رنگدانه های میکایی

در نهایت رنگدانه های صدفی از میکا همان پتاسیم آلومینیم آلومینو سیلیکات است که با عنوان کانی مسکویتی شناخته می شوند. این کانی معمولا ً همرا با یکسری ناخالصی های آهنی وجود دارند. رسوبات میکایی به وفور یافت می شود در نتیجه ماده خام اولیه برای این رنگدانه ها تقریبا ً ارزان تمام می شود. کانی های آسیاب شده، تمیز و دسته بندی می شوند. مبکا متشکل از یک لایه نازکی با شبکه بلوری است، که تبدیل آنها به پرک های نازک با ضخامت 200 تا 500 نانومتر و قطر متوسط 5 تا 200 میکرومتر آسان است. اگرچه ضریب شکست این ذرات قریبا ً کم است، حدود 1/6، پرک ها صدفی هستند.

رنگدانه های میکایی سال ها قبل در سال 1942 معرفی شدند، اما صورت رنگدانه های تجاری تا اواخر دهه 1960 تولید نمی شدند. اولین رنگدانه میکایی بصورت صدفی نیمه شفاف بودند. بخاطر پشت پوشی پایین آنها، بن پوشه های صدفی می بایست با آستری های سطح ساز رنگی مخصوصا ٌ با آستری های سطح ساز سفید ترکیب شوند. اولین فرمولاسیون های تهیه شده دارای مسائلی مثل مشکل هم تراز شوندگی و مشکل سازگاری با روپوشه ها داشتند. ذرات میکایی حتی زمانی که موفق بهتولید ذراتی با توزیع اندازه ذره باریک و با قابلیت دوباره تولید شدند، تجاری نشدند بلکه زمانی که رنگدانه های میکایی در ترکیب با رنگدانه های آلومینیمی و رنگی استفاده شدند، مصرف آنها تجاری شد. به هر حال مهمترین مرحله در توسعه رنگدانه های با جلوه ویژه، توسعه و معرفی رنگدانه های میکایی که با لایه نازکی از اکسیدهای اصلاح سطحی شده اندبوده است. در کنار رنگدانه های صدفی، یک چنین رنگدانه هایی باعث ایجاد اثرات رنگی (چرخه رنگی، تلؤلؤ رنگی) می شوند. اولین رنگ های تولید شده خیلی پر زرق و برق بودند. در اواسط دهه 1980 رنگ های خاموش هم تولید شدند که نظر خریداران را بیشتر به خود جلب کرد. در همان زمان، بیشتراز 50 درصد بن پوشه ها با جلوه ههای ویژه حاوی رنگدانه های صدفی، اکثرا ً بر پایه میکا بودند. انجام اصلاحات سطحی بر روی میکا در یک پراکنه آبی انجام می شود. مهمترین لایه هایی که بر روی سطح میکا می نشانند متشکل از اکسیدهایی است که ضرایب شکست بسیار بیشتری از میکا دارند. معمولا ً از اکسید آهن و دی اکسید تیتانیوم برای این کار استفاده می شود. طی فرایندی پراکنه های پرک های میکایی به یک محلول آبی رقیق کلریدهای فلزی تبدیل شده وتحت شرایط کنترل شده ای (دما، زمان، غلظت)، محلول های هیدروکسید الکلی به آن اضافه می شود تا لایه های نازک هیدروکسیدهای فلزی بر روی سطح میکا رسوب کنند. ذرات فیلترشده، شسته شده و در دمای 800 تا 900 درجه سانتی گراد تصفیه شده تا اکسیدهای متناظر با آنها ایجاد شود.

این مواد به خاطر داشتن ضریب شکست های مختلف و توانایی جذب چند طول موج مختلف از نور مرئی توسط اکسیدهای فلزی، علاوه بر ایجاد رنگ های با جلوه های ویژه (چرخه رنگی، تلؤلؤ رنگی)، اثرات تداخلی هم ایجاد می کنند. همانطور که اثرات تداخلی به ضخامت لایه ها و جذب نور بستگی دارد، جلوه های ویژه رنگی هم به ضخامت لایه ها بستگی دارد. برای مثال، تغلیظ این ذرات با دی اکسید تیتانیوم باعث ایجاد رنگ خاکستری نقره ای در ضخامت 40 تا 50 نانومتر، رنگ های زرد در ضخامت 60 تا 70 نانومتر، قرمزها در 80 تا 90 نانومتر، آبی ها در 110 تا 120 نانومتر و سبزها در 140 تا 150 نانومتر می شوند.

تغلیظ سطح میکا با اکسید آهن هم باعث ایجاد اثرات ویژه رنگی می شود که در اینجا هم با تغییر ضخامت رنگ ها تغییر می کند. خاصیت جذب نور اکسید آهن باعث می شود که همه رنگ های آن برق متالیکی داشته باشند. در ضخامت 40 تا 50 نانومتر رنگ های برنزی، 60 تا 70 نانومتر رنگ های مسی و 80 تا 90 نانومتر رنگ های قرمز متالیک و طلایی ایجاد می کنند.

ترکیب لایه های اکسیدهای فلزی مختلف (دی اکسید تیتانیوم و اکسید آهن) باعث ایجاد اثرات متفاوتی میشود، که معمولا ً بصورت سایه های مختلف طلایی هستند. اگر ذرات میکا با تیتانیوم اکسی کلرید و آمونیاک اصلاح شوند، لایه حاصل بر روی سطح میکا بعد از تصفیه در دمای 800 تا 900 درجه سانتی گراد، متشکل از ترکیبات تیتانیومی با درصد اکسیداسیون کمتر و احتمالا ً ترکیباتی که حاوی نیتروژن هستند (مثل TiO , TiO_xN_y ,TiN) به علاوه دی اکسید تیتانیوم،خواهد بود. این گونه از رنگدانه ها باعث ایجاد جلوه های ویژه نقره ای- آبی می شوند.

از آنجایی که رنگدانه های میکایی تمایل به رسوب کردن دارند، باید از افزودنی های ترکننده و رئولوژیکی مناسبی برای پایدار نگه داشتن سیستم استفاده کرد. توان پشت پوشی پایین رنگدانه های میکایی با استفاده آنها با رنگدانه های آلومینیمی و رنگدانه های رنگی قابل جبران است. با افزایش اندازه ذرات رنگدانه های میکایی، میزان صدفی بودن آنها نیز افزایش می یابد. رنگدانه های میکایی بزرگ اثرات جرقه مانندی ایجاد می کنند که در این حالت تقریبا ً مشابه رنگدانه های آلومینیمی رفتار می کنند.