2025 Beberapa Masalah Teknis Mengenai Pigmen

Halo semuanya! Saya seorang karyawan bintang di CHROMÉCLAIR, sebuah merek dari cat kuku gel bebas hemaKali ini, saya akan menyusun beberapa pertanyaan dan jawaban teknis mengenai pigmen untuk pelapis, dengan harapan dapat membantu Anda.

01 Bagaimana cara menghindari penggunaan pigmen timbal kromat dan timbal molibdat yang beracun tanpa mengorbankan warna cat?

Karena toksisitas pigmen yang mengandung timbal, banyak negara semakin membatasi penggunaannya dalam pelapis. Formulator biasanya mengganti pigmen timbal dengan pigmen organik yang dikombinasikan dengan titanium dioksida. Namun, dalam aplikasi tertentu, pigmen organik yang dicampur dengan pigmen hibrida oksida logam (pewarna komposit anorganik) menunjukkan kinerja yang lebih unggul dibandingkan dengan titanium dioksida. Warna cerah yang melekat, saturasi tinggi, dan daya persembunyian yang sangat baik dari pigmen hibrida oksida logam menawarkan fleksibilitas yang lebih besar kepada formulator untuk mengurangi pigmen organik yang mahal dalam formulasi, meminimalkan atau bahkan menghilangkan titanium dioksida.

Untuk pigmen organik, banyak pilihan yang juga menunjukkan daya persembunyian yang sangat baik dan ketahanan terhadap cuaca, sehingga menjadikannya alternatif yang layak untuk pigmen yang mengandung timbal. Pigmen merah termasuk Pigmen Merah 48:4, Merah 112, Merah 170, Merah 254, Merah 255, Violet 19, dll. Pigmen oranye termasuk Pigmen Oranye 36 dan Oranye 73, antara lain. Pigmen kuning antara lain Pigment Yellow 74, Yellow 109, Yellow 110, Yellow 139, Yellow 151, dan Yellow 154. Khusus untuk pigmen kuning, kami merekomendasikan penggunaan Bismuth Vanadate Yellow (Pigment Yellow 184). Bismuth Vanadate Yellow secara signifikan lebih cerah daripada pigmen campuran oksida logam Titanium Nickel (Pigment Yellow 53), menawarkan kekuatan pewarnaan yang superior, daya sembunyi yang lebih baik (bahkan meniadakan kebutuhan akan titanium dioksida tambahan), dan ketahanan panas dan cuaca yang luar biasa. Terakhir, perlu dicatat bahwa dibandingkan dengan pigmen yang mengandung timbal, semua pigmen yang disebutkan di atas dianggap aman dan tidak beracun selama peralatan ekstraksi debu yang tepat digunakan selama produksi (menghirup debu pigmen berbahaya bagi paru-paru manusia).

02 Faktor-faktor apa saja yang memengaruhi flokulasi pigmen dalam sistem pelapisan?

Parameter-parameter berikut ini mempengaruhi flokulasi:

Viskositas: Dalam kondisi viskositas rendah, partikel pigmen lebih mudah bergerak. Oleh karena itu, mengurangi viskositas sistem pelapisan akan mengurangi ukuran kluster flokulasi dan memperlambat laju flokulasi. Suhu: Efek suhu pada viskositas sangat jelas. Peningkatan suhu menyebabkan viskositas menurun, sehingga secara tidak langsung mengurangi flokulasi.

Waktu mati lampu kilat (waktu pengeringan, interval antara aplikasi penyemprotan dua lapis basah-basah, atau waktu yang diperlukan untuk penguapan pelarut yang signifikan sebelum memasuki oven): Waktu flash-off yang terlalu lama juga dapat menyebabkan flokulasi pigmen yang signifikan.

Titanium dioksida: Titanium dioksida yang tidak dilapisi menunjukkan kecenderungan yang kuat untuk berflokulasi. Ukuran partikel pigmen dan distribusi ukuran: Partikel pigmen yang lebih kecil menunjukkan mobilitas yang lebih besar di dalam sistem pelapisan, sehingga meningkatkan kemungkinan tabrakan dan flokulasi berikutnya. Namun, ini tidak mutlak. Ukuran partikel yang sangat halus dapat meningkatkan viskositas sistem secara keseluruhan, mengurangi pergerakan partikel dan mengurangi risiko flokulasi.

 

Konsentrasi Pigmen (Titanium Dioksida dan Pigmen Pewarna): Meningkatkan konsentrasi pigmen akan meningkatkan viskositas sistem, mengurangi kecenderungan flokulasi.

Binder: Molekul pengikat yang lebih kecil lebih mudah diserap ke permukaan pigmen. Namun demikian, karena volumenya yang lebih kecil, pengikat ini menciptakan lebih sedikit penghalang sterik di antara partikel pigmen, sehingga flokulasi lebih mungkin terjadi. Bersamaan dengan itu, struktur kimiawi pengikat juga memengaruhi flokulasi pigmen.

Pelarut: Memilih pelarut yang tepat dan baik memungkinkan molekul polimer pengikat memanjang sepenuhnya, meningkatkan daya tolak-menolak antara partikel pigmen dan mencegah flokulasi. Pelarut yang buruk menyebabkan molekul polimer pengikat berkontraksi menjadi kelompok, mengurangi tolak-menolak sterik di antara partikel pigmen dan mendorong flokulasi.

03 Jenis biru ftalosianin apa yang dapat digunakan dalam industri pelapis?

Phthalocyanine blue terutama terdiri atas phthalocyanine tembaga, yang menampilkan struktur kimiawi yang rumit dan tampak sebagai bubuk biru pekat. Ini menunjukkan beberapa bentuk kristal, dengan tiga jenis yang tersedia secara komersial: biru ftalosianin tipe-α (Pigment Blue 15), yang membawa cahaya merah dan memiliki kekuatan pewarnaan relatif tertinggi; (Pigment Blue 15); biru ftalosianin tipe-β (Pigment Blue 15:3), yang menunjukkan warna kehijauan dan stabilitas termodinamika terbaik; dan biru ftalosianin tipe-ε (Pigment Blue 15:6), yang memiliki warna kemerahan yang paling jelas. Dalam pelarut aromatik (misalnya, xilena), biru ftalosianin α berubah menjadi biru ftalosianin β yang lebih stabil. Untuk mencegah transformasi ini, sebagian ftalosianin monoklorokopper biasanya dicampur selama proses pigmentasi biru ftalosianin mentah untuk membentuk biru α-ftalosianin yang stabil dalam pelarut atau Pigment Blue 15:1.

Karena permukaan nonpolar pigmen biru ftalosianin, interaksinya dengan pengikat dalam banyak sistem pelapisan lemah, yang menyebabkan stabilitas dispersi pigmen yang buruk. Pelapis yang mengandung pigmen biru ftalosianin rentan terhadap flokulasi atau pemisahan selama penyimpanan. Kelemahan ini diperbaiki secara signifikan dengan perawatan permukaan dan modifikasi kimiawi dari molekul Pigment Blue 15:1 yang stabil dalam pelarut. Pigmen biru ftalosianin yang dimodifikasi ditetapkan sebagai Pigment Blue 15:2 dalam indeks pewarna.

Dalam industri pelapisan, biru ftalosianin tipe α dengan rona merah lebih disukai daripada biru ftalosianin tipe β dengan rona hijau karena warnanya yang jelas, kekuatan pewarnaan yang kuat, kemudahan dispersi, dan sifat aliran yang sangat baik. Karena flokulasi terjadi tidak hanya karena pigmen itu sendiri tetapi juga secara signifikan terkait dengan pengikat dan pelarut dalam sistem pelapisan, tidak mungkin untuk mengidentifikasi varietas biru ftalosianin yang menunjukkan kinerja anti-flokulasi yang optimal di setiap sistem pelapisan. Hal ini mengharuskan para profesional pelapisan untuk menentukan kombinasi formulasi yang optimal melalui eksperimen ekstensif yang disesuaikan dengan sistem pelapisan yang berbeda.

04 Metode apa yang dapat digunakan untuk menilai dispersibilitas pigmen secara cepat?

Kami memiliki banyak metode langsung dan tidak langsung untuk mengevaluasi dispersi pigmen. Metode langsung meliputi uji pelat kehalusan, mikroskop optik, dan mikroskop elektron.

Uji Pelat Kehalusan:

Uji kehalusan Hegman adalah metode yang sederhana dan cepat untuk mengukur kehalusan bahan tanah dalam sistem cairan. Pelat kehalusan Hegman adalah pelat baja tahan karat persegi panjang yang memiliki dua alur dangkal yang dibuat secara presisi. Alur ini secara bertahap berkurang kedalamannya dari 100 mikron menjadi 0 mikron. Sejumlah kecil material tanah ditempatkan pada titik terdalam dari alur. Pengikis berbilah ganda dari baja tahan karat kemudian digunakan untuk mengikis seluruh permukaan dengan kecepatan yang seragam ke arah ujung dengan kedalaman alur nol. Kelulusan ditandai secara merata di sepanjang alur, menurun secara seragam dari nol pada titik terdalam ke kelulusan 8 atau 10 pada permukaan horizontal pelat kehalusan. Kelulusan di mana partikel pigmen pertama kali muncul sebagai titik-titik padat, yang secara jelas menonjol di atas permukaan material tanah, dianggap sebagai indikator untuk tingkat dispersi. Biasanya, kelulusan minimum 7 diperlukan untuk mengindikasikan dispersi yang efektif.

Metode Pengujian Kehalusan:

Penggunaan mikroskop optik memberikan metode cepat untuk menilai ukuran dan kehalusan partikel pigmen secara visual. Hal ini juga memungkinkan pengamatan kekuatan warna pigmen.

Selain itu, alat ini memungkinkan pemeriksaan morfologi partikel pigmen, ukuran, distribusi, dan flokulasi. Prosedur eksperimental spesifik melibatkan penempatan setetes kecil bahan tanah pada slide mikroskop dan menutupinya dengan cover slip. Berhati-hatilah untuk tidak memberikan tekanan yang berlebihan saat menutup slide untuk mencegah penyebaran material secara berlebihan, yang dapat mengganggu hasil pengujian. Keterbatasan utama mikroskop optik adalah resolusinya yang rendah, dengan ukuran minimum yang dapat dilihat sekitar 2 mikrometer.

Metode Pengujian Kehalusan Mikroskop Elektron:

Resolusi tinggi dari mikroskop elektron merupakan keuntungan utama, memungkinkan pengamatan langsung terhadap ukuran partikel pigmen. Ukuran partikel pigmen secara kritis memengaruhi sifat pelapisan utama seperti transparansi, kemampuan mengalir, dan rona.

Kelemahan utama metode pengujian kehalusan mikroskop elektron adalah mahalnya peralatan, waktu pengujian yang lama, kebutuhan teknisi berpengalaman untuk menganalisis dan menginterpretasikan data pengujian, dan keharusan sampel benar-benar kering sebelum pengukuran.

05 Apa yang dimaksud dengan ketahanan pelarut pigmen?

Dalam produksi cat, kita harus mendispersikan pigmen secara seragam dan stabil ke seluruh pengikat organik (terdiri dari resin dan pelarut), yang berarti pigmen harus dikelilingi oleh pelarut organik. Selain itu, sebagian besar cat yang diwarnai dengan pigmen pasti akan sering bersentuhan dengan pelarut organik (bahan pembersih, bensin, pelumas, dll.) Selama masa pakai efektifnya. Oleh karena itu, pigmen harus sebisa mungkin tidak larut dalam pelarut organik. Jika ketidaklarutan sempurna tidak dapat dicapai, kita harus menyadari bahwa penambahan pigmen dibatasi dalam berbagai pelarut organik. Melebihi tingkat toleransi ini akan menyebabkan pendarahan akibat pelarutan pigmen dalam pelarut. Pada dasarnya, ketahanan pigmen terhadap pelarut adalah kemampuan pigmen untuk menahan pelarutan oleh pelarut dan mencegah terjadinya pendarahan. Pigmen anorganik (karena struktur kimiawi yang melekat) dan pigmen sintetis organik kompleks tertentu, pada umumnya menunjukkan ketahanan pelarut yang sangat baik. Namun, pigmen organik bermutu rendah dan pigmen yang diberi perlakuan permukaan biasanya menunjukkan ketahanan pelarut yang lebih buruk. Pelarut yang digunakan untuk mengevaluasi ketahanan pelarut pigmen termasuk air, terpentin, toluena, xilena, metil etil keton, etanol, etil asetat, dietilen glikol, dan trikloretilen.

Sekian untuk hari ini! Semoga artikel ini membantu Anda memahami pigmen dengan lebih mudah!

CHROMÉCLAIR menawarkan lapisan dasar, lapisan atas, warna solid cat kuku gel tanpa HEMAdan cat kuku gel mata kucing bebas hema.

Situs web mereka juga menampilkan tutorial nail art, seperti:

Bagaimana Cara Membuat Seni Kuku Bunga 3D Logam di Rumah? 

Dapatkan manikur Prancis yang tipis tanpa lem kristal!