Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehnikih nauka - Departman za grafiki dizajn i inenjerstvo

Seminarski radPredmet: Hemija u grafikom inenjerstvu Tema: Pigmenti, hemiski sastav i upotreba pigmenata

Student: Miji Vanja Broj indexa: GI 113/11

Profesor: Prof. Dr. Jelena Kiurski

PigmentiPigmenti su definisani kao netopive organske ili neorganske supstance koje selektivno apsorbiraju i reflektiraju svijetlost, a posljedica toga je odreeno obojenje, koje daju premazima. Osnovna boja i svojstva otpornosti pigmenata odreeni su njihovim hemijskim sastavom, dok su nijansa, intenzitet, pokrivnost, mo bojanja i postojanost modifikovani drugim iniocima. Uloga pigmenata je da premaz uine Slika 1. Pigmenti neprozirnim, da poveaju mehanika i zatitna svojstva premaza, te njihovu hemijsku i termiku postojanost i da poboljaju refleksiju svijetlosti, a time smanje zagrijavanje i fotodestrukciju. Pigmenti se koriste u proizvodnji boja, tinte, tekstila, plastike, kozmetike, hrane, umjetnikih materijala i dr. Za pigmente koji se koriste za proizvodnju tamparske boje naroito je bitno UV-zraenje. Oni su osnovni dio svake grafike boje, vidljiv oku za vrijeme procesa tampanja i poslije tampanja na odtampanoj podlozi. Prolaz UV zraenja kroz boju za tampanje je upravo pod uticajem pigmenata sadranih u boji. Pigment se ponaa kao barijera apsorbujui, prelamajui ili odbijajui UV zraenje. Boja pigmenta igra veliku ulogu u prolasku UV zraenja kroz boju. Neke boje pigmenta proputaju UV zraenja kao npr manganta dok ih druge boje kao npr. bijela ne proputaju. Bijeli pigmenti reflektuju UV energiju dok zeleni i crni pigmenti apsorbuju zraenje te smanjuju sposobnost ovravanja boje. Pigment daje boji njenu nijansu i pokrivnost. Pigmenti se ne veu s biljnim i ivotinjskim vlaknima i po tome se bitno razlikuju od bojila.

Podjela pigmenata:Pigmente moemo podijeliti prema porijeklu, hemijskom sastavu, boji, strukturi i upotrebi: Prema porijeklu imamo: - prirodne (mineralne, biljne i ivotinjske) i - vjetake ili sintetske pigmente Prema hemijskom sastavu razlikujemo: - neorganske i - organske pigmente Prema boji dijelimo ih na: - ahromatske (bijele i crne) - hromatske (obojene i arene) pigmente Prema strukturi imamo: - amorfne (nemaju pravilnu strukturu) - kristalne (imaju pravilnu strukturu) pigmente Prema upotrebi dijele se na: - optike (koji daju obojenje)1

- pigmente sa specijalnim svojstvima (magnetske, fluorescentne). Veina pigmenata se danas dobija upravo sintetskim putem. Neorganski pigmenti imaju vei znaaj od organskih jer se njima boje skoro sve povrine. Prirodni neorganski pigmenti nalaze se u zemlji i najee se dobijaju u obliku rude ili minerala, a koriste se kao industrijska sirovina za proizvodnju boja i drugih proizvoda. Veina ovakvih pigmenata posjeduje slab intenzitet obojenja i slabu pokrivnu mo, to ograniava njihovu primjenu za grafike boje. Od prirodnih pigmenata najee se koriste barit, kineska glina, oker, umbra, siena, oksidi eljezavenecijansko i indijsko crveno, bijeli kalcijum karbonat, ultramarin itd. Sintetski neorganski pigmenti predstavljaju grupu jedinjenja koja se dobijaju taloenjem iz vodenih rastvora mineralnih soli pod odreenim uslovima temperature, koncentracije i kiselosti. Najvei broj sintetskih neorganskih pigmenata su soli metala: aluminijum-hidrat, barijum-sulfat, kadmijumova crvena i uta so, kalcijum-karbonat, hromna zelena i uta so, molibdenska oran so, olovna crvena i bijela so, titan-dioksid, cink oksid i dr. Prirodni organski pigmenti dobijaju se iz osnovnih mineralnih sirovina, razliitim metodama, ekstrakcija, mljevenje, Najpoznatiji su tirski purpur,koji se dobija iz vrste ostriga, karmin iz biljnih vai, indigo iz biljke indigo itd. Sintetski organski pigmenti se proizvode iz benzena, toluola, ksiola, fenola, naftalena i antracena koji se dobijaju frakcionom destilaciom katrana. Tretiranjem ovih sirovina razliitim hemiskim agensima (sumporna i azotna kiselina, amonijak,halogena jedinjenja) dobijaju se razliiti meuproizvodi od kojih se daljom sintezom dobijaju boje. Vaniji sintetski pigmenti koji se koriste u grafikim bojama su: benzidinska uta, litolcrveno i litol-rubin, metal-violet, ftalocijanini i dr. Organski pigmenti se dijele na tonere i lakove. Toneri su nerastvorna organska jedinjenja, metalne soli organskih jedinjenja ili koordinacioni kompleksi organskih jedinjenja sa metalima. Lakovi su razblaeni proizvodi, pripremljeni ili apsorpcijom boje na metalnom hidroksidu, kao to je aluminijum(III)-hidroksid, taloenjem metalnih soli u prisustvu aluminijum(III)-hidroksida, razblaivanjem tonera sa aluminijum(III)-hidroksidom ili smjeom barijum-sulfata i aluminijum(III)-hidroksida. Izraz lak potie od persijskog lak koji se primjenjivao za antike pigmente, a dobijen je od gline ili boje iz insekta Lucifer lacca. Boja stvara koordinacione komplekse sa metalnim solima, npr. sa aluminijumhloridom daje toner, tzv. persijsko oran. Neki od tonera kao litoli su soli boja i nastaju kopulacijom (hemiska kopulacija je reakcija stvaranja produkata bogatih energijom), diazotovane tobijas-kiseline i sa naftolom i prevoenjem produkata u so nerastvornu u vodi. Natrijum litol je svijetlo narandast a barijum litol crven. Bazne boje serije trifenilmetanskih boja nisu postojane na svijetlu, ali su njihovi fosfovolframati znatno stabilniji i vrijedniji za tamparska crnila: to su soli

2

fosfovolframske kiseline (H3PW12O4) ili fosfo molibdenske kiseline (H3PMo12O4) sa tri molekula trifenilmetanske boje kao to su metilno ljubiasto ili malahitno zeleno. Mnogi organski pigmenti koriste se direktno naroito u vodi nerastvorna azojedinjenja kao para-crveno i naftoliti. Vani uti pigmenti su hanza-uto koje nastaje kopulacijom diazotovanih aromatinih amina sa anilidima acetosiretne kiseline. Ftalocijanini ine vanu grupu pigmenata plave boje. Bakarni ftalocijanin proizvodi se zagrijavanjem ftalanhidrida sa ureom u prisustvu bakarne soli i malih koliina katalizatora (vanadijum-oksida, aliminijum-oksida ili molibden oksida). Imaju odlina bojena svojstva: postojani su na svijetlost te na uticaj toplote i hemikalija.

VezivaVeziva su supstance koje stvaraju suvi film i daju mu osnovna svojstva sem boje i pokrivenosti. Veziva mogu biti i tene komponente grafike boje i imaju zadatak da omogue dispergovanje pigmenata. Kao veziva koriste se razliita ulja, firnisi i smole. S obzirom da su veziva uljaste tenosti dijele se na: Mineralna Biljna ivotinjska i Sintetska Mineralna ulja se dobijaju frakcionom destilacijom nafte i predstavljaju frakcionu destilaciju nesuivih ulja. Karakteriu se izuzetnom postojanou prema kiselinama, alkalijama, agensima za suenje itd. Njihovo negativno svojstvo je da lako prodiru kroz papir i zato se najee upotrebljavaju za boje kojima se boji deblji papir. Najvanije mineralno ulje je mainsko ulje i koristi se kao vezivo samo uz dodavanje kolofonijuma za boje za visoku tampu. Asfaltna veziva se koriste za proizvodnju crnih boja. Biljna ulja pripadaju grupi suivih ulja i karakteriu se sposobnou da vezuju kiseonik iz vazduha i pri tome stvaraju elastian film, to je praeno reakcijom polimerizacije uz ovravanje ulja. Za grafiku tehnologiju najvanije je laneno ulje. Po hemiskom sastavu to je triglicerid razliitih masnih kiselina. Ovo ulje je rastvoreno u terpentinu, benzenu, ugljen-bisulfidu, itd. Sintetska ulja. Dihidrirano ricinusovo ulje dobija se hemiskom modifikacijom ne suivog ricinusovog ulja, a posjeduje dobra svojstva kvaenja pigmenata i karakterie se velikom brzinom suenja. Divinil-acetonsko ulje je djelimino polimerizovan divinilacetilen rastvoren u aromatinom ugljovodoninom rastvarau, to omoguava brzo isparavanje rastvaraa i stvaranje vrstog elastinog filma. Ovdje se ubrajaju jo alkidna ulja nastala reakcijom ftalnog anhidrida, glicerina, suivih ulja i epoksi smole. Prirodne i sintetske smole koriste se za proizvodnju veziva za grafike boje, a imaju sposobnost da se lako rastvaraju u organskim rastvaraima i uljima. U prirodne se ubrajaju: kolofonijum, po sastavu 85% abistinska kiselina sa manjim koliinama smolaste neosapunjive materije i estara; elak, po sastavu smjea masnih kiselina, voskova i pigmenata i dobija se iz biljnih vai. U sintetske smole se ubrajaju kalafonijum glicerid-estar, fenol-formaldehid smola i alkidne smole.

3

Osobine pigmenata:Pigmenti moraju imati odgovarajue osobine i stabilnost da bi se mogli koristiti u industriji te moraju zadovoljiti odreene uslove: Odreeno obojenje i pokrovnu mo, Prakast oblik ili sposobnost lakog prevoenja u prah, estice optimalne veliine: Karakteristino svojstvo pigmenta je veliina estica pigmenta. Prosjena veliina estica iznosi od 0.01 do 10 m, a najee se upotrebljavaju estice veliine od 0.1 do 10 m. Velike tvrde estice su nepoeljne jer djeluju abrazivno na tampanu formu i podlogu za tampanje. Meutim, nepoeljne su i male, vrlo fine estice jer daju mali doprinos opacitetu, mogu zapunjavati raster na tiskovnoj formi, a ponekad mogu uzrokovati i nepoeljan bronzani odsjaj. Zbog toga je veliina estica pigmenata vrlo bitno svojstvo grafikih boja koje zavisi od: - uslovia nastajanja (za prirodne pigmente) - uslovia sinteze (za sintetske pigmente), te - mljevenju pigmenata (finoi mliva - za sve pigmente) to su estice pigmenta manje imaju veu specifinu povrinu pa je vea i uljna apsorpcija odnosno kvaenje pigmenta vezivom (potrebno je vie ulja kako bi se dobro nakvasio pigment). Kvaenjem se prekidaju sile kohezije izmeu estica pigmenta, a samim tim prevladavaju sile adhezije izmeu pigmenata i veziva to pridonosi rastvaranju pigmenta u vezivima. Lako kvaenje , mjeanje i homogenizovanje sa vezivima, isto i briljantno obojenje, stabilno prema promjeni temperature odnosno pigment treba da sadri to manje nekih drugih estica i da ne mijenja fizika i hemijska svojstva pri promjeni temperature. Postojanost na svjetlu se odnosi na svojstvo neke supstance da pod uticajem svjetlosnih zraka ne mijenja svoju boju, oblik i povrinu. To je vrlo vano svojstvo pigmenta jer veina pigmenata pod utjecajem sunevog zraenja mijenjaju ton boje. Veina pigmenta izblijedi, a samo neki potamne (hromovi pigmenti). Postojanost pigmenta prema svjetlu oznaava se brojevima od 1 do 8, gdje je sa 8 oznaen pigment najpostojaniji prema svjetlu, a s 1 na svijetlu najmanje postojan pigment. Stabilnost osnovnog jedinjenja prema vezivima i rastvaraima, Hemisku neaktivnost, Sposobnost da se ne taloe i ne isplivavaju na povrinu veziva, Postojanost u odnosu na vodu, kiseline, alkalije, rastvarae, i Da ne usporavaju process suenja na odtampanoj podlozi. Ovo su osobine idealnih pigmenata. U praksi se rijetko nalaze pigmenti koji zadovoljavaju sve ove uslove.

Najznaajniji pigmenti nekih hemiskih elemenata:Metalni i ugljenikovi: kadmijumovi pigmenti: o kadmijum uta,4

o kadmijum crvena, o kadmijum zelena, o Kadmijum narandasta ugljenikovi pigmenti: o ugljenikova crna, o bjelokosna crna, pigmenti hroma: o hrom uta, o hrom zelena kobaltovi pigmenti: o kobalt ljubiasta, o kobalt plava, o cerulean plava, o aureolin (kobalt uta) pigmenti bakra: o Han purpurna, o egipatska plava, o pariska zelena, o verdigris, o viridian pigmenti eljeznog oksida: o sanguine, o caput mortuum, o oksidna crvena, o crvena ochre, o venecijanska crvena, o prusko plava glineni pigmenti (eljezni oksidi): o uta ochre, o sirova sienna, o sagorena sienna, o sirova smea, o sagorena smea. olovni pigmenti: o olovna bijela, o cremnitz bijela, o napuljska uta, o olovna crvena pigment ive: o vermilion titanovi pigmenti: o titanova uta, o titanova be, o titanova bijela, o titanova crna ultramarin pigmenti: o ultramarin, o ultramarin zelena priguena5

cinkovi pigmenti: o cinkova bijela, o cinkov ferit

Crni pigmentiCrnim tamparskim bojama obojenje daju najveim dijelom ai. Oko 2/3 ukupne potronje ai koristi se za izradu crnih boja za tampanje novina. Od ukupne proizvodnje ai oko 92 % koristi se u industriji gume. ai obuhvataju iroku paletu crnih pigmenata koji se dobijaju nepotpunim sagorijevanjem plina i ulja te toplotnom dekompozicijom plina. Kanalne ai dobijaju se sagorijevanjem prirodnog plina na velikom broju malih plamenika. Tokom procesa sagorijevanja plina, ai se hvataju na hladnu metalnu plou i zatim struu sa povrine iste. Pene ai dobijaju se sagorijevanjem plina na relativno velikim plamenicima postavljenim u vatrostalnim komorama. Sagorijevanjem plina u komorama stvara se a koja se hvata na hladne zidove komore. Nakon zatvaranja plina odnosno prestanka sagorijevanja, sa hladnih zidova komore skidaju se ai. a svjetiljke dobije se nepotpunim sagorijevanjem ulja na elinim tavama. Dobijena a sabire se kanalima ili elektrostatski. Termalne ai dobivaju se u peima gdje se ugljikovodonini plinovi rastavljaju na ugljenik i vodonik. Grafit, dobija se kopanjem rude ili grijanjem odabranih ugljikovih minerala u elektrinim peima i mljevenjem. Kotani crni pigment, dobija se iz ugljenisanih ivotinjskih kosti u peima i mljevenjem kotanog ugljena u fini crni prah. Biljni crni pigmenti, dobijaju se iz ugljenisanog drveta u peima i mljivenjem u fini crni prah. Crni sintetski eljezni oksidi otporni su na temperaturu, alkalije, otapala, sapune i voskove, ali otapaju se u kiselinama.Jeftini su. ai su isti amorfni ugljenik. Upotrebljavaju se kao prah ili kao kuglice. a je otporna prema svjetlu, atmosferskom uticaju, bazama i kiselinama. Karakteriu je ekstremno fine estice velike povrine. Tipovi ai koje se koriste za formiranje crnih grafikih boja su prenika veliine od 20 do 80 m. to su estice ae manje to e boja biti crnija a ujedno je i via uljna adsorpcija. Mjeanjem sa pogodnim vezivima formuliraju se odgovarajue crne boje.

Bijeli pigmentiNajee koriteni bijeli pigmenti su: olovno bijela cinkova bijela titanova bijela litopon bijela kreda barit blank-fiks bijela gips bijela

6

Olovno bijela upitanju je olovo-karbonat i jedan je od najstarijih pigmenata ima najveu mo objenosti ali vie nije u upotrebi zbog svoje izuzetne toksinosti. Zinkova bijela (ZnO) ima slabiju pokrovnost u odnosu na olovo bijelu, ne mjenja boju u reakciji sa gasovima koji sadre sumpor. Titanova bijela (TiO2) spade u kategoriju novijih pigmenata, ovaj pigment se najee koristi u slikarstvu jer ima najjau bojnu snagu i otporan je na spoljne uslove. Litopan je pigment koji se sastoji iz ZnS i BaSO4, slian je cinkovoj bijeloj, ne koristi se za izradu uljanih boja ve iskljuivo za izradu pigmenata i akvarela.

Metalni pigmentiBronze su po sastavu metalne boje u prahu, a sastoje se od praha kovina ili njihovih legura. Bronze koje se najvie koriste: Zlatne bronze, sastoje se od istog bakra ili legura bakra i cinka. i nikla Srebrene bronze, sastoje se od aluminija Patentne bronze, sastoje se od bazinog praha koji je obojen organskim bojama. Oksidne bronze, sastoje se od oksidiranih metala ili njihove oksidne legure u prahu. Bronze se proizvode iz malih tankih metalnih ploica. Za neke vrste bronze obraivanje se nastavlja procesom bojenja, oksidacije ili poliranja metalnog "praha". Pokrivna mo bronzi je vrlo dobra, a zavisi od finoe estica. Bronzane boje su otporne prema svjetlu, dok su prema atmosferskim uslovima uglavnom nepostojane. Na zraku lako oksiduju, postaju bez sjaja i tamne. Bronze dobro podnose sve vrste pigmenata. Nepostojane su prema bazama i kiselinama pa se moraju mijeavati sa neutralnim vezivima. Bronze nisu otporne prema viim temperaturama, zlatne postaju crvenkaste a srebrne pozelene. Bronzani praci sastoje se iz djelia metala koji mogu biti u formi listia ili plosnatih granula. Praci u obliku listia su naroito povoljni jer minimalna teina metala pokriva maksimalnu povrinu a estice daju bolji sjaj. U procesu tampanja npr. pri tampanju bronza preporuuje se da se za transport i nanos bronze na tampanu formu koriste srednje tvrdi valjci sa njihovim minimalnim brojem. Pritisak tampane forme na tiskovnu podlogu mora biti to manji dok dotok boje mora biti to vei.

Obojeni pigmentiuti pigmentiNapuljsko zuta ili olovo-antimonat je postojan na svetlosti ali osetljiv na sulfide. Dobro postojan u kreu zato se koristi u fresko tehnikama. Izbegava se koritnje u akvarelu. Toksina je. Hrom zuta ili olovo hromat poseduje iroku skalu obojenosti od utih do oran tonova. Ne koristi se u alkalnim vezivima, zato to mijenja obojenost. Osetljiv na prisustvo sulfida. Opriment je zapravo sulfid arsena. Koriten je u srednje-vjekovnom slikarstvu. Nedovoljno je postojan i jako toksian! Moe se reci da je zamenjen zutim pigmentom dadmijuma. Stroncijum hromat ili stroncijum zuta: pod dejstvom suneve svetlosti dobija7

zelenkasti ton. Neotporna na alkalnosti krea tako da se moe koristiti u svim tehnikama sem u fresko slikarstvu. Kadmijum uta svetla ili kadmijum sulfid je prema alkalijama i svetlosti postojan dok nije postojan npr. u kiseloj sredini kao i svi pigmenti kadmijuma. Ne koristi se za fresko slikarstvo, zato sto mjenja obojenost sa ugljenom kiselinom. U toj reakciji se stvara kadmijum karbonat koji je bele obojenosti. Podnosi se sa svim vezivnim sredstvima sem bakarnih pigmenata i olovne bele. Inijska uta je ist, dubok i svjetlucav pigment. Indijska uta se koristi od davnina na Dalekom istoku. Evropski slikari je koriste od 15. do 19. vijeka. Najvjerovatnije su je koristili prvo danski umjetnici da bi je do kraja 18. vijeka koristili umjetnici irom Evrope. Porijeklo ovog pigmenta je bilo nepoznato sve do 1883 kada je istragom utveno da potie iz ruralnih dijelova Indije gdje se dobija iz urina stoke hranjene samo liem manga i vodom. Koritenje ovog pigmenta je naputeno krajem 19. vijeka u Engleskoj.

Crveni pigmentiMineral cinobarit ili zivin sulfid,porijeklo vue iz Kine a koristi se jo iz perioda od 2000 godina p.n.e. Verovatno je tamo prvi put i pravljen cinober, sintezom ive i sumpora. U 15. vijeku hemiski dobijen cinober je u potpunosti zamenio prirodni crveni pigment. Kadmijum-sulfoselenid se dobija zarenjem karbonata sa sumporom i selenom obuhvata veoma veliku skalu obojenosti od svetlih do duboko crvenih nijansi veoma postojan prema svetlosti postojan prema alkalijama, ali se ipak ne koristi u fresko tehnici jer menja obojenost sa

Sl. 2-Vermilion

ugljenom kiselinom. Alizarin crvena nastaje iz korena broa nepostojan prema svetlosti nepostojan u alkalnoj sredini ne koristi se u fresko slikarstvu, niti sa kazeinskim vezivima mada koristi se u svim ostalim tehnikama. Crvena oksid gvodja nastali u prirodnim uslovima , crvene zemlje koriteni u slikarstvu od najdavnijih vremena do danas. Iz zemlje se mogu dobiti mehanikim preiavanjem sa nalazita. Ukoliko je u pigmentu prisutna izvjesna koliina gline u tom sluaju smanjuju se obojenost pigmenta. Koriste se u svim tehnikama slikarstva. Danas se proizvode pod raznim imenima svetlo crvena, napuljsko crvena, englesko crvena, pansko crvena, venecijansko, pompejsko crvena

Plavi pigmentiUltramarine je prirodnog porekla. Zamjenjen je plavim pigmentom dobijenim hemiskim putem. Moguce ga je dobiti na dva naina soda postupkom, reakcijom kaolina sa sodom i sumporom ili iz kaolina, sode i natrijum sulfata. Osim to se koristi za izradu uljanih boja, koristi se i za pranje rublja jer neutralishe zutu boju iz lana, saSl. 2- Indigo pigment

8

svim vezivima je postojan sem sa medijumima kiselog porekla. Nekvalitetne vrste ultramarina koje sadrze slobodni sumpor mogu odreagovati sa bakarnim ili olovnim pigmentima izazivajui njihovo tamnjenje, zbog osetljivosti ultramarina na vodu, moe doi do iscvetavanja poznatije kao ,,bolest ultramarina,,. Kobalt plava se sastoji od kobaltovog i aluminijumovog oksida, mada zbog razliitih procesa proizvodnje mogue su neznatne razlike u nijansama, otporna je prema svjetlosti. Koristi se u svim slikarskim tehnikama. Mangan plava se sastoji od barijum mangana postojana u svim sredinama koristi se u svim tehnikama. Ftalo plava je ftalocijanin bakra ima taman ton i intezivno boji pa se za slikarske svrhe moze redukovati pigmentima koji su inertni, postojana je na svjetlosti kao i u svim sredinama pa se zato koristi u svim slikarskim tehnikama ako se deluje sa hloridima dobija se zelena nijansama. Prusko ili parisko plava je otkrivena na pochetku 18 vijeku takoe je proizvedena i u Parizu pa iz tog razloga nosi i drugi naziv parisko plava esto se naziva i berlinsko plava iji je sastav feri=ferocijanid ovaj pigment je postojan prema kiselim sredinama ali je u alkalnoj sredini nepostojan zato se ne koristi u frsko tehnikama Ceruleum po hemiskom sastavu kobalt stanat veoma otporan na hem destrukcije i koristi se u svim slikarskim tehnikama. Egipatsko plava se svrstava u pigmente koji su medju prvima dobijeni veshtachki proizvedena u egiptu pre 3000 god pne po hem sastavu silikat bakra i kalcijumai svrstava stojane pigmente. Egipatsko plava je zamenjena kobalt plavom. Indigo plava je organski pigment koji se dobija iz biljke Indigo. Na srednjem istoku se koristi ve 4000 godina. Danas se, izmeu ostalig, koristi da bi se dobila plava boja dinsa. Godinje se proizvede 20 miliona tona ovog pigmenta a za bojenje jednih pantalona od dinsa potrebno je svega nekoliko grama ovog pigmenta.

Ljubiasti pigmentiNajpoznatiji su:

kobaltova ljubichasta kobalt fosfat i kobalt ljubichasta svetla ili kobalt arsenat

Kobalt-arsenat je toksian pa se iz tog razloga koristi vie ne toksini fosfat kobalta. Kobalt ljubiasta je otporna na svetlo ali nije na baze pa se ne koristi u fresko slikarstvu Mars ljubichasta ili oksid gvoa je postojan pigment i kosristi se u svim slikarskim tehnikama u odnosu na manganove i kobakt pigmente. Mars ljubiasta je neistije obojena mangan ljubiasta. Niniberijsko ljubiasta je osetljiva na baze pa se ne koristi u fresko slikarstvu prema svjetlosti otporna na spoljanji uticaj i nije toksina.

9

Zeleni pigmentiZeleni zemljani tonovi se sastoje od hidratisanih silikata gvoa i prirodnog supstrata ili od silikata aluminijuma i magnezijuma i raznih primjesa koje se razlikuju od vrste do vrste irom svijeta. Koriten je od davnina. U Vizantiji je koriten za fresko slikanje. Dobar kvalitet ovih pigmenata dobija se iz eke, Tirola, Njemake, dok se najkvalitetniji pigment ove vrste dobija iz Verone. U kiselim sredinama se djelimino rastvaraju ali su otporni na baze i svjetlost. Hidratisani hrom-oksid je takoe zeleni pigment, prema svjetlosti, kiselinama i bazama je postojan, koristi se u svim slikarskim tehnikama. Hrom oksid zelena spada u najrasprostranjenije zelene pigmente koji se po tonu razlikuju od hidratisanog hrom-oksida jer posjeduje blijedo-zelenu nijansu. Dobro disperguje u svim vezivima. Otporan je na baze, kiseline i svjetlost. Kobalt-zelena predstavlja mjeavinu oksida kobalta i cinka. Za razliku od hrom oksida ima izraajniju plaviastu nijansu, dobro se podnosi sa drugim pigmentima i vezivima, stabilan je prema kiselinama i otporan na spoljanje uticaje.

PunilaJeftini pigmenti nazivaju se punila. To su prakaste supstance neorganskog porijekla koje smanjuju poroznost ali i cijenu finalnog proizvoda. U boje se dodaju uglavnom radi kontrole svojstava boje, kao supstance za zgunjavanje, za poboljanje mazivosti ili svojstava teenja, za sniavanje ili poviavanje sjaja, za poboljanje mehanikih svojstava i za poboljanje svojstva barijere filma tj. zbog otpornosti filma prema difuziji vode i agresivnih plinova. Dobivaju se ili iz prirodnih minerala ili sintetskim taloenjem iz vodenih otopina. Prema hemijskom sastavu razvrstavaju se na sulfate, karbonate, okside i silikate. Sulfati (kalcijev CaSO4 i barijev BaSO4) imaju razliite prednosti zbog kojih se upotrebljavaju kao punila. Tako kalcijev, koji se dobiva kalcinacijom sirovog gipsa ima dobru toplotnu otpornost, ali nedostatak mu je to je topiv u vodi i osjetljiv na prisutnost vlage. Koristi se u sastavu pigmenata i kao punilo u temeljima. Barijev sulfat se moe pripremiti sintetski ili se dobija iz minerala barita. Prednost kojom se istie je njegova hemijska inertnost, visoki indeks prelamanja i dobra sposobnost kvaenja i dispergovanja. Koristi se u nekim zavrnim lakovima za povienje sjaja, dok u temeljima ima ulogu punila. Karbonati (kalcijev CaCO3) se dobivaju kopanjem, drobljenjem i mljevenjem vapnenca ili mijeane kalcij-magnezij rude dolomita. postoje i sintetski, ali su znatno skuplji. Upotrebljavaju se u znaajnoj mjeri, ali imaju i negativnu stranu to su reaktivni s kiselinama. Zbog toga dolazi kod primjene u vanjskim bojama do degradacije filma koja moe biti ubrzana kiselim kiama . Oksidi (silicijev(IV)oksid(SiO2)) je oksid koji najee koristimo kao punilo, a njegovi oblici koji najee nalazimo u upotrebi su kvarc i diatomejska zemlja. Zbog niske cijene koristi se u predlakovima i matiranim bojama, jer omoguava lako mazanje i poboljava prijanjanje pokrivnih lakova efektom zuba. Negativne strane su mu to ga je zbog teksture teko dispergovati, abrazivan je i ima sklonost taloenju . Silikati (kaolin ili glina, magnezijumov silikat, kalcijumov silikat) poboljavaju i

10

pojeftinjuju boje u zavisnosti oo prednosti koje daje njihov sastav. Tako gline zbog bjeline koja je postignuta kalciniranjem koristimo u bojama na bazi vode i u bojama za horizontalnu signalizaciju. Magnezijumov silikat moe imati estice poput vlakana, lamela ili zrna. Vlaknasti silikati poboljavaju svojstva boja, smanjuju sjedinjavanje pigmenata i curenje, te poboljavaju mazivost boje. Lamelarni imaju odlino svojstvo bruenja, pa se koriste i u temeljima. Bitno je naglasiti da punila i pigmenti moraju biti kompatibilni meusobno, s vezivima premaznih sredstava i s podlogama na koje se nanose, to znai da se moraju lako mijeati s vezivima i da ne smiju izazivati tetne hemijske reakcije ni prije ni poslije prevlaenja.

Upotreba pigmenataPrimjena pigmenata je viestruka. Koristimo ih u tamparskoj industriji kao sastavni dio grafikih boja i tinte,u industriji tekstila za farbanje tkanina,u industriji izrade plastike, industriji kozmetike gdje se koriste kao sastavni dio kozmetikih proizvoda ne samo kao obojenja ve i kao zatitni factor jer neki pigmenti reflektuju UV zraenja. Koristimo ih i u prehrambenoj industriji, industriji umjetnikih materijala, te u graevinskoj industriji i brodogradnji gdje ulaze u sastav zatitnih boja. U brodogradnji ulaze u sastav zatitnih boja i premaza. Zatitina uloga pigmenata u ovim premazima moe biti pasivno, neutralizujue, inhibitorsko i djelovanjem katodnom zatitom. Pasivno djelovanje na metal imaju pigmenti oksidujuih svojstava koji na metalnoj povrini stvaraju pasivni oksidni sloj. Takvo djelovanje na eljezo imaju Pb3O4 i olovni hromat (PbCrO4). Inhibitorsko djelovanje se temelji na reakciji izmeu pigmenaata i veziva ili izmeu pigmenata i okoline pri emu nastaje inhibitor korozije. Neutralizirajue djelovanje se temelji na baznim svojstvima pigmenta koji neutralizuje kiselinu iz okoline. Katodnu zatitu omoguuju samo metalni pigmenti iji je elektrodni potencijal negativniji od potencijala metala koji se titi. U prehrambenoj industriji se dodaju namjernicama koje poprimaju njihovo obojenje. U tekstilnoj industriji se koriste jo od davnina za bojenje tkanina. Prvi koriteni pigmenti u ovoj oblasti bili su uglavnom organskog porijekla. Danas su potrebe za pigmentima daleko vee nego nekada pa se i oni danas uglavnom dobijaju sintetskim putem kako bi se zadovoljile potrebe trita. U tamparskoj industriji se koriste kao sastavni dio grafikih boja. Oni utiu na karakteristike boje od njene pokrivenosti, transparentnosti do brzine suenja.

11

Literatura:1. Hemija u grafikom inenjerstvu- Jelena Kiurski, Univerzitet u Novom Sadu, FTN Izdavatvo, Novi Sad, 2009. 2. www.webexhibits.org/pigments 3. Sericolov prirunik za UV sito tampu- www.sericol.com 4. Diplomski rad Tomislava Levania na Sveuilitu u Zagrebu na Fakultetu strojarstva i brodogradnje, Zagreb 2009

12

Sadraj:Pigmenti..................................................................................................................................................................................1 Podjela pigmenata..............................................................................................................................................................2 Veziva.......................................................................................................................................................................................3 Osobine pigmenata.............................................................................................................................................................4 Najznaajniji pigmenti pojedinih hemiskih elemenata......................................................................................4 Crni pigment..........................................................................................................................................................................6 Bijeli pigmenti......................................................................................................................................................................6 Metalni pigmenti.................................................................................................................................................................7 Obojeni pigmenti.................................................................................................................................................................7 Punila.....................................................................................................................................................................................10 Upotreba pigmenata........................................................................................................................................................11 Literatura.............................................................................................................................................................................12

13