پیگمنت از بازیگران اصلی صنعت رنگ
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.