Organik Pigmentler Nedir?

Pigmentlerin boyaya renk vermesi, güneş ışığının görülen opak cisim olarak iyi örtmeleri , ışık ve kimyasal etkilere dayanıklı olmaları renk ve tonlarını kararlı tutmaları, kararlı ve zehirsiz olma gibi özellikler aranır

organik-pigmentler-nedir-gorsel-2

Pigmentler , renk verici ve opaklık özelliği kazandıran maddeler olup, tekstil boyar maddeleri gibi boya içinde çözünmüş halde bulunmazlar, buna karşılık bağlayıcı veya bağlayıcı çözeltisinin içinde kollaidal halde dağılmış şekilde bulunurlar. Bu özelliklerinin yanı sıra, kullanılan pigment türüne ve kullanım amacına göre, kuru film kalınlığının artması, boyayı bir anlamda fiziksel olarak donatma, zararlı mor ötesi ışını absorbe etme veya yansıtma, metal yüzeylerde korozyonu önleme ve boyanın dayanımını arttırma gibi sonuçlar da elde edilebilir.

Pigmentlerin boyaya renk vermesi, güneş ışığının görülen opak cisim olarak iyi örtmeleri , ışık ve kimyasal etkilere dayanıklı olmaları renk ve tonlarını kararlı tutmaları, kararlı ve zehirsiz olma gibi özellikler aranır. Bunun yanı sıra film yapıcı malzeme ile ,iyi ve kolay karışma imkanına sahip olması da önemlidir. Pigmentlerin etkinliği incelik derecesi ile orantılı olarak artar. Boyanın %30 kadarını oluşturan pigmentleri, anorganik ve organik olarak ikiye ayırabiliriz.

Tarihte organik pigmentler tekstil boyamacılığında kullanılıyordu. Daha sonra Çin kili ve tebeşir gibi mineral tabanlı substrat üzerinde adsorblanarak çözücülere karşı dirençli tabakalar oluşturan pigmentler, bu yetenekleri sayesinde süslemecilikte de kullanılmışlardır. Sonraları bu maddeler lake ve tonerler olarak tanındı. Flavan ve antrakuinon ( difenil diketon) serileri binlerce yıl uygulama için doğal renklerin başlıca kaynağı olarak aynı uygulamalarda kullanıldı.

Organik pigmentler yapılarında karbonun yanı sıra hidrojen, azot ve oksijen atomu olan pigmentlerdir. Doğal kaynaklı organik pigmentler hayvanlardan ve bitkilerden elde edilir. Örneğin cochineal koşnil (cochineal) böceğinden elde edilen kırmızı boya pigmenti gıdaları, kozmetik ürünleri ve kumaşları renklendirmek amacıyla sıkça kullanılıyor. Günümüzde kullanılan organik pigmentlerin büyük kısmı ise petrol kaynaklı sentetik pigmentler. Ancak sentetik organik pigmentlerin üretimleri sırasında çok miktarda zehirli atık ortaya çıkıyor.

Sentetik organik pigmentler orta derecede deri ve göz hassasiyetini arttıran maddelerdir. Bilindiği gibi sudaki düşük çözünürlüklerden dolayı pigmentlerin biyolojik aktiviteleri çok azdır. Metabolik hareketlilikleri söz konusu olmadığından toksisite problemlerinde bir artış görünmez. Analitik verilerden anlaşıldığına göre metal kompleks boyarmaddelerin dışındaki ticari boyar madde ve pigmentlerdeki ağır metal iyonu konsantrasyonu düşük olup 100 ppm’in altındadır. Serbest inorganik bileşikler şeklinde bulunan ağır metal iyonları atıklarda kimyasal bir değişimle çözünmeyen forma dönüştürülerek uzaklaştırılırlar. Kompleks haldeki ağır metallerin kompleks formu bozularak ardından çöktürme işlemiyle ağır metal uzaklaştırmak için bir ön işlem gerekir. Organik pigmentlerin bir kısmı organik boyar maddelerin suda çözünen tuzları şeklindedir. Yapılan testler bunların kanserojen olmadığını göstermiştir. Bundan hareketle suda çözünmeyen pigmentlerin kanserojen etki göstermeyeceği varsayımına gidilebilir. Kaldı ki suda çözünmeyen pigmentlerin fiziksel özellikleri kansere neden olmadığı bilinmektedir.

Organik pigmentlerin renklerinden başka aşağıdaki özellikleri taşır.

  • Suda çözünmemek,Yağlarda çözünmemek veya pek az çözünmek,
  • Işıktan ve atmosforik tesirlerden (özellikle oksijenden ) zarar görmemek,
  • Sürüldüğü yere iyice kenetlenip kaplama yani örtme imkanı sağlamak,
  • Üretim sürecinde kullanılan organik pigmentlerin hacimi düşük olmasına rağmen, çok pahalı bir pigment türü olmasından dolayı maliyeti yüksektir,
  • Ürün fiyatı renk seçimine bağlı olarak büyük değişimler gösterir,
  • En çok kullanılan renk mavidir ve Türkiye’de yılda 1,000 ton tüketilir
  • Mavi pigmentin ortalama fiyatı, titan dioksite göre 4 kat daha pahalıdır.
  • Organik kırmızıların yüzün üstünde çeşidi vardır ve en büyük grubunu azo pigmentlerinden toluidin kırmızıları oluşturur. Para klorlandırılmış para, naftol AS, arilamid, tioindigo, kinakridon esaslı olanları değişik renk ve özellikteki pigmentleri sağlarlar .
  • Yeşil organik pigment olarak halojenlendirilmiş bakır fitalosiyanın esasındaki fitaloyeşiller mükemmel özellikleri ile en ön sırayı alırlar. Bundan başka alfa-nitrosobeta naftol demir kompleksi ( green gold ) diğer önemli yeşiller olarak bilinirler.
  • Mor olarak dioksaniz ve kinakridon esaslı mor pigmentler yüksek özelliklere sahiptir.

PVD, bir metalin fiziksel durumundaki (katıdan gaza gazdan katıya) değişikliklerle bir substrat üzerine çökeltilmesidir. Bir UV kaplama prosesi ile birlikte kullanıldığında, alt tabakaya bir baz kaplama tatbik edilir, çok ince bir tabaka (700-1000 angstrom) metal biriktirilir ve daha sonra bir UV sonkatı ile kapsüllenir böylece alttaki tabakalar mühürlenir ve korunur (Şekil 1). PVD katmanının aslında ne kadar ince olduğunu anlamak için PVD uygulamalarında kullanılan tipik UV kaplama kalınlığının 25 mikron veya 0.98 mil olduğunu düşünün. 1.0 mil 25.400 nanometredir. Bir angstrom, bir metrenin yüz milyonu, 10-10 veya 0.1 nanometre olarak tanımlanır.

KAYNAKLAR
1.Armat Mühendislik (2010, Eylül 18), Boya Teknolojisi, Erişim tarihi: 13 Haziran 2016, http://www.armatmuhendislik.com/mantolama_boya/boya/Boya_Teknolojisi.pdf
2.MEGEP, (2008) Pigmentler, Erişim tarihi: 13 Haziran 2016, http://hbogm.meb.gov.tr/modulerprogramlar/kursprogramlari/kimya/moduller/Pigmentler.pdf
3.Tübitak Bilim Genç (2015,Aralık 25), Boyalardaki Pigmentler Nasıl Elde Ediliyor, Erişim tarihi: 13 Haziran 2016, http://bilimgenc.tubitak.gov.tr/makale/boyalardaki-pigmentler-nasil-elde-ediliyor
4.İskender,A. (1987, Kasım), Renk Kimyasının Ekolojisi, Tekstil ve Makina,6, 324-327
5.Eren, M.H. (2012, Ekim 16), Pigmentler ve Boya, Erişim tarihi: 13 Haziran 2016, http://www.mhilmieren.com/endorganik3.pdf

69 yorum

Bir yanıt yazın