Curso Pigmentos Colorimetria&Dispersion

TREINAMENTO 2000GA mai/2000 BU Pigmentos

PIGMENTOSDefinición

Clasificación

Produción


DEFINICIÓN

MATERIAL COLORANTE : “AQUELE QUE FORNECE OU MODIFICA A CÔR AO SISTEMA”

COLORANTE SOLUBLE O “ANILINA” :

“SE PRESENTA SOLUBLE EN EL MEDIO DONDE ESTÁ APLICADO”

(solução molecular)

PIGMENTO :

“SE PRESENTA INSOLUBLE EN EL MEDIO DONDE ESTÁ APLICADO”

(dispersão de partículas sólidas ou cristais)


MATERIAIS CORANTESDIN 55944CLASSIFICAÇÃO CONFORME ASPECTO QUIMICO

CORANTES PIGMENTOSSOLÚVEL NO MEIO DE APLICAÇÃO INSOLÚVEL NO MEIO DE APLICAÇÃO

A : INORGANICOS A : INORGANICOSELEMENTARES , OXIDOS ,

XXXXXXX ÓXIDOS MISTOS , SULFETOS ,

CARBONATOS , CROMATOS ,

SAIS COMPLEXOS , SILICATOS

B : ORGANICOS B : ORGANICOS

CATIONICOS MONOAZÓICOS

ANIONICOS DIAZÓICOS

NÃO IONICOS POLICÍCLICOS


PIGMENTOS ORGÂNICOS

PROPRIEDADES

COLORÍSTICAS

COLORIMETRIA

SOLIDEZ À LUZ E INTEMPÉRIES

TEMPERATURA

EFLORESCÊNCIA/ MIGRAÇÃO

DISPERSABILIDADE


GRUPOS CROMÓFOROS : “ Grupamentos químicos que afetam a absorção/reflexão de luz, originando cores”

Exemplos: -N=N- azo

-CH=N- azometino

C=S tiocarbonila

-N=NO- azóxi

C=C etenodiilideno


GRUPOS AUXOCROMOS: “ Grupos químicos que interagem com os

grupos cromóforos modificando/inten-

sificando a côr”

Exemplos:

R1-N- R grupos amínicos

R2

-OCH3 grupos metóxi

-NO2 grupos nitro

-Cl cloro

-Me íons metálicos



PROPRIEDADES

COLORÍSTICAS

COLORIMETRIA


TEMPERATURA


DISPERSABILIDADE


COLORIMETRIA

COMO SE VÊ OBJETOS COLORIDOS ?

Objetos coloridos resultam de ondas de radiação energética que atingem nossos olhos depois de terem sido alteradas de várias formas pelo objeto.

Todos os corpos físicos afetam as ondas luminosas. Eles reduzem a intensidade de energia e alteram a natureza das ondas de luz que atingem nossos olhos.


Principio del Proceso Visual

Fuente de LuzFuente de Luz

ObjetoObjeto

ObservadorObservador


Curvas Espectrais

Esta maçã absorve luz violeta e verde, enquanto que reflete luz laranja e vermelha.


Light can be selectively scattered and absorbed by some materials in gasses, liquidsand solids. As a group, these materials are called colorants. -Light energy can be absorbedin one area of the spectrum and re-emitted in another. This creates fluorescent colors andoptical brighteners. ....


HOW ARE COLORS CREATED BY LIGHT?

- Each wavelength area in the visual spectrum creates one pure color sensation. - The individualwavelengths in the visual range are called monochromatic light. Objects illuminated with monochromaticlight can only exhibit that single color.

For example, red, orange, yellow, green, blue, violet are primary, monochromatic light colors.

RED LIGHT


GREEN LIGHT BLUE LIGHT

- When all wavelengths of light in the visual spectrum, between 400-700nm, are mixed at equalenergy, we see the "perfect" white light


<HOW ARE COLORS CREATED BY LIGHT?> Click Here To Continue. Copyright ©1998,1999 ColorTec Associates, Inc. All rights reserved. All other manufacturers’ trademarks acknowledged.

- When all wavelengths in the visual spectrum between 400-700nm are not present, we have the "perfect"black.

TREINAMENTO 2000GA mai/2000 BU Pigmentosdec ember 1999 Program a2000.ppt

nanj/98

Mistura das Cores

ADITIVA SUBTRATIVACores Básicas:

VERMELHOVERDEAZUL-VIOLETA

AMARELOCIANO

MAGENTA

COR ES COMPLEMENTARES

VERMELHO CIANOVERDE MAGENTAAZUL-VIOLETA AMARELO

Cores Básicas:


COLORIMETRIA

O paradoxo COR

Cor é um paradoxo. Ela existe na luz, apesar de parecer incolor ao olho humano. Ela não existe em tecidos, plásticos ou tintas apesar de que aos olhos eles parecem ser coloridos.

O imenso número de cores não prova que vivemos em um mundo de objetos coloridos; ele prova que a superficie destes objetos refletem uma certa porção de luz incidente.

Assim uma maçã vermelha parece vermelha não porque ela seja vermelha porém porque ela reflete a luz vermelha.


COLORIMETRIA

INTERAÇÃO ENTRE LUZ E MATÉRIA

absorção

difração

reflexão

remissão transmissão

absorção: estruturadifração: depende de partículasreflexão: superfície

TREINAMENTO 2000GA mai/2000 BU Pigmentos TREINAMENTO 2000GA mai/2000 BU Pigmentos

PIGMENTOS - FÍSICA

COMPOSIÇÃO DA PARTICULA partículas primárias

agregadosaglomerados

ESTRUTURA CRISTALINA características tonalidadepropriedades de solidez

TAMANHO DE PARTICULA poder de tingimentotonalidadepoder de cobertura

Pode influenciar:

Pode influenciar:

Pode influenciar:


COLORIMETRIASensação e Medição de CorSensação e Medição de Cor

Radiação incidenteComprimentos de onda

branco/ coloridos

OBJETO

RADIAÇÃO EMERGENTE

ABSORÇÃO

REFLEXÃO

DIFUSÃO

OLHO INSTRUMENTO DE MEDIÇÃO

CÉREBRO COLORIMETRIA

ESTÍMULO DE COR MEDIÇÃO

CLARO/ESCURO

AZUL,VERDE

VERMELHO

ESPECTRO

INTENSIDADE DE COR

PERCEPÇÃO DE COR

TONALIDADES OU SATURAÇÕES

(MÁX. 2 MILHÕES

DESCRIÇÃO DE COR

SISTEMA CIE-Lab DIN 6174


COLORIMETRIA

COMPRIMENTOS DE ONDA

Unidade: nm , 1nm= 10 m-9

Visível: 400 - 770 branco

400 - 435 violeta

435 - 480 azul

500 - 560 verde

580 - 595 amarelo

595 - 605 laranja

605 - 770 vermelho

Invisível: 350 - 400 ultravioleta

770 - 800 ultravermelho

> 800 infravermelho


Sistemas Sensométricos

b* amarillob* amarillo

a* rojoa* rojo

AZULAZUL

verdeverde

blancoblancoL*=100L*=100

negronegroL*=0L*=0

C*C* hh

Espacio de colorEspacio de colorsensométrico CIELAB-1976sensométrico CIELAB-1976


-b

+b

-a + a Red

L* = 100

lL* = 0

180 °

9 0°

2 70°

0º360°

-bBlue

+bAmarelo

-a Verde

hº*C

Hue

COLORIMETRIASistema CIE-LabSistema CIE-Lab


Diferencia de Color

• Con las coordenadas de color de dos muestras, pueden calcularse las diferencias de color

• Diferencia de color total es la distancia espacial entre dos puntos de color y se designa con la abreviatura DE* de acuerdo a la CIE


Diferencia de Color

• La diferencia de color total DE* se subdivide en tres partes:– la del matiz DH*– la de la pureza DC*– la de la claridad DL*


Diferencia de Color

• Explicación del prefijo de las distancias:– DE* distancia en el espacio de color– DH* más amarillo, rojo, azul o verde– DC*>0 muestra más brillante que el tipo– DC*<0 muestra más sucia que el tipo– DL*>0 muestra más clara que el tipo– DL*<0 muestra más oscura que el tipo


Tolerâncias para C.Q.

dL = +/- 0,5 (CIE Lab)

dC = +/- 0,8 (CIE Lab)

dH = +/- 0,5 (CIE Lab)

Intensidade : +/- 5%

D65 - Observador 10°

Limpeza - Saturação

- dL +

- dC +

escuro

apagado

claro

vivo

dL -

dC -sujo

dL +

dC +limpo

avermelhado

avermelhado

azulado

azulado

esverdeado

amarelado

AMARELOAMARELO

ALARANJADOALARANJADO

VERMELHOVERMELHO

VIOLETAVIOLETA

AZULAZUL

VERDEVERDE

esverdeado

amarelado

amarelado

avermelhado

avermelhado

azulado

dH- +

Tonalidade COR Tonalidade


COLORIMETRIA



PROPRIEDADES

COLORÍSTICAS

COLORIMETRIA


TEMPERATURA


DISPERSABILIDADE


SOLIDEZ À LUZ

A solidez à luz não é uma característica específica do pigmento!

É muito dependente do meio de aplicação e da concentração do

pigmento.A sua avaliação é feita de acôrdo com norma DIN 16525 ou DIN 53388

contra a escala de azuis, que deve ser exposta ao mesmo tempo. A esca-

la de azuis de 8 graus é padronizada na norma DIN 54003.ATENÇÃO: Uma solidez à luz superior em 1 grau significa resistir o

DÔBRO do tempo de exposição


SOLIDEZ À INTEMPÉRIES

A solidez à intempéries está muito dependente do meio onde está

aplicado o pigmento, sua concentração, sua saturação de côr e com

as condições do tempo.A avaliação é feita por períodos de 12 ou 24 mêses de exposição ao

tempo natural e classificada de acordo com a escala de cinzas de

5 graus que é padronizada na norma DIN 54001 “Mudança de cor”.Testes acelerados de intempéries são efetuados em equipamentos

do tipo Weather-O-Meter que imitam de forma mais intensa os

efeitos de luz, umidade e temperatura.


Escala de Solidez a la luz en ( Azul )

8 = 2 anios sin cambio 7 = 1 anios sin cambio 6 = 0.5 anios ( o 6 meses ) sin cambio 5 = 0.25 anios ( o 3 meses ) sin cambio 4 = 1.5 meses sin cambio 3 = 0.75 meses sin cambio 2 = 1.5 semanas sin cambio 1 = 1 semana sin cambio

Los niveles 1 y 2 no tienen sentido ofrecer el producto.

Escala de Solidez a la Intemperie (Gris )de tal forma que la solidez se mide despuesde 12 o 24 meses de exposicion segun lagraduacion de grises Norma DIN 54001:

5 => DE=0 ( sin cambio ) despues de 1 anio4 => DE> 0 ( cambio leve) despues de 1 anio3 => DE>> 0 ( cambio significativo) despues de 1 anio2 => DE>>> 0 ( cambio intenso) despues de 1 anio1 => DE>>>>0 ( Maximo cambio ) despues de 1 anio ( muestra queda blanca)



PROPRIEDADES

COLORÍSTICAS

COLORIMETRIA


TEMPERATURA


DISPERSABILIDADE


SOLIDEZ À TEMPERATURA

Pigmentos orgânicos devido a sua constituição química não resistem à temperaturas muito elevadas quando então se decompõe totalmente.

Essa característica está fortemente relacionada à estrutura molecular do pigmento, ao meio onde está aplicado, a concentração e ao tempo de exposição envolvido.

Sua determinação é feita segundo o campo de aplicação a que se destina o pigmento, considerando meio de aplicação, equipamentos utilizados no processamento e até mesmo condições de uso do produto final.



PROPRIEDADES

COLORÍSTICAS

COLORIMETRIA


TEMPERATURA


DISPERSABILIDADE


MIGRACIÓN

Capacidad que presentan algunos pigmentos de se transferidos de un medio donde está aplicado para otro medio.

Formas de migración:

Eflorescencia (transferência para a interface com o ar)

Sangramento (transferência p/outro sólido em contato)

Plate-Out (transferência para metal do equipamento)

Efeito intimamente ligado à solubilidade, temperatura, volume molecular do pigmento,etc



PROPRIEDADES

COLORÍSTICAS

COLORIMETRIA


TEMPERATURA


DISPERSABILIDADE


Cristais primários

Agregados

Aglomerados


A FORMAÇÃO DOS AGLOMERADOS

Partículas Primárias Agregados Aglomerados


DISPERSÃO

Ação Mecânica Umectação


Preparacion de un Pigmento• Objetivo:

Distribuir homogeneamente los pigmentos solidos en las soluciones liquidas ligantes.

HumectacionMolienda, DispersionEstabilizacion


Humectacion

Aire

Humedad

Pigmento

Resina

Pigmento

Aditivos (BYK)


DispersionDispersion

Floculacion

Proceso de Molienda por accion mecanica


Dispersion y Estabilizacion• Los aditivos se absorben en la superficie del

pigmento y los mantinen distanciados por las fuerzas de repusion electrostáticas y la prevencion de reaccion quimica causada por el arreglo de atomos en la molecula.

Particulas Primarias Particulas Primarias

+ ++

+

++

++

+ +

++

++ +

+--

- -

- -

-- -

-

-

- --

-


15 30 45 60 75 90

tempo (min)

0

20

40

60

80

100

120intensidade %

Padrão Amostra A Amostra B

CURVAS DE DISPERSABILIDADE


PREPARAÇÕES DE PIGMENTOS



Composições contendo pigmentos em alta concentração já processados,

ou seja, pigmentos já dispersos em um meio sólido ou líquido.

Formas de apresentação:

Sólida - em pó ou grânulos

Líquida - alta viscosidade (pasta) ou baixa viscosidade



Características desejadas:

-Estabilidade (não alterar desempenho colorístico com o tempo nem características físicas como viscosidade,sedimentação)

-Compatibilidade ( com o(s) meio(s) onde será aplicada)

-Concentração de pigmento (ser a maior possível)

-Manuseabilidade (estar adaptada ao sistema de dosagem ou ao processo de trabalho)


PREPARAÇÕES DE PIGMENTOSColanyl : Preparações para uso em sistemas a base de água . Desenvolvidas para o setor de tintas de emulsão aquosas podendo ser usadas para vários outros setores de aplicação tais como, emulsões de látex, artigos de escritório, domissanitários,tintas escolares, ,papéis,etc.

Flexonyl : Preparações para uso em tintas flexográficas a base de água. Conforme o tipo de pigmento pode ser usada para outras aplicações a exemplo da linha Colanyl.

Hostatint : Preparações multi-propósito para tintas imobiliárias base água e base solventes como esmaltes sintéticos.

Sandosperse U/A : Preparações contendo resina para tintas industriais a base de solventes orgânicos.

Sandosperse WF: Preparações contendo resina, isentas de glicóis e umectantes para tintas flexográficas base água.

Cosmenyl : Preparações aquosas com teores de pureza conforme legislações para uso em produtos cosméticos, sabões e tintas especiais para crianças.



Viscofil : Preparações aquosas para uso em tingimento na massa de viscose para fios sintéticos e filmes para embutidos.

Renol FV : Preparações liquidas de pigmentos em plastificante destinadas ao tingimento de plastisóis de PVC.

Renol CV : Preparações sólidas granuladas destinadas ao tingimento de PVC plastificado para cabos elétricos.

Hostaprint : Preparações sólidas microgranuladas para uso no tingimento na massa de PVC rígido.

Hostasin : Preparações sólidas granuladas destinadas ao tingimento de borracha natural ou sintética.


PROBLEMAS POSSIVEIS COM PREPARAÇÕES PASTAS

ESTABILIDADE DE ESTOCAGEM

SEDIMENTAÇÃO ( Sinerese,possiveis causas)

RESSECAMENTO ( ambiente, condições de estoque)

COMPATIBILIDADE ( formulações, componentes)

CONDIÇÃO REOLÓGICA ( viscosidade, gelificação)

CONTAMINAÇÃO MICROBIOLÓGICA


ENFOQUE CLARIANT P&A / TENDÊNCIAS DE MERCADO

Cliente:

Redução de custos operacionais

Redução de custos de estoque MP

Automatização

Flexibilidade de produção

Planejamento e Logística (recebimento/produção)

Clariant:

Aumento de margem/redução de custo de produção

/redução de custo de matéria-prima

Maior competitividade



ASPECTOS TOXICOLÓGICOS E ECOLÓGICOSASPECTOS TOXICOLÓGICOS E ECOLÓGICOS

NO USO DE PIGMENTOSNO USO DE PIGMENTOS


TOXICOLOGIA

ECOLOGIA

SERES VIVOSSERES VIVOS

MEIO AMBIENTEMEIO AMBIENTE

SERES VIVOSSERES VIVOS


TOXICOLOGIA

ECOLOGIA

Pigmentos Inorgânicos Pigmentos Orgânicos

Íons de metais pesados

Metais Pesados

Algumas matérias primas

Contaminantes de reação

Não contaminantes


TÓXICO

Aquele que afeta ou modifica negativamente o funcionamento normal e natural de um organismo vivo.

“QUALQUER SUBSTÂNCIA PODE SER TÓXICA!

TUDO DEPENDE DA DOSE OU QUANTIDADE”

(Paracelso)


TOXICIDADE AGUDA PERORAL

(LD 50 mg/Kg p.o)

Toxina Botulínica 0,00015

Aflatoxina B1 0,03 a 3

Sarin 0,01

Paration 10

Cianeto de Sódio 15

Nicotina 55

Nitrito de Butila 83

Benzidina 309

o-Toluidina 404

Clorodiazepóxido 548

Acido Acetilsalicílico 1000

o-Dianisidina 1920

Cloreto de Sódio 2000

3,3’ Diclorobenzidina 5100

Corantes (10%) 2000-5000

Corantes (82%) > 5000

Fonte: R. Anliker - Textilveredlung 18 (1983)


Metal Doenças/ Efeitos

Chumbo Anemia, Neuropatia periférica,cólica abdominal,Nefropatia

Mercúrio Tremor, alteração de memória recente e comportamento,Nefropatias

Cádmio Lesões renais, enfisema pulmonar, câncer de próstata

Cromo VI Lesão de pele e mucosas, câncer de pulmão

DANOS TOXICOS CAUSADOS POR METAIS PESADOSDANOS TOXICOS CAUSADOS POR METAIS PESADOS


CORANTES E PIGMENTOS ORGÂNICOS -

ASPECTOS TOXICOLÓGICOS RELEVANTES

Δ Toxicidade Aguda (efeito tóxico - LD50)

Δ Irritação dérmica e de mucosas (coelhos - niveis de irritação)

Δ Sensibilização (reação alérgica após 1° contato)

Δ Carcinogenicidade (toxicidade crônica- todo ciclo de vida)

Δ Mutagenicidade (alteração material genético- teste de Ames)


Aspectos analisados:

Propriedades colorísticas

Intensidade de côr

Tonalidade, Saturação, Luminosidade, Aspecto

Transparência/Opacidade

Propriedades físicas

pH, Condutividade, Teor de umidade, Resíduo

de Peneira,Solubilidade,

Outros

Dispersabilidade, Absorção de Óleo,Solidez à

temperatura, Filter test, etc.

CONTRÔLE DE QUALIDADE - PIGMENTOS EM PÓ


Contrôle de Qualidade - Preparações de Pigmentos

Aspectos analisados:

Propriedades colorísticas

Intensidade e atributos de côr

Propriedades físicas

Viscosidade, pH, Compatibilidade,

Densidade, Resíduo de Peneira, Nivel de

dispersão

Outros

Estabilidade

Curso Pigmentos Colorimetria&Dispersion

Documents

Transcript of Curso Pigmentos Colorimetria&Dispersion