پیگمنت قرمز 57:1 در صنعت نام های متنوعی دارد که تونر 4B معروف ترین آن است. این پیگمنت که نمک کلسیم می باشد از لحاظ حجم تولید و کاربرد جایگاه بسیار بالایی دارد. مهمترین کاربرد این پیگمنت مرکب های چاپ می باشد و شید آن با ارغوانی استاندارد برخی از سیستم های رنگی 3 یا 4 هم خوانی دارد. به عنوان مثال برای CIE 12-66 که یک اسکیل رنگ اروپایی هست تطابق دارد. (Sec. 1.8.1.1)
شکل 1 ساختار پیگمنت قرمز 57:1.
تعداد بسیار زیادی پیگمنت قرمز 57:1 به صورت صنعتی در دسترس هستند و این گرید ها رنج وسیعی از شیدهای مجنتا را پوشش می دهند. در پروسه تولید دستیابی به این شیدهای متنوع با افزودن عوامل کوپل شونده مخلوط به نمک دی آزونیوم به دست می آیند. تنوع بخشی به شید با تغییر توزیع اندازه ذره و یا ساختار کریستال نیز امکان پذیر است. به عنوان مثال با اضافه کردن توبیاس اسید و قرارگیری در ساختار کریستال اندازه کریستال افزایش یافته و شیفت آبی (blue shift ) برای نمونه اتفاق خواهد افتاد.
پیگمنت قرمز 57:1 قدرت تینت کنندگی بالایی دارد به طوری که در مرکب چاپ آفست و لترپرس برای تولید عمق استاندارد SD 1/1 با ضخامت استاندارد حدود 19% پیگمنت در فرمولاسیون نیاز است. برای عمق استاندارد SD 1/3 حدود 7/8% و برای عمق SD 1/25 حدود 2/1% پیگمنت در فرمول لازم است.
ثبات نوری پیگمنت قرمز 57:1 در عمق SD 1/1 برای لترپرس 4-5 و برای عمق های SD 1/3 و SD 1/25 به ترتیب 4 و 3 در معیار سنجش آبی می باشد(8 بهترین عملکرد و 1 ضعیف ترین عملکرد). در چاپ، این پیگمنت در برابر بسیاری از حلال های آلی معمول همچنین مخلوط حلالی آورده شده در استاندارد DIN 16 524 مقاوم بوده اما در برابر صابون، اسید و قلیا عملکرد ضعیفی دارد. این پیگمنت همچنین به لاک های شفاف حساس می باشد. از آنجایی که پیگمنت های چاپ بایستی در برابر محیط های ذکر شده مقاوم باشند این پیگمنت می تواند با قرمز 184 (P.R.184) که از نظر رنگی به آن نزدیک است نیز جایگزین شود که ثبات نوری بالاتری دارد. اما بایستی دقت کرد که 57:1 ثبات حرارتی بالایی داشته و می تواند در فرایند استریلیزاسیون به کاررود. این پیگمنت می تواند دمای 180 درجه سانتیگراد را به مدت 10 دقیقه و 160 درجه را به مدت 30 دقیقه تحمل نماید. اما 184 نسبت به استرلیزاسیون ثبات ندارد.
برخی گرید های این پیگمنت به صورت رزینی شده وجود دارند که ظاهری شفاف تر و خواص مقاومتی بهتری ایجاد می کنند. به دلایل کابردی رزین معمولا شامل رزینات فلزی (کلسیم) می باشد. در گذشته 57:1 ها مقادیری باریم سولفات نیز داشتند.
این پیگمنت تقریبا برای همه نوع مرکب چاپی قابل استفاده می باشد. مانند بقیه لاک پیگمنت ها (lake pigments) مشکلات مربوط به انبارداری ممکن است اتفاق بیفتد که این مشکلات مربوط به رزینه کردن پیگمنت نمی باشد. ویسکوزیته یک مرکب چاپ قلیایی با انبارداری معمولا به مقدار کم یا زیاد افزایش می یابد (thickening). این اتفاق عمدتا مربوط به واکنش پیگمنت لاک و کاتیون قلیا می باشد که در اثر آن یک تبادل یون فلزی اتفاق می افتد. در واقع پیگمنت لاک ما یک نمک می باشد که اندکی می تواند در آب حل شود. در یک محیط آبی حاوی الکل، بایندر یون های فلزی را از ماده رنگزا تفکیک کرده (یون کلسیم) و نمک های کم محلول از بایندر/یون کلسیم بخ وجود می آید همچنین نمک کم محلول سدیم/پیگمنت لاک به وجود می آید. این پروسه به همین منوال ادامه می یابد و به مرور یون های بیشتری از کلسیوم از پیگمنت لاک جدا می شود تا جایی که سیستم به فاکتور حلالیت رسیده و در واقع به تعادل انحلال برسد. برای حل این مشکل می توان پیگمنت 184 را جایگزین نمود.
در پخش این پیگمنت در سیستم های آفست به خصوص با متد های جدید تر پرمیل دما تا 100 درجه می تواند افزایش یابد. مرکب چاپ و پیگمنت ها در این دما می توانند شیفت رنگی انجام دهند. این تغییر رنگ که برگشت پذیر می باشد به علت از دست رفتن آب پیگمنت از ساختار کریستال می باشد.
گرید های مختلف 57:1 نه تنها در شید بلکه در رفتار رئولوژیکی نیز با هم تفاوت دارند. برای فرایندهای چاپ مختلف گریدهای خاصی از این پیگمنت بهینه شده اند.
در صنعت پلاستیک به صورت سنتی 57:1 بیشتر جاهایی استفاده می شد که عملکرد به خصوص ثبات نوری اهمیت کمتری داشت. مثلا نمونه حاوی 0.1 % رنگزا در PVC پلاستیسایز شده در معیار سنجش آب نمره 2(ضعیف) می گیرد و نمونه هایی از پلاستیک ها که حاوی این رنگدانه به همراه تیتان می باشند معمولا نمره ای بالاتر از 3 در معیار آبی بدست نمی آورند. که عدد دقیق معمولا به عمق رنگی بستگی دارد. بهتر است این پیگمنت در مقادیر کمتر از 0.03 % استفاده نشود.
در عایق بندی سیم ها 57:1 به علت خواص دی الکتریک خوبش کاربرد دارد. و میزان مقاومت نوری این پیگمنت در PVC های پلاستیسایز نشده بهتر است به طوری که در فام های شفاف که حدود 0.1 درصد پیگمنت دارند مقاومت نوری تا عدد 6 هم بالا می رود. اما در حالتی که تیتان در سیستم وجود داشته باشد مقاومت نوری بسته به عمق رنگ و درصد تیتان عددی بین 2 تا 4 است.
57:1 می تواند دماهای تا 250 درجه سانتی گراد را تحمل نماید و همین موضوع آن را گزینه مناسبی برای سیستم های پلی اتیلن به خصوص پلی اتیلن سبک می کند. وقتی این پیگمنت به پلی اتیلن سبک اضافه می شود تاثیر بسیار کمی رو جمع شدگی قطعه می گذارد. اما متاسفانه این پیگمنت در این کاربرد ثبات نوری بسیار ضعیفی دارد که به شدت مصرف این رنگزا را در این کاربردها محدود می نماید.
همین موضوع برای اسپین داینگ PP نیز صداق است. از دیگر کاربرد های این ماده رنگزا می توان به کاربرد آن در پلی استایرن و فوم پلی یورتان اشاره نمود. در پروسه پخت با بخار ممکن اس بحث مهاجرت اتفاق بیفتد.
در صورت کاربرد در رابر مقاومت به برخی حلال های آلی، صابون، سدیم کربنات و برخی مواد اسیدی ضعیف می باشد.
بایستی توجه کرد که اطلاعات ارائه شده در مورد ثبات ها مربوط به پیگمنت های بهبود نیافته و سنتی می باشد. روش های تولید جدید در این پیگمنت ها و بهبود در ساختار معمولا ثبات ها ذکر شده در بالا را به خصوص در مورد پیگمنت محبوبی چون 57:1 افزایش داده است.
به عنوان مثال شرکت استارکم 15 گرید مختلف از این پیگمنت را برای مرکب و 4 گرید برای پلاستیک ارائه می دهد که در محصولات مرکب مقاومت به اسید، قلیا، صابون و حلالهای معمول تا عدد 4 از مقیاس خاکستری (5 بهترین عملکرد و 1 ضعیف ترین عملکرد) و مقاومت نوری تا عدد 5 از معیار آبی (8 بهترین عملکرد و 1 ضعیف ترین عملکرد) بهبود داده شده. برای گرید های پلاستیک نیز عدد مقاومت نوری 6 و عدد مقاومت به مهاجرت بالای 4 می باشد.
این پیگمنت در برخی کاربردهای خاص مثل مداد رنگی و مداد شمعی نیز یافت می شود. در مورد کاربردهای آرایشی مثل پنکیک و رژ لب خلوص نمونه بسیار حائز اهمیت است و در برخی کشورها قوانین مربوطه تصویب و اجرایی شده است.
مراجع:
Industrial Inorganic Pigments. Chap.3, Edited by G. Buxbaum and G. Pfaff, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, 2005, ISBN: 3-527-30363-4.
