به گزارش شهر علم : اصطلاح رنگ برای توصیف موادی استفاده می شود که از یک ماده رنگی معلق در یک مایع تشکیل شده است.
رنگ با برس، غلتک و یا تفنگ اسپری به صورت پوششی نازک به سطوح مختلف مانند چوب، فلز یا سنگ زده می شود. اگر چه هدف اصلی از به کار بردن رنگ محافظت از یک سطح است اما برای تزیین هم به کار می رود.
نمونه هایی از رنگ های نقاشی بین 20،000 تا 25،000 سال پیش ساخته شدند که آثار آنها در غارهایی به جا مانده.
نقاشان اولیه تمایل داشتند با این رنگ ها تصویر انسان ها و جانوران را بکشند. این هنرمندان برای ساختن رنگ از مواد طبیعی ای که به راحتی در دسترس بودند
مانند مواد معدنی، زغال چوب، آب توت، گوشت خوک، خون و شیره استبرق استفاده می کردند.
بعدها تعدادی از اقوام از مواد پیچیده تری برای تولید رنگ استفاده کردند و از آنها برای انجام تزئینات محدودی مانند رنگ کردن دیوارها استفاده کردند. این اقوام از روغن ها به عنوان جلا و از مواد رنگی ای مانند گل اخرای زرد و قرمز، گچ، سولفید آرسنیک زرد و مالاکیت سبز که با موادی مانند صمغ عربی، آهک، آلبومین تخم مرغ و موم مخلوط می شدند استفاده می کردند.
رنگی که برای اولین بار به عنوان پوشش محافظ مورد استفاده قرار گرفت از رزین و صمغ ساخته می شد و به چوبی در کشتی ها که در معرض هوا قرار داشت زده می شد. در طول قرون وسطی، بر روی برخی از چوب های به کار رفته در داخل خشکی ها نیز پوشش های محافظ زده می شد اما با توجه به کمبود رنگ، این کار به طور کلی به صورت محدود انجام می گرفت.
در همان زمان، هنرمندان شروع به جوشاندن ترکیب رزین و روغن کردند تا رنگی با قابلیت اختلاط بالا به دست آورند. هنرمندان قرن پانزدهم اولین کسانی بودند که روغن های خشک را به رنگ اضافه کردند در نتیجه به روند تبخیر شتاب داده شد. آنها همچنین حلالی جدید یعنی روغن بذر کتان را مورد استفاده قرار دادند، که از آن پس رایج ترین حلال باقی ماند تا این که در طول قرن بیستم روغن های مصنوعی جایگزین آن شدند.
توماس چایلد در حدود 1700 میلادی در بوستون آمریکا آسیاب رنگ ساخت. این وسیله توپی گرانیتی بود که می غلتید و مواد رنگی را آسیاب می کرد.
در سال 1865 فردی به نام فلین رنگ برپایه آب را ثبت اختراع کرد که در آن علاوه بر آب، اکسید روی، هیدروکسید پتاسیم، رزین، شیر و روغن بذر کتان نیز وجود داشت. سپس اولین آسیاب تجاری تولید رنگ جایگزین توپ گرانیت چایلد که یک چرخ سنگی بود شد. اما هر دوی این دستگاه ها تنها برای خرد کردن مواد رنگی مورد استفاده قرار می گرفتند و مشتری ها مجبور بودند این مواد را با یک ماده سیال مخلوط کنند. تا این که در سال 1867 تولید کنندگان خودشان کار مخلوط کردن مواد رنگی با سیال را برای مشتریان انجام دادند.
قرن بیستم شاهد بزرگ ترین تغییرات در ترکیب رنگ ها و تولید رنگ بوده است. امروزه معمولاً مواد رنگی مصنوعی و تثبیت کننده ها برای تولید دسته های یکسان رنگ ها مورد استفاده قرار می گیرند. سیال های مصنوعی جدید که از پلیمرهایی مانند پلی اورتان و استایرن- بوتادین ساخته شدند در طول دهه 1940 پدید آمدند.
رزین های آلکیدی نیز به صورت مصنوعی ساخته شدند و از آن زمان در تولید رنگ تعیین کننده باقی مانده اند. چنان که گفتیم تا پیش از سال 1930، مواد رنگی با آسیاب سنگی آسیاب می شدند و پس از آن توپ فولادی جایگزین این آسیاب ها شد. امروزه کارخانه های تولید شن و ماسه و مخلوط کن های پراکنشی با سرعت بالا برای آسیاب آسان مواد رنگی مورد استفاده قرار می گیرند.
اولین گام در ساخت رنگ، مخلوط کردن مواد رنگی با رزین، حلال ها و مواد افزودنی به منظور تشکیل یک خمیر است. اگر تولید رنگ برای مصارف صنعتی باشد، معمولاً مواد رنگی به یک آسیاب شن و ماسه می روند و یک سیلندر بزرگ ذرات کوچک شن و ماسه یا سیلیس را با این مواد رنگی تکان می دهد تا آنها را کوچک تر و در سراسر مخلوط پراکنده کند.
اما تجاری ترین روش پردازش در یک مخزن پراکندگی با سرعت بالا است که در آن یک تیغه دایره ای دندانه دار متصل به یک شفت دوار مخلوط را تکان می دهد و مواد رنگی با حلال مخلوط می شوند.
شاید بزرگ ترین پیشرفت مربوط به رنگ گسترش آن بوده است. در قرن 18 برخی از خانه های چوبی، فروشگاه ها، پل ها و غیره رنگ می شدند. اما به تازگی تولید انبوه رنگ ها برای طیف گسترده ای از مصارف در سطح جهان به ضرورت تبدیل شده است. امروزه از رنگ ها برای رنگ کردن فضای داخلی و خارجی، قایق، اتومبیل، هواپیما، لوازم خانگی، مبلمان و بسیاری از وسایل و مکان های دیگر و بیشتر به منظور محافظت استفاده می شود.
رنگی که ما مورد استفاده قرار می دهیم از ماده رنگی، حلال، رزین و مواد افزودنی مختلف تشکیل شده است. مواد رنگی، رنگ می دهند و حلال ها کاربرد آنها را آسان تر می کنند. رزین ها به خشک شدن رنگ کمک می کنند و مواد افزودنی برای همه کار از جمله پرکنندگی (ایجاد مشخصه های سیالی خاص و افزایش حجم یا کاهش قیمت محصولات) خدمت می کنند.
صدها ماده رنگی مختلف، هم طبیعی و هم مصنوعی وجود دارند. ماده رنگی پایه سفید دی اکسید تیتانیوم است که به خاطر خواص مخفی عالی اش انتخاب شده است. ماده رنگی سیاه هم معمولاً از کربن سیاه ساخته می شود. سایر مواد رنگی مورد استفاده برای ساختن رنگ، شامل اکسید آهن و سولفید کادمیوم برای قرمزها، نمک های فلزی برای زردها و نارنجی ها و آهن برای آبی و زردهای کروم برای آبی ها و سبزها است.
حلال ها مایعاتی فرارند. آنها حاوی مواد نفتی و حلال های آروماتیک مانند بنزول، الکل ها، استرها، کتون ها و استون ها هستند. رزین های طبیعی ای که بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند شامل بذر کتان، نارگیل و سویا هستند درحالی که آلکاییدها، اکریلیک، اپوکسی و پلی یورتان در میان محبوب ترین رزین های مصنوعی قرار دارند.
مواد افزودنی هم برای اهداف بسیاری مورد استفاده قرار می گیرند. برخی مانند کربنات کلسیم و سیلیکات آلومینیوم تنها پرکننده هایی هستند که به رنگ بدنه می دهند و خواص شان تغییر نمی کند. افزودنی های دیگر ویژگی های خاص دیگری را تولید می کنند.
ریختن رنگ در قوطی فرایندی کاملاً خودکار است. ابتدا قوطی های خالی به صورت افقی به سوی برچسب ها غلت می خورند و سپس راست می شوند تا رنگ به داخل آنها پمپ شود. یک ماشین هم درب ها را بر روی قوطی های پرشده قرار می دهد و ماشین دیگر روی این کلاه ها فشار وارد می کند تا مهر و موم شوند.
طراحی رنگ
رنگ معمولاً به تناسب نیازهای مشتریان ساخته می شود. به عنوان مثال، یک مشتری ممکن است به رنگی که سریع خشک می شود علاقه مند باشد در حالی که دیگری رنگی را بخواهد که پوشش دهنده خوبی را با ماندگاری طولانی فراهم می کند. رنگ ها به صورت سفارشی نیز برای یک مصرف کننده ساخته می شوند.
برای تولید کنندگان رنگ غیرممکن است که از طیف گسترده ای از رنگ ها نگهداری کنند. بنابراین برای پاسخ به خواسته های مشتریان در زمینه رنگ هایی مانند «زمردی» و «زرد قناری»، پایه ای را انتخاب می کنند که برای عمق دادن به رنگ لازم است. سپس با توجه به فرمول از پیش تعیین شده، مواد رنگی مختلف از سیلندرهای کالیبره به این پایه وارد می شوند.
مواد زاید، محصولات جانبی
برآورد شده که تمام پوشش دهنده ها از جمله رنگ ها و جلاها، مسئول ایجاد 1.8 درصد از 2.3 میلیون تن از گازهای فراری هستند که هر سال آزاد می شوند. قوانین و مقررات جدید اجازه نمی دهد که هر لیتر رنگ حاوی بیش از 250 گرم (8.75 اونس) حلال باشد.
تولید کنندگان رنگ می توانند مواد رنگی، پرکننده ها و یا مواد جامد دیگر را در فرمول پایه ای رنگ جایگزین حلال کنند. این روش رنگ ها را غلیظ تر می کند که کاربردشان را نیز سخت تر می سازد. راه حل های دیگر شامل استفاده از رنگ پودری است که هیچ حلالی در آن استفاده نمی شود و آب به عنوان حلال در آن مورد استفاده قرار می گیرد یا استفاده از آکریلیک است که در زیر نور ماورای بنفش و یا حرارت خشک می شود.
منبع این مطلب : سایت صفر بیست مطالب مشابـه : ساخت و تولید
