الأصباغ الوظيفية الشائعة في الطلاءات

كما نعلم جميعًا، أداء اللون هو الوظيفة الأساسية للأصباغ. ولكن إلى جانب وظيفة اللون، هل تعرف ما هي الوظائف الأخرى للأصباغ؟

الصباغ اللؤلؤي

نظرًا لخصائصها الممتازة مثل اللمعان القوي، والتأثير الزخرفي الجيد، وغير السامة، ومقاومة الضوء، ومقاومة الطقس، ومقاومة الأحماض، ومقاومة القلويات، ومقاومة الحرارة، والتشتت الجيد، والتوصيل غير الموصّل، والتوصيل غير المغناطيسي وما إلى ذلك، فإن الصباغ اللؤلؤي يستخدم على نطاق واسع في طلاء السيارات، وطلاء الدراجات النارية، وطلاء الدراجات والألعاب، والطلاء الزخرفي. الصباغ اللؤلؤي هو عبارة عن طبقة رقيقة ذات معامل انكسار عالٍ ولون لؤلؤي بسبب تداخل الضوء. يعتمد لون هذا الصباغ على خصائصه البصرية، لذلك غالبًا ما تكون هناك تركيبات كيميائية مختلفة من أصباغ اللؤلؤ لها تأثير لؤلؤي مماثل.

تأتي أصباغ اللؤلؤ الطبيعية من اللؤلؤ وقشور الأسماك، وتحتوي الأصناف الاصطناعية المبكرة على منتجات Hg2Cl2 أو PbHPO4 أو Pb-HASO4، ثم تظهر أصباغ لؤلؤ كربونات الرصاص القلوية، وكلها لها سمية معينة. وقد تم العثور على أصباغ أكسيد كلوريد البزموت (BiOCl) اللؤلؤية ذات السمية المنخفضة في أوائل الستينيات. الصبغة اللؤلؤية المنتجة اليوم هي في الأساس من نوع ميكا التيتانيوم، وهي مصنوعة من الميكا أو قشور الكوارتز أو قشور الألومينا أو مسحوق الزجاج المقشر كمادة أساسية، ومغلفة بطبقة من طبقة من أكسيد الأكسيد المعدني الشفاف ذات معامل انكسار عالٍ على سطحها. عندما يصطدم الضوء بالسطح المسطح للصبغة اللؤلؤية، يتولد الضوء المنعكس والضوء المنكسر المنعكس ويتداخلان مع بعضهما البعض لإنتاج لون لؤلؤي قوي ثلاثي الأبعاد.

صبغة الفلورسنت

يُطلق على الصباغ الفلوري العضوي أيضاً الصباغ الفلوري الشمسي. بعد امتصاص الضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية، يمكنها تغيير الفلورة فوق البنفسجية التي كانت غير مرئية للعين البشرية إلى ضوء مرئي بلون معين، وتكون شدة انعكاسها الكلي أعلى من الأصباغ الملونة العادية. يمكن تقسيم الأصباغ الفلورية إلى نوعين: الصبغة الفلورية وصبغة الراتنج الفلورية. تُستخدم أصباغ الفلورسنت على نطاق واسع في الممرات الآمنة وأبواب السلامة ومعدات مكافحة الحرائق وإشارات المرور، فضلاً عن الإعلانات اللافتة للنظر والمباني والديكورات وما إلى ذلك.

تتكون أصباغ الفلورسنت غير العضوية بشكل أساسي من كبريتيد الزنك (ZnS) وكبريتيد الكادميوم (CdS) وتحتوي على مركبات معدنية مثل النحاس والأغ والمنغنيز كمنشطات، والتي يمكن أن تقدم الضوء الأخضر والأحمر والأزرق والأصفر وفقًا للمنشطات المختلفة. تكون الأصباغ الفلورية غير العضوية عديمة اللون أو ذات ألوان باهتة في ضوء الشمس، وهناك أصناف لا تظهر اللون إلا عند تعرضها للأشعة فوق البنفسجية.

الصباغ المؤشر لدرجة الحرارة

تسمى الأصباغ التي تشير إلى درجة الحرارة أيضاً الأصباغ المتغيرة اللون. إذا تم استخدام الصبغة غير الملونة كطلاء نهائي في مكان ما يصعب قياس التغير في درجة الحرارة، فيمكن ملاحظة التغير في درجة الحرارة من تغير لون طبقة الطلاء. تنقسم هذه الأصباغ إلى فئتين: الأولى هي الأصباغ المتغيرة اللون القابلة للعكس، والتي يتغير لونها عند ارتفاع درجة الحرارة، ثم تعود إلى لونها الأصلي بعد التبريد؛ والأخرى هي الأصباغ غير القابلة للعكس، والتي تخضع لتغيرات كيميائية لا رجعة فيها عند تسخينها، فلا يمكنها العودة إلى لونها الأصلي بعد التبريد.

تشمل الأصباغ الملونة غير القابلة للانعكاس شائعة الاستخدام الكبريتات والنترات والفوسفات والكرومات والكرومات والكبريتيدات والأكاسيد وأصباغ الآزو وأصباغ الفثالوسيانين وأصباغ الميثان الأريل من معادن مثل الرصاص والنيكل والكوبالت والحديد والسترونتيوم والزنك والمنغنيز والموليبدينوم والباريوم والمغنيسيوم. تتمثل الصبغة القابلة للانعكاس شائعة الاستخدام بشكل أساسي في مركبات Ag و Hg و Cu iodide أو ملح الكوبالت المعقد أو الملح المعقد وملح النيكل ومركبات هيكساميثيلينيترامين المتكونة.

الصباغ المعدني

الأصباغ المعدنية هي نوع خاص من الأصباغ ذات التاريخ الطويل. مع تطور الصناعة الحديثة، يتزايد الطلب على مجموعة متنوعة من المساحيق. المساحيق المعدنية الشائعة هي مسحوق الألومنيوم ومسحوق الزنك ومسحوق الرصاص، وأشكال سبائك المسحوق المعدني هي مسحوق النحاس والزنك (المعروف باسم مسحوق الذهب) ومسحوق الزنك والألومنيوم وكذلك مسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ.

بالمقارنة مع الأصباغ الأخرى، فإن الأصباغ المعدنية لها خصائصها الخاصة. تتكون الأصباغ المعدنية المسحوقية من معادن أو سبائك ذات بريق ولون معدني لامع، لذلك يتم استخدام العديد من الأصباغ المعدنية كأصباغ زخرفية، مثل مسحوق النحاس والزنك ومسحوق الألومنيوم وما إلى ذلك.

الصباغ المضاد للصدأ

الصباغ المضاد للتآكل ليس لغرض التلوين ولكن لإعداد أصباغ الطلاء المضادة للتآكل، والتي تلعب دورًا في حماية السطح المعدني من التآكل. ويشار إلى المواد المقاومة للصدأ مثل مسحوق الرصاص الأحمر، ومسحوق الحديد الأحمر، ومسحوق التيتانيوم الحديدي المركب، ومسحوق الألومنيوم والزنك ثلاثي الفوسفات وما إلى ذلك، مجتمعةً باسم الأصباغ المضادة للصدأ.

والأصباغ المضادة للصدأ المستخدمة في الطلاءات التقليدية هي بشكل أساسي تلك التي تحتوي على الكروم والرصاص والكادميوم، مثل الرصاص الأحمر ومسحوق الرصاص وكرومات الزنك والباريوم والرصاص. ويتميز الطلاء الذي يتكون منها بخاصية جيدة مضادة للتآكل، ولكنه في حد ذاته سام ويمكن أن يلوث البيئة ويضر بالصحة في عملية الإنتاج والاستخدام، وهو ما تم تقييده بالفعل بشكل صارم من قبل الكثير من البلدان في الوقت الحاضر. في الوقت الحاضر، تم إيلاء حماية البيئة المزيد والمزيد من الاهتمام، وأصبح تطوير طلاءات جديدة صديقة للبيئة وخالية من التلوث ومضادة للصدأ أحد اتجاهات التنمية. قام الباحثون في الداخل والخارج بتطوير أصباغ الفوسفات والموليبدات والبورات والرقائق وغيرها من الأصباغ غير السامة والفعالة للغاية المضادة للصدأ.

الطلاء المضاد للحشف

يوجد أكثر من 18000 نوع من الحيوانات الملتصقة و600 نوع من النباتات الملتصقة في المناطق البحرية في العالم. ويتسبب التصاق الكائنات البحرية في قاع السفينة في سلسلة من العوائق، مثل زيادة الوقفة واستهلاك الوقود، وتقليل السرعة، فضلاً عن زيادة التآكل الميكانيكي. بالإضافة إلى ذلك، يؤدي التصاق الكائنات الحية الدقيقة على سطح الهيكل الفولاذي إلى تآكل الكائنات الحية الدقيقة للفولاذ وإتلاف الطلاء على سطح المعدن، وبالتالي تسريع تآكل المعدن وتقادم المعدن. ونتيجة لذلك، يتم تقصير عمر الهيكل الفولاذي للسفن والهندسة البحرية بشكل كبير، مما يجبر السفن على الدخول إلى الرصيف بشكل متكرر جدًا للتجديد، مما يهدر الكثير من الوقت والموارد.

الطلاء المضاد للحشف هو منتج أساسي في الطلاء البحري، والذي يمثل حوالي 50% من تكلفة المواد في الطلاء البحري. الطلاء المضاد للحشف هو طلاء خاص يوضع على قاع السفينة والمنشآت تحت الماء. بشكل عام، يتم تركيب الطلاء على قاع السفينة ويكون في الطبقة الخارجية. وتتمثل وظيفته الرئيسية في إطلاق المواد السامة تدريجياً من خلال النضح أو الانتشار أو التحلل المائي للمواد السامة في طبقة الطلاء، وذلك "لتسميم" المرفق، لمنع الكائنات البحرية الملتصقة الملتصقة بقاع السفينة أو المرافق البحرية تحت الماء.