Пигменты

Пигмент - основная часть краски.

Цвет пигмента, кроме белого и черного, мы воспринимаем в зависимости от того, какую часть спектра он отражает. Так, цинковый крон отражает желтую часть солнечного спектра, и человеческий глаз воспринимает желтый цвет; кобальт, ультрамарин отражают синюю часть спектра; окись хрома, ярь-медянка и зеленые кроны - зеленую часть спектра. Белыми мы видим вещества и предметы потому, что они отражают весь солнечный спектр, а черными - потому, что они поглощают весь солнечный спектр.

Происхождение пигмента определяет качество краски и время ее годности как покрытия. Пигменты могут быть естественными (неорганическими или органическими) и искусственными.

К неорганическим (минеральным) относятся природные цветные глины, преимущественно охры различных оттенков (от желтого до красного), мумия, умбра и железистые соединения (железный сурик). Их добывают в карьере, затем дробят, просеивают, отмучивают, иногда прокаливают.

Органические пигменты - продукты переработки растений (корней, коры, плодов) и животных. Например, пурпур добывают из пурпуровых улиток, сандал - из древесины красных пород дерева и т. д. Чаще всего органические пигменты употребляют при приготовлении красок для тканей и древесины.

Искусственные пигменты получают специальной химической обработкой сырья. К их числу относят; белила литопонные, цинковые, титановые, свинцовые; свинцовый сурик и свинцовый крон; цинковый крон; лазурь железную (милори); ультрамарин; киноварь искусственную и др.

Нерастворимость пигмента в воде или масле - важное свойство при приготовлении масляных красок. Если пигмент растворяется в воде, то под действием влаги краска потеряет защитные качества. А растворимый в масле пигмент окрасит масло и приобретет бурый или рыжий цвет. Краски, приготовленные на основе таких пигментов, теряют всякую способность к защите поверхности, на которую они нанесены. Пигменты также не должны растворяться в кислотах и щелочах.

Светостойкость пигмента - качество, влияющее на долговременность сохранения цвета краски. Под действием солнечных ультрафиолетовых лучей некоторые пигменты разрушаются и теряют свой первоначальный цвет. Минеральные естественные пигменты (охры, железный сурик, киноварь натуральная) облучаются ультрафиолетовыми лучами еще в процессе образования, поэтому они наиболее светостойки - цвета не теряют. Искусственные пигменты в той или иной степени склонны к "ослаблению" цвета, которое зависит от силы и продолжительности воздействия солнечного света. Применение таких пигментов целесообразнее для окраски внутренних поверхностей (стен судовых помещений и т. д.), менее подверженных воздействию солнечного света (табл. 1). Светостойкость пигмента проверяют, подвергая его действию прямых солнечных лучей или света кварцевой лампы.

Таблица 1. Применение пигментов в зависимости от их светостойкости

Лучшей светостойкостью обладают пигменты, которые в течение двух лет не теряют своего цвета.

Теплостойкость пигмента имеет значение только в тех случаях, когда его применяют для окраски нагревающихся предметов: печей, элементов парового отопления и трубопроводов. Некоторые пигменты при нагревании темнеют. Но на общее изменение цвета краски в большей степени влияет связующее; органические вещества (масло, олифа, лак) при нагревании темнеют и разлагаются, а в некоторых случаях и обугливаются, пигмент же в этих условиях изменяется незначительно.

Дисперсность пигмента, или степень его измельчения, влияет на качество краски и, следовательно, на толщину ее слоя.

В обычных малярных красках достаточно два перетирания пигмента, в художественных - три или четыре.

Мелкие зерна пигмента ложатся на поверхность с меньшими просветами, а между крупными зернами пигмента может просвечивать окрашиваемая поверхность.

Дисперсность пигмента оказывает прямое влияние на его укрывистость.

Укрывистость пигмента - способность создавать плотное, непросвечивающее покрытие. Старая краска не должна просвечивать из-под новой. Укрывистость определяют простым способом: на стеклянную пластинку размером 200X300 мм наносят краску. Эту пластинку накладывают на лист бумаги, на котором с равными промежутками (20-30 мм) нанесены черные полосы одинаковой ширины. Если при просматривании не обнаруживают разницы белого и черного цвета, то укрывистость краски удовлетворительная. В том случае если черный и белый цвета различаются ясно, цветную краску наносят дополнительно.

Норму расхода краски на один квадратный метр поверхности определяют по разности масс неокрашенной и окрашенной стеклянной пластины (площадь пластины 0,06 м²). Массу считают в граммах. Практический расход краски зависит также от состояния поверхности и ее материала и всегда будет больше опытного.

Ниже приведены усредненные характеристики укрывистости (укрывистость еажи принимают 10 г/м²).

Интенсивность пигмента, или его красящая способность, зависит от яркости. В чистом виде пигмент употребляют редко, и его расход можно уменьшить без ущерба для цвета, добавляя наполнители, которые окрашиваются. Хорошей красящей способностью отличаются пигменты железного и свинцового сурика, лазури, киновари и сажи. Интенсивность пигмента учитывают при смешивании красок. Так, например, голубую краску получают, смешивая белила и кобальт или ультрамарин.

Химический состав пигмента обусловливает свойства пигмента и состояние пленки краски при ее высыхании. По химическому составу пигмента определяют его годность для составления данной краски, которая должна обладать заданными свойствами, например стойкостью к горячей воде, к слабым растворам кислот и щелочей и т. д. Кроме того, определяют степень вредного воздействия пигмента на человеческий организм как при изготовлении самого пигмента, так и во время приготовления краски и нанесения ее на поверхности.

Свинцовые пигменты (белила, крон желтый и сурик), медные (ярь-медянка и окись меди) и ртутные (киноварь естественная), попадая в организм человека через поры кожи и при дыхании, могут вызвать отравление и различные заболевания.

При работе с этими пигментами как в чистом виде, так и в составе красок необходимо строго соблюдать меры предостороокности: надевать резиновые перчатки и марлевую повязку на рот и нос.

Некоторые пигменты вступают в химическую реакцию со связующим, особенно с растительными маслами (олифами). Свинцовый сурик, вступая в химическую реакцию только с льняной олифой превращает ее в свинцовое мыло, не растворимое в воде. Поэтому свинцовый сурик служит надежной защитой стальных поверхностей от коррозии, а дерева - от набухания и гниения. С другими олифами свинцовый сурик в реакцию не вступает, и при разведении получается декоративная краска, не обладающая антикоррозионными свойствами. Антикоррозионные свойства приобретают и цинковые белила, вступая в соединение только с подсолнечной олифой.

Большинство пигментов вступает в слабую химическую реакцию со связующим и практически не оказывает влияния на защитные свойства красок (а также на характер их высыхания).

Пигменты оказывают химическое воздействие на металлические поверхности. Влияние пигментов на коррозию показано в табл. 2.

Таблица 2. Влияние пигмента на коррозию металлических корпусов

Маслоемкость пигмента имеет значение при приготовлении из сухих пигментов красок - густотертых или готовых к употреблению (жидких). Готовая краска должна иметь так называемую малярную консистенцию, при которой ее удобно растирать по поверхности и она не стекает с вертикальных или наклонных поверхностей. Подробнее о малярной консистенции красок будет сказано ниже.

При приготовлении масляной краски из сухих пигментов и доведении ее до малярной консистенции необходимо знать количество связующего - олифы. Легкие пигменты впитывают большие олифы, чем тяжелые. Маслоемкость наиболее распространенных сухих пигментов, из которых готовят краски, приведена ниже.

(Примечание. На стеклянную пластинку насыпают пигмент, делают в нем углубление (кратер), куда небольшими порциями наливают олифу, постепенно перетирая ее с пигментом.)

Физические свойства пигмента определяют назначения красок. Пигмент может быть атмосферостойким, но не светостойким (литопонные и свинцовые белила) или же обладать высокой светостойкостью и лишь удовлетворительной атмосферостойкостью (сиена, окись хрома и др.).

Физические свойства наиболее распространенных пигментов перечислены в табл. 3 и 4.

Таблица 3. Физические свойства природных пигментов

^* (Цвет зависит от содержания окислов железа.)

^** (Устойчива к действию слабых растворов кислот, щелочей и других химических агентов.)

^*** (Цвет зависит от содержания окислов марганца.)

Таблица 4. Физические свойства искусственных пигментов

^* (Под действием сероводорода темнеют, приобретая серый оттенок.)

^** (Оттенок изменяется в зависимости от содержания цинка.)

^*** (Используют как необрастающую краску.)

^**** (Стойкий к действию щелочей, но разрушается кислотами.)