پیگمنت دوده چیست؟

                     پیگمنت سیاه  7    Pigment Black 7

دوده مورد استفاده به عنوان پیگمنت از طریق احتراق ناقص و یا تخریب گرمایی هیدروکربن های مایع و گاز درشرایط کنترل شده تهیه می شود.

انواع گوناگون دوده تهیه شده با خواص متنوع به منبع تغذیه و فرایند ساخت آن بستگی دارد . مهم تریم وجوه تمایز آنها عبارتند از :

الف ) اندازه ذرات ؛

ب ) مساحت سطح ( به اندازه ذرات و تخلخل بستگی دارد.)؛

ج ) شیمی سطح ( ماده فرار و pH )

د ) ساختار (تشکیل زنجیر ها یا خوشه ها ).

اندازه ذرات دوده ممکن است حدود 0.01 تا 0.1 میکرون باشد و مساحت سطح آنها حدودا 2m^ 4^10 الی 2^m 6^10 متغیر است . گسترۀ محتوای کربن ثابت،حدودا 80 تا 99 درصد است که اختلاف آن مربوط به ترکیبات فرار پیگمنت است . درصد مواد فرار و قدرت اسیدی دوده معیاری از کمپلکسهای اکسیژن از قبیل گروههای کربوکسیلیک ، کوینونیک ، لاکتونیک و هیدروکسیلیک است که جذب سطحی شیمیایی شده اند. طبیعت این گونه ترکیبات بر روی سطح پیگمنت تعیین کننده شیمی سطح دوده است . هنگام تهیۀ دوده ، ذرات اولیه ذوب و توده ای شده و به وسیله پیوندهای شیمیایی به هم متصل می شوند. این دوده ها با میکروسکوپ الکترونی اندازه گیری می شوند اما برای سهولت به روش جذب  DBP- ارزیابی می شوند (آزمون جذب روغن با استفاده از دی بوتیل فتالات ).

ساختار دوده معمولا با توجه به اندازه توده ها شناخته می شود.

خواص شاخص آنها که به اندازه ذرات ، ساختار و شیمی سطح ارتباط دارند در شکل های زیر آورده شده است .

پنج دسته دوده که به طور سنتی استفاده شده است عبارت اند از :لامپی، کوره ای، کانالی ، گرمایی ، استیلنی . بعضی از خواص شاخص آنها در جدول آورده شده است . در کاربردهای خاص ممکن است با انتخاب نوع دوده ، قدرت هم رنگ کنندگی و ته رنگ مورد نیاز را تعیین کرد.

ساخت دودۀ لامپی به مصریان باستان و تمدن قدیم چینی ها نسبت داده می شود . این نوع دوده اغلب « سیاه گیاهی » نامیده می شود زیرا دراین گونه لامپ ها از روغن های گیاهی استفاده می شود . امروزه از روغن های آروماتیک مشتق شده از زغال سنگ و با نقطه جوش بالا به عنوان سوخت استفاده می شود. روغن در ظرف کم عمقی سوزانده می شود و دود آن از محفظه های مجهز به بافل می گذرد و دوده در آنجا گیر می کند . ویژگی های شاخص انواع گوناگون دوده به طور نسبی عبارت اند از : بزرگی اندازه ذرات ، دادن ته رنگ آبی که برای همرنگ کردن بسیار مناسب است ، ساختار(بزرگی اندازه توده ها ) و کم کردن تمایلات لبریز شدن (flooding) و شناوری (flotation).

فراورش کوره ای ، کاراترین و انعطاف پذیر ترین روش تهیۀ دوده است:

روغن های آروماتیک به عنوان منبع تغذیه ، به کورۀ داغ احتراق تزریق می شوند . دوده حاصل از تخریب گرمایی به وسیله افشانه آب سرد می شود و توسط خانه ها و صافی ها جدا می گردد . به دلیل قیمت پایین ، دوده های کوره ای امروزه مهم ترین گروه دوده هستند . برای بهبود خواص آنها ( فوران (jetness) ، پاشش ، گرانروی ) پیگمنت به عمل آوری بعد از فراورش (اکسایش ) نیاز دارد.

دوده کانالی یا برخوردی (impingement) از احتراق ناقص متان موجود در گاز طبیعی به دست می آید . شعله روی سطح سرد فلز قرار گرفته (در طول کانال آهنی ) و دوده روی سطح می نشیند . کیفیت دوده تهیه شده به عوامل گوناگونی از جمله احتراق گاز مورد استفاده به عنوان سوخت ، مقدار هوای وارد شده و مسافت برخورد ، بستگی دارد . دوده های کانالی مساحت سطح زیاد ، اجزای فرار زیاد ( کمپلکسهای اکسیژن ) ، PH اسیدی و ساختار زیادی دارد ، در نتیجه آنها بیشترین قدرت همرنگ کنندگی و فوران را نشان می دهند اما دوده های کانالی از دوده های کوره ای بسیار گران ترند بنابراین کاربرد آنها در مصارف با کیفیت عالی محدود می شود.

دوده های استیلنی که از تخریب گرمایی استیلن تهیه می شوند به طور عمده در مصارفی که به رسانایی بالا نیاز است به کار می رود .

دوده های گرمایی از تخریب گرمایی گازهای هیدروکربنی در غیاب هوا تهیه می شوند. پیگمنت هایی که به این روش تهیه می شوند اندازه ذرات بزرگ و ساختار کوچکی داشته و عملا ماده فرار ندارند .

دوده چوب یا گیاه که زغال سنگ حاصل از هر نوع مادۀ چربی است (ساقه درخت تاک ، پوسته خشکبار و شاخ و برگ گیاهان ) ، مشابه دودۀ لامپی اما ضعیف تر است .دوده های استخوان، عاج و قطره ای عموما به عنوان دوده های جانوری شناخته می شوند وازآنجایی که از استخوان تهیه می شوند شامل مقدار قابل توجهی کلسیم فسفات اند . دوده های قطره ای به دلیل اینکه با خرد شدن مرطوب (wet-grinding) خاکستر استخوان تهیه می شوند به این نام خوانده می شوند. و با شکل قطره ای مانند که از سینیهای خشک شدن حاصل می شوند به بازار عرضه می شوند .

مصرف بسیار زیاد دوده به عنوان پیگمنت در پوششها ، به دلیل داشتن قدرت پوشانندگی و همرنگ کنندگی زیاد آنهاست. در پوششهای مرغوب ،

دوده های پررنگ ( اندازه ذرات کوچک ، دوده های کانال ) معمولا ارجح هستند ، در حالی که در پوششهای نامرغوب از دوده های کوره ای نسبتا درشت استفاده می شود.

دوده جاذب بسیار قوی فرابنفش و زیرقرمز است و ممکن است برای آشکار کردن این پرتوها به کار رود . دوام دوده در برابر نور و هوازدگی بسیار خوب است و پدیده روآیی را نشان نمی دهند . دوده گرایش به جذب خشک کنها و دیگر مواد محلول دارد و برای جبران مقدار جذب شده ، باید به میزان بیشتری استفاده شود .

باید دقت کرد که طی پاشش ناموفق پیگمنت های بسیار غلیظ از شوک ناشی از هسته گذاری و لختگی پیگمنت اجتناب کرد .برای این عمل رقیق سازی باید افزایش مرحله به مرحله مقادیر کم حامل ( مخلوط رزین و حلال) به محلول غلیظ دوده سیاه پاشیده شده بهترین روش است .