Характеристика и производство красных железоокисных пигментов

Пигмент – вещество, которое используют для окрашивания разных материалов. Используются в строительстве, целлюлозной промышленности и иных сферах. Он есть в составе ЛКМ, строительных материалов, бумаги, бетонных конструкций и т.д.

Требования к пигменту

При изготовлении важно, чтобы пигмент соответствовал ряду требований:

• был окрашенным;
• не растворялся в воде либо органических растворителях;
• отличие между коэффициентом отражения веществ и этим же параметров у окружающей среды (чем больше разница, тем лучше).

Пигменты выпускаются в форме порошка. Отличаются светостойкостью и химической инертностью. Подразделяются на органические (декоративные) и неорганические (с защитными свойствами). Одним из представителей второй группы является – железоокисный пигмент. Они не опасны для человека, устойчивы к свету и мелению, инертны. Среди уникальных свойств выделяется отсутствие миграции и стойкость в условиях повышенных температур.

Применение

Железоокисные пигменты обладают уникальными свойствами, обуславливающими их применение во многих промышленных отраслях. Задействуется в производстве:

• бетонных изделий;
• ЛКМ;
• художественных красок;
• покрытий, выполненных из резиновой крошки;
• изделий из пластмасса;
• резинотехнической продукции.

Также, применяется при изготовлении тонеров для принтеров, создании керамической глазури и др.

Преимущества

Применение пигментов с содержанием железа в разных сферах связано с тем, что они обладают уникальными свойствами:

• доступность с финансовой точки зрения;
• повышенная интенсивность;
• высокая стойкость к свету и атмосферному воздействию, устойчивость к солям, щелочам и слабым кислотам;
• механическая прочность и влагонепроничаемость;
• стойкость в условиях высоких температур;
• безопасность для человека и окружающей среды.

Отличается стабильным оттенком и высокой красящей способностью, но многое зависит от подхода к процессу изготовления.

Производство красных железоокисных пигментов

Железосодержащие пигменты включают в себя 4 основных тона: жёлтый, коричневый, красный и чёрный. В основе вещества находятся частицы оксигидроксидов и оксидов железа. Могут быть смеси данных фаз.

В основе большей части железосодержащих видов пигментов находится 3 варианта

1. Оксид железа 2 и 3 (чёрный цвет).
2. Неполный гидроксид железа (III). Включает в себя жёлтый, рыжевато-коричневый и жёлто-коричневый цвета.
3. Оксид железа (III). Этот вариант включает в себя жёлто-розовый, каштановый и красный различных оттенков.

Железоокисный пигмент красного цвета может быть выработан их разного сырья с содержанием железа. Создаётся различными методами:

1. Посредством терморазложения железного купороса. Преимущество этого способа – сравнительно низкие затраты при возможности получить качественный продукт.
2. Синтез из осадка водного раствора сульфата железа (II)
3. Посредством обезвоживания жёлтого оксида железа. Обеспечивается термическим способом.
4. С применением автоклава. По этой технологии вещество получают из растворов, в которых содержится сульфат железа (2).
5. Посредством получения осадка из солевого раствора оксигидрата железа и дальнейшей его прокалки.
6. При окислении чёрного синтетического оксида железа.

Эти методы производства позволяют получить красный цвет разных оттенков. Тон зависит от размера частиц. Обычно он варьирует в пределах 0,1-0,9 мкм. У светлых цветов величина частиц находится в пределах от 0,35 до 0,4 мкм. В более тёмных показатель может достигать 2,5 мкм. На результат влияет не только размер частиц, но и их распределение. При небольшом расстоянии между ними – цвет обладает высокой чистотой. Широкое распределение позволяет получить насыщенный оттенок.

Интенсивность окраски – важный показатель. Он является решающим факторов для оценки экономичности использования состава. Под этим показателем подразумевается способность вещества окрасить окружающую среду.

Красный сухой краситель с содержанием железа был впервые создан в Германии. Затем изготовлением начали заниматься и другие страны. Производство основывалось на прокалке железного купороса.

Красный железосодержащий пигмент характеризуется повышенной термостойкостью. Выдерживает до +500°С. Добавление сухого красителя в состав лакокрасочных покрытий способствует увеличению стойкости к влаге и механическому воздействию.

Способ изготовления зависит от доступности сырья и требований, которые предъявляются к конечному продукту. В России чаще выбирают синтез пигментов в растворах, так как это более управляемый процесс. С его помощью можно получить качественный продукт. За рубежом предпочитают получать сухой краситель из носителей магнитной записи. Выбирают лессирующие и перламутровые пигменты на базе оксида железа.

Факторы качества

Качество пигментов определяется по следующим параметрам:

• красящей способности;
• насыщенности (интенсивности) цвета;
• укрывистости;
• совместимости с окрашиваемыми материалами.

Красный железосодержащий пигмент должен иметь высокую светостойкость, атмосферостойкость и термостойкость. Для получения глубоких оттенков, необходимо хорошее светорассеивание и светопоглощение. Всё это зависит от выбранного способа производства и используемого сырья.

Читайте также Пигменты в бетоне.