Wat zijn anorganische pigmenten?

Definitie & Aard

Anorganische pigmenten zijn een belangrijke klasse kleurmaterialen, chemisch samengestelde verbindingen bestaande uit gekleurde metaaloxiden of onoplosbare metaalzouten. In tegenstelling tot organische pigmenten zijn hun kerncomponenten afgeleid van anorganische stoffen, wat hun unieke fysische en chemische eigenschappen bepaalt. Op basis van hun bron kunnen anorganische pigmenten worden onderverdeeld in twee categorieën:

• Natuurlijke anorganische pigmenten:

Deze zijn voornamelijk afgeleid van minerale bronnen in de natuur en worden geproduceerd door middel van fysieke verwerkingsmethoden zoals mijnbouw, zeven en breken. Veel voorkomende variëteiten zijn cinnaber (voornamelijk kwiksulfide), rode klei (met ijzeroxide) en realgar (arseensulfide). Door de complexe samenstelling van natuurlijke mineralen en het hoge gehalte aan onzuiverheden hebben deze pigmenten over het algemeen een lage zuiverheid, een relatief donkere kleur en een zwakke kleurkracht. Ze zijn echter goedkoop en hebben nog steeds toepassingen op sommige traditionele gebieden.

• Kunstmatige anorganische pigmenten (synthetische anorganische pigmenten) worden geproduceerd door chemische synthese en kunnen worden onderverdeeld in twee categorieën:

- Geproduceerd door zuivering en chemische verwerking van natuurlijke mineralen;

- Geproduceerd door middel van volledig synthetische chemische reacties, zoals precipitatie, calcinatie, oxidatie, enz. Synthetische anorganische pigmenten hebben een volledig kleurenspectrum, heldere en levendige kleuren en hun dekkracht en kleurkracht zijn veel beter dan die van natuurlijke producten. Typische vertegenwoordigers zijn titaniumdioxide (titaniumdioxide), chroomgeel (loodchromaat), ijzerblauw (ferrichferrocyanide), cadmiumrood (cadmiumsulfide), enz.

Pigmentclassificatie

Anorganische pigmenten kunnen vanuit verschillende oogpunten worden geclassificeerd. De onderstaande tabel is gebaseerd op het systeem dat wordt aanbevolen door ISO en DIN. Dit systeem is gebaseerd op kleur en chemische overwegingen. Zoals onvermijdelijk bij veel classificatiemethoden, is er overlap tussen categorieën en zijn duidelijke grenzen onwaarschijnlijk.

Pigmenteigenschappen en samenstelling

(1) Eigenschappen:

Anorganische pigmenten zijn lichtbestendig, hittebestendig, weerbestendig, bestand tegen oplosmiddelen en hebben een sterk dekkend vermogen, maar hun kleurenspectrum is niet erg compleet, hun kleurkracht is laag, hun kleurbriljantie is slecht en sommige metaalzouten en -oxiden zijn zeer giftig.

(2) Samenstelling:

Anorganische pigmenten omvatten verschillende metaaloxiden, chromaten, carbonaten, sulfaten en sulfiden, zoals aluminiumpoeder, koperpoeder, carbonzwart, zinkwit en titaanwit, die allemaal in de categorie anorganische pigmenten vallen.

Natuurlijke minerale pigmenten zijn volledig afgeleid van minerale bronnen, zoals natuurlijk geproduceerde cinnaber, rode klei, realgar, enz. Synthetische pigmenten zijn onder andere titaniumdioxide, chroomgeel, ijzerblauw, rutheniumrood, rutheniumgeel, lithopoon, koolstofzwart, ijzeroxiderood, ijzeroxidegeel, enz.

Pigmentclassificatie en toepassingen

(1) Classificatie op kleur: Anorganische kleurpigmenten kunnen worden onderverdeeld in twee categorieën: achromatische pigmenten en kleurpigmenten.

- Achromatische pigmenten omvatten een reeks pigmenten van wit, grijs tot zwart, die alleen verschillen vertonen in de hoeveelheid weerkaatst licht, dat wil zeggen verschillen in helderheid.

Kleurpigmenten kunnen selectief bepaalde golflengtes van licht absorberen en de resterende golflengtes reflecteren om een verscheidenheid aan verschillende kleuren te produceren.

(2) Pigmenttoepassingen

Anorganische pigmenten worden veel gebruikt in rubber, bouwmaterialen, coatings, kunststoffen, synthetische vezels, schrijfwaren, verfpigmenten, inkt, papier, keramiek, glas, email en andere industriële productiesectoren.

De geschiedenis van pigmentontwikkeling

Anorganische pigmenten hebben een zeer lange gebruiksgeschiedenis. In het begin was rookzwart het belangrijkste anorganische pigment, terwijl zijn tegenhanger, krijt, ook een veelgebruikt pigment was. Gekleurde aarde werd ook veel gebruikt en natuurlijk ijzeroxide was ook een veelgebruikt anorganisch pigment.

- Al 5000 jaar geleden produceerden onze voorouders regelmatig wit lood.

- Ongeveer 2300 jaar geleden beschikte mijn land over de technologie om vermiljoen te verfijnen. Andere landen boekten echter ook aanzienlijke successen met de productie van pigment.

- In het begin van de 18e eeuw ontwikkelde de Duitser Diesbach een methode om Pruisisch blauw te produceren. Ongeveer een eeuw later vond het Franse Vauquelin een methode uit om chroomgeel te produceren en ongeveer 20 jaar later produceerde het Franse Guimet ultramarijn.

- Lithopone werd ontwikkeld in de jaren 1870. De daaropvolgende komst van titaancomposietpigmenten en methodes om titaniumdioxide te produceren bevorderden een aanzienlijke vooruitgang in de productie van anorganische pigmenten.

- Tot op heden is het spectrum van anorganische pigmenten vrijwel compleet, waarbij de nadruk bij de ontwikkeling verschuift naar het verbeteren van de prestaties, het verminderen van de milieu-impact en het ontwikkelen van gespecialiseerde functionele pigmenten (zoals pigmenten voor corrosiebescherming, fluorescentie en temperatuurgevoelige eigenschappen). Als traditioneel en belangrijk materiaal blijven anorganische pigmenten een onmisbare rol spelen in de industriële productie en het menselijk leven.