مروری بر مواد اولیه رنگسازی به عنوان مواد افزودنی
در ساخت و تولید رنگ از مواد اولیه گوناگونی در رنگسازی به عنوان مواد افزودنی استفاده می شود که این مواد اولیه باید در حجم بالا برای کارخانجات و صنعت رنگ سازی تأمین شوند در این راستا شرکت صدراد ارائه دهنده انواع مواد اولیه مورد نیاز صنعت رنگ سازی می باشد.
با توجه به سازوکار و نحوه اثرگذاری مواد افزودنی در فرایند تولید رنگ، نمی‌توان تعریف روشن و دقیقی از این مواد ارائه داد. از آن جایی که مواد افزودنی زیرمجموعه گروه‌های متنوع شیمیایی‌اند، گستره بزرگی از این مواد با عملکردهای گوناگون و بسیار وسیع در فرمولاسیون پوشش‌های سطوح استفاده می‌شوند. اگر بخواهیم تعریف ساده‌ای از این مواد ارائه کنیم، آن عبارت خواهد بود از:
مواد افزودنی ترکیباتی هستند که در حین فرایند ساخت به رنگ اضافه شده و جهت تسهیل در فرایند تولید رنگ اعم از پراکنش پیگمنت‌ها یا رنگ‌دانه‌ها، بهبود تشکیل فیلم، انبارداری رنگ (رویه بستن) و جلوگیری از بروز عیوب ظاهری رنگ در مقادیر اندک، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
تعدادی از مواد افزودنی با توجه به رزین‌ها (لاک‌های شفاف) و تعداد دیگری از آن‌ها متناسب با نوع رنگ‌دانه‌های مصرفی در رزین (دیسپرس‌کننده‌ها) به کار می‌روند.
دسته‌بندی مواد افزودنی مورد استفاده در رنگسازی :
الف) مواد افزودنی مورد استفاده در سطح مشترک رزین با هوا، مانند ضدکف؛
ب) مواد افزودنی مورد استفاده در فصل مشترک رزین/رنگ‌دانه و/یا رنگ‌دانه‌یارها مانند دیسپرس‌کننده‌ها؛
ج) مواد افزودنی بهبوددهنده ویژگی‌های رزین، مانند خشک‌کن‌ها؛
د) مواد افزودنی مورد استفاده در سطح مشترک رزین با سطح، مانند مواد افزودنی بهبوددهنده چسبندگی (شکل زیر)؛
برای مطالعه:
باریت | کربنات کلسیم | اسیداستئاریک | تالک
اهمیت مواد افزودنی از نظر اقتصادی
هرچند استفاده از مواد افزودنی در فرمولاسیون رنگ به میزان اندکی صورت میپذیرد، با این حال میزان کل مصرف آن‌ها در جهان به بیش از 350،000 تن در سال تخمین زده می‌شود.
البته باید توجه داشت که میزان اهمیت مواد افزودنی را نمی‌توان تنها بر اساس حجم تولید یا فروش یا میزان مصرفی آن ارزیابی نمود. خواص نهایی رنگ مهم‌ترین اثر کاربردی است که مواد افزودنی بر روی محصول دارد. باید توجه داشت که این خود بهترین توضیح در مورد نقش این مواد برای افزایش کیفیت پوشش‌ها است.
جدول زیر میزان تقریبی مصرف مواد اولیه مختلف در صنعت رنگسازی به همراه میزان تقریبی ارزش آن‌ها در محصول نهایی را نشان می‌دهد.
| مواد اولیه رنگ | کمیت به درصد | ارزش به درصد |
| رزین | 29.5 | 31.7 |
| حلال | 27.4 | 15.5 |
| آب | 10.6 | – |
| رنگ‌دانه | 18.7 | 45.9 |
| رنگ‌دانه یار | 12.3 | 3.5 |
| مواد افزودنی | 1.5 | 3.4 |
| مجموع | 100 | 100 |
چنان که در جدول بالا مشخص است، وزن مواد افزودنی مورد استفاده در رنگ‌ها نسبت به مواد دیگر کمتر است، ولی قیمت آن‌ها از متوسط قیمت مواد مصرفی دیگر بالاتر است. با این حال سهم مواد افزودنی در قیمت کل رنگ‌ها و پوشش‌ها سهم پایینی است.
در گذشته فرمولاسیون رنگ شامل مواد افزودنی نمی‌شد و عمدتا به عنوان مواد اضافی موضعی جهت اصلاح رنگ، به غیر از مشخصاتی که مورد نظر بوده، مورد استفاده قرار می‌گرفت. کم کم این وضعیت تغییر یافت و امروزه این مواد در بسیاری از رنگ‌ها بخشی ضروری از فرمولاسیون محصولات محسوب می‌شود.
نحوه کاربرد مواد افزودنی در رنگسازی
غالبا از مواد افزودنی به میزان بسیار کم در رنگسازی (کمتر از یک درصد در فرمولاسیون رنگ) استفاده می‌شوند. مقدار مصرف بهینه این مواد و اجتناب از تاثیرات منفی احتمالی آن بر روی خواص رنگ از اهمیت بالایی برخوردار است، لذا تعیین میزان مصرف بهینه آن‌ها باید در آزمون‌های گوناگون امری الزام‌آور خواهد بود.
در بسیاری از موارد استفاده از مواد افزودنی هم در ابتدای فرایند تولید و هم پس از مرحله پایانی تولید رنگ امکان‌پذیر است. برای نمونه دیسپرس‌کننده‌ها و ترکننده‌ها همیشه در ابتدای تولید و برای ریز کردن و آسیا کردن رنگ‌دانه‌ها جهت دست‌یابی به دانه‌بندی مطلوب مورد استفاده قرار می‌گیرند.
جهت سنجش میزان اثرگذاری مواد افزودنی، باید تاثیر آن‌ها را در ترکیبات و فرمولاسیون‌های مختلف رنگ و تحت حالت‌های متفاوت مورد بررسی قرار داد. برای نمونه سنجش تاثیر یک ضدکف در پیونده (بایندر)، ممکن است تنها به‌عنوان یک آزمون اولیه در آزمایشگاه بر روی رزین انجام گیرد ولی بررسی عملکرد آن در یک فرمولاسیون پیچیده، متفاوت خواهد بود. دست‌یابی به یک فرمولاسیون نهایی باید با لحاظ نمودن بسیاری از پارامترهای کاربردی (مثلا سطح، روش اعمال و چگونگی خشک شدن رنگ) صورت می‌گیرد.
تاثیرات مواد افزودنی بر روی خواص رنگ می‌تواند مثبت یا منفی باشند. هرچند آن‌ها مواد جادویی نیستند ولی این قابلیت را دارند که خواص فیلم را به طور شگفت‌آوری بهبود بخشند.
تقسیم‌بندی کاربردی مواد افزودنی به عنوان مواد اولیه رنگسازی
تقسیم‌بندی مواد افزودنی با توجه به عملکرد آن‌ها:
مواد فعال سطح
- مواد خیس و دیسپرس‌کننده؛
- ضدکف (ضدهوا)؛
- افزودنی‌های سطح؛
- مواد مات‌کننده؛
- افزودنی‌های رئولوژیکی؛
- بازدارنده‌های خوردگی؛
- مواد محافظت‌کننده در مقابل نور؛
- خشک‌کن‌ها (ضدرویه) و کاتالیزورها و یا شتاب‌دهنده‌ها؛
- بایوسایدها
اصلاح‌کننده‌های سطح فیلم
این مواد به دو دسته تقسیم‌بندی می‌شوند:
- افزودنی لیزکننده؛
- افزودنی مات‌کننده؛
مواد هم‌ترازکننده
- مواد هم‌ترازکننده شامل مواد بهبوددهنده جریان‌پذیری رنگ بر روی سطح هستند.
مواد افزودنی کاتالیستی
- خشک‌کن‌ها؛
- کاتالیست‌ها؛
مواد افزودنی خاص
علاوه بر مواردی که در بالا به آن‌ها اشاره شد، (در موارد خاصی) مواد افزودنی دیگری به عنوان مواد اولیه رنگسازی مثل لیتوپن و دی اکسید تیتانیوم دیگری نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند که عبارت‌اند از:
- ضدپوسته؛
- پایدارکننده‌های نوری؛
- بایوسایدها؛
- ضدحریق؛
- مواد موثر در پارامترهای چسبندگی؛
