Pigmenty dodają koloru materiałowi i sięgają 40 000 lat temu. Obecnie prawie każda branża wykorzystuje pigmenty w swoich procesach produkcyjnych.
Pigmenty różnią się nieprzezroczystością, stabilnością termiczną, kolorem, odpornością chemiczną i nie tylko. Mogą być naturalne, syntetyczne lub stanowić kombinację tych dwóch. Bardzo ważne jest poznanie składu pigmentu przed użyciem go w jakimkolwiek projekcie.
Co to jest pigment?
Pigment to zespół związków o intensywnej barwie. Są całkowicie lub prawie nierozpuszczalne w wodzie i odbijają światło. Pigment zmienia kolor odbitego lub przechodzącego światła w wyniku selektywnej absorpcji długości fali.
Pigmenty nadają produktom kolor. Znajdziesz je w farbach, kosmetykach, tekstyliach, dziełach sztuki i nie tylko.
Historia pigmentów w produkcji kolorów
Naturalne pigmenty, takie jak węgiel drzewny, spalone tłuszcze zwierzęce, kreda i ochra, stworzyły pierwsze palety kolorów. Składały się z pięciu kolorów: żółtego, brązowego, czarnego, białego i czerwonego. Wczesny człowiek używał pigmentów do dekoracji ciała i ścian jaskiń.
Egipcjanie i Chińczycy odkryli więcej pigmentów z minerałów takich jak azuryt, miedź i malachit.
W 3000 rpne Egipcjanie stworzyli pierwszy syntetyczny pigment, egipski błękit. Zielonkawo-niebieski pigment składa się z piasku, rudy miedzi i wapna. Artyści paleolitu również przyczyniają się do odkrycia pigmentów.
Rodzaje pigmentów
Chociaż wszystkie pigmenty dodają koloru materiałowi, pochodzą one z wielu źródeł. Oto główne rodzaje pigmentów.
1. Pigmenty syntetyczne
Producenci wytwarzają syntetyczne pigmenty z produktów petrochemicznych w drodze prostych reakcji chemicznych, takich jak utlenianie. Mogą używać żelaza, ołowiu i innych metali do formułowania syntetycznych pigmentów. Te typy nie zawierają ogniw ani łańcuchów węglowych.
Rozmiar cząstek pigmentów syntetycznych jest większy niż związków organicznych, dzięki czemu odbijają więcej światła. W rezultacie pigmenty nieorganiczne są bardziej nieprzezroczyste i nierozpuszczalne niż ich organiczne odpowiedniki. Do pigmentów syntetycznych zalicza się dwutlenek tytanu, chrom i kadm.
2. Naturalne pigmenty
Pigmenty naturalne lub organiczne zawierają łańcuchy węglowe. Producenci pozyskują je z roślin, zwierząt i minerałów. Produkcja pigmentów organicznych obejmuje mycie, suszenie, kruszenie i mieszanie.
Chociaż mają mniejszą intensywność koloru, pigmenty naturalne są mniej toksyczne niż pigmenty nieorganiczne. Niektórzy producenci łączą je z substancjami chemicznymi, aby uzyskać syntetyczne pigmenty organiczne. Należą do nich pigmenty azowe, pigmenty diazowe, pigmenty kwasowo-barwnikowe, alizaryna, ftalocyjanina i chinakrydon.
3. Pigmenty metaliczne
Pigmenty metaliczne występują naturalnie i mają tendencję do wysychania. Składają się z metali i rud mineralnych, takich jak aluminium, cynk i miedź. Producenci przetwarzają je poprzez sproszkowanie i mieszanie.
Pigmenty metaliczne są powszechne w powłokach samochodowych i niektórych produktach kosmetycznych.
4. Pigmenty przemysłowe
Pigmenty przemysłowe to pigmenty organiczne lub nieorganiczne w postaci proszku. Miesza się je z żywicami lub farbami, aby zapewnić kolor, trwałość i odporność na korozję. Pigmenty przemysłowe są również dostępne w innych postaciach, w tym w postaci cieczy, granulek, wosków, peletek i chipsów.
Pigmenty przemysłowe to barwniki do napojów, żywności, papieru, tworzyw sztucznych i środków farmaceutycznych.
Rola pigmentów w wytwarzaniu koloru
Pigmenty w postaci suchego proszku łączą się ze spoiwem, aby nadać materiałowi charakterystyczny kolor. Są barwnikami w obrazach, kosmetykach, tuszach i różnych gałęziach przemysłu.
Sztuki piękne
Farby stosowane w dziełach sztuki składają się z pigmentu i spoiw. Pigmenty różnią się trwałością koloru, czasem schnięcia i intensywnością koloru. Spoiwa łączą pigmenty i tworzą film na nałożonej powierzchni.
Do malarstwa abstrakcyjnego artyści używają pigmentów w kolorach monochromatycznych. Tworzy harmonię i równowagę. Artyści mieszają również pigmenty, aby uzyskać różne odcienie. Na przykład zmieszanie pigmentów żółtych i niebieskich daje kolor zielony.
Zastosowania przemysłowe
W przemyśle tekstylnym pigmenty barwią włókna syntetyczne i naturalne. Są one przędzone w przędzę w postaci granulatu, co nazywa się barwieniem w roztworze. Barwienie roztworowe jest bardziej zrównoważone niż tradycyjne barwienie, które wykorzystuje energię, chemikalia i wodę.
Inne zastosowania przemysłowe obejmują barwienie mydła, tworzyw sztucznych, papieru, drewna, metalu i innych.
Produkty kosmetyczne
Przemysł kosmetyczny wykorzystuje pigmenty do produkcji produktów higieny osobistej, takich jak mydła i kremy do ciała. Pigmenty organiczne zawierające barwniki azowe, laki i substancje roślinne są powszechne w preparatach kosmetycznych. Chociaż niektóre pigmenty azowe i jeziora są szkodliwe dla skóry, składniki roślinne są bezpieczne i nietoksyczne.
Najważniejsze kwestie do rozważenia przy wyborze pigmentu
Pigmenty kolorowe różnią się nieprzezroczystością, stabilnością termiczną i chemiczną, siłą barwienia i nie tylko.
Nieprzezroczystość
Pigmenty o większej sile koloru są bardziej nieprzezroczyste. Pigmenty nieorganiczne mają wysoką nieprzezroczystość, w przeciwieństwie do pigmentów organicznych.
Materiały zawierające pigmenty organiczne przepuszczają światło. Pigmenty organiczne nadają się do szkieł, natomiast pigmenty nieorganiczne są skuteczne w przypadku farb i powłok.
Stabilność termiczna
Pigmenty organiczne i nieorganiczne są odporne na blaknięcie i uszkodzenia pod wpływem wysokich temperatur. Jednak pigmenty nieorganiczne mają lepszą stabilność termiczną w ekstremalnym świetle słonecznym i upale.
Odporność chemiczna
Pigmenty wymagają obojętności chemicznej, aby oprzeć się degradacji pod wpływem środków chemicznych. Obojętne pigmenty można znaleźć w farbach, powłokach, izolacji kabli i tuszu. Podczas gdy pigmenty organiczne mają wysoką odporność chemiczną, poziom odporności jest różny w przypadku pigmentów nieorganicznych.
Siła barwienia
Pigmenty organiczne mają wyższą siłę barwienia niż ich nieorganiczne odpowiedniki. Przy takich pigmentach potrzebne są niewielkie ilości materiałów barwiących. Ta jakość sprawia, że pigmenty organiczne są standardowym barwnikiem do tworzyw sztucznych i żywic.
Dyspersja
Ponieważ pigmenty występują w postaci stałej, wymagają zwilżenia, aby można je było nakładać na powierzchnie. Rozproszenie ich w płynnych mediach zapewnia stabilność i zapobiega ponownej aglomeracji. Istnieją środki dyspergujące dla określonych pigmentów. Nadają się do receptur tuszy i farb.
Toksyczność
Pigmenty nieorganiczne zawierające ołów, kadm, kobalt i mangan są toksyczne. Takie pigmenty są niebezpieczne do wdychania i powodują reakcje alergiczne na skórze. Niektóre pigmenty metaliczne są również rakotwórcze i niezatwierdzone do stosowania. Sprawdź, czy w żywności, kosmetykach i lekach znajdują się pigmenty posiadające certyfikat FDA.
Odporność na światło
Pigmenty nieorganiczne mają wysoką odporność na blaknięcie pod wpływem światła. Wysokowydajne pigmenty organiczne są również odporne na działanie światła, co różni się w zależności od rodzaju.
Kolor
Pigmenty dostępne są w szerokiej gamie odcieni. Chociaż pigmenty organiczne są jaśniejsze, są mniej trwałe niż pigmenty nieorganiczne. Pigmenty nieorganiczne znane są ze swojej doskonałej siły krycia i trwałości.
Rozpuszczalność
Ponieważ pigmenty są nierozpuszczalne, do ich zdyspergowania stosuje się płynne medium (nośnik). Przykłady nośników pigmentowych obejmują olej lniany, alkohol, etery glikolowe i inne. W przypadku farb wodnych lub lateksowych nośnikiem jest woda.
Zagadnienia dotyczące zdrowia i bezpieczeństwa dotyczące pigmentów
Podczas obchodzenia się z pigmentami należy używać środków ochrony osobistej. Narażenie na suche pigmenty stwarza ryzyko wdychania zanieczyszczeń metalowych i chemikaliów. Większość pigmentów metalicznych jest rakotwórcza i stwarza zagrożenie dla zdrowia, gdy przedostaną się do płuc.
Sprawdź kartę charakterystyki materiału (MSDS), aby uzyskać informacje na temat identyfikacji pigmentu i instrukcji bezpiecznego postępowania. Podczas mieszania suchych pigmentów należy używać wyciągu, aby uniknąć wdychania pyłu pigmentowego.
Jeśli podoba Ci się nasza strona, udostępnij ją swoim znajomym & Facebook
