رنگ ها شامل دو دسته کلی مواد هستند: رنگ ها و رنگدانه ها یا پیگمنت ها. پیگمنت یکی از مهمترین مواد در صنعت رنگ سازی است که به دلیل خاصیت ویژه ای که دارد به اشکال مختلف بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. تفاوت رنگها و رنگدانه ها در این است که رنگها در ماده مورد نظر حل می شوند. اما رنگدانه ها فقط روی سطح اجسام تأثیر می گذارند و در ماده مورد نظر حل نشده و جذب نمی شوند. در ادامه این مقاله ، ضمن معرفی پیگمنت بیشتر و توضیح درباره انواع آن ، ویژگی های بارز این مواد را نیز بررسی خواهیم کرد. سپس به برخی از مهمترین کاربردهای رنگدانه ها خواهیم پرداخت.

معرفی پیگمنت و نقش آن در صنعت رنگ

پیگمنت ها یا رنگدانه ها یکی از بازیگران اصلی در صنعت رنگ هستند. این جامدات تزئینی دارای اشکال و اندازه های گوناگونی هستند. رنگدانه ها در آب حل نمی شوند و فقط سطح ماده را لکه دار می کنند و جذب نمی شوند. پیگمنت از ثبات و پایداری رنگ بالایی برخوردار است که یکی از اصلی ترین ویژگی های مطلوب آنهاست.

رنگدانه های مختلف می توانند طول موج های خاص را جذب کرده و رنگ نوری را که از سطح ماده منعکس می شود تغییر دهند. البته این بدان معنا نیست که پیگمنت ها دارای خاصیت فلورسانس یا فسفرسانس هستند. کاربردهای رنگدانه ها در صنعت بسیار گسترده است. این مواد در تولید لاک ، رنگ روغن ، رنگ سلولزی ، رنگ پلاستیک ، تاسیسات آهن و فلز ، رنگرزی خودرو و … استفاده می شود. همین استفاده گسترده است که نقش رنگدانه ها را بسیار مهم کرده است.

انواع پیگمنت

رنگدانه های طبیعی (معدنی)

این رنگدانه ها در طی فرآیندهای استخراج از معادن و پوسته زمین استخراج می شوند. پس از استخراج ، مواد معدنی خرد شده و شسته می شوند. سپس نوبت درجه بندی از نظر اندازه است و پس از آن رنگدانه های مورد نظر برای تولید محصول وارد چرخه تولید می شوند.

رنگدانه های مصنوعی (صنعتی)

این رنگدانه ها به جای اینکه در فرآیندهای معدنی بدست بیایند ، توسط فرایندهای شیمیایی تولید می شوند. در آزمایشگاه های صنعتی با ترکیب سایر مواد معدنی می توان این نوع رنگدانه ها را تولید کرد. رنگدانه های مصنوعی شباهت زیادی به رنگدانه های طبیعی دارند و از نظر شیمیایی مشابه آنها هستند. اما شکل کریستالی بهتر و خلوص بیشتر رنگدانه های شیمیایی باعث برتری این نوع رنگدانه ها نسبت به رنگدانه های طبیعی می شود.

رنگدانه های آلی

در حال حاضر ، رنگدانه های آلی به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند و از رنگدانه های معدنی بیشتری استفاده می شود. رنگدانه های آلی از روشنایی قابل توجهی برخوردار هستند و می توان از آنها برای تولید رنگ های روشن استفاده کرد. البته رنگدانه های معدنی نسبت به رنگدانه های آلی در برابر تابش ، گرما و خوردگی مقاومت بیشتری دارند.

مقایسه رنگدانه های آلی و معدنی

مقاومت در برابر خوردگی: رنگدانه های معدنی مقاومت بسیار بالاتری در برابر خوردگی دارند. در واقع ، همه رنگدانه های معدنی خاصیت ضد خوردگی دارند ، اما رنگدانه های آلی این ویژگی را ندارند. مقاومت در برابر حرارت: رنگدانه های آلی در دماهای بالا پایدار هستند اما در دماهای پایین تجزیه یا ذوب می شوند. سنگدانه های معدنی نیز در دمای پایین پایداری خوبی از خود نشان می دهند. روشنایی و وضوح: رنگدانه های آلی اولین انتخاب برای تولید رنگ های روشن ، شفاف و براق هستند. زیرا از این نظر نسبت به رنگدانه های معدنی کاملاً برتری دارند.

تولید رنگهای سیاه و سفید: برای تولید رنگ های سفید و سیاه به ترتیب از دی اکسید تیتانیوم و از رنگدانه های کربن استفاده می شود. هر دو پیگمنت ذکر شده پیگمنت معدنی هستند. مقاومت در برابر نور: رنگدانه های غیرآلی نسبت به رنگدانه های آلی مقاومت بهتری در برابر اشعه های نور و تخریب نشان می دهند. این به دلیل پیوندهای ظرفیت رنگدانه های غیر آلی است که مقاومت بالاتری در برابر اشعه نسبت به رنگدانه های آلی ، به ویژه اشعه UV دارند.

ویژگی های پیگمنت ها

پیگمنت ها علی رغم تنوع زیادی که دارند، در بسیاری از ویژگی ها با یکدیگر مشترکند. از جمله ویژگی های برجسته رنگدانه ها که برای انتخاب و مصرف آن ها باید مورد توجه قرار گیرند می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• میزان مقاومت در برابر حرارت (به ویژه در رنگدانه های معدنی)
• میزان مقاومت در برابر مواد با خاصیت اسیدی و بازی
• مقاومت و تحمل در برابر اشعه ها (به خصوص در رنگدانه های معدنی)
• میزان تنوع در رنگ بندی
• ماهیت شیمیایی
• ساختار مولکولی کریستالی
• میزان پخش شوندگی
• شکل و ابعاد ذرات تشکیل دهنده رنگدانه و نحوه توزیع آن ها

کاربرد پیگمنت

رنگدانه ها یکی از مهمترین مواد برای صنایع رنگرزی و رنگ هستند. امروزه رنگدانه ها کاربردهای مختلفی دارند. به عنوان مثال ، از رنگدانه ها برای پوشش و رنگ آمیزی سطوح فلزی ، آهنی و چوبی ، به ویژه برای رنگ آمیزی وسایل نقلیه و تجهیزات حجیم آنها استفاده می شود.
دلیل این امر خواص محافظتی و مقاومت خوب رنگدانه ها در کنار تنوع رنگی بالای آنها است. استفاده از پیگمنت از قطعات و وسایل نقلیه فلزی و چوبی در برابر ترکیبات شیمیایی مختلف ، رطوبت ، گرما و اشعه های مضر مانند اشعه ماوراio بنفش محافظت می کند.
رنگدانه ها همچنین در تولید گرانولهای رنگی ، لاک و رنگهای روغنی و پلاستیکی کاربرد زیادی دارند. از دیگر کاربردهای رنگدانه ها می توان به جوهر چاپ ، رنگرزی کاغذ و تاسیسات سخت افزاری اشاره کرد.

نتیجه گیری

دو گروه از مواد که نقش بسیار مهمی در صنعت رنگرزی دارند ، رنگها و رنگدانه ها یا پیگمنت ها هستند. رنگدانه ها به دلیل خاصیت برجسته ای که دارند ، در صنعت رنگ سازی بسیار مورد استفاده قرار می گیرند. زیرا این مواد مقاومت خوبی دارند و علاوه بر زیبایی محصول ، می توانند مقاومت آن را در برابر عوامل مضر افزایش دهند. رنگدانه ها به انواع معدنی ، مصنوعی و آلی طبقه بندی می شوند. مهمترین خواص رنگدانه ها که باید در انتخاب آنها برای تولید محصول در نظر گرفته شود ، ماهیت شیمیایی و ترتیب ذرات ، ساختار بلوری و مقاومت در برابر عوامل مضر مختلف است.

آشنایی با روش های تولید ظرف یکبار مصرف

یکی از مهمترین کاربردهای مواد پلیمری تولید ظروف یکبار مصرف است. ظروف یکبار مصرف یکی از مهمترین ابزارهایی است که امروزه کاربردهای گوناگونی دارد. از وسایل منزل مانند ظروف ، بشقاب ها ، چنگال ها و … گرفته تا وسایل حساس و مهم بیمارستانی و بهداشتی که فقط یک بار باید استفاده شوند. روش های تولید ظروف یکبار مصرف بسیار ظریف و حساس است که در زیر به آنها خواهیم پرداخت.

دلیل اهمیت این موضوع دامنه استفاده از اینگونه وسایل است. ظروف یکبار مصرف باید دارای ویژگی های خاصی باشند. از جمله اینکه ، آنها باید سبک باشند تا به راحتی منتقل شوند ، از قالب و انعطاف پذیری خوبی برخوردار باشند و از همه مهمتر به صورت بهداشتی و به دور از هرگونه آلودگی تولید شوند. ظروف یکبار مصرف متنوع است و بنابراین روش محصولات ظروف یکبار مصرف نیز متفاوت است. در ادامه این مقاله ، قبل از توضیح و معرفی روشهای تولید ظروف یکبار مصرف ، به طور خلاصه انواع کلی این ابزارها را شرح خواهیم داد.

انواع کلی ظروف یکبار مصرف

ظروف یکبار مصرف در دسته های کلی زیر قابل تقسیم هستند:

ظروف پلاستیکی

قدیمی ترین و شناخته شده ترین انواع ظروف یکبار مصرف در این دسته قرار می گیرند. این ظروف که در اصل شفاف و بی رنگ هستند ، به اشکال رنگی و مات نیز موجود هستند. مواد اولیه این نوع ظروف پلی پروپیلن و پلی استایرن پلیمرها هستند. ظروف یکبار مصرف ساخته شده از گرانول های پلی پروپیلن معمولاً مقاومت و کیفیت بهتری نسبت به ظروف ساخته شده از پلی استایرن دارند.

این ظروف برای توزیع غذاهای خنک مانند آب میوه و شربت های نذری انتخاب خوبی است. اما به هیچ وجه برای موادی که گرم یا حتی گرم هستند و دارای ترکیبات چربی هستند توصیه نمی شود. زیرا استفاده از آنها خطر ابتلا به انواع سرطان ها را افزایش می دهد.

ظرف فومی یکبار مصرف

ظروف فوم مانند ظروف یکبار مصرف پلاستیکی از پلی استایرن ساخته شده اند. البته این گروه از ظروف از مشتقات پلی استایرن ساخته شده اند و بنابراین مقاومت و تحمل بیشتری در برابر گرما و مواد دارای اسیدهای چرب دارند. این ظروف هم برای غذاهای سرد و هم برای غذاهای گرم مناسب است اما برای نگهداری طولانی مدت غذا برای چند روز توصیه نمی شود. دلیل آن وجود سوراخ هایی در ساختار این ظروف است.

ظرف سلولزی یکبار مصرف

نوع دیگر ظروف یکبار مصرف ، ظروف سلولزی است. مزیت اصلی ظروف سلولزی نسبت به ظروف پلاستیکی این است که این ظروف یکبار مصرف قابل تجزیه بیولوژیکی هستند. یعنی برای محیط زیست خطرناک نیستند و می توانند در طبیعت تجزیه شوند. این ظروف برای حمل و نگهداری مواد گرم ، سرد و گرم مناسب هستند. آنها همچنین با مواد حاوی چربی واکنش نشان نمی دهند. اما بهتر است که مواد داغ را برای مدت طولانی در آنها نگه ندارید.

ظرف گیاهی یکبار مصرف

آخرین دسته ظروف یکبار مصرف ، ظروف سبزیجات است. این ظروف و ظروف با استفاده از ماده اولیه نشاسته ذرت تهیه می شوند. به همین دلیل ، تولید آنها دشوارتر و پیچیده تر و البته گران تر است. گرچه این ظروف از انواع دیگر ظروف یکبار مصرف گران ترند ، اما از انواع دیگر ظروف سالم و سازگار با محیط زیست هستند. علاوه بر این ، ظروف یکبار مصرف گیاهی فقط به نگهداری مواد گرم ، سرد یا چرب محدود نمی شود.

انواع روش های تولید ظرف یکبار مصرف

ظروف یکبار مصرف پلاستیکی، از همه ترین موارد کاربرد مواد پتروشیمی و پلیمری است. این ظروف از پلیمرهای پلی پروپیلن و پلی استایرن تهیه می شوند. به طور کلی، روش های تولید ظروف یکبار مصرف در دو دسته جای می گیرند:

1. تولید ظروف یکبار مصرف با روش نیمه فرمینگ   
2. تولید ظروف یکبار مصرف با روش ترموفرمینگ

روش نیمه فرمینگ

یکی از روشهای تولید ظروف یکبار مصرف ، روش تولید نیمه فرم است. در روش نیمه فرم دهی ، کل مراحل تولید ظروف یکبار مصرف در یک دستگاه واحد انجام می شود. روند تولید ظروف یکبار مصرف با استفاده از روش نیمه تشکیل این است که مواد اولیه که گرانول های پتروشیمی هستند ، ابتدا در بخشی به نام اکسترودر ذوب می شوند. بودن؛ این مواد پس از ذوب شدن ، ورق های پلیمری را تشکیل می دهند و قبل از خنک شدن کامل ورق ها وارد فرآیند پرس می شوند. در قسمت پرس ، ورق های گرم در قالب قرار می گیرند ، با توجه به استفاده نهایی ، شکل مورد نظر را به آنها می دهند و ظروف یکبار مصرف تولید می شوند.

روش ترموفرمینگ

روش دیگر تولید ظروف پلاستیکی یکبار مصرف ، روشی به نام “ترموفرمینگ” است. محصولی که با استفاده از این روش تولید می شود از کیفیت بالاتری نسبت به محصولات تولید شده به روش نیمه تشکیل برخوردار است. تولید با روش ترموفرمینگ ، برخلاف روش قبلی ، در دو مرحله انجام می شود. در مرحله اول ، دستگاهی دانه ها را ذوب کرده و آنها را به ورق های نورد تبدیل می کند. سپس مرحله دوم آغاز می شود؛ این مرحله در دستگاه دیگری به نام پرس ترموفرمینگ انجام می شود. در این دستگاه ورق ضمن عبور از درون اجاق گرمایی به درجه حرارت معینی می رسد که برای فرم دهی مناسب است و سپس در قالبهای مخصوص به اشکال مختلف در می آید. در آخر ظروف یکبار مصرف تولید می شود که از کیفیت بسیار خوبی برخوردار است.

جمع بندی

یکی از پرکاربردترین و مهم ترین محصولات پلیمری، ظروف یکبار مصرف هستند. روش های تولید ظروف یکبار مصرف به دلیل استفاده گسترده از این دستگاه ها در برنامه های غذایی و بهداشتی ، حساسیت های خاص خود را دارد. انواع کلی ظروف یکبار مصرف عبارتند از: ظروف پلاستیکی ، ظروف کف ، ظروف سلولزی و ظروف سبزیجات. به طور کلی ، روش های تولید ظروف یکبار مصرف پلاستیکی عبارتند از: روش نیمه تشکیل و روش ترموفرمینگ. محصولات تولید شده با روش ترموفرمینگ از کیفیت بالاتری برخوردار هستند.