به محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش و رنگدانه های مقاوم در برابر آب و هوا احتیاج دارند.

برای ارزیابی مقاومت در برابر آب و هوا در عمل ، شما باید از آزمون قرار گرفتن در معرض فضای باز در منطقه آب و هوایی مورد نظر استفاده کنید. این به وضوح همیشه امکان پذیر نیست.

سیستم تثبیت کننده نور باید همراه با فرمولاسیون رنگدانه و معیارهای ثابت مشخص برای محصول نهایی در نظر گرفته شود.

  • سختی نور

سختی نور یک مقیاس از سختی رنگ محصولات پلاستیکی است که در کاربردهای داخلی (قرار گرفتن در معرض نور ماوراء بنفش بدون تماس مستقیم با آب) استفاده می شود. اگر یک پیگمنت دارای سختی نور مناسب باشد ، همیشه به معنای تحمل هوای آزاد مناسب نیست.

انتخاب رنگدانه برای مصارف داخلی بستگی به:

  • نوع پلیمر
  • غلظت رنگدانه
  • حضور دی اکسید تیتانیوم (که به طور معمول محو شدن سرعت می یابد)
  • سختی نور مورد نیاز
  • شرایط کارکرد

 

 

عملکرد رنگدانه همچنین می تواند توسط موارد زیر تحت تأثیر قرار گیرد:

 

  • سطح محصول
  • پیشینه پردازش گرمایی
  • نوع پایدارکننده مصرفی

 

به طور کلی رنگدانه های معدنی نسبت به مواد آلی مقاومت بهتری دارند.

 

  • پیچ و تاب برداشتن یا تشکیل هسته

درجه تبلور و سرعت تبلور خصوصیات نهایی یک محصول پلاستیکی را تعیین می کند. رنگدانه های آلی در فاز خنک کننده پردازش پلاستیک به ویژه در قالب تزریق HDPE تحت تأثیر این پارامترها قرار می گیرند.

 

این موضوع می تواند منجر به:

  • کاهش پایداری مکانیکی
  • تأثیر بر پایداری ابعادی
  • پیچ و تاب برداشتن
  • جمع شدگی

 

موارد متداولی که این اثر در آن اهمیت پیدا می کند ظروف ، جعبه ها ، و سر بطری ها و بسته ها است.

 

  • شفافیت

بطور معمول شفافیت رنگدانه با کاهش اندازه ذرات رنگدانه در حد امکان حاصل می شود.

این امر با احاطه کردن ذرات به محض تشکیل یک پوشش حاصل می شود که از رشد بلورها جلوگیری می کند. این امر به ویژه برای چاپ رنگدانه های جوهر که نیازمند شفافیت بالا می باشند، مفید است و همچنین اینگونه رنگدانه ها به راحتی پراکنده می شوند.

رنگدانه های اکسید آهن می توانند مات یا شفاف باشند. تنوع در شفافیت ، مزیت مهمی از رنگدانه های معدنی می باشد .دارا بودن سطح بالای شفافیت موجب جذابیت محصول نهایی می شود. مقاومت در برابر آب و هوای آنها باعث بهبود هوازدگی رنگدانه هایی می شود که با آنها ترکیب می شوند. این به عنوان یک اثر هم افزایی شناخته می شود. شفافیت اکسیدهای آهن به کوچک بودن ذرات و همچنین شکل کریستالی بستگی دارند.

 

تأثیر پراکندگی بر شفافیت

فرایند پراکندگی می تواند بر شفافیت تأثیر بگذارد ، زیرا اجزای ذراتی که به شکل توده اند را به ذرات اولیه مجزا تجزیه می کند. با این حال ، ذرات اولیه با فرآیند پراکندگی تقسیم نمی شوند. تنها کاری که می توان انجام داد استفاده کامل از رنگدانه ها در اندازه  اصلی ذرات است. پراکندگی خوب شفافیت یک ذره کوچک را به حداکثر می رساند.

اندازه گیری شفافیت

شفافیت با استفاده از قرار دادن یک روکش روی یک نمودار کنتراست سیاه و سفید و اندازه گیری تفاوت رنگ ارزیابی می شود. هرچه اختلاف رنگ بیشتر باشد ، شفافیت نیز بیشتر می شود.

 

 

 

 

ثبت نظر


( نظر خود را درباره این مقاله ثبت نمایید )