کاشی طلایی

جهت غلبه برمشكلات رنگدانه هاي طبيعي، رنگدانه هاي مصنوعي با ساختار پيچيده و خواص ويژه توسعه يافتند. اين رنگدانه ها با خلوص و يكنواختي بالايي توليد مي شوند. چنين رنگدانه هايي كه نيز ناميده (CICP: Complex Inorganic Colored Pigments) اصطلاحاً رنگدانه هاي غيرآلي پيچيده مي شوند، قابليت فرموله شدن دارند، بطوريكه طيف وسيعي از رنگها را بتوان با آنها توليد كرد. پايداري حرارتي و شيميايي بالاتري نسبت به رنگدانه هاي طبيعي دارند كه در نتيجه مي توان از آنها در دماهاي بالاتر نيز استفاده و همچنين تعدادي از رنگدانه هاي ويژه مورد مصرف در صنعت CICP كرد. در ادامه به بررسي رنگدانه هاي كاشي مي پردازيم.

رنگدانه هاي ساختاري Structural Pigments

در اين نوع رنگدانه ها، عامل رنگزا جزئي از ساختار مي باشد. بطور مثال، عامل رنگزاي كبالت بصورت اكسيدي با Al₂O₃ ساختاري تشكيل مي دهند به نام اسپينل (Spinel) ساختار اسپينل خود رنگي است. فرمول شيميايي اين ساختار از يك يون دو ظرفيتي ⁺Co² و یک یون سه ظرفیتی ⁺Al³  فلزي تشكيل شده است .

رنگدانه هاي محلول جامد (Solid Solution Pigments)

در اين نوع رنگدانه ها، عامل رنگزا (كاتيون هاي فلزي) جايگزين يكي از يون هاي شبكه مي شوند. كيفيت رنگدانه بر اساس مقدار جايگزيني مي تواند متفاوت باشد. در رنگدانه هاي محلول جامد، ساختار اصلي بيرنگ است و با اضافه شدن يون رنگي، و جايگزيني اين يون به صورت جانشيني و يا بين نشيني، رنگ ايجاد ميشود.

رنگدانه هاي جذبي يا اينكلوژن (Absorption Pigments)

رنگدانه هاي متعلق به اين گروه از دو يا چند جزء غير قابل حل تشكيل شده اند كه از نقطه نظر ايجاد رنگ، به عنوان يك واحد ارائه دهنده رنگ در نظر گرفته مي شوند. در اين نوع رنگدانه ها، رنگ در اثر ورود عامل رنگي به ساختار كريستالي يا تشكيل محلول جامد ايجاد نمي شود؛ بلكه ساختاري كه عامل ايجاد رنگ مي باشد، در يك ماتريكس پايدار محبوس شده است. اين ماتريكس مي تواند در اثر يك فرآيند پخت در حين توليد رنگدانه، عامل رنگزا را احاطه كند. يكي از اهداف تشكيل اين ماتريكس در اطراف عامل رنگزا، محافظت از عامل رنگزا مي باشد؛ بطوريكه رنگدانه بتواند درجه حرارت هاي بالاتري را تحمل كند. دو مثال مهم از اين نوع رنگدانه ها، محبوس در ماتريكس زيركون ميباشد.

رنگدانه های ويژه

رنگدانه هاي ديگري با كاربردهاي ويژه موجود است كه به نوبه خود ،CICP علاوه بر رنگدانه هاي طبيعي و اهميت خاصي در تزئين محصولات سراميكي دارند. اين رنگدانه ها عبارتند از:

- رنگدانه هاي سفيد و اپك كننده : در اينجا ميتوان جهت دستيابي به چاپ هاي سفيد براق و يا سفيد كردن بدنه از زيركون، دي اكسيد تيتانيم و اكسيد قلع استفاده كرد. اكسيد قلع بيشترين قدرت سفيدكنندگي را دارد، اما قيمت آن بالاتر است.

- سوسپانسيون هاي كلوئيدي از فلزات: فلزات نجيب مثل طلا، نقره، پلاتين و پالاديم حلاليت كمي در زمينه شيشه اي لعاب از خود نشان مي دهند. براي استفاده از جلوه طبيعي اين فلزات، مقدار مشخصي از فلز را بصورت يوني يا تركيب ارگانومتاليك وارد لعاب مي كنند. پس از پخت، خوشه هاي فلزي با حالت اكسيداسيون صفر (فلز) تشكيل ميشوند. در اين حالت، با استفاده از طلا، رنگ قرمز و با استفاده از نقره، رنگ زرد را ميتوان ايجاد كرد.

لوسترها (lusters) : اين مواد تركيبي از فلزات و صمق ها (Metals-Resinates) مي باشند كه در روغن هاي ويژه قرار دارند. پس از پخت در دماهاي پايين و احياي عامل فلزي، اين مواد باعث ايجاد يك ظاهر رنگين كماني (Iridescent Effect) يا ظاهري فلزي ميشوند. همچنين اين مواد ميتوانند ظاهري مرمري و يا حالت ترك دار (Crackleware) نيز داشته باشند. امروزه استفاده از رنگدانه هاي بر پايه ميكا نيز گسترش يافته است.

رنگدانه هايفسفرسانس Phosphorescence pigments

اين مواد با استفاده از سولفيدهاي كادميم روي و فلزات قليايي خاكي ساخته مي شوند. مواد لومينسانس (Luminescence) نور تابشي را به نوري با طول موج هاي بالاتر تبديل ميكنند. اگر اين تبديلات با قطع منبع نور به صورت ناگهاني كم و ناپديد شود به اين پديده فلوروسانس (Fluorescence) مي گويند. اگر تابش نور پس از قطع عامل محرك باز هم ادامه داشته باشد، اين پديده را فسفرسانس (Phosphorescence) مينامند. اين مواد براي لعاب هايي كه در دماهاي پايين و مدت زمان هاي كوتاه پخت مي شوند، مناسب هستند. براي اين منظور، ابتدا بايستي لعاب به اندازه مناسبي آسياب شود. در زمان آسياب، ورود ناخالصي هايي مثل آهن، نيكل، سرب و كبالت (حتي در مقادير كم) بسيار مضر مي باشد؛ زيرا اين مواد به شدت امواج ماوراء بنفش را كه عامل ايجاد پديده فسفرسانس مي باشند را جذب مي كنند به همين دليل بايستي از آلژينات ها Alginates كه ناخالصي كمتري دارند، به جاي بنتونيت به عنوان عامل معلق ساز استفاده شود. اضافه كردن رنگدانه هاي فسفرسانس بايد در آخرين مرحله آسياب صورت گيرد. مدت زمان پديده فسفرسانس براي رنگ سبز (سولفور روی) نسبت به رنگ زرد و قرمز (سولفور كادميم و روي) بيشتر مي باشد. هر چه درجه حرارت پخت بالاتر رود، شدت و زمان پديده فسفرسانس كاهش مي يابد.

منبع:سمينار رفع مشكلات فني توليد و عيوب محصولات كاشي و سراميك- مازیار منتظریان