پیگمنت های آلومینیومی

تهیه پودی بسیار ریز آلومینیوم تقریبا ً در اوایل قرن حاضر امکان پذیر گردید و از همین زمان استفاده از این ماده به عنوان رنگدانه به تدریج شروع و روبه گسترش نهاد. دلیل توسعه مصرف این رنگدانه ورود خمیر آن به بازار بود، که به این ترتیب از خطرات ذرات آزار دهنده گردوغبار آن جلوگیری می گردید. امروزه هردو نوع این رنگدانه مورد استفاده قرار میگیرد. اما مصرف پودر آن در صنعت رنگ در مقایسه با خمیر بسیار ناچیز است.

پیگمنت آلومینیوم یک ماده جالب است که ذرات آن به شکل پولکهای کوچکی با یک شبکۀ فلزی نسبتا ً شدید می باشند که در محیطهای آلی خاصیت ورقه ای شدن از خود نشان می دهد. وقتی که این رنگدانه در رنگ به کار می رود ذرات آن به نحوی جهت یابی می کنند که صفحاتشان به موازات سطح فیلم رنگ قرار می گیرد و به دلیل تشکیل لایه ای از اکسید آلومینیوم در سطح فیلم، مقاومت و پایداری خوبی به رنگ می بخشد.

طرز تهیه پیگمنت آلومینیوم

روش قدیم شامل تبدیل پودر فلز به پولکهای فلزی توسط آسیاب های چند چکشی در حضور یک ماده روان کننده مناسب بوده است. رایج ترین ماده روان کننده مصرفی اسید در روش های جدید از آسیاب های گلوله ای استفاده می شود که در آن تبدیل ذرات فلز به پولک از طریق پرتاب گلوله های فولادی انجام می گیرد. برای این کار آسیاب را با پودر آلومینیوم، اسید استئاریک و وایت اسپریت پر می کنند کیفیت محصول و راندمان عمل توسط میزان خوراک آسیاب، تعداد و اندازه گلوله های فولادی و سرعت چرخش آسیاب تعیین می شود. خمیر رنگدانه خارج شده از آسیاب را تحت فشار صاف می کنند، ماده بدست آمده همان خمیر آلومینیوم می باشد که در بازار به فروش می رسد و حاوی 66 الی 68 درصد فلز آلومینیوم است. اگر تهیه پودر آلومینیوم مورد نظر باشد، وایت اسپریت موجود در خمیر را تحت خلاء از آن خارج می کنند. خلاء ایجاد شده در حدی می باشد که بتواند پایین ترین درجه حرارت مناسب برای خارج کردن وایت اسپریت را فراهم کند تا کمترین صدمه به خصوصیات رنگدانه وارد شود.

انواع پیگمنت آلومینیوم

پیگمنت آلومینیوم به دو صورت پودر و خمیر در دو نوع ورقه ای یا غیر ورقه ای به بازار عرضه می شوند.

خمیر آلومینیوم

انواع ورقه ای و غیر ورقه ای این نوع رنگدانه آلومینیوم بر حسب اندازه ذرات به صورت زیر درجه بندی می شوند:

نوع استاندارد:

این نوع از خمیر آلومینیوم که محتوی تقربا ً 67 درصد از پیگمنت آلومینیوم می باشد مصرف عمومی داشته و به میزان وسیعی مورد استفاده قرار می گیرد.

نوع صیقل داده شده یا درخشان:

این نوع خمیر آلومینیوم فقط به صورت ورقه ای یافت می شود. طرز تهیه این پیگمنت طوری طراحی شده است که نهایی درخشانتری نسبت به نوع استاندارد ایجاد کند. در این خمیر معمولا ً 75 درصد پیگمنت آلومینیوم وجود دارد.

نوع استاندارد نفتایی:

در این خمیر 67 درصد پیگمنت آلومینیوم وجود دارد و به این خاطر به این نام معروف است که در هنگام تهیه آن به جای وایت اسپریت از نفتا استفاده شده است. کاربرد این نوع خمیر در مواردی است که فاز مایع رنگ با وایت اسپریت سازگاری نداشته باشد.

انواع ریز و مرکبی:

ایتها محتوی ریزترین ذرات پیگمنت آلومینیوم می باشد.

پودر آلومینیوم

این نوع پیگمنت آلومینیوم به دو صورت ورقه ای و غیر ورقه ای به بازار عرضه می شود و درجه بندی آن نیز بر اساس اندازه ذرات صورت می گیرد.

خواص و کاربردهای پیگمنت آلومینیم

خمیر آلومینیم ورقه ای:

جالب ترین خاصیت این نوع پیگمنت آلومینیوم قابلیت ورقه ای شدن ذرات آن محیط های آلی می باشد. پولکهای این پیگمنت در مجاورت سطح فیلم رنگ قرار گرفته و با یکدیگر تداخل می کنند و در نتیجه یک فیلم فلزی تقریبا ً پیوسته درخشانی ایجاد می شود. خواص ورقه ای شدن این پیگمنت به وجود لایه نازکی از اسید استئاریک بر روی سطح ذرات آن بستگی دارد و در صورتی که در رنگ از خشک کن های سربی استفاده شود موجب از بین رفتن این لایه می گردد.

با وجود این که در این نوع پیگمنت آلومینیم بر روی سطح ذرات لایه ای از اسید استئاریک وجود دارد این پیگمنت بسیار فعال است و با اسیدهای آلی موجود در فاز مایع رنگ ترکیب خواهد شد. این مسئله موجب کاهش قدرت ورقه ای شدن و درخشندگی رنگدانه می گردد، اما مسئله مهمتر آزاد شدن گاز هیدروژن در نتیجۀ این واکنش و افزایش تدریجی فشار هوا در قوطی های رنگ می باشد. بنابراین باید تا جایی که ممکن است ارزش اسیدی فاز مایع رنگی که حاوی این رنگدانه است پایین باشد، ولی در هر حال نباید این مقدار بیش از 4 باشد.

همانطور که میدانید، آلومینیوم یک ماده آمفوتر است و در نتیجه توسط اسید ها و بازها مورد حمله قرار می گیرد. وجود اسید استئاریک موجب ب تأخیر انداختن زمان تماس فلز آلومینیوم با اسید قلیا، که همراه با یک واکنش شدید می باشد، می شود.

آلومینیوم غیر سمی می باشد و به همین خاطر خمیر ورقه ای آن به میزان وسیعی در رنگهای تزیینی و آستریهای اولیه فلزدار و رنگهای نهایی صنعتی به کنار می رود. این رنگدانه همراه با رزین های سیلیکونی برای ساخت رنگهایی که در درجات حرارت بالا مقاوم هستند مورد استفاده قرار می گیرد. این رنگدانه همچنین در رنگهای قیری آلومینیومی به کار می رود و موجب افزایش قدرت انعکاس نور و گرما از سطح رنگ می گردد.

خمیر آلومینیوم غیر ورقه ای:

در بعضی از رنگها وجود شبکه پیوسته فلزی مورد نیاز نیست اما وجود ذرات پولک مانند رنگدانه ضروری می باشد، که در این صورت از این نوع رنگدانه استفاده میکنند. از میان این رنگ ها می توان از آستریهای اولیه وسایل چوبی و رنگهای نهایی صنعتی مانند رنگهای چکشی و رنگارنگ نام برد.

پودر آلومینیوم ورقه ای:

خواص آن عموما ً شبیه خمیر آلومینیوم ورقه ای می باشد با این تفاوت که رنگهای نهایی ساخته شده از آن تقریبا ً براق تر ولی زبرتر است. به همین خاطر و همچنین به دلیل گرد و غبار آزار دهنده آن امروزه مصرف این نوع رنگدانه آلومینیوم بسیار محدود شده است.

پودر آلومینیوم غیر ورقه ای:

موارد کاربرد این نوع پیگمنت شبیه موارد کاربرد خمیر آلومینیوم غیر ورقه ای می باشد، اما در مواردی که نوع رنگدانه مصرفی مهم نباشد بهتر است از نوع خمیری آن استفاده شود تا به این ترتیب از خطرات ناشی از گرد و غبار پیگمنت جلوگیری گردد.

طرز شناسایی پیگمنت آلومینیم

پیگمنت آلومینیم خواص ظاهری مختص به خود دارد و هنگامی که در هوا به شدت حرارت داده شود شروع به سوختن کرده و به اکسید آلومینیوم تبدیل می شود. این پیگمنت در اسید وقلیا حل می شود. محلول اسیدی آن می توان برای شناسایی یونهای آلومینیوم مورد استفاده قرار داد.