پیگمنت چیست و چه کاربردهایی دارد؟

  • تاریخ انتشار : 2021/09/11

پیگمنت که در فارسی از آن به عنوان رنگدانه تعبیر می شود در واقع با استفاده از جذب طول موج مورد نظر می‌تواند رنگ نوری بازتابشی یا انتقالی را دگرگون کند و کاربرد رنگ دانه ها در صنایع رنگ سازی و پلاستیک متداول می باشد.رنگدانه‌ها یا پیگمنت ها ، به تعبیر دیگر مواد جامد زینتی با شکل و سایزهای مختلف در حلال‌های ویژه شان هستند که به حالت معلق تهیه استفاده می شوند و شامل بر مواد سیاه و سفید و رنگی بوده ، و موارد استفاده زیادی در رویه زدن ، رنگرزی توده و پخشایش در هوا دارند. اما با همه این تفاسیر کاربرد اصلی رنگدانه یا پیگمنت مهیا کردن رنگ، مخفی کردن و کنترل براقیت رنگ تولیدی است.

کاربرد اصلی رنگدانه ها در چه صنایعی است؟

همانطور که ازاسم رنگدانه ها مشخص است، برای رنگی کردن محصولات به کار گرفته می شوند. پیگمنت ها به دو صورت آلی و معدنی در صنایع رنگ سازی به کار می رود. به این دسته رنگدانه ها “رنگدانه های اولیه” گفته می شود که شامل پیگمنت هایی از قبیل دی اکسید تیتانیوم (برای طیف رنگ سفید)، اکسید سبز کروم، اکسید آهن زرد و قرمز و غیره است.

رنگدانه ها و پیگمنت های معدنی

پیگمنت ­های معدنی از زمین استخراج می­شوند و انواع مصنوعی آنها با واکنش­ های شیمیایی نسبتاً ساده به ویژه اکسیداسیون ساخته می­شوند. این رنگدانه ­ ها فاقد عنصر کربن هستند و ساختمان شیمیایی آنها شامل نمک­ های فلزی است که از محلول­ها جدا شده و رسوب کرده­ اند. در بیشتر موارد برای یک رنگدانه طبیعی معدنی معادل مصنوعی آن ساخته شده است. رنگدانه ­های معدنی مصنوعی عملکرد و ویژگی­ های بهتری از انواع طبیعی خود دارند. این گروه شامل رنگدانه­ های سفید، سیاه، خاص و رنگی است.

از جمله رنگدانه ­های سفید می­توان به تیتانیم دی اکسید، سرب سفید، سولفات سرب، اکسید روی و آنتیمونی اشاره کرد. در حال حاضر دی اکسید تیتانیم مهم­ترین رنگ سفید مورد مصرف در جهان است. اکسید آهن، سرب قرمز، کادمیم قرمز، سیلیکوکرومات سرب، کرومات سرب، کادمیم زرد، اکسید کرومیوم، پلمبیت کلسیم، پراشین بلو و اُلترامارین بلو برخی از رنگدانه های رنگی هستند. اکسید آهن بزرگترین گروه از پیگمنت­ های رنگی معدنی است که در طیف وسیعی از رنگ ­ها تولید می­شود و غیر سمی است. کربن بلک پیگمنتی سیاه و معدنی است.

پیگمنت

پیگمنت

رنگدانه ها و پیگمنت های آلی

پیگمنت آلی ( ارگانیک ) به صورت طبیعی یافت نمی شوند و نوع سنتزی شده رنگدانه معدنی می باشند؛ به عبارت دیگر می توان گفت پیگمنت های معدنی در طبیعت یافت شده اما رنگدانه های آلی طی فرآیند های شیمیایی تولید می شوند. امروزه رنگ دانه های آلی به مراتب بیشتر از رنگدانه‌های معدنی می‌باشند و در پلاستیک, لاستیک, جوهر، رنگ پوشش و … کاربرد دارند.

بیشتر رنگدانه‌های آلی ، مواد شیمیایی آلی هستند که روی یک هسته معدنی هیدروکسید آلومینیوم رسوب داده شده‌اند. این رنگدانه ها لاک نامیده می شوند. از مهم ترین رنگدانه‌ها، گروه فتالوسیانین‌ها هستند که طیف رنگهای آبی و سبز را در بر می‌گیرند و فتالوسیانین مس، رنگدانه آبی می‌باشد که به علت خواص مقاومتی خوب در برابر عوامل مختلف ، یک رنگدانه با ارزش به شمار می‌رود.

براقیت و جذابیت فام رنگ با رنگدانه آلی ( ارگانیک ) ممکن است لذا کاربرد این پیگمنت از نوع معدنی بیشتر است هر چند خالص ترین و پررنگ ترین رنگدانه سفید و سیاه به ترتیب از دی اکسید تیتانیوم و کربن بلک که از دسته پیگمنت های معدنی هستند یافت می شود. این بدان معنی است که پیگمنت آلی سیاه و سفید نداریم. همچنین بیانگر این مهم است که با وجود سهولت در امر تولید رنگدانه های مختلف آلی، همچنان رنگدانه معدنی جایگاه خود را حفظ نموده است.

تعداد بسیار کمی از رنگدانه های آلی در بالاتر از ۳۰۰ درجه سانتیگراد پایدار می باشندکه ممکن است متلاشی یا ذوب گردند در حالیکه پیگمنت معدنی این گونه نمی باشد و این مزیت دیگر رنگدانه معدنی نسبت به نوع آلی آن می باشد. در نتیجه تنها ارجحیت پیگمنت آلی ( ارگانیک ) درخشندگی و جذابیت آن نسبت به نوع معدنی می باشد. در بحث ضد خورندگی و مقاومت نوری و حرارتی و ضد نفوذ بودن همچنان رنگدانه معدنی در اولویت می باشد.

مقایسه پیگمنت ­های آلی و پیگمنت ­های معدنی

درخشان و روشن بودن: رنگ دانه های  آلی درخشان و پیگمنت­ های معدنی کدر است.
استحکام و پایداری: پیگمنت­ های معدنی پایدارتر هستند. پیگمنت ­های آلی تا 300 درجه سانتی گراد را تحمل می­کنند.
شفافیت: پیگمنت ­های آلی شفاف هستند و پیگمنت ­های معدنی مات.
مقاومت در برابر نور: مقاومت نوری پیگمنت­ های آلی متفاوت و از ضعیف تا قوی است و پیگمنت­ های معدنی خوب است.
طیف رنگی سیاه و سفید: پیگمنت­ های معدنی دارای رنگ­های سفید و سیاه هستند و نوع آلی آنها فاقد این رنگ­ها است.
مقاومت شیمیایی (مانند مقاومت در برابر اسید و باز): پیگمنت­ های معدنی مقاومت کم و پیگمنت­ های آلی مقاومت خیلی خوبی دارند.
حلالیت: پیگمنت­ های معدنی در حلال­ها حل نمی­شوند و پیگمنت ­های عالی کمی حل می­شوند.
میزان سالم بودن: پیگمنت ­های معدنی ممکن است سالم نباشند در حالی که پیگمنت ­های آلی همواره سالم و غیر سمی هستند.