Пигменты
- Пигменты и технология пигментов. Пигмент - специальный термин для широкого класса товарных продуктов, напр. литопон, сурик, массикот, умбра. Слово используется нередко почти как синоним неорганический краситель . Обратите также внимание на статью Природные минеральные пигменты.
- Пигмент (органический), как органическое природное вещество (например антоцианы, меланин, хлорофилл, гемоглобин, билирубин и др.)
- Природные минеральные пигменты — неорганические компоненты красок. С древнейших времён и доныне приготовляются из молотых природных яркоокрашенных минералов (гл. образом для темперы в станковой живописи, а также для гуаши и масляных красок). Синтетические аналоги и некоторые компоненты, не имеющие аналогов в природе, производятся промышленным путём по специальным технологиям (см. статью Пигмент (технология).
Назначение.
Основное назначение пигментов - окрашивание материала, в который они введены. Обычно это бесцветная или белая глазурь, но окрашивать можно и ангобы, и керамические массы.
На основе пигментов можно самостоятельно приготовить подглазурные краски, краски высокого огня, надглазурные краски, для этого необходим флюс на соответствующую температуру.
В группу ПИГМЕНТЫ здесь включены также грануляты - зернистые окрашенные порошки для получения эффекта крапчатости глазури или черепка, а также подглазурные пастели - пигменты, отформованные с добавками глинистых компонентов в виде стержней.
ВЫБОР ДЛЯ КРУЖКОВ И СТУДИЙ. Пигменты предназначены для получения цветных составов сознательными действиями, предполагающими опыт работы и понимание материала. В связи с этим пигменты может использовать преподаватель, но не учащиеся.
Основные характеристики.
ХИМИЧЕСКАЯ СИСТЕМА - перечисление основных существенных элементов пигмента. Например, циркон-ванадиевый бирюзовый имеет химическую систему Zr-Si-V.
Где бы не был произведен этот пигмент, он будет иметь примерно тот же цветовой тон, максимальную температуру использования, интенсивность, особенности поведения в тех или иных глазурях. Химсистема позволяет разговаривать технологам любой страны на одном языке, без использования фирменных номеров типа "краска № 38", "ВК-2", "17/800" (указаны циркон-ванадиевые пигменты разных фабрик). Пигменты принципиально новой химсистемы по статистике появляются 1 раз в 40 лет.
МАКСИМАЛЬНАЯ ТЕМПЕРАТУРА - температура, выше которой пигмент легко растворится в глазури, потеряв свой собственный цвет. Понятие "минимальная температура" для пигментов не используется. В чистом виде, в отсутствии агрессивного расплава глазури, пигменты обычно выдерживают существенно более высокие температуры.
СРЕДА. Цвет некоторых пигментов сильно зависит от среды обжига - окислительной или восстановительной. Большая часть пигментов предназначена для окислительной среды, есть пигменты, которые не чувствуют окислительно-восстановительного потенциала газовой среды.
ИНТЕНСИВНОСТЬ. Кобальтовые и кобальт-хромовые пигменты имеют высокую интенсивность, розовые, красные, пинки - низкую. Характерные концентрации, необходимые для получения глазурей максимально насыщенного цвета, указаны в описании каждого пигмента.
РЕКОМЕНДУЕМЫЙ СОСТАВ ГЛАЗУРИ. Эта информация имеет значение, если пигментом окрашивают глазури.
При высоких температурах пигмент частично растворяется в глазури (по меньшей мере - наиболее мелкодисперсная часть пигмента). Обычно получающийся раствор имеет цвет, отличающийся от цвета пигмента. В итоге наблюдаемый после обжига цвет является суммой цвета пигмента и цвета раствора пигмента в глазури. Для минимальной растворимости необходимы благоприятные (для каждого пигмента - свои) составы глазури. Часто бывает достаточно исключить из состава глазури один из компонентов, чтобы получить чистый насыщенный цвет. О том, какой цвет получается при растворении в глазури оксидов металлов, можно прочитать в описании солей и оксидов.
--ВВЕДЕНИЕ В ПЛАСТИЧНЫЕ МАССЫ. Во многие массы требуется введение вместе с пигментом небольшого количества флюса, например, S-0121, для усиления окраски. Пигмент и флюс смешивают с водой до получения суспензии консистенции жидкой сметаны. Пластичную массу разрезают на мелкие куски, заливают суспензией, хорошо перемешивают. Смесь гомогенизируют в глиномялке (если готовится большой объем массы) или многократной раскаткой в пласт. Однородность смешения оценивают на срезе: поверхность среза куска массы ножом должна казаться ровной по цвету, без разнотонных прожилок.
--ПРИГОТОВЛЕНИЕ КРАСОК. Некоторые пигменты можно использовать в качестве подглазурной или майоликовой краски без дополнительных добавок. Но обычно требуется смешение пигмента с флюсом и органическими материалами. Небольшие порции краски можно приготовить на стекле или в ступке: кончиком ножа, пипеткой и т.п. дозаторами выкладывают заданное количество пигмента, флюса, добавляют несколько капель воды или др. увлажняющей жидкости, смесь растирают мастихином, курантом или пестиком в ступке. Если пигмент или флюс содержат крупинки, смесь лучше протереть кистью через тонкое сито.
Рекомендуемые флюсы: для подглазурной росписи - та прозрачная глазурь, которой роспись будет покрыта; для майоликовой росписи - та белая эмаль, по которой будет производится роспись; универсальные - S-0121, S-1044. Соотношение пигмент:флюс может составлять 60:40, уточняется на практике. В краску можно ввести глицерин S-4659 для увеличения длины мазка, а также раствор КМЦ (S-4524), декстрина, крахмала, сахара и т.д. для предохранения краски от осыпания (в случае прикосновения руками, глазурования окунанием и т.д.). Известна практика закрепления подглазурных красок обжигом изделия при температуре около 900С. Это снимает проблему смывания краски в процессе глазурования.
Грануляты вводят в глазури или литейные массы без дополнительного помола. Непосредственно перед использованием глазурь следует хорошо перемешать. Грануляты, замешанные на прозрачной глазури, можно наносить кистью поверх основного слоя глазури. В этом случае после обжига зерна выглядят резче (контрастнее), чем в случае введения гранулятов в объем глазури.
Известные проблемы и способы их разрешения.
Основная проблема при применении пигментов - как получить требуемый цвет. К сожалению, далеко не все цвета, различаемые человеческим глазом, возможно получить в керамическом исполнении.
Особенности цветовых характеристик см. в описании конкретной подгруппы. Большой объем цветовой информации можно найти в описаниях базовых глазурей - S-0121, S-0118, S-0017 и т.д. Реальные образцы можно посмотреть в офисе Хорсс.
***
Перламутровые пигменты. Функциональные пигменты и наполнители.
Перламутровые пигменты
Основной компонент многих перламутровых пигментов - природная минеральная слюда, покрытая слоем диоксида титана, оксида железа, или же двумя оксидами, имеющими различные показатели преломления. Перламутровые пигменты хорошо сочетаются со всеми типами органических красителей, растворимых в воде или масле. Перламутровые пигменты в сочетании с обычными пигментами определяют цвет, внешний вид и блеск косметических продуктов. Разнообразие перламутровых пигментов способствует созданию множества цветовых блестящих эффектов и выразительных оттенков.
Совместное использование интерференционных цветов и абсорбирующих красителей дает эффект двух тонов, когда оттенок меняется в зависимости от угла зрения, например, розовый лак с фиолетовым блеском. Продукция, полученная таким способом, особенно эффектно смотрится в прозрачной упаковке. Перламутровые пигменты могут придать продукту серебряный, золотой, металлический или «радужный» блеск. Это зависит от размеров частиц и их концентрации в перламутровых пигментах. Использование в шампунях перламутровых пигментов на основе слюды создает эффект радуги, недостижимый при использовании стеаратов. Мелкие частицы создают шелковистый и атласный эффект и непрозрачность массы. Более крупные частицы создают сильный блеск, искрящийся или сверкающий эффекты. Составы получаются почти прозрачными.
Перламутровые пигменты часто включают в прозрачные смеси. Чем более светопроницаем состав, тем лучше эффект и меньше необходимая концентрация. Непрозрачные составы требуют больше пигмента, поскольку светорассеивание снижает перламутровый блеск.
Принцип действия
Лучи света, проходя через перламутровый пигмент, отражаются от каждого слоя по-разному и таким образом создается перламутровый блеск. Отраженный свет обычно меняется от серебристо-белого через золотой до медного, красного, фиолетового, синего и зеленого. Перламутровые абсорбционные пигменты, копирующие натуральные «перламутр» и «жемчуг», образованны из тонких слоев известняка, поглощающего свет, и поверхностного слоя белка, где собственно и происходит интерференция падающего и отраженного лучей света. Добавки таких пигментов не изменяют основного цвета продукта, но создают изменения интенсивности лучей при малейших движениях глаза; мозг человека воспринимает это как «жемчужный» эффект. Интерференционные пигменты могут создать эффект двух тонов, переходящий от слабого к сильному. Такие пигменты представляют собой прозрачные чешуйки, линейные размеры которых значительно больше длины волны света, а толщина колеблется в интервале 70-150 нм. За счет интерференции лучей, отраженных верхними и нижними поверхностями чешуек, они оказываются интенсивно окрашенными. При толщине чешуек 70-80 нм преобладающим цветом является желтый, при толщине 90-100 нм - красный, а при 110-130 нм - синий. Естественно, эти цвета меняются при изменении углов падения и наблюдения света.
Наиболее чистые «радужные» интерференционные цвета получаются с помощью специальных пигментов, представляющих собой мелкие шарики, покрытые тонкой пленкой, в которой собственно и происходит явление интерференции. В таком покрытии цвет не зависит от ориентации частичек пигмента, а определяется только расположением наблюдателя относительно окрашенной поверхности.
Функциональные пигменты и наполнители
Функциональные пигменты и наполнители, как правило, не влияют на цвет продукта, но сообщают ему некие дополнительные свойства. Эти пигменты нередко создаются по технологии создания перламутровых пигментов и имеют специальную обработку для какой-либо отдельной области применения.
Существуют функциональные наполнители и пигменты на основе слюды, с покрытием коллоидным диоксидом титана, а также пигменты, состоящие из частиц чистого диоксида кремния, диоксида титана и оксида железа, имеющие идеальную сферическую форму. Главное свойство функциональных пигментов - влиять на характеристики состава, в который они входят. Например, предотвращение слеживаемости, устранение жирного блеска, улучшение вяжущих свойств, рассеивание света и др. Функциональные пигменты и наполнители могут комбинироваться с красящими и перламутровыми пигментами.
Некоторые функциональные пигменты создают слегка белый матовый эффект. С их помощью можно снизить концентрацию более дорогих перламутровых пигментов. Частицы диоксида кремния действуют как шариковые подшипники, что позволяет пластинкам слюды скользить друг через друга. Результатом является улучшение вяжущих свойств состава и приятные ощущения кожи (отличное « бархатное» скольжение, очень мягкое воздействие на кожу). Жидкие карандаши для глаз, содержащие функциональные пигменты, обладают улучшенными реологическими свойствами и функциональными характеристиками. С помощью добавления в эмульсию функционального наполнителя можно избежать применения в большом количестве загустителей или восков, которые обычно используются для увеличения вязкости. Добавление порошковых наполнителей также может сокращать время высыхания жидкого карандаша для глаз.
Другим преимуществом функциональных пигментов и наполнителей является насыщенная густая консистенция продукта без вязкого и жирного эффекта. Так как шарики диоксида кремния имеют маленькие поры, они могут абсорбировать масла. Функциональные пигменты также используются в качестве матирующих веществ, что является преимуществом для безводных составов. Такие функциональные наполнители легко диспергируется в косметических составах, как на масляной, так и на водной основе, их можно добавлять в порошковые продукты, например, в пудру.
Благодаря уникальному свойству рассеивания света кожа моментально становится гладкой и более естественной. Функциональные наполнители обладают высокой светостойкостью и термостойкостью, являются механически устойчивыми и стабильными при различном уровне pH. Функциональные наполнители особенно рекомендуется использовать в дневных кремах, кремах для глаз, кремах для рук, тональных кремах и пудрах. Концентрации варьируются от 3 до 10% в эмульсиях, до 20% в компактных и рассыпчатых пудрах.
..