به طور کلی ترکیبات رنگ زا به دو گروه رنگ‌ها و انواع پیگمنت ها تقسیم بندی می‌شوند. پیگمنت یا رنگدانه نوعی افزودنی است که به رنگ‌ها و محصولات صنعتی اضافه می‌شود.
این پودرهای رنگی زیبا برای نخستین بار در سال 1856 توسط شیمیدان معروفی به نام ویلیام پرکین کشف شده است.
سه مشخصه اصلی این رنگدانه‌ها که شامل اندازه، شکل و وزن ذرات می باشد، باعث تفاوت در خصوصیات و ویژگی‌های این رنگدانه ها شده است.
بروز خصوصیاتی مانند پوشش دهی، جلا دادن و پایداری وابسته به این سه عامل می‌باشد.
پیگمنت‌ها دارای اشکال متعددی هستند. کروی، سوزنی، مکعبی و ورقه‌ای از جمله این اشکال می باشند.
وزن رنگدانه که در قیمت پیگمنت موثر می باشد، در میزان رنگ‌دهی آن نقش ویژه‌ای دارد.
البته توجه داشته باشید که مساحت سطح این ذرات نیز از اهمیت بسیاری در بروز خواص این پودرها دارند.
افزودن انواع این پودرها به رنگ ها و محصولات صنعتی باعث ایجاد خواص ویژه‌ای مانند مقاومت، پایداری و درخشندگی می‌شوند.
این رنگدانه‌ها در حلال‌های مثل روغن و آب نامحلول هستند. تنوع در پیگمنت‌ها به دلیل ویژگی‌های شیمیایی مفیدی است که دانه‌های کریستالی جامد از خود بروز می دهند.
این رنگدانه‌ها که دارای رنگ‌های متنوعی هستند، از مقاومت شیمیایی بالایی در برابر حرارت و رطوبت برخوردار هستند.
از این رو قیمت پیگمنت نسبت به رنگ‌ها گران تر می‌باشد.
به طور کلی می‌توان این رنگدانه‌ها را به عنوان پودرهای جامد تزئینی که دارای انواع متعددی هستند، معرفی نمود.
ساختار کریستالی و تنوع رنگدانه‌ها باعث شده که به صورت کارآمد و سودمند در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گیرند.
همچنین به دلیل قدرت پوشش دهی بالای این رنگدانه‌ها از آن ها در ساخت انواع رنگ‌های سلولزی، روغنی و پلاستیکی استفاده می‌شود.
چرا که استفاده از رنگدانه‌ها به منظور رنگ کردن تجهیزات و ابزارآلات مختلف، باعث محافظ از این محصولات در برابر عوامل محیطی خواهد شد.
بنابراین لازم است تا به هنگام خرید پیگمنت، به خواص منحصر به فرد و کاربرد این پودرهای رنگی توجه نمود.
به دلیل خصوصیات شیمیایی متفاوت در رنگدانه‌ها، به دو گروه پیگمنت‌های آلی و معدنی تقسیم بندی می‌شوند.
اما بطور کلی هر کدام از دو گروه هم به صورت طبیعی هم به صورت مصنوعی تهیه می‌شوند.
از استخراج پودرهای رنگی مانند پودر طلایی که حاصل واکنش‌ها شیمیایی ترکیبات پوسته‌ی زمین می باشند، پیگمنت‌های طبیعی تشکیل می‌شوند.
این رنگدانه های طبیعی بعد از استخراج، باید توسط دستگاه‌های مجهز و روش‌های مدرن خالص سازی شوند.
عملیات خالص سازی این گونه پودرها با هدف رنگ‌دهی بیشتر و بهبود خواص آن‌ها انجام می‌شود.
بعد از فرآیند خالص سازی ، آن‌ها را بطور کامل شسته و با استفاده تجهیزات مناسب در خطوط تولید کارخانجات بزرگ خشک می‌شوند.
اما رنگدانه‌های سنتزی، از واکنش شیمیایی ترکیبات اولیه، تحت شرایط آزمایشگاهی و توسط شیمیدان‌ها تولید می‌شوند.
در این واکنش ها اندازه، سطح و شکل ذرات سنتزی قابل کنترل می‌باشد، بنابراین به راحتی می‌توان خواص رنگدانه‌های سنتزی را تغییر داد.
از آنجا که در فرایند سنتز، ناخالصی وجود ندارد، خواص پیگمنت‌های مصنوعی بهتر است.
به طور مثال میزان خلوص و رنگ دهی کریستال های سنتزی بسیار بیشتر می‌باشد.
در تهیه هر دو نمونه از رنگدانه‌ها، رعایت دستورالعمل‌ها، از سوی تولید کنندگان نیز لازم و ضروری است، تا محصول نهایی تولید شده مرغوب باشد.
چرا که تنها راه جلب رضایت مشتریان و مصرف کنندگان، فروش پیگمنت با کیفیت است.
نخستین مسئله مهم، واکنش پذیری صحیح فرآورده‌های سنتزی می باشد.
بدین صورت که مواد اولیه باید با یکدیگر سازگار بوده و در اثر واکنش با یکدیگر تخریب نشوند.
به طور مثال فلز روی در اثر اکسید شدن، باعث تشکیل یک ترکیب آمفوتر به نام اکسید روی می‌شود.
طبق جدول تناوبی، فلز روی یک عنصر دو ظرفیتی می باشد، بنابراین به شدت تمایل دارد با رزین‌های اسیدی پیوند ایجاد نمایند.
اما ایجاد پیوندها باعث افزایش چگالی رنگدانه‌ها خواهد شد که این مسئله موجب لخته شدن رنگ‌ها و پس دهی رنگ خواهد شد.
بنابراین در تهیه پیگمنت‌های سفید استفاده از این ترکیبات توصیه نمی‌شود.
پیگمنت آلی، بزرگ‌ترین دسته از رنگدانه‌ها می باشد که از رسوب هسته آلومینیوم هیدروکسید تهیه می‌شود.
رنگدانه‌های آلی، مقاومت بسیاری در مقابل حرارت، رطوبت و نور دارند.
همچنین از درخشندگی فوق العاده‌ای برخوردار هستند، به همین دلیل در ساخت رنگ‌های روشن و درخشنده استفاده می‌شوند.
فتالوسیانین‌ها جذاب ترین رنگدانه‌های آلی می‌باشند که با طیف رنگی آبی تا سبز از سنتز اسید فتالیک و اوره تهیه می شوند.
برجسته ترین خصوصیت این رنگدانه، مقاومت فوق العاده آن در برابر اکسید شدن است.
در بین رنگدانه‌های آلی، تنها تعداد کمی از آن‌ها در دماهای بالا پایدار می باشند، اکثر این ترکیبات در دماهای بالا ذوب یا تجزیه خواهند شد.
بنابراین این نقص باعث ایجاد محدودیت‌های اندکی برای پیگمنت‌های آلی خواهند.
اما این رنگدانه‌های دارای ویژگی کاربردی فراوانی هستند که باعث شده در صنایع مانند شیشه، فام ها و تجهیزات ساختمانی استفاده شوند.
پوشش دهی قوی، بهبود استحکام و خواص در برابر خوردگی از با ارزش ترین خصوصیات این رنگدانه‌ها می‌باشد.
پیگمنت معدنی، گروهی دیگر از رنگدانه‌های پودری است.
بر اساس ویژگی‌های که این دسته از پودرهای رنگی دارند، اکثرا برای تهیه رنگ‌های سیاه و سفید استفاده می‌شوند.
دی اکسید تیتانیوم به عنوان یک ترکیب معدنی، خالص ترین رنگدانه سفید است که در صنایع کاغذ سازی به وفور استفاده می شود.
همچنین کربن که به عنوان معروف ترین ترکیب معدنی شناخته شده است، برای تهیه رنگ مشکی براق و کدر مصرف می‌شود.
نفوذ پذیری رنگدانه‌های معدنی در حلال‌های آلی بسیار کم می‌باشد، به همین دلیل حل کردن آن‌ها، فرایند پیچیده‌ای دارد.
اما یکی از خصوصیات برتر این رنگدانه‌ها، پایداری و ثبات بسیاری در برابر نور uv است، چرا که ترکیبات مورد استفاده در آن‌ها، پیوندهای ظرفیتی محکمی دارند.
همچنین طیف وسیعی از رنگدانه‌های معدنی، خواص ضد خوردگی دارند که باعث شده از آن‌ها در ساخت ضد رنگ‌ها استفاده شوند.
رنگدانه‌های معدنی، شامل چندین دسته از رنگدانه‌های متنوع و مختلف هستند که پیگمنت‌های سفید، سبز، آبی، اولترامارین، شنگرف و قرمز سرنج پر مصرف ترین آن ها هستند.
به طور کلی، انواع متعدد پیگمنت‌ها با هدف رنگ‌دهی و بهبود پایداری، مقاومت و عملکرد محصولات صنعتی مختلف به ترکیبات سازنده‌ی آن‌ها افزوده می‌شوند.
اما با توجه به تفاوت در نوع مواد اولیه، روش تهیه و منشا تولید آن‌ها، خواص متنوعی خواهند داشت.
سایز و شکل ذرات، مقاومت گرمایی، قدرت رنگ‌دهی، پایداری نوری و قدرت پوشش دهی از جمله این خواص می باشند.
اختلاف در ویژگی های اساسی این رنگدانه های، باعث تفاوت قیمت فروش پیگمنت و کاربردهای آن شده است.
منبع: انواع پیگمنت
