Пигменты для тротуарной плитки, Житомир

Красиво окрашенные минералы привлекали внимание человека с древнейших времен. Их использовали не только в качестве украшений, но уже в глубокой древности научились делать из некоторых из них краски ( пигменты ). По прошествии веков и тысячелетий не утратили свою первоначальную яркость и стойкость краски (пигменты) древних египтян, иудеев, греков и других племен и народов. Первыми минеральными красителями (пигментами) стали многоцветные природные охры, лазурит (ляпис-лазурь), киноварь и некоторые другие пигменты. Так, первый Бадахшанский лазурит для красок доставлялся Большим Караванным Путем в средневековую Европу, а оттуда в Византию и в Россию, и был так высоко ценим, что обменивался по весу 1:1 на золото. В истории развития русской культуры, в искусстве церковной иконописи минеральные краски (пигменты) заняли свое особое и очень важное место. В силу их многих уникальных качеств и в наши дни, несмотря на огромное предложение и ассортимент синтетических красителей (органических пигментов) и подкрашенных акрилом глин, иконописцы не без оснований отдают предпочтение и пользуются минеральными пигментами в силу их стойкости, природной взаимной сочетаемости, мягкости и благородству оттенков.
Формы нахождения камней, пригодных для изготовления из них красок (пигментов), очень разнообразны, а минеральная палитра иконописца многолика: минералы встречаются как в виде эффектных кристаллов и кристаллических зерен с ясно видимыми гранями, так и в виде разнообразных скоплений тонкозернистого строения, а в некоторых случаях это могут быть и некристаллические, аморфные образования, например — лимониты.
По степени кристалличности исходного материала различаются два типа минералов-пигментов: явно кристаллические (киноварь, аурипигмент, лазурит) и скрытокристаллические или аморфные (охры, лимонит, глауконит, порошковые оксиды марганца).
Имеется определенный набор свойств, необходимых для использования минерала в качестве пигмента. Для минералов-пигментов основным из них является цвет минерала в порошке (т. наз. «цвет черты», характеризующийся постоянством и являющийся диагностическим признаком минерала); цвет порошка пигмента для каждого минерала всегда постоянен, в то время как в случайной формы куске или в кристаллах он может быть совсем другим или во всяком случае сильно варьировать в зависимости от многих случайных причин.
Так, некоторые сочноокрашенные камни, например — амазонит, бирюза, змеевик, нефрит, родонит, чароит, жад, гранаты и тд., при растирании всегда дают порошок белого (серого) цвета и потому для краски (пигментов) абсолютно непригодны. И если «натуральные пигменты» в виде ярких порошков с такими названиями выставляются в торговой сети некоторыми фирмами, то покупателю, вне всякого сомнения, предлагается фальсифицированный продукт, который оказывается либо прокрашенными акрилом молотыми отходами означенного минерала, либо прокрашенной керамической глиной.
Хрупкость и низкая твердость определенных минералов значительно облегчают их измельчение для приготовления пигментов: они легко растираются в обычных ступках или на специальных приспособленных для растирания минералов в пигменты, матовых поверхностях, представляющих из себя в тех или иных модификациях две шероховатые стеклянные плоскости, между которыми и происходит растирание (обычно не всухую, а на воде). Окраска некоторых из минералов — пигментов может меняться также в зависимости от степени их измельчения и способа растирки. В некоторых случаях интенсивность конечной краски оказывается ярче при крупнозернистом помоле пигмента, но это не может рассматриваться как универсальное правило.
Важнейшие свойства пигментов
Физические свойства: кристаллическая структура пигмента, показатель преломления, цвет пигмента, плотность, твердость, форма и размер частиц (дисперсность), удельная поверхность, насыпная плотность, растворимость пигмента.
Химические свойства: рН водной вытяжки пигмента, стойкость к воде и химическим реагентам, реакционная способность, кислотно-основные свойства поверхности пигмента.
Физико-химические свойства: смачиваемость (гидрофильность или олефильность) пигмента, плотность и прочность упаковки частиц в агрегатах, адсорбционная способность поверхности, фотохимическая активность, светостойкость пигмента, фототропность, способность изменять электродный потенциал поверхности (пассивирующее действие).
Технологические свойства: укрывистость пигмента, красящая способность (интенсивность), маслоемкость пигмента, диспергируемость, критическое объемное содержание, структурирующая способность, атмосферостойкость, совместимость с другими компонентами системы.
Пигменты являются одной из составных частей бетона, гипса, красок, полимеров, бумаги, стекла, удобрений. От типа пигмента зависят цвет покрытия, его укрывистость, а также устойчивость к действию атмосферных факторов, химических реагентов и высоких температур.
Пигменты обладают определенным цветом, так как они способны избирательно отражать лучи дневного света. Когда на пигмент падает световой луч, то часть лучистой энергии поглощается, а другая отражается, окрашивая пигмент в цвет отраженных лучей. Часть лучей полностью поглощается пигментом, и эта точка кажется темной. Лучи поглощаются избирательно: одна часть лучей, составляющих спектр дневного света, поглощается, а другая отражается от поверхности пигмента и окрашивает поверхность. Например, если пигмент поглощает фиолетовые, синие, зеленые, желтые лучи и отражает красные, то и поверхность воспринимается как окрашенная в красный цвет. Пигмент, отражающий почти весь падающий на него свет, кажется белым, а пигмент, поглощающий падающие на него световые лучи — черным.
Основными цветами пигментов следует считать три — красный, синий и желтый. Смешивая их между собой эти пигменты, можно получить фиолетовый, оранжевый, зеленый пигменты. В малярной технике такой способ наложения краски на краску носит название «лессировка». Следует иметь в виду, что, смешивая пигменты между собой, мы получим равномерно окрашивающую краску, только тогда, когда показатели плотности пигментов близки. Однако, в производстве бетонных изделий, самостоятельное смешивание пигментов различных цветов не рекомендуется, так как в миксере не происходит перетир пигментов и на бетоне будут «разводы» используемых пигментов. Мы имеем специальное оборудование для перетира пигментов, что позволяет создавать любые цвета, при этом получаем готовый товарный пигмент промежуточного цвета, который не будет давать «разводов».
Следует учитывать, что цвет пигмента в порошке и цвет пигмента в готовом изделии отличается. Это связано с тем, что частица пигмента образует с наполнителем (цементом, гипсом, песком, кальцитом, лаком, полимером) новую структуру, которая отражает свет по-другому, поэтому оттенок в изделии меняется.
Цветные пигменты — хроматические; сочетания черного и белого — ахроматические пигменты. Химический состав пигмента обуславливает его главные свойства: термостойкость, коррозионную и химическую устойчивость, цвет. Содержание водорастворимых солей в пигментах должно быть минимальным, так как под действием воды (дождь, погружение в морскую или речную воду) они вымываются.
Дисперсность пигмента характеризуется размерами его частиц. Наилучшая укрывистость достигается при использовании частиц пигмента 5-50 мкм. Пигменты, как правило, отличаются высокой тонкостью помола и просеиваются сквозь сито 10000 отв./ кв. см. Для определения дисперсности пигментов используют методы ситового, микроскопического и седиментометрического анализов.
Маслоемкость пигмента — это способность частиц пигмента удерживать на своей поверхности определенное количество масла. Выражается она в граммах на 100 грамм пигмента и колеблется обычно от 40 до 100.
Укрывистостью пигмента называют способность пигмента при равномерном нанесении на одноцветную поверхность делать невидимым цвет последней. Укрывистость выражается в граммах пигмента, необходимой для того, чтобы сделать невидимым цвет закрашиваемой поверхности площадью 1 квадратный метр. Укрывистость пигментов считают хорошей, если она составляет 20-60 гр./кв. метр. Укрывистость в основном зависит от формы и размера частиц, цвета пигмента.
Кроме того, важное значение имеют такие свойства пигмента, как плотность, интенсивность цвета, красящая способность, заключающаяся в способности пигмента передавать свой цветовой тон смеси с белым пигментом; светоустойчивость; безвредность для здоровья работающих; щелочестойкость; коррозийная стойкость и т. д.
Цвет пигмента — свойство тел вызывать определенное зрительное ощущение в соответствии со спектральным составом и интенсивностью отражаемого или испускаемого ими видимого излучения. Основные качества цвета пигмента — цветовой тон, насыщенность и светлота. Цвет лакокрасочных материалов зависит в основном от цвета пигментов, наполнителей и связующих.
Светостойкость пигмента — свойство материала сохранять свой цвет под действием световых лучей. В процессе эксплуатации лакокрасочные материалы изменяют свой цвет под действием ультрафиолетовых лучей естественного света и источников искусственного освещения, излучающих ультрафиолетовые лучи.
Атмосферостойкость пигмента — свойство покрытия сопротивляться разрушающему действию солнечных лучей, дождя, мороза, снега, ветра, и других атмосферных факторов (например, газов и пыли, загрязняющих нижние слои атмосферы). Для определения атмосферостойкости (ГОСТ 6992-68) образцы выдерживают в атмосферных условиях с последующей количественной оценкой стойкости покрытия по изменению декоративных и защитных свойств. Испытания проводят на атмосферных площадках, расположенных на открытом воздухе на крыше здания или на земле.