Пигмент

редактировать
Цветной материал

Пигменты для продажи на рыночном прилавке в Гоа, Индия.

A пигмент представляет собой окрашенный материал, полностью или почти не растворимый в воде. Напротив, красители обычно растворимы, по крайней мере, на некоторой стадии их использования. Обычно красители часто являются органическими соединениями, тогда как пигменты часто являются неорганическими соединениями. Пигменты доисторической и исторической ценности включают охру, древесный уголь и лазурит.

Содержание

  • 1 Экономическое воздействие
  • 2 Физические принципы
  • 3 История
  • 4 Производственный и промышленный стандарт
  • 5 Показатели качества
  • 6 Образцы
    • 6.1 Печатные образцы
    • 6.2 Пластиковые образцы
    • 6.3 Компьютерные образцы
  • 7 Биологические пигменты
  • 8 Пигменты от элементный состав
    • 8.1 Биологические и органические
  • 9 См. также
  • 10 Примечания
  • 11 Ссылки
  • 12 Внешние ссылки

Экономическое воздействие

В 2006 г. около 7,4 млн. тонн неорганические, органические и специальные пигменты продавались по всему миру. оценивается примерно в 14,86 млрд долларов США в 2018 году и будет расти более чем на 4,9% в год в период с 2019 по 2026 год. В 2009 году мировой спрос на пигменты составлял примерно 20,5 млрд долларов США. Согласно отчету Bloomberg Businessweek за апрель 2018 года, ориентировочная стоимость пигментной промышленности в мире составляет 30 миллиардов долларов. Стоимость диоксида титана, используемого для повышения яркости белого цвета многих продуктов, оценивается в 13,2 миллиарда долларов в год, а цвет Ferrari красный оценивается в 300 миллионов долларов в год.

Физические принципы

Пигмент встречается с широким спектром длин волн (цветов). Этот пигмент поглощает красный и зеленый свет, но отражает синий, создавая синий цвет.

Как и все материалы, цвет пигментов возникает потому, что они поглощают только определенные длины волн видимого света. Связующие свойства материала определяют длину волны и эффективность поглощения света. Свет с другими длинами волн отражается или рассеивается. Спектр отраженного света определяет цвет.

Внешний вид пигментов зависит от источника света. Солнечный свет имеет высокую цветовую температуру и довольно однородный спектр. Солнечный свет считается стандартом для белого света. Источники искусственного света менее однородны.

Цветовые пространства, используемые для числового представления цветов, должны указывать их источник света. Лабораторные измерения цвета, если не указано иное, предполагают, что измерение было записано при источнике света D65 или «Дневной свет 6500 K», что примерно соответствует цветовой температуре солнечного света.

Солнечный свет встречает пигмент Rosco R80 "Первичный синий". Произведение спектра источника и спектра отражения пигмента приводит к окончательному спектру и появлению синего цвета.

Другие свойства цвета, такие как его насыщенность или яркость, могут определяться другими веществами, сопровождающими пигменты. Связующие и наполнители могут повлиять на цвет.

История

Минералы использовались в качестве красителей с доисторических времен. Ранние люди использовали краску в эстетических целях, например, для украшения тела. Пигменты и оборудование для измельчения красок, возраст которых предположительно составляет от 350 000 до 400 000 лет, были зарегистрированы в пещере в Твин-Риверс, недалеко от Лусаки, Замбия. Предпочтительный синий пигмент был получен из лазурита. Пигменты на основе минералов и глин часто носят название города или региона, где они изначально были добыты. Сиена сырая и Сиена жженая происходила из Сиены, Италии, а Умбра сырая и Умбра жженая пришел из Умбрии. Эти пигменты были одними из самых простых для синтеза, и химики создали современные цвета на основе оригиналов. Они были более согласованными, чем цвета, извлеченные из первоначальных рудных тел, но названия мест остались. Также во многих наскальных рисунках палеолита и неолита обнаружены также красная охра, безводное Fe 2O3и гидратированная желтая охра (Fe 2O3H2O). Древесный уголь - или технический углерод - также использовался в качестве черного пигмента с доисторических времен.

Синтетические пигменты были введены еще во втором тысячелетии до нашей эры. Белый свинец (основной карбонат свинца (PbCO 3)2Pb (OH) 2) является одним из примеров. И голубая фритта (египетский синий ). Другой ранний синтетический пигмент - это синяя фритта., силикат кальция и меди, полученный нагреванием стекла с источником меди, например малахитом. Более поздние, досовременные синтетические пигменты включают вермильон, вердигрис и свинец. оловянно-желтый. Киноварь, соединение ртути, предпочитали старые мастера, такие как Тициан. Индийский желтый когда-то производился путем сбора мочи скота, которого кормили только листьями манго. Голландские и фламандские художники 17 и 18 веков отдавали предпочтение ему за его люминесцентные качества и часто использовали его для изображения солнечного света. Поскольку листья манго не подходят для скота с питательной точки, практика сбора урожая индийского желтого цвета в конечном итоге была объявлена ​​негуманной. Современные оттенки индийского желтого цвета сделаны из синтетических пигментов. Вермиллион был частично заменен i n красными кадмиями.

Из-за высокой стоимости лазурита часто использовались заменители. берлинский синий, старейший современный синтетический пигмент, был обнаружен случайно в 1704 году. К началу 19 века синтетические и металлические синие пигменты включали французский ультрамарин, синтетическую форму лазурит. Ультрамарин получали обработкой силиката алюминия серой. Также были представлены различные формы Cobalt и Cerulean blue. В начале 20 века был получен синтетический металлоорганический пигмент фтало-синий. В то же время Royal Blue, другое название, которое когда-то давали оттенкам, полученным из лазурита, превратилось в гораздо более светлый и яркий цвет, и обычно его смешивают с Phthalo Blue и диоксид титана, или из недорогих синтетических синих красителей.

Открытие в 1856 г. мовеина, первого анилинового красителя, было предвестником разработки сотен синтетических красителей и пигментов, подобных азо и диазо соединения. Эти красители положили начало расцвету органической химии, включая систематический дизайн красителей. Развитие органической химии уменьшило зависимость от неорганических пигментов.

Производственный и промышленный стандарт

Натуральный ультрамарин пигмент в порошкообразной форме Синтетический ультрамариновый пигмент химически идентичен природному ультрамарину

До разработки синтетических пигментов и совершенствования технологий при извлечении минеральных пигментов партии цвета часто были несовместимыми. С развитием современной цветовой индустрии производители и профессионалы объединились для создания международных стандартов для определения, производства, измерения и тестирования цветов.

Впервые опубликованная в 1905 году, система цветов Манселла стала основой для серии цветовых моделей, обеспечивающих объективные методы измерения цвета. Система Манселла описывает цвет в трех измерениях: оттенок, значение (яркость) и цветность (чистота цвета), где цветность - это отличие от серого в заданный оттенок и значение.

К середине 20 века стали доступны стандартизированные методы химии пигментов, что стало частью международного движения за создание таких стандартов в промышленности. Международная организация по стандартизации (ISO) разрабатывает технические стандарты для производства пигментов и красителей. Стандарты ISO определяют различные промышленные и химические свойства, а также способы их проверки. Основные стандарты ISO, которые относятся ко всем пигментам, следующие:

  • ISO-787 Общие методы испытаний пигментов и наполнителей.
  • ISO-8780 Методы дисперсии для оценки характеристик дисперсии.

Другое Стандарты ISO относятся к конкретным классам или категориям пигментов в зависимости от их химического состава, таким как ультрамариновые пигменты, диоксид титана, пигменты из оксида железа и так далее.

Многие производители красок, чернил, тканей, пластмасс и красок добровольно приняли Color Index International (CII) в качестве стандарта для определения пигментов, которые они используют при производстве определенных цветов. Впервые опубликовано в 1925 году, а сейчас опубликовано в Интернете совместно Обществом красильщиков и колористов (Соединенное Королевство ) и Американской ассоциацией химиков и колористов (США) - этот индекс признан во всем мире авторитетным справочником по красителям. Он охватывает более 27 000 продуктов с более чем 13 000 общими названиями индексов цвета.

В схеме CII каждый пигмент имеет общий индексный номер, который идентифицирует его химически, независимо от патентованных и исторических названий. Например, фталоцианиновый синий BN был известен под множеством общих и патентованных названий с момента его открытия в 1930-х годах. В большей части Европы фталоцианиновый синий более известен как Helio Blue или под собственным названием, таким как Winsor Blue. Американский производитель красок Grumbacher зарегистрировал альтернативное написание (Thanos Blue) в качестве товарного знака. Color Index International разрешает все эти противоречивые исторические, родовые и патентованные названия, чтобы производители и потребители могли идентифицировать пигмент (или краситель), используемый в конкретном цветном продукте. В CII все фталоцианиновые синие пигменты обозначены общим номером цветового индекса как PB15 или PB16, сокращенно от пигмента синий 15 и пигмент синий 16; эти два числа отражают небольшие изменения в молекулярной структуре, которые дают немного более зеленоватый или красновато-синий цвет.

Показатели качества

Ниже приведены некоторые из характеристик пигментов, которые определяют их пригодность для конкретных производственных процессов и применений:

Образцы

Образцы используются для точной передачи цветов. Типы образцов определяются носителем, например печатью, компьютерами, пластиком и т. д. и текстиль. Как правило, носитель, который предлагает самую широкую гамму цветовых оттенков, широко используется в различных носителях.

Печатные образцы

Справочные стандарты представлены отпечатанными образцами цветовых оттенков. PANTONE, RAL, Munsell и т. Д. - широко используемые стандарты передачи цвета. пересекайте различные носители, такие как печать, пластмассы и текстиль.

Образцы пластика

Компании, производящие суперконцентраты красок и пигменты для пластмасс, предлагают образцы пластика в литых под давлением цветных чипах. Эти цветовые чипы предоставляются дизайнеру или заказчику для выбора и выбора цвета для своих конкретных пластиковых изделий.

Образцы пластика доступны с различными специальными эффектами, такими как жемчуг, металлик, флуоресцентный, искрящийся, мозаичный и т. Д. Однако эти эффекты трудно воспроизвести на других носителях, таких как печать и дисплей компьютера. Образцы пластика были созданы с помощью 3D-моделирования, включая различные спецэффекты.

Компьютерные образцы

Внешний вид пигментов при естественном освещении трудно воспроизвести на компьютерном дисплее. Требуются приближения. Система цветов Munsell обеспечивает объективную оценку цвета в трех измерениях: оттенок, значение (или яркость) и цветность. Компьютерные дисплеи в целом не могут отображать истинную цветность многих пигментов, но оттенок и яркость могут быть воспроизведены с относительной точностью. Однако, когда гамма дисплея компьютера отклоняется от эталонного значения, оттенок также систематически смещается.

Следующие приближения предполагают, что устройство отображения имеет гамму 2.2, используя цветовое пространство sRGB. Чем дальше устройство отображения отклоняется от этих стандартов, тем менее точными будут эти образцы. Образцы основаны на средних измерениях нескольких партий однопигментных акварельных красок, преобразованных из цветового пространства Lab в цветовое пространство sRGB для просмотра на экране компьютера. Внешний вид пигмента может зависеть от марки и даже партии. Кроме того, пигменты по своей природе обладают сложными спектрами отражательной способности , которые сильно различаются по цвету в зависимости от спектра источника освещения, свойства, называемого метамеризм. Усредненные измерения образцов пигмента дадут лишь приблизительные значения их истинного внешнего вида при определенном источнике освещения. В компьютерных системах отображения используется метод, называемый преобразованиями хроматической адаптации, чтобы имитировать коррелированную цветовую температуру источников освещения, и они не могут полностью воспроизвести сложные спектральные комбинации, которые были изначально видны. Во многих случаях воспринимаемый цвет пигмента выходит за пределы гаммы компьютерных дисплеев, и метод, называемый гаммой, используется для приближения к истинному внешнему виду. Отображение гаммы сводит на нет любой из значений яркости, оттенка или насыщенности точности для отображения цвета на экране, в зависимости от приоритета, выбранного в преобразования ICC способ цветопередачи.

# 990024 Тирский красный.PR106 - # E34234 Vermilion (подлинный)# FFB02E Индийский желтый
PB29 - # 003BAF Ультрамарин синийPB27 - # 0B3E66 берлинская лазурь

Биологические пигменты

В биологии пигмент может быть любым окрашенный материал клеток растений или животных. Многие биологические структуры, такие как кожа, глаза, мех и волосы, содержат пигменты (например, меланин ). Окраска кожи животных часто возникает из-за специализированных клеток, называемых хроматофорами, которыми могут управлять такие животные, как осьминог и хамелеон, чтобы варьировать цвет. Многие условия влияют на уровни или природу пигментов в клетках растений, животных, некоторых клеток протистов или грибов. Например, расстройство под названием альбинизм влияет на уровень продукции меланина у животных.

Пигментация организмов служит многим биологическим целям, включая камуфляж, мимикрию, апосематизм (предупреждение), половой отбор и другие формы сигнализации, фотосинтеза (у растений), а также для основных физических целей, таких как защита от солнечных ожогов.

Цвет пигмента отличается от структурного цвета в этом пигменте цвет одинаков для всех углов обзора, тогда как структурный цвет является результатом избирательного отражения или радужной оболочки, обычно из-за многослойных структур. Например, крылья бабочки обычно имеют структурный цвет, хотя у многих бабочек есть клетки, которые также содержат пигмент.

Пигменты по элементному составу

Голубой фтало

.

Биологическое и органическое

См. Также

Примечания

Ссылки

  • Шар, Филипп (2002). Яркая Земля: Искусство и изобретение цвета. Фаррар, Штраус и Жиру. ISBN 0-374-11679-2.
  • Доернер, Макс (1984). Материалы художника и их использование в живописи: с примечаниями к технике старых мастеров, переработанное издание. Харкорт. ISBN 0-15-657716-X.
  • Финли, Виктория (2003). Цвет: естественная история палитры. Случайный дом. ISBN 0-8129-7142-6.
  • Гейдж, Джон (1999). Цвет и культура: практика и значение от античности до абстракции. Калифорнийский университет Press. ISBN 0-520-22225-3.
  • Мейер, Ральф (1991). Справочник художника по материалам и методам, пятое издание. Викинг. ISBN 0-670-83701-6.
  • Феллер, Р. Л., изд. (1986). Художественные пигменты. Справочник по их истории и характеристикам, Vol. 1. Лондон: Cambridge University Press.
  • Рой А., изд. (1993). Художественные пигменты. Справочник по их истории и характеристикам, Vol. 2. Oxford University Press.
  • Фитцхью, Э. У., изд. (1997). Художественные пигменты. Справочник по их истории и характеристикам, Vol. 3. Oxford University Press.
  • Берри, Б., изд. (2007). Художественные пигменты. Справочник по их истории и характеристикам, Vol. 4. Книги архетипов.

Внешние ссылки

На Викискладе есть материалы, связанные с пигментами.
Последняя правка сделана 2021-06-02 05:44:21
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте