رنگدانه ها

به روز رسانی شده در ۱۴۰۳/۶/۱ زمان مطالعه 7 دقیقه

راهنمای انتخاب رنگدانه

رنگدانه ها: رنگدانه هایی نامحلول هستند که از نظر فیزیکی یا شیمیایی در یک بستر ترکیب شده تحت تأثیر قرار نمی گیرند.

نمای کلی

رنگدانه‌ها، به‌ویژه آنهایی که در طبیعت یافت می‌شوند، صدها هزار سال است که به‌عنوان رنگ‌کننده استفاده می‌شوند. توسعه رنگدانه ها و رنگ های مصنوعی در قرن 19 منجر به تولید گسترده

رنگدانه های تولید شده برای استفاده در صنایع چاپ، پوشش و تکمیل.

کیفیت های رنگ

رنگدانه ها در چشم انسان رنگی به نظر می رسند، زیرا نور سفید - که شامل تمام رنگ های طیف مرئی است - به طور انتخابی توسط خود رنگدانه جذب می شود. نور منعکس شده از رنگدانه ظاهر رنگ را ایجاد می کند. به همین دلیل، رنگدانه ها (و به طور کلی همه رنگ ها) زمانی که در معرض انواع مختلف نور مانند نور خورشید، نور رشته ای و نور فلورسنت قرار می گیرند، کمی متفاوت به نظر می رسند.

راهنمای انتخاب رنگدانه — **رنگ‌های یکسان را می‌توان زمانی که تحت منابع نوری مختلف مشاهده کرد، کاملاً متفاوت درک کرد.**

به دلایل ذکر شده در بالا، مشخصات و استانداردسازی رنگدانه ها به منبع نور مورد استفاده برای آزمایش آن بستگی دارد. به عنوان مثال، سیستم مشخصات رنگ L*a*b* بر اساس منبع نور D65 (6500 K) است که تقریباً معادل نور خورشید است.

در حالی که رنگدانه های "خام" نور را منعکس می کنند که از نظر رنگ بسیار اشباع شده است، آنها معمولاً با چسب ها و سایر مواد افزودنی ترکیب می شوند که بر خواص فیزیکی رنگدانه تأثیر می گذارد. به این ترتیب، افزودن یک بایندر منجر به درک رنگ کمی کدر می‌شود، زیرا مقداری از نور خالص به‌جای مولکول‌های رنگدانه، به طور طبیعی از بایندر منعکس می‌شود.

تصویر زیر ویژگی های بازتاب و جذب یک رنگدانه فرضی را نشان می دهد. با انعکاس اکثر طول موج های بین 500 تا 600 نانومتر، رنگدانه به رنگ سبز در نظر گرفته می شود.

رنگدانه ها در مقابل رنگ ها

رنگدانه ها و رنگ ها به طور مشابه به عنوان رنگ استفاده می شوند اما تفاوت ها و کاربردهای اساسی دارند. تفاوت اصلی حلالیت است: رنگدانه ها در داخل وسیله نقلیه محلول نیستند و در نتیجه تعلیق ایجاد می شود. از طرف دیگر، رنگ ها یا مایع هستند یا کاملاً در وسیله نقلیه خود محلول هستند و در نتیجه محلول ایجاد می کنند. یک رنگ منفرد ممکن است بسته به وسیله نقلیه یا بستری که با آن استفاده می شود، رنگ یا رنگدانه در نظر گرفته شود.

رنگدانه‌های رنگدانه معمولاً ماندگاری بیشتری دارند و به دلیل اینکه مولکول‌های رنگدانه مستقیماً به بستر پیوند می‌خورند، در برابر محو شدن مقاومت می‌کنند. در کاربردهای چاپ صنعتی، معمولاً از جوهرهای پیگمنت برای رنگ‌آمیزی سطوح صاف مانند شفاف‌ها و برچسب‌ها استفاده می‌شود که جوهر رنگ را از بین می‌برد. رنگ ها در مقایسه با رنگدانه ها دارای مزیت قیمت پایین تر و شادابی رنگ بهبود یافته هستند.

تصویر زیر تفاوت بازتاب نور از دو سطح چاپی متفاوت را نشان می دهد. توجه داشته باشید که جوهر پیگمنت به دلیل تعلیق رنگدانه خشک در جوهر باعث ایجاد سطحی ناهموار می شود. این سطح باعث انعکاس پراکنده می شود و در نتیجه احساس رنگی کمتر زنده می شود.

برنامه های کاربردی

مانند همه رنگ‌ها، رنگدانه‌ها در هر کاربردی که نیاز به رنگ‌آمیزی محصول یا بستر دارد، مفید هستند. کاربردهای مدرن رنگدانه های صنعتی عبارتند از:

جوهرهای چاپ
رنگ و پوشش
مستربچ برای تولید پلاستیک
سوزن های نشانگر ابزار (رنگدانه های فلورسنت)
بسته بندی از پیش چاپ شده
کالاهای تمام شده
لنزهای عینک (رنگدانه های فتوکرومیک و ترموکرومیک)

بزرگترین صنایع جهانی رنگدانه از نظر ارزش عبارتند از:

جوهر - انتشار، بسته بندی و چاپ
رنگ و پوشش - خودرو و معماری
پلاستیک و لاستیک
بتن

انواع

غیرآلی

رنگدانه های معدنی حاوی کربن نیستند و معمولاً به اکسیدهای فلزی و رنگدانه های مصنوعی اشاره دارند. آنها ممکن است به طور طبیعی وجود داشته باشند و می توانند به سادگی با تمیز کردن، پودر کردن و مخلوط کردن پردازش شوند. رنگدانه های معدنی محبوب عبارتند از اکسید سرب (قرمز)، اکسید کروم (سبز)، زرد کادمیوم و تیتانات نیکل (زرد).

طبقات رنگدانه های معدنی بخش دایره ای رنگدانه های رنگی معدنی پیچیده (CICP) را برجسته می کند.

ارگانیک

رنگدانه های آلی حاوی کربن هستند و معمولا به طور طبیعی وجود ندارند. آنها به عنوان رنگ انبوه در کاربردهای متنوعی مانند پوشش سطح، نمایشگرهای الکترونیکی نوری و ساخت پلاستیک استفاده می شوند.

رنگدانه های ارگانیک چندین ویژگی و مزیت کلیدی دارند که برخی از آنها در زیر ذکر شده است.

مقاومت و پایداری عالی در برابر حلال ها، نور، گرما و سایش محیطی
اثربخشی هزینه
رنگ آمیزی سازگار با سایه های روشن و خالص
غیر سمی

رنگدانه‌های آلی را می‌توان بر اساس مواد شیمیایی به دسته‌هایی تقسیم کرد. آنها به طور کلی به شش نوع طبقه بندی می شوند:

رنگدانه های آزو
رنگدانه های دیازو
رنگدانه های رنگی اسید/باز
رنگدانه های فتالوسیانین
رنگدانه های کویناکریدون
رنگدانه های چند حلقه ای متفرقه

اصطلاحات

گاهی اوقات به جای نام شیمیایی، رنگدانه ها را با یک نام رایج کمی قدیمی می گویند. این نام‌ها معمولاً به محلی که ماده معدنی رنگدانه استخراج یا تولید شده است اشاره دارد. به عنوان مثال، رنگدانه های سینا و اومبر (از Siena و Umbria، هر دو در ایتالیا) رنگدانه های رایج و همچنین فرمول های رنگی هستند. رنگدانه های دیگری که با نام های رایج به آنها اشاره می شود عبارتند از آبی مصری (سیلیکات مس کلسیم)، آبی سرولین (کبالت[II] stannate)، و آلازرین زرشکی (همچنین به عنوان قرمز ترکیه یا 1،2-دی هیدروکسی تراکینون شناخته می شود).