آشنایی با پیگمنت و رنگدانه

پیگمنت  یا رنگدانه ذرات جامد پودری و بسیار ریزی است که در تهیه رنگ مورد استفاده قرارگرفته و اساساً در محمل نامحلول است و معمولاً در آن دیسپرس می‌شود. ایجاد رنگ و پوشش‌دهی در رنگ‌ها به‌وسیله پیگمنت تأمین می‌شود.

در این تعریف باید دقت نمود که یک رنگدانه نباید لزوماً دارای رنگ باشد، بلکه باید دانست که بعضی از ذراتی که به‌عنوان پیگمنت بکار می‌روند اغلب بیرنگ هستند و پوشش ایجاد نمی‌کنند.

قبلاً این پیگمنت‌های بدون پوشش را پیگمنت‌های پرکننده می‌نامیدند، زیرا تنها برای کاهش قیمت مورداستفاده قرار می‌گرفتند. در حال حاضر رنگدانه‌های پرکننده خاصی تولید می‌شوند که برخی ویژگی‌های مفید را به رنگ می‌دهند. بنابراین به نظر نمی‌رسد که اصطلاح پرکننده کلمه مناسبی باشد هر چند که این اصطلاح در صنعت به طور گسترده به کار می‌رود.

تعریف پیگمنت نشان می‌دهد که این ترکیبات باید اصولاً در محمل‌ یا رنگپایه نامحلول باشند، لیکن بعضی از مواد رنگی محلول در حلال‌ها به نام ماده رنگزا یا همان Dye و برخی مواد قیری وجود دارند که از این تعریف مستثنی هستند. این مواد محلول به منظور ایجاد رنگ در برخی از پوشش‌ها بکار می‌روند و نمی‌توان آن‌ها را در گروه پیگمنت‌ها یا همان رنگدانه‌ها قرار داد.

اگر از بعد فیزیکی بخواهیم رنگدانه و مکانیزم رنگ‌دهی آن را بررسی کنیم، رنگدانه ماده‌ای است که می‌تواند به طور انتخابی طول موج خاصی را جذب نماید و رنگ نور انتقال و انعکاس پیدا کرده را عوض نماید. بدین طریق رنگ ( فام ) آن محمل تغییر خواهد کرد. با توجه به خاصیت رنگ‌دهی رنگدانه‌ها، امروزه از آن‌ها به منظور تولید جوهر، مواد غذایی، لوازم‌آرایشی، رنگ، مواد پلاستیکی رنگی و پارچه استفاده می‌شود. نکته قابل توجه آن است که رنگدانه‌ها را می‌توان هم در رنگ‌ها و جوهرهای پایه آب و  هم‌ در رنگ و جوهر پایه حلالی استفاده نمود

دسته‌بندی انواع پیگمنت چیست؟

رنگدانه‌ها را می‌توان با توجه به روش تولیدشان به دو نوع طبیعی و مصنوعی طبقه‌بندی کرد که هر کدام از این گروه‌ها دارای انواع آلی و معدنی هستند.

رنگدانه‌های طبیعی توسط بشر اولیه و برای موارد تزئینی مورداستفاده قرار می‌گرفتند. نقاشی‌های رنگی که بر دیواره بعضی از غارها یافت شده‌اند احتمالاً بیانگر کوشش‌های اولیه بشر در بروز خلاقیت خود است. مصریان قدیم تعداد گوناگونی از پیگمنت‌های طبیعی را بکار می‌بردند. آن‌ها همچنین اولین پیگمنت مصنوعی را نیز تولید نمودند که بعدها آبی مصری نامیده شد. آن‌ها انواع گوناگونی از رنگپایه‌ها و پیگمنت‌ها را مورداستفاده قرار دادند تا بتوانند تزئینات خود را بهبود ببخشند.

همان‌طور که پیش‌تر ذکر شد، پیگمنت‌ها را می‌توان به دو دسته آلی ( پیگمنت‌های حاوی عنصر کربن) و معدنی تقسیم نمود. اکثر پیگمنت‌های معدنی نسبت به پیگمنت‌های آلی روشن‌تر هستند و دوام بیشتری دارند. پیگمنت‌های آلی در قدیم از منبع طبیعی استخراج می‌شدند و قرن‌ها مورد استفاده قرار می‌گرفتند اما امروزه اکثر پیگمنت‌های آلی مورداستفاده، سنتزی هستند.

رنگدانه های معدنی

پیگمنت‌های معدنی شامل رنگدانه‌های سفید می‌شود که برای ایجاد پشت پوشی و ایجاد رنگ سفید استفاده می‌شوند. مهم‌ترین عضو از خانواده پیگمنت‌های معدنی سفید تیتانیوم دی‌اکسید (TiO2) است. پیگمنت تیتاینویم دی اکسید یکی از اجزای اصلی تولید انواع قطعات پلیمری سفید و همچنین رنگ سفید نظیر: رنگ روغنی، آکریلیک، اپوکسی و رنگ پلی اورتان سفید است.

همچنین در این خانواده پیگمنت‌های پرکننده سفید دیگری نیز حضور دارند که برای کاهش قیمت رنگ سفید و بهبود خواص آن، به رنگ اضافه می‌شوند. این پرکننده‌ها شامل مواردی نظیر: کلسیم کربنات و کلسیم سولفات می‌شود.

دسته‌ی دیگری ازرنگدانه‌های معدنی، اکسید آهن‌ها هستند که فام‌های مختلفی نظیر زرد، قرمز، قهوه‌ای و مشکی ایجاد می‌کنند دسته‌ی دیگری از پیگمنت‌های معدنی، پیگمنت‌های کرومی هستند.  این رنگدانه‌ها می‌توانند فام‌هایی نظیر زرد، نارنجی و سبز کرومی ایجاد کنند. از پرکاربردترین این پیگمنت‌ها در صنعت ایران می‌توان به پیگمنت زرد پرتقالی و لیمویی اشاره نمود. یکی دیگر از پیگمنت‌های معدنی پرکاربرد آبی اولتارامارین  (ultramarine) است که در صنعت پرمصرف است.

رنگدانه‌های آلی

رنگدانه‌های آلی معمولاً از هیدروکربن‌های آروماتیک سنتز می‌شوند. این ترکیبات شامل ساختارهایی با اتم‌های کربن و هیدروژن است که در حلقه آروماتیک قرار دارند. پیگمنت‌های آلی شامل پیگمنت‌های آزو (azo) و فتالوسیانین‌ها می‌شوند که از مشخصه‌های آزویی‌ها می‌توان به حضور نیتروژن در ساختار آن‌ها اشاره نمود. اکثر پیگمنت‌های قرمز، نارنجی، و زرد آزویی هستند. برخی پیگمنت‌های آلی هم بیشتر برای سبز و آبی‌شان معروف هستند که این پیگمنت‌ها از گروه فتالوسیانین‌ها هستند.

دسته آخر از پیگمنت‌های آلی فلورسنتی‌ها هستند که در واقع مواد رنگزایی (Dye) بودند که از طریق واکنش‌های شیمیایی تبدیل ذرات نامحلولی تحت عنوان پیگمنت‌های فلورسنتی شده‌اند.

اگر قصد خرید پیگمنت یا رنگدانه را دارید، جهت آشنایی با انواع پیگمنت‌های موجود در شرکت ر ادمان شیمی، به بخش محصولات مراجعه کنید و یا جها کسب اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید.

منابع: 

1. استوار، شمس‌الدین (1389)، پیگمنت ویژگی‌ها، انتخاب و کاربرد، نشر انجمن خوردگی
2. https://www.britannica.com/technology/pigment
3. https://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%B1%D9%86%DA%AF%D8%AF%D8%A7%D9%86%D9%87