Organicopigmentisono costituiti da composti a base di carbonio e sono ampiamente utilizzati in settori come la stampa, la plastica, i tessili e i cosmetici. Questi pigmenti sono noti per i loro colori brillanti e vibranti e sono spesso derivati da fonti naturali o attraverso processi sintetici. Ecco una panoramica di come vengono prodotti i pigmenti organici:
1. Materiali di partenza
I pigmenti organici sono costituiti da composti organici costituiti principalmente da atomi di carbonio, idrogeno, azoto e ossigeno. Questi composti possono provenire da due fonti primarie:
- Fonti naturali: i pigmenti possono derivare da piante (ad esempio, l'indaco dalla pianta dell'indaco) o da fonti animali (ad esempio, carminio dagli insetti cocciniglia).
- Fonti sintetiche: la maggior parte dei pigmenti organici moderni sono sintetizzati da prodotti petrolchimici. Questi pigmenti sintetici sono prodotti chimicamente per ottenere consistenza, stabilità e proprietà cromatiche specifiche.
2. Sintesi chimica
Per i pigmenti organici sintetici, il processo prevede diverse reazioni chimiche per creare strutture molecolari specifiche responsabili del colore desiderato.
Processi chiave nella sintesi dei pigmenti:
- Diazotizzazione: questo processo viene utilizzato nella creazione di pigmenti azoici, che sono una delle classi più comuni di pigmenti organici. Implica la reazione di un'ammina aromatica con acido nitroso per creare un composto di diazonio.
- Reazione di accoppiamento: il composto di diazonio viene quindi accoppiato con un altro composto aromatico, portando alla formazione di un colorante o pigmento azoico. Questo crea i colori vibranti caratteristici dei pigmenti azoici.
- Reazioni di condensazione: altri tipi di pigmenti organici, come le ftalocianine, sono prodotti attraverso reazioni di condensazione in cui molecole più piccole si combinano per formare molecole grandi, stabili e altamente pigmentate.
3. Cristallizzazione
Una volta completate le reazioni chimiche, il pigmento deve essere separato e purificato. Questo avviene tipicamente attraverso la cristallizzazione, dove le molecole del pigmento possono formare cristalli solidi da una soluzione liquida. Questo passaggio aiuta a definire la dimensione finale delle particelle, la forma e le proprietà del colore.
4. Filtrazione e lavaggio
Dopo la cristallizzazione il pigmento viene filtrato per eliminare i liquidi e i sottoprodotti in eccesso. Il pigmento viene poi lavato accuratamente per eliminare eventuali impurità rimaste. Ciò garantisce che il colore sia puro e privo di sostanze chimiche indesiderate che potrebbero comprometterne le prestazioni.
5. Asciugatura
Una volta filtrato e lavato, il pigmento viene essiccato. Questo può essere fatto utilizzando metodi come l'essiccazione a spruzzo o l'essiccazione sotto vuoto per rimuovere tutta l'umidità. Il processo di essiccazione garantisce che il pigmento sia in una forma stabile e solida che può essere facilmente lavorata per diverse applicazioni.
6. Rettifica e fresatura
Il pigmento essiccato viene quindi macinato fino a ottenere una polvere fine. Questa forma di polvere garantisce che il pigmento possa essere disperso uniformemente in vari mezzi come vernici, inchiostri o plastica. La fresatura può anche migliorare l’opacità e la forza del colore del pigmento, garantendo la produzione di colori ricchi e vibranti.
7. Trattamento superficiale
Per migliorare la disperdibilità e le prestazioni del pigmento in varie applicazioni, potrebbero essere applicati trattamenti superficiali. Ad esempio, è possibile aggiungere un rivestimento per migliorare la resistenza del pigmento alla luce, al calore o alle reazioni chimiche in ambienti specifici.
8. Test di qualità finale
Prima di essere confezionato per uso commerciale, il pigmento viene sottoposto a test rigorosi per garantire che soddisfi gli standard di qualità. Ciò include il controllo della forza del colore del pigmento, della solidità alla luce (resistenza allo sbiadimento), della resistenza chimica e delle proprietà di dispersione.
9. Imballaggio
Una volta testato, il pigmento viene confezionato nella forma richiesta (polvere, pasta o dispersione concentrata) e distribuito ai produttori di vari settori.
1. Pigmenti azoici: questi sono i pigmenti organici sintetici più comuni e comprendono tonalità gialle, rosse e arancioni.
2. Pigmenti ftalocianina: noti per i loro colori blu e verde, questi pigmenti sono ampiamente utilizzati nei rivestimenti, negli inchiostri e nella plastica.
3. Pigmenti di chinacridone: vengono utilizzati per produrre vivaci sfumature di rosa, viola e rosso.
4. Pigmenti antrachinonici: noti per la produzione dei colori blu e viola, sono utilizzati nei tessuti e negli inchiostri.
Conclusione
I pigmenti organici vengono prodotti attraverso una serie di reazioni chimiche, fasi di purificazione e processi come la macinazione e il trattamento superficiale per produrre coloranti stabili e vibranti. Sebbene possano derivare da fonti naturali, la maggior parte dei pigmenti organici oggi sono prodotti sinteticamente per garantire coerenza e prestazioni in diversi settori. Il prodotto finale è una polvere fine utilizzata in vernici, inchiostri, plastica, cosmetici e altre applicazioni che richiedono colori brillanti e durevoli.
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