A pigmentek színt adnak az anyagoknak, és 40 000 évvel ezelőttre nyúlnak vissza. Ma szinte minden iparág pigmenteket használ a gyártási folyamataiban.
A pigmentek átlátszatlanságuk, hőstabilitásuk, színük, kémiai ellenállásuk stb. tekintetében különböznek egymástól. Lehetnek természetesek, szintetikusak vagy a kettő kombinációja. Kulcsfontosságú, hogy megtanulja a pigment összetételét, mielőtt bármilyen projektben felhasználná.
Mi az a pigment?
A pigment intenzív színű vegyületek halmaza. Teljesen vagy csaknem oldhatatlanok vízben és visszaverik a fényt. A pigment megváltoztatja a visszavert vagy áteresztett fény színét a szelektív hullámhossz-abszorpció miatt.
A pigmentek adják a termékek színét. Megtalálhatóak a festékekben, kozmetikumokban, textilekben, művészetekben és egyebekben.
A pigmentek története a színgyártásban
A természetes pigmentek, mint a szén, égetett állati zsírok, kréta és okker létrehozták az első színpalettákat. Öt színből álltak: sárga, barna, fekete, fehér és piros. A korai ember pigmenteket használt testdíszekhez és barlangfalakhoz.
Az egyiptomiak és a kínaiak több pigmentet fedeztek fel olyan ásványokból, mint az azurit, réz és malachit.
Kr.e. 3000-ben az egyiptomiak létrehozták az első szintetikus pigmentet, az egyiptomi kéket. A zöldeskék pigment homokból, rézércből és mészből áll. A paleolit művészek is hozzájárulnak a pigmentek felfedezéséhez.
A pigmentek típusai
Bár minden pigment színt ad az anyagnak, sok forrásból származnak. Íme a pigmentek fő típusai.
1. Szintetikus pigmentek
A gyártók szintetikus pigmenteket állítanak elő petrolkémiai anyagokból egyszerű kémiai reakciókkal, például oxidációval. Használhatnak vasat, ólmot és más fémeket szintetikus pigmentek elkészítéséhez. Ezek a típusok nem tartalmaznak szénláncokat vagy láncokat.
A szintetikus pigmentek szemcsemérete nagyobb, mint a szerves vegyületeké, ezért több fényt vernek vissza. Ennek eredményeként a szervetlen pigmentek átlátszatlanabbak és oldhatatlanabbak, mint szerves társaik. A szintetikus pigmentek közé tartozik a titán-dioxid, króm és kadmium pigmentek.
2. Természetes pigmentek
A természetes vagy szerves pigmentek szénláncokat tartalmaznak. A gyártók növényekből, állatokból és ásványi anyagokból nyerik őket. A szerves pigmentek gyártása mosásból, szárításból, zúzásból és keverésből áll.
Bár kisebb a színintenzitásuk, a természetes pigmentek kevésbé mérgezőek, mint a szervetlen pigmentek. Egyes gyártók vegyszerekkel kombinálják őket szintetikus szerves pigmentek előállítására. Ide tartoznak az azo-pigmentek, diazo-pigmentek, savas festék pigmentek, az alizarin, a ftalocianin és a kinakridon.
3. Fémes pigmentek
A fémes pigmentek természetesen előfordulnak, és hajlamosak kiszáradni. Fémekből és ásványi ércekből, például alumíniumból, cinkből és rézből állnak. A gyártók porítással és keveréssel dolgozzák fel őket.
A fémes pigmentek gyakoriak az autóipari bevonatokban és egyes kozmetikai termékekben.
4. Ipari pigmentek
Az ipari pigmentek por alakú szerves vagy szervetlen pigmentek. Gyantákkal vagy festékekkel keverve színt, tartósságot és korrózióállóságot biztosítanak. Az ipari pigmentek más formákban is rendelkezésre állnak, beleértve a folyadékokat, granulátumokat, viaszokat, pelleteket és forgácsokat.
Az ipari pigmentek italok, élelmiszerek, papír, műanyagok és gyógyszerek színezőanyagai.
A pigmentek szerepe a színelőállításban
A száraz porpigmentek kötőanyaggal kombinálva adják az anyagnak jellegzetes színét. Színezők a festményekben, kozmetikumokban, tintákban és különféle iparágakban.
Szépművészet
A műalkotásokhoz használt festékek pigmentből és kötőanyagból állnak. A pigmentek színtartósságban, száradási időben és színintenzitásban különböznek egymástól. A kötőanyagok összetartják a pigmenteket és filmet képeznek az alkalmazott felületen.
A művészek monokromatikus színű pigmenteket használnak az absztrakt festészethez. Harmóniát és egyensúlyt teremt. A művészek pigmenteket is kevernek, hogy különböző árnyalatokat hozzanak létre. Például a sárga és a kék pigmentek keverése zöld színt eredményez.
Ipari alkalmazások
A textiliparban a pigmentek szintetikus és természetes szálakat festenek. Fonálba fonják őket pellet formában, amelyet oldatos festésnek neveznek. Az oldatos festés fenntarthatóbb, mint a hagyományos festés, amely energiát, vegyszereket és vizet használ.
Egyéb ipari alkalmazások közé tartozik a szappan, műanyag, papír, fa, fém és egyebek színezése.
Kozmetikai termékek
A kozmetikai ipar pigmenteket használ testápolási termékek, például szappanok és testápoló krémek előállításához. Az azoszínezékeket, lakkokat és növényi anyagokat tartalmazó szerves pigmentek gyakoriak a kozmetikai készítményekben. Míg egyes azo pigmentek és tavak károsak a bőrre, a növényi anyagok biztonságosak és nem mérgezőek.
A legfontosabb szempontok a pigment kiválasztásakor
A színpigmentek átlátszatlanságuk, termikus és kémiai stabilitásuk, színezési szilárdságuk stb.
Átlátszatlanság
A nagyobb színerősségű pigmentek átlátszatlanabbak. A szervetlen pigmentek nagy átlátszatlansággal rendelkeznek, ellentétben a szerves pigmentekkel.
A szerves pigmenteket tartalmazó anyagok átengedik a fényt. A szerves pigmentek üvegekhez, míg a szervetlenek festékekhez és bevonatokhoz alkalmasak.
Hőstabilitás
A szerves és szervetlen pigmentek ellenállnak a fakulásnak és a magas hőmérsékletnek kitett károsodásnak. A szervetlen pigmenteknek azonban jobb a hőstabilitásuk szélsőséges napfényben és hőségben.
Kémiai ellenállás
A pigmenteknek kémiai tehetetlenségre van szükségük ahhoz, hogy ellenálljanak a vegyi anyagoknak való kitettség miatti lebomlásnak. Inert pigmenteket találhatunk festékekben, bevonatokban, kábelszigetelésekben és tintában. Míg a szerves pigmentek vegyszerállósága magas, a szervetlen pigmentek ellenállási szintje változó.
Színezés erőssége
A szerves pigmentek színező szilárdsága nagyobb, mint szervetlen társaiké. Az ilyen pigmenteknél kis mennyiségekre van szükség a színező anyagokhoz. Ez a minőség teszi a szerves pigmenteket a műanyagok és gyanták szabványos színezőanyagává.
Diszperzió
Mivel a pigmentek szilárd formájúak, nedvesíteni kell őket ahhoz, hogy a felületeken alkalmazhatók legyenek. Folyékony közegben való diszpergálásuk biztosítja a stabilitást és megakadályozza az újraagglomerációt. Vannak diszpergáló szerek bizonyos pigmentekhez. Alkalmasak tinta- és festékkészítményekhez.
Toxicitás
Az ólmot, kadmiumot, kobaltot és mangánt tartalmazó szervetlen pigmentek mérgezőek. Az ilyen pigmentek belélegzése nem biztonságos, és allergiás reakciókat váltanak ki a bőrön. Egyes fémpigmentek szintén rákkeltőek, és nem engedélyezettek a használatra. Ellenőrizze az FDA által tanúsított pigmenteket az élelmiszerekben, kozmetikumokban és gyógyszerekben.
Fényállóság
A szervetlen pigmentek nagy ellenállást mutatnak a fény hatására bekövetkező fakulás ellen. A nagy teljesítményű szerves pigmentek fényállóak is, ami típusonként változik.
Szín
A pigmentek sokféle árnyalatban kaphatók. Míg a szerves pigmentek világosabbak, kevésbé tartósak, mint a szervetlen pigmentek. A szervetlen pigmentek kiváló fedőképességükről és tartósságukról ismertek.
Oldhatóság
Mivel a pigmentek oldhatatlanok, folyékony közeget (vivőanyagot) használnak a diszpergálásra. Pigmenthordozók például a lenolaj, az alkohol, a glikol-éterek stb. A vízbázisú vagy latex festékeknél a víz szolgál hordozóként.
Egészségügyi és biztonsági szempontok a pigmenteknél
Használjon személyi védőfelszerelést a pigmentek kezelésekor. A száraz pigmenteknek való kitettség fémszennyeződések és vegyi anyagok belélegzésének kockázatát hordozza magában. A legtöbb fémpigment rákkeltő, és egészségügyi kockázatot jelent, ha behatol a tüdőbe.
Ellenőrizze az anyagbiztonsági adatlapot (MSDS) a pigment azonosítására és a biztonságos kezelésre vonatkozó utasításokért. Száraz pigmentek keverésekor használjon páraelszívót, hogy elkerülje a pigmentpor belélegzését.
