همه چیز درباره فرآیند ساخت رنگ

در این مقاله قبل از اینکه در مورد فرآیند ساخت رنگ صحبت کنیم باید بدانید که: رنگ یه اصطلاحی هست که برای شرح محصولاتی که از رنگدانه های معلق در یک ترکیب مایع یا خمیر مثل روغن یا آب، به کار میره و با کمک قلم مو،غلطک، یا اسپری در پوشش های نازک به سطوح مختلفی مثل چوب،فلز، یا سنگ استفاده میشه.

رنگ ها علاوه بر محافظت از سطح باعث زیبایی و تزیین محیط هم میشن.

در اصل رنگ ها فقط به شکل مایع نیستن و فرم های دیگه ای هم دارن.

رنگ میتونه به شکل پودر هم باشه و حالت مایع فقط بخشی از اون هست.

رنگ چیست؟

اسحاق نیوتن دانشمند انگلیسی در سال 1666 آزمایشی انجام داد و متوجه شد که وقتی نور خورشید یا نوری سفید از یک منشور عبور می کنه،به رنگ قابل مشاهده قرمز،آبی و زرد تجزیه میشه که این رنگ ها رو به عنوان رنگ اصلی میشناسیم.

این رنگ ها طول موج مخصوصی داشتن که قابل تجزیه به رنگ های دیگه نبودن.

او متوجه شد که ترکیب نورهای رنگی باعث خلق رنگ جدید میشه.

مثلاً از ترکیب نور زرد و قرمز،نور نارنجی به وجود میاد.

 

بعضی رنگ ها هم مثل زرد و ارغوانی،با هم ترکیب بشن،رنگ خنثی رو تولید میکنن و نور سفید میسازن که بهشون مکمل هم میگن.

رنگ های سیاه و سفید باعث روشن تر یا تیره شدن رنگ میشن.

با ترکیب رنگ های اصلی با سیاه و سفید،طیف رنگی خاصی به وجود میاد مثل رنگ زرشکی که از ترکیب کردن رنگ های قرمز و سیاه پدید میاد.

یا این که از ترکیب قرمز و سفید به رنگ صورتی میرسین.

فرآیند ساخت رنگ:

رنگ ها طیف وسیع و گسترده ای دارن،که با ترکیب کردن با هم ساخته میشن و به قصد زیبایی و محافظت به کار گرفته میشن.

در همه طیف های رنگی ماده ای به نام pigment (پیگمنت) وجود داره که بهش رنگدانه هم میگن.

رنگدانه ماده ای هست که با استفاده از جذب طول موج انتخابی رنگ،نور انعکاسی یا انتقالی رو تغییر میده.

نکته مهم در مورد رنگدانه ها،کیفیت و ثبات اونهاست.

به رنگدانه ی بی دوامی که با مرور زمان،و در معرض نور قرار گرفته،و خاصیت خودشو از دست میده،(پیگمنت فرّار) میگن و بعد از گذشت مدتی به رنگ سیاه تبدیل میشن.

سنگ های معدنی که دارای رنگدانه هستن،ماده اولیه برای ساخت رنگ محسوب میشن.

این سنگ ها تبدیل به پودر شده، و با یه سیال(مایع مناسب) ترکیب میشه تا یه پوشش محافظتی و زیبایی رو خلق کنه.

در زمان قدیم از شیره درختان،آب قند یاعسل  و بعضی از روغن های گیاهی، به عنوان سیال طبیعی استفاده میشده.

پودر رنگی رو به سیال اضافه میکردن و رنگ تولید میکردن.

با پیشرفت تکنولوژی پودرهای معدنی طبیعی یا صنعتی با سیال های مناسب ترکیب شدن، و یه مایع نرم و یکنواختی رو تشکیل میدن.

برای سیال هم از مشتقات روغنی و رزینی به عنوان سیال استفاده میشه.

استفاده از آب هم رایجه و با فرایندی مخصوص صورت می گیره.

رنگدانه های اصلی:

مهم ترین رنگدانه ها،اونهایی هستن که رنگ های اصلی:زرد،آبی،قرمز،سفید و مشکی دارن.

منبع رنگدانه های اصلی:

رنگ آبی:

رنگدانه آبی پروس و آبی نیلی یا لاجوردی ست.

نوع با کیفیت رنگدانه آبی،لاجورد هست که با حرارت کائولین،کربنات سدیم،گوگرد و زغال سنگ در شرایط جلاء تولید میشه.

رنگ آبی منشاءاحساس آرامشه و جزء رنگ های سرد به شمار میره.

رنگ زرد:

این رنگ جزء رنگ های گرم هست و پیگمنت اون در کرومات ،روی و کرومات سرب وجود داره.

رنگ قرمز:

اصلی ترین ماده ای که این رنگ در اون وجود داره،ترکیبات آهن مثل اکسید لیمونیت و… هست.

از منبع دیگه ای هم برای این رنگ استفاده میشه مثل:سولفید روی و لیتوپن.

از سرنج هم رنگ قرمز رو تهیه می کنن ولی به خاطر کیفیت کم فقط برای پوشش ضدزنگ و محافظتی استفاده میشه.

رنگ قرمز جزء رنگ های گرم هستن و احساساتی همچون صمیمیت تا خشم و عصبانیت رو بیان می کنن.

رنگ سیاه:

یکی از رنگ های قدیمی که انسان ها ازش استفاده میکردن.برای مثال نقاشی های موجود روی دیوارهای غار که با ذغال انجام میدادن.

یکی از منابع با کیفیت برای رنگدانه سیاه تقطیر زغال سنگ هست و منبع دیگر:دوده چراغ،زغال استخوان و…

رنگ سفید:

اصلی ترین ماده تشکیل دهنده این رنگ سفید آبه.این ماده در مقابل رطوبت هوا تیره میشه.برای جلوگیری از این مشکل در روند تولیدش،پراکسیدهیدروژن اضافه میشه.

برای رنگ سفید از اکسید روی یا دی اکسید تیتان هم استفاده میشه، ولی مرغوب ترین نوع اون پیگمنت موجود در دی اکسید تیتان هست.

بعد از شناختن رنگ ها،نوبت اینه که بدونین این رنگ ها چطور ساخته میشن.

بامن همراه باشین تا روند فرآیند ساختن رنگ رو بهتون توضیح بدم.

نحوه ساخت رنگ

با ترکیب شدن پودر رنگی و آب،یه مایع رنگی تشکیل میشه که سرعت تبخیر بالایی داره.

این روش برای تهیه شربت های خوراکی و شبیه اون کاربرد داره،ولی برای تولید رنگ های صنعتی باید از چند ماده استفاده کرد که در ادامه بهتون معرفی می کنم.

1-رنگدانه:

رنگدانه ها که بالا راجع بهش توضیح دادم که شامل پیگمنت های معدنی و آلی هست.

2-رزین:

یکی دیگه از عواملی که در تولید رنگ نقش به سزایی داره،رزینه که در نام گذاری محصول نهایی تاثیر داره.

مثلاً رنگ های پلاستیک که با رزین پلی ونیل استات فرموله میشه.

یکی از رایج ترین نوع ، رزین پایه حلال و رنگ های روغنی بر پایه رزین آلکیدی هستش که برای رنگ فلزات کاربرد داره.

3-حلال:

حلال به عنوان حاملی برای رنگدانه ها و رزین عمل می کنه و شامل مواد معدنی،آلی یا آب هست.

4-پرکننده ها

پرکننده ها به منظور:کاهش قیمت تمام شده،ضد اسیدی کردن،خمیری کردن و … استفاده میشه.

پرکننده ها شامل:کربنات کلسیم،تالک،کائولین،میکا و باریت هستن.

5-سایر افزودنی ها:

در فرآیند تولید رنگ به مواد اولیه افزودنی های دیگه ای هم اضافه میشه برای ایجاد خواصی مثل قلم خوری،مقاومت در برابر خراش،خشک شدن و کپک زدگی و …

دسته بندی رنگ ها با توجه به رزین مورد استفاده در آنها:

• رنگ های پایه روغن
• رنگ های پایه حلال
• رنگ های پایه الکل
• رنگ های پایه رزین اپوکسی
• رنگ های پایه آب و …

فرآیند ساخت و تولید رنگ:

این فرآیند شامل چند مرحله است:

1- تعیین فرمولاسیون (Formulation)

در این مرحله، فرمولاسیون رنگ تعیین می‌شه که شامل ترکیب دقیق مواد شیمیایی هست و برای تولید رنگ نهایی لازمه. فرمولاسیون شامل مواد اولیه نظیر رنگ‌های اصلی (سیان، ماژنتا، زرد، و غیره)، مواد محلول‌کننده، پیگمنت‌ها، و اگر لازم باشه موادی مانند تثبیت‌کننده‌ها یا مواد پر کننده می‌باشه.

2- اندازه گیری دقیق مواد

مواد اولیه به وسیله ترازو در مقیاس های هزار کیلویی،دوهزارکیلویی یا پنج هزار کیلویی بادقت بالا اندازه گیری میشه.

3- آماده سازی پایه رنگ

در این مرحله رنگدانه ها که به صورت پودر جامد هستن با حلال مناسبی مخلوط میشن.

رنگدانه ها در سیستم های پایه آب شدیداً به هم چسبی شدن تمایل دارن که با اضافه کردن عامل پراکنش(دیسپرسینگ)

از این عمل جلوگیری میشه.

میکسرهای رنگ سازی با توجه به محصول نهاییشون فرق می کنن.

برای تولید اکثر رنگ ها از میکسر با دور های بین 800 تا 1200 استفاده میشه.

قطر تیغه و تعدادش به شکل سفارشی هست.

چرخش ها ممکنه تا چندین ساعت طول بکشه که این چرخش تیغه ها باعث ایجاد گرما میشن.

اکثر مخازن جداره ها رو خنک می کنن اما اگر چنین امکانی وجود نداشت باید دور و زمان چرخش کنترل بشه تا محصول نهایی آسیب نبینه.

4- ترکیب کردن

ترکیب و مخلوط کردن مواد اولیه برای ساخت رنگ،باید بر اساس فرمول های از قبل تعیین شده پیش بره،در غیر این صورت نتیجه نهایی قابل پیش بینی نخواهد بود.

مراحل ترکیب کردن رنگ ها،با اضافه کردن حلال به رنگدانه شروع میشه و ترکیب کردن رزین به مواد،آخرین مرحله است.

5- ارزیابی رنگ (Color Evaluation)

بعد از مخلوط کردن مواد، رنگ حاصله باید ارزیابی شه که این مرحله شامل بررسی تطابق رنگ تولید شده با استانداردهای مشخصیه که بسته به کاربردهای مختلف ممکه متفاوت باشد. به همین علت از دستگاه‌هایی مانند سپکتروفتومتر استفاده می‌شه که رنگ را بر اساس طیف رنگی که ایجاد می‌کنه ارزیابی می‌کند.

6. تنظیم رنگ (Color Adjustment)

گاهی اوقات رنگ حاصله نیاز به تنظیمات اضافی داره تا با استانداردهای مورد نظر هماهنگ شه. در این مرحله ممکن است از مواد افزودنی مانند رنگ‌های مرکب یا مواد شفاف‌کننده استفاده بشه تا رنگ به دقت مطلوب برسه.

7- آزمایش کردن محصول نهایی

کیفیت رنگ در طول ساخت توسط متخصصین بررسی میشه تا مشکلی نداشته باشن.

همه مواد اولیه حتی رنگدانه ها قبل از تولید،آزمایش میشن تا کیفیت محصول قابل پیش بینی باشه.

در مرحله ترکیب مواد هم آزمایش ها تکرار شده تا از ترکیب کامل مواد مطمئن بشن.

در انتها نیز محصول نهایی توسط تیم آزمایشگاهی تست میشه تا خواصی مثل:پوشش دهی،تراکم،قدرت رنگ دهی،کاربرد،زمان خشک شدن و ظاهر محصول مورد بررسی قرار بگیره.

8- بسته بندی محصول

مرحله آخر بسته بندی محصول هست که قبل از اون دو نمونه از محصول گرفته میشه،به عنوان مرجعی برای آینده و بازرسی نهایی.

نمونه نهایی به جهت تضمین سازگاری با استاندارد ها و مشخصات مرتبط با محیط زیست،و .. مورد بررسی قرار می گیره و اگر مشکلی مشاهده نشد،محصول برای پخش و استفاده به انبارهای ذخیره سازی فرستاده میشه.

کلام آخر

رنگ ها در همه حال در ساختار زندگی روز مره ما اهمیت ویژه ای دارن.

هنرمندان برای تهیه رنگ از مواد طبیعی استفاده میکردن و برای مخلوط کردن مواد از آسیاب های سنگی برای سنگ زنی رنگدانه ها کمک میگرفتن که بعدها توپ های فولادی جایگزین شدن.

با پیشرفت علم و تکنولوژی روند ساخت رنگ هم تغییر کرد.

مواد اصلی برای ساخت رنگ:رنگدانه،حلال،رزین و پرکننده ها هستن،که با میکسر ها مخلوط و ترکیب میشن و محصول نهایی به دست میاد.

امیدوارم این مطلب براتون مفید باشه.