خمیر رنگ اسفنج
فهرست مطالب
پیش از پرداختن به خمیر رنگ اسفنج، نخست باید بدانیم خمیر رنگ چیست.
خمیر رنگ چیست
خمیر رنگ، مخلوطی از مقدار زیادی رنگدانه پودری در مقدار کمی بستر رزینی است. برای تولید پوششی با فام مورد نظر، یک یا چند خمیر رنگی به فرمول اضافه می‌شود. بعضی از این خمیرها فقط دارای یک رنگدانه هستند و غلظت رنگدانه به حدی بالا است که به تنهایی قابل استفاده نیستند و باید به صورت مخلوط با رنگ سفید یا رنگ‌های دیگر استفاده شوند.
معمولا برای این که خمیرهای رنگی، روی خواص محصول نهایی اثر منفی نداشته باشند، تا حداکثر %10 حجمی در فرمول استفاده می‌شود. برخی دیگر از خمیرها، مخلوطی کامل از چند رنگدانه هستند و برای تولید یک پوشش رنگی کافی است مقداری از این خمیر به محصول نهایی (رزین) بی رنگ اضافه شود.
استفاده از خمیرهای رنگی، زمان و هزینه تولید و هزینه انبارداری را کاهش می‌دهد و امکان تولید رنگ در اندازه‌های کوچک و طیف گسترده‌ای از فام‌های متنوع را فراهم می‌آورد.
به طور معمول، خمیر رنگی، مخلوطی از رنگدانه، رزین، حلال و مواد افزودنی است. هنگام ساخت خمیر باید ساختمان شیمیایی رنگدانه، اندازه ذرات، ماهیت سطح ذرات، قدرت رنگدهی، براقیت و میزان پوشش دهی و خواص رنگدانه در محیط از جمله مقاومت در برابر نور و رنگ دهی را در نظر بگیریم.
فرایندهای شیمیایی که روی رنگدانه انجام می‌شود، از جمله متخلخل بودن سطح رنگدانه، در میزان جذب روغن موثر است بنابراین رزین مورد مصرف در خمیر بایستی قدرت مرطوب کنندگی خوبی برای رنگدانه داشته باشد تا در مرحله آسیاب خمیر مشکلی نداشته باشد.
از بین مواد افزودنی که در مخلوط خمیر استفاده می‌شود، مواد مرطوب کننده، بیشترین اهمیت را دارند. افزودن ماده مرطوب کننده و پخش کننده، با ممانعت از ته نشینی ذرات رنگدانه به پایداری خمیر در زمان انبارداری کمک می‌کند. از طرف دیگر، حداکثر براقیت و پایداری رنگ در پوشش‌های لایه نهایی زمانی حاصل می‌شود که ذرات رنگدانه تا بیشترین حد ممکن در رزین پخش شوند و ذرات پخش شده پایدار بمانند.
مواد مرطوب کننده خواص رئولوژیکی خمیر را بهبود می‌بخشند و مشکلاتی از قبیل جدا شدن رنگدانه‌ها را برطرف کرده و با کاهش گرانروی و تغییر رفتار رزین به سمت سیالات، رفتارهای جریان یابی رزین را بهبود می‌بخشد تا بتوان رنگدانه بیشتری به رزین اضافه کرد.
این مواد باید با رزین خمیر و با رزینی که در فرمول رنگ به کار می‌رود سازگار باشد، رنگدانه را به خوبی مرطوب کند و باعث پایداری رنگدانه پخش شده در رزین شود و روی خواص و براقیت رنگ اثر منفی نداشته باشد. میزان مناسب مواد مرطوب کننده در فرمول خمیر بسیار مهم است. به طور معمول مواد مرطوب کننده پلیمری با وزن مولکولی کم برای رنگدانههای معدنی 2-5/0 درصد وزنی و برای رنگدانههای آلی 5-1 درصد نیاز است. اگر در فرمول رنگ از پرکننده‌ها و سایر ترکیبات پودری نیز استفاده می‌شود باید آنها نیز تثبیت شوند تا پوششی بدون مشکل تولید شود.
به دلیل حساسیت نسبتاً بالای رنگدانه‌ها به تماس مکانیکی، رنگدانه‌ها مشکلاتی را در هنگام ادغام در مواد روکش، به ویژه پایه‌های آبی، ایجاد می‌کنند. در تهیه یک پوشش پایه، ضروری است که رنگ‌ها را به صورت خمیر یا سوسپانسیون در یک فاز آلی مایع با سایر مواد مؤثر پوشش پایه مخلوط کنیم.
برای این منظور، رنگدانه‌ها به طور معمول در حلال‌های آلی، با یا بدون رزین‌های اتصالی پخش می‌شوند. معمولاً از یک حلال آلی یا ترکیبی از حلال‌های آلی که به طور مؤثر رنگدانه‌ها را مرطوب می‌کند استفاده می‌شود. همچنین، غالبا از پلی‌استرها به عنوان رزین‌های اتصالی استفاده می‌شود. ماهیت چسبندگی این رزین‌ها، تأثیر قابل توجهی بر کیفیت پوشش‌های تولید شده دارد.
خمیرهای رنگدانه مبتنی بر حلال، دارای معایبی از جمله عمر ذخیره‌سازی بسیار محدود (حداکثر تا چند روز) می‌باشد. پس از آن زمان، رنگدانههای موثر رسوب می‌کنند و منجر به تشکیل لخته و ناهمگنی می‌شوند.
خمیرهای رنگدانه‌ای را می‌توان به‌صورت پایدار و بدون آسیب به رنگدانههای موثر و حمل و نقل آسان به روشی ساده تهیه کرد. ترجیحاً خمیرهای رنگدانه ای باید برای مدت طولانی (مثلاً تا 3 ماه) بدون ایجاد رسوب و بدون ناهمگنی یا منعقد شدن قابل نگهداری باشند.
رنگدانههای پرکننده شامل آهک، سولفات کلسیم، سولفات باریم، سیلیکات‌ها مانند تالک یا کائولن، سیلیکا، اکسیدها مانند هیدروکسید آلومینیوم یا هیدروکسید منیزیم یا پرکننده‌های آلی مانند الیاف سلولزی، الیاف پلی اتیلن یا پودرهای پلیمری می‌باشند.
تقریبا تمام محصولاتی که زیرمجموعه‌های مختلف از رنگ را شامل می‌شوند مانند پوشش‌ها، حاوی رنگدانه، رزین و حلال می‌باشد.
رزین یا چسباننده (بایندر)، پایه اصلی پوشش است و بیشتر ویژگی‌های شیمیایی و فیزیکی رنگ را تشکیل می‌دهد.
در برخی از پوشش‌ها، مانند وارنیش هیچ رنگدانه‌ای وجود ندارد.
به عنوان مثال، پوشش وسایل نقلیه از (پلیمرهایی با وزن مولکولی بالا) که برای ایجاد لاک در حلال حل شده‌اند ایجاد می‌شود. هنگامی که حلال بخار می‌شود، پلیمر به صورت یک فیلم جامد پلاستیکی روی سطح ایجاد می‌شود، حتی با استفاده از پلیمرهایی با وزن مولکولی بالاتر در آب، پس از تبخیر آب، به یکدیگر متصل می‌شوند و فیلم جامد را تشکیل می‌دهند.
همچنین، مواد شیمیایی با وزن مولکولی کمتر با یکدیگر واکنش داده و اندازه خود را افزایش می‌دهند. این واکنش، ممکن است با اکسیژن اتفاق بیفتد (مانند رنگ‌های روغنی و آلکیدها) یا با رطوبت هوا (مانند پوشش‌های غنی از روی).
در سیستم‌های دو جزئی مانند اپوکسی و یورتان‌ها، واکنش‌دهنده‌ها قبل از استفاده با هم واکنش می‌دهند و منجر به تبدیل رزین مایع یا نیمه جامد به یک فیلم سخت و پلاستیک مانند می‌شود.
در سیستم‌های لاتکس، که شامل فرایند پراکنده سازی پلیمرهایی با وزن مولکولی بالا در سیال می‌باشد، تا زمانی که حلال آب تبخیر نشود، به صورت جداگانه از یکدیگر باقی می‌مانند و درهم تنیدگی و کشش بین زنجیره‌های پلیمری وجود ندارد.
پیگمنت‌های اصلی مانند دی اکسید تیتانیوم، کربن بلک و اکسید آهن، رنگ و شفافیت را به رنگ مورد نظر اضافه می‌کنند و هنگامی که به دقت انتخاب شوند از پوشش‌های حساس به نور مانند اپوکسی‌ها در برابر اثرات مخرب نور فرابنفش محافظت می‌کنند و دوام و مقاومت بالایی در برابر شرایط مختلف آب و هوایی ارائه می‌دهند.
پیگمنت‌ها، مزایای بسیار خوبی در پوشش‌ها مانند مقاومت در برابر خوردگی و تشکیل حباب، توانایی مقابله با ایجاد رسوب و تاخیر در اشتعال را ارائه می‌دهند.
پیگمنت‌های پرکننده مانند تالک (سیلیکات منیزیم)، خاک و باریت (سولفات باریم) رنگ و شفافیت را به رنگ اضافه نمی‌کنند و بیشتر برای افزایش استحکام مکانیکی فیلم استفاده می‌شوند.
از اصلاح کننده‌ها می‌توان در انواع خاصی از پلیمرهای شکننده سخت برای اصلاح انعطاف پذیری و سایر خواص فیزیکی استفاده نمود.
بسیاری از پوشش‌ها نیز حاوی کاتالیزور و خشک کن هستند. کاتالیزورها، مواد شیمیایی هستند که در مقادیر کم، برای تسریع سرعت پخت استفاده می‌شوند.
خمیر رنگ اسفنج
خمیر رنگ اسفنج که به عنوان رنگ اسفنجی نیز شناخته می‌شود کاربردهای مختلفی ارائه می‌دهد. یکی از کاربردهای مهم آن که به وفور نیز از آن استفاده می‌شود، رنگدهی به فوم پلی یورتان اسلب استاک می‌باشد.
برای کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه به مقاله فوم نرم پلی یورتان، روش‌های تولید فوم گرم و سرد و تفاوت فوم سرد و گرم در مکرر بلاگ مراجعه نمائید.
خمیر رنگ اسفنج، در تولید فوم پلی یورتان اسلب‌استاک، به عنوان یک عامل رنگدهی به فرمولاسیون فوم افزوده می‌شود تا رنگ دلخواه یا ظاهر بصری موردنظر در محصول نهایی فوم به‌دست آید. فوم پلی یورتان اسلب استاک که از دسته فوم‌های انعطاف‌پذیر است، به‌طور رایج در تولید تشک‌ها، وسایل راحتی و سایر محصولات استفاده می‌شود.
خمیر رنگ اسفنج، یک مایع غلیظ است و شامل رنگدانه هایی است که به‌طور موثر برای سازگاری با فوم پلی‌یورتان طراحی شده‌اند. این خمیر، در فرمولاسیون فوم در زمان فرایند تولید، معمولاً در مرحله مخلوط‌کردن افزوده می‌شود. خمیر رنگ اسفنج، به‌طور یکنواخت در سراسر مخلوط فوم پخش می‌شود و رنگ را به سلول‌های فوم منتقل می‌کند.
خمیر رنگ اسفنج پلی یورتان، در گروه‌های هیدروکسید فعال یا پلی اُل‌‌های مورد نظر به طور کاملا یکنواخت حل شده و ترکیب می‌گردد و به مخلوط سیستم پلی یورتان اضافه می‌شود.
استفاده از خمیر رنگ اسفنج، به منظور افزایش جاذبه ظاهری فوم است و با فراهم کردن یک رنگ یکنواخت و همسان در سراسر فوم، به تولیدکنندگان اجازه می‌دهد تا مجموعه‌ای از گزینه‌های رنگی متنوع را برای برآورده کردن سلیقه‌ها و نیازهای بازار ارائه دهند.
استفاده از خمیر رنگ اسفنج در تولید فوم اسلب‌استاک، خواص فیزیکی یا ویژگی‌های عملکردی فوم را تحت تأثیر قرار نمی‌دهد. وظیفه اصلی این خمیر، افزودن رنگ و جذابیت بصری به فوم است، در حالی که نرمی، انعطاف‌پذیری و سایر ویژگی‌های فوم را حفظ می‌کند.
از مزایای استفاده از خمیر رنگ اسفنج در تولید فوم اسلب‌استاک که در افزایش محبوبیت آن در صنعت تأثیرگذار است می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- سفارشی‌سازی و زیبایی: خمیر رنگ اسفنج، به تولیدکنندگان این امکان را می‌دهد تا رنگ فوم را سفارشی کنند و طیف گسترده‌ای از رنگ‌ها را برای برآورده کردن سلیقه‌ها و نیازهای طراحی مختلف و تقاضای بازار ارائه دهند. ویژگی سفارشی‌سازی، منجر به افزایش جاذبه ظاهری فوم شده و آن را برای مصرف‌کنندگان جذاب‌تر می‌کند.
- ایجاد یکنواختی در فوم: یکنواختی رنگ حاصل از خمیر رنگ اسفنج، باعث می‌شود رنگ فوم در سراسر محصول یکنواخت باقی بماند. این یکنواختی به بهبود کیفیت کلی فوم کمک می‌کند.
- ایجاد یکپارچگی بدون درز: خمیر رنگ اسفنج، برای ایجاد یکپارچگی بدون درز طراحی شده است که طی فرایند تولید فوم به طور یکنواخت در سرتاسر سلول‌های فوم پلی یورتان پخش می‌شود و جلوگیری از تغییرات رنگ یا ایجاد لکه در فوم را تضمین می‌کند.
- مقاومت بالا در برابر اشعه فرابنفش و عدم تغییر رنگ
- سهولت استفاده: افزودن خمیر رنگ اسفنج به فرمولاسیون فوم، یک فرایند ساده است و نیازی به تغییرات قابل توجه ندارد. تولیدکنندگان به راحتی می‌توانند خمیر رنگ را به فرایند تولید خود اضافه کنند.
- صرفه‌جویی در زمان و هزینه: استفاده از خمیر رنگ اسفنج، نسبت به روش‌های دیگر رنگ‌آمیزی، از نظر زمان و هزینه، می‌تواند موثرتر باشد. این خمیر از قبل تهیه شده و آماده استفاده است و نیازی به ترکیب رنگ در محل یا سایر فرآیندهای رنگ‌آمیزی نیست.
- تطبیق پذیری: به دلیل تطبیق پذیری بالای خمیر رنگ اسفنج، تولیدکنندگان فوم می‌توانند فوم‌های رنگی را برای مصارف متنوعی از جمله تشک‌ها، روکش‌های مبلمان، صندلی‌های خودرو و غیره تولید کنند و به نیازهای مختلف مشتریان پاسخ دهند.
- سهولت شناسایی و پیگیری محصول نهایی: استفاده از خمیر رنگ اسفنج، برای پیگیری بهتر محصول، مورد استفاده قرار می‌گیرد. تولیدکنندگان می‌توانند به راحتی محصولات فوم را براساس رنگ آنها شناسایی و تمایز دهند که در مدیریت موجودی و فرآیندهای کنترل کیفیت کمک کننده است.
خمیر رنگ اسفنج پلی یورتان، برای رنگ آمیزی انواع محصولات پلی یورتان مانند فوم اسلب استاک انعطاف پذیر، فوم‌های نیمه انعطاف پذیر، قطعات خودرو، کفش، اسباب بازی، کالاهای صنعتی و مصرفی کاربرد دارد.
از مزایای دیگر استفاده از خمیر رنگ اسفنج پلی یورتان می‌توان به دوام و ماندگاری بالا، مقاومت بالا در برابر شرایط مختلف آب و هوایی، جلوگیری از خوردگی فلزات، مقاومت بالا در برابر رطوبت، مقاومت بالا در برابر دماهای بالا، پراکندگی خوب، ثبات رنگی بالا، قابلیت استفاده از رنگدانههای متنوع، ایجاد شفافیت و یکنواختی در رنگ مورد نظر، کاهش مصرف نسبت به رنگدانههای پودری، سهولت پخش رنگدانه‌ها و … اشاره کرد.
کاربردهای خمیر رنگ پلی یورتان
- صنعت کفش (زیره کفش)
- پوشش لوله‌ها
- رنگدهی به فوم‌های نرم و انعطاف پذیر (فوم اسلب استاک)
- صنعت مبلمان
- چسب و درزگیر
- صنعت خودرو (قطعات داخلی خودرو)
- اسباب بازی‌های منعطف و نرم
- کفپوش
- فوم اینتگرال
- فوم فیلتر هوا
گردآوری و ترجمه: واحد تولید محتوای گروه صنعتی مکرر – نسیم مهین عبدالله زاده
منابع:
دیدگاهتان را بنویسید