رنگ چیست + چگونه ساخته شدن رنگ

همه چیز درباره رنگها و نحوه ساخت رنگ

رنگ ها از اصلی ترین بخش های زندگی ما را تشکیل می دهند و جلوه ای زیبا به هرچیزی می بخشند. همانطور که می دانید انسان ها از زمان غارنشینی با استفاده از زغال و… به خلق آثاری روی دیوارها می پرداختند. با این حال تنها چند قرن هست که توانسته ایم با رنگ ها از جهات مختلف از جمله ساخت رنگ، نحوه تولید رنگ و تاثیرات آنها و… آشنا شویم.

رنگ چیست؟

بسیاری از دانسته های تکمیلی ما در رابطه با ماهیت و چگونگی پدید آمدن رنگ با کشفیات اسحاق نیوتن، دانشمند انگلیسی در سال ۱۶۶۶ ابتدا شد. او در آزمایشی متوجه شد هنگامی که نور سفید (نور خورشید) از 1 منشور ردشدن داده می شود به رنگ های قابل رویت قرمز، آبی و زرد تجزیه می شود که آنها را به عنوان رنگ های اصلی میشناسیم.

همچنین هرکدام از این رنگ ها طول موجی منحصر به شخص داشتند و قابل تجزیه به رنگ های دیگر نبودند. علاوه بر این او دریافت که ترکیب نورهای رنگی سبب ایجاد رنگ جدید می شود (برای مانند ترکیب نور زرد و قرمز که به رنگ نارنجی تبدیل می شود)، به این رنگ ها ترکیبی می گویند. برخی رنگ ها نیز مشابه زرد و ارغوانی در صورت ترکیب یکدیگر را خنثی کرده و نور سفید میسازند که به آنها نیز مکمل می گویند.

رنگ های سفید و سیاه نیز سبب روشن تر یا تیره تر شدن هر رنگ می شوند. البته طیف رنگی خاصی نیز وجود دارد که با ترکیب رنگ های اصلی با سفید یا سیاه به وجود می آیند که از جمله آنها می توان به زرشکی که از ترکیب قرمز و سیاه تشکیل شده هست یا صورتی از ترکیب قرمز و سفید اشاره کرد.

میزان رنگ های قابل ساخت رابطه مستقیمی با میزان رنگ های در معرض دارد. برای مانند پس از ترکیب رنگ های اصلی و ایجاد رنگ های ثانویه، می توان رنگ های ثالثیه مشابه خردلی از ترکیب نارنجی و زرد، فیروزه ای از ترکیب آبی و سفید و مقداری زرد و… اشاره کرد.

ساخت رنگ در انواع مختلف

همانطور که متوجه شدید رنگ های زیاد زیادی وجود دارند که با ترکیب یکدیگر ساخته می شوند، علاوه بر این امروزه انواع مختلفی از رنگ ها وجود دارد که با هدف زیبایی و محافظت استفاده می شوند. نقطه مشترک تمامی رنگ ها در استفاده از رنگدانه یا Pigment که در مواد معدنی و مختلف وجود دارد می باشد. رنگدانه ماده ای هست که با استفاده از جذب طول موج انتخابی رنگ نور انعکاسی یا انتقالی را تبدیل می دهد.

مهم ترین نکته نیز در رابطه با رنگدانه ها کیفیت و ثبات انهاست که در زمینه های صنعتی و هنری مورد توجه هست. به رنگ دانه هایی که بی مقاومت باشند و به مرور روزگار یا قرار گرفتن در معرض نور خاصیت خود را از دست دهند «پیگمنت فرّار» می گویند و پس از مدتی رنگ آنها به سیاه تبدیل می کند.

ماده اولیه ساخت رنگ ها، سنگ های معدنی حاوی رنگدانه هستند که با تبدیل شدن به پودر در 1 سیال (مایع مناسب) ترکیب می شوند تا پوششی محافظتی و جلوه ای زیبا به اشیا یا محیط ببخشند. در گذشته از شیره درختان، آب قند، عسل یا برخی روغن های گیاهی به عنوان سیال طبیعی استفاده میکردند و با مخلوط کردن این سیال و پودر رنگی به تولید رنگ می پرداختند. پایه گذاری صنعت رنگ به سال ۱۸۶۵ باز می گردد. در این سال خصوصی به نام فلین رنگی بر پایه آب ساخت و آنرا ثبت ابداع کرد. او در این رنگ علاوه بر آب از اکسید روی، هیدروکسید پتاسیم و رزین طبیعی (صمغ درختان) به همراه شیر و روغن بذر کتان استفاده کرده بود. با گسترش این صنعت و فن‌آوری ما با انواع رنگ در تنوعی وسیع برای کاربردهای مختلف روبرو شدیم که با ترکیب پودرهای معدنی طبیعی یا صنعتی (به شکل ذرات زیاد ریز یا پودر میکرونیزه) با سیال مناسب ترکیب شده و مایعی نرم و یکنواخت را تشکیل می دهند. امروزه از مشقات روغنی و رزینی به عنوان سیال استفاده می شود. البته استفاده از آب نیز در این صنعت رایج هست که با فرایند های مخصوصی همراه هست.

رنگدانه های اصلی و منابع

با توجه به شناختی که از رنگدانه ها به دست آوردیم می توان فهمید که مهم ترین رنگدانه ها، آنهایی هستند که رنگ های اصلی حاوی زرد، آبی، قرمز و رنگ های سفید و مشکی دارند.

● رنگ زرد

به عنوان یکی از 3 رنگ اصلی و از رنگ های گرم شناخته می شوند که پیگمنت آن در کرومات روی و کرومات سرب وجود دارد.

● رنگ آبی

رنگ آبی که بیشتر برای ایجاد حس استراحت و به عنوان رنگی سرد به کار می رود از رنگدانه آبی پروس و آبی نیلی (لاجورد) ساخته می شود. نوع با کیفیت رنگدانه آبی، لاجورد هست که با حرارت کائولین، کربنات سدیم، گوگرد و زغال سنگ در شرایط خلاء تولید می شود.

● رنگدانه قرمز

رنگ قرمز که به عنوان 1 رنگ گرم که احساساتی از جمله دوستی و گرم بودن تا حس خشم، اوقات‌تلخی و خطر را شرح می کند از روزگار های دور مورد استفاده انسان ها بوده هست. منابع این رنگ به وفور یافت می شوند و اصلی ترین ماده ای که این رنگ در آن وجود دارد ترکیبات آهن مشابه اکسید لیمونیت و…. می باشد. منابع دیگری نیز مشابه سولفید روی و لیتوپن برای این رنگ استفاده می شوند. همچنین از سرنج نیز می توان رنگ قرمز تهیه کرد اما به علت کیفیت کم از آن تنها برای پوشش عکس زنگ و محافظتی استفاده می شود.

● رنگ سفید

اصلی ترین ماده تشکیل دهنده این رنگ سفید آب هست؛ این ماده پوشش دهی مناسبی دارد اما در صورت قرار گرفتن مقابل نم هوا تیره می شود. سمت پیشگیری از این مشکل در روند تولید آن پراکسید هیدروژن افزایش می شود. همچنین از اکسید روی یا دی اکسید تیتان نیز می توان برای تولید رنگ سفید استفاده کرد و مرغوب ترین نوع آن پیگمنت موجود در دی اکسید تیتان هست

● رنگ سیاه

از قدیمی ترین رنگ هایی ست که انسان ها آنرا شناخته و به کار گرفتند. بسیاری از نقاشی های موجود بر روی دیوار غار ها به رنگ مشکی و با استفاده از زغال کشیده شده اند و منابع با کیفیت برای رنگدانه سیاه از چکاندن زغال سنگ بدست می آیند. منابع دیگر آن نیز حاوی دوده چراخ، زغال استخوان و… می باشند.

نحوه تولید رنگ

پس از دانستن نحوه ساخت و مواد اولیه رنگ ها ممکن هست این سوال برای شما نیز پیش بیاید نحوه تولید رنگ و تبدیل این مواد اولیه جامد به مایع چگونه هست. ترکیب پودر رنگی با آب سبب تشکیل 1 مایع رنگی می شود اما سرعت تبخیر آب زیاد بالاست و ریختن پودر خشک شده احتمال زیادی دارد، البته این روش برای تهیه شربت های خوراکی و موارد این چنینی کاربرد دارد اما برای تولید رنگ صنعتی از چندین ماده مختلف استفاده می شود که عبارتند از:

● رنگدانه

تا اینجای مقاله تقریبا با رنگدانه ها آشنا شدیم که حاوی پیگمنت های معدنی و آلی می شوند.

● رزین

رزین از دیگر عوامل اصلی در تولید رنگ هست که نام گذاری آنها بر اساس ساختار، مولکول ها و منشا پیدایش انجام می شود. همچنین نوع رزین استفاده شده در نام گذاری محصول نهایی نیز تاثیر گذار هست که از جمله آن می توان به رنگ های پلاستیک که با رزین پلی ونیل استات فرموله می شوند اشاره کرد.

همچنین رزین های پایه حلالی نیز وجود دارند که مذاکره آن گسترده هست اما رایج ترین نوع رزین پایه حلالی در بخش ساختمان، رنگ های روغنی (بر پایه رزین های آلکیدی) می باشد که معمولا از ان برای رنگ فلزات استفاده می کنند.

● حلال

همانطور که از نام آن نیز مشخص هست به عنوان حاملی برای رنگدانه ها و رزین عمل کرده و می تواند حاوی مواد معدنی، آلی یا آب باشد.

● پرکننده ها

از پر کننده ها با اهداف مختلفی از جمله کاهش ارزش پایان شده، عکس اسیدی کردن، خمیری کردن و غیره استفاده می کنند. از جمله پرکننده های مورد استفاده برای تولید رنگ می توان به کربنات کلسیم، تالک، کائولین، میکا و باریت اشاره کرد.

● سایر افزودنی ها

افزودنی های دیگری نیز برای ایجاد خواص ویژه مشابه سهولت قلم خوری، مقاومت در مساوی خراش، مقاومت در مساوی خشک شدن و کپک زدگی و… به مواد اولیه در فرایند تولید رنگ افزایش می شوند.

رنگ ها با توجه به رزین مورد استفاده، به موارد زیر تقسیم می شوند:

● رنگ های پایه روغن

● رنگ های پایه حلال

● رنگ های پایه الکل

● رنگ های پایه رزین اپوکسی

● رنگ های پایه آب

● و…

فرایند تولید رنگ

به طور کلی مراحل تولید رنگ حاوی 5 گام هست که عبارتند از:

● اندازه گیری دقیق مواد

در ابتدا مواد اولیه مورد نیاز به وسیله ترازو در مقایس هایی با حجم هزار کیلویی، 2 هزار کیلویی یا 5 هزار کیلویی با تمرکزفکر 0.5± کیلوگرم اندازه گیری می شوند.

● آماده سازی پایه رنگ

دومین مرحله از تولید رنگ هست که در ان رنگدانه ها که به صورت پودر جامد هستند با حلالی مناسب مخلوط می شوند. رنگدانه ها در سیستم های پایه آب شدیدا به هم چسپی یا فولوکوله شدن متمایل‌شدن دارند که در مواقع بسیاری با افزایش کردن عامل پراکنش (دیسپرسینگ) از این عمل جلو گیری میکنند.

میکسر های رنگ سازی با توجه به محصول نهایی گوناگون هستند اما برای تولید اکثر رنگ ها از میکسر با دور های میان ۸۰۰ تا ۱۲۰۰ دور استفاده می شود. قطر تیغه و میزان آنها نیز به صورت سفارشی هست. این چرخش ها ممکن هست تا چندین ساعت طول بکشند که در این صورت چرخش تیغه سبب ایجاد گرما می شود، به همین دلیل بسیاری از مخازن امکان خنک کردن جداره را دارند اما در صورت نبود چنین امکانی باید با کنترل دور و روزگار چرخش از ایجاد شوک حرارتی در محتوای مخزن و صدمه دیدن محصول نهایی پیشگیری کرد.

● ترکیب کردن

ترکیب و مخلوط مواد اولیه برای ساخت و تولید رنگ باید بر اساس فرمول ها پیش رود در غیر این صورت عملکرد نهایی قابل پیشبینی نیست و برای آمدن به عملکرد دلخواه نیازمند آزمون و خطاهای بسیاری هستیم. در روند ترکیب کردن نیز معمولا با افزایش کردن حلال به رنگدانه ابتدا کرده و رزین ها به عنوان اخرین اجزا به میکسر رنگ سازی افزایش می شوند.

● آزمایش محصول نهایی

کیفیت رنگ در طول فرایند ساخت بارها توسط متخصصین بررسی می شود تا از ایجاد هرگونه مشکل برای محصول نهایی پیشگیری کنند. همچنین تمامی مواد اولیه از جمله  رنگدانه ها پیش از تولید آزمایش می شوند تا کیفیت محصول نهایی پیشبینی شود. علاوه برآن در مرحله ترکیب و مخلوط کردن مواد نیز آزمایش هایی صورت میگیرد تا از ترکیب کامل مواد اولیه مطمئن شوند.

در اخر نیز پس از حاضر شدن، محصول نهایی توسط تیم آزمایشگاهی تست می شود تا خواصی مشابه درجه پراکنش، ویسکوزیته (گرانروی)، تراکم، پوشش دهی، قدرت رنگ دهی، کاربرد، روزگار خشک شدن و آشکار آن را مورد بررسی قرار میدهند.

● بسته بندی و ارائه محصول

مرحله آخر نیز بسته بندی هست که طی آن نیز دوباره 2 نمونه از محصول گرفته می شود و از آنها به عنوان مرجعی برای آینده و بازرسی نهایی استفاده می شود. نمونه نهایی که سمت بررسی پایانی گرفته می شود سمت وثیقه سازش با استانداردها و مشخصه‌ها مرتبط با محیط زیست، apas و… مورد بررسی قرار می گیرد و در صورت نبودن مشکل محصول برای پخش و استفاده به انبارهای ذخیره سازی فرستاده می شود.

مرجع