رنگ های نانو

رنگ های ساختمانی و صنعتی رایج در بازار از گذشته تا کنون شامل 1. رنگ های روغنی (آلکیدی) 2. رنگ های پلاستیک و 3. رنگ های اکریلیک پایه آب می باشند. هر کدام از این رنگ ها مزایا و معایبی دارند که در مطالب پیشین ذکر شده است. یکی از مهمترین مباحث در مقایسه رنگ ها مقایسه بین رنگ روغن و رنگ اکریلیک است، زیرا علم همیشه به دنبال برطرف نمودن ایرادات این رنگ ها و یا رسیدن به امکان تلفیق مزایای این رنگ ها با هم بوده است. در این راستا علم و فناوری نانو پا به عرصه صنعت بزرگ رنگسازی گذاشته است و موفق به ساخت رنگ های نانو با بهترین و عالی ترین خواص ممکن شده است. اما بهتر است قبل از معرفی رنگ های نانو به مقایسه ای کلی بین رنگ های رایج اکریلیک و روغنی برای روشن شدن خواص مزایا و معایب رنگ ها بپردازیم:

مقایسه رنگ های اکریلیک و رنگ روغنی (آلکیدی)

همیشه و همه جا صحبت در مورد مقایسه بین انواع رنگ ها مطرح بوده است. چرا که هر یک از آنها خواص خوبی دارند که در دیگر انواع رنگ یافت نمی شوند. هر چند که ایرادات جدی به برخی از انواع رنگ وارد شده است. مانند رنگ های آلکیدی یا پایه روغنی که با وجود بهترین مزیت آن یعنی 100% قابل شستشو بودن، اما یک ایراد جدی به آن وارد می شود و آن سمیت، بو و بخارهای سمی و مضر رنگ روغنی می باشد. متاسفانه نقاشانی که اغلب از رنگ روغنی استفاده می کنند در معرض بیماری های تنفسی و سرطان هستند. ایراد بعدی رنگ روغن اینست که بوی بد آن تا حدود یک ماه در محیط می ماند و همین گزینه موجب محدودیت در کاربرد این رنگ می گردد. استفاده از رنگ روغنی بعلت پایه حلال بودن به هیچ وجه برای محیط هایی همچون بیمارستان، مهد کودک ها و خانه های سالمندان و.........توصیه نمی گردد.
و اما برای مقایسه بین رنگ های اکریلیک با رنگ روغن به اختصار به موارد زیر اشاره می گردد:
  • رنگ اکریلیک پایه آب بوده و به هیچ عنوان بو، سمیت و بخارهای سمی ندارد. اما رنگ های روغنی به علت ترکیبات شیمیایی به کار رفته در آنها دارای بو و بخارات سمی هستند. رنگ های روغنی به دلیل داشتن بو و دیر خشک شدن موجب آزار اطرافیان می شوند.
  • رنگ اکریلیک قابل شستشو 100% با آب نیست اما مانند رنگ پلاستیک هم نیست که با آب از بین برود. این رنگ تا حدود 80 الی 90 درصد قابل لک بری و شستشو با آب است.
  • درصد جذب گرد و غبار در رنگ های اکریلیک بیش از رنگ روغنی است.
  • تینر یا نفت حلال رنگ های روغنی است اما حلال رنگ اکریلیک آب است.
  • مدت زمانی خشک شدن رنگ های روغنی خیلی طولانی تر از رنگ های اکریلیک است. رنگ اکریلیک به سرعت خشک می شود و می توان روی آن لایه های دیگر زد.
  • رنگ اکریلیک فاقد مواد شیمیایی است و سازگار با محیط زیست می باشد، از این رو سلامتی انسان را به مخاطره نمی اندازد اما رنگ روغنی در طولانی مدت تولید سرب کرده و منجر به بیماری می شود.
  • رنگ های اکریلیک در طیف وسیعی از رنگ ها تولید می شوند که این تنوع رنگ در مقایسه با رنگ های روغنی بیشتر است.
  • قلم موی رنگ روغنی به آسانی با آب تمیز نمی شود و باید از حلال هایی مثل تینر برای تمیز کردن و شستن قلمو استفاده نمود. اما رنگ اکریلیک حلال در آب است و قلموی آغشته به این رنگ را می توان راحت شستشو داد.
  • رنگ اکریلیک وقتی خشک شود، نمی توان آن را تغییر داد اما رنگ روغنی را می توان با استفاده از مدیوم ها تغییر داد.
  • برای رنگ آمیزی با رنگ روغنی سطح زیر کار باید کاملا آماده سازی شود اما رنگ اکریلیک به طور مستقیم روی سطوح قابل استفاده است.
  • شفافیت و براقی رنگ های روغنی در برابر رنگ های اکریلیک بیشتر است.
  • رنگ اکریلیک وقتی خشک می شود تیره تر می شود، از این رو هنگام استفاده از این رنگ ها باید دقت کرد رنگی که کمی روشن تر است انتخاب شود تا پس از خشک شدن بسیار تیره نشود. اما رنگ های روغنی قبل و بعد از خشک شدن همان رنگ اولیه را دارند و تیره نمی شوند.

همانطور که تا به اکنون راجع به مقایسه رنگ های مختلف خوانده ایم، دریافته ایم که 1. قابل شستشو بودن به معنای ضد آب بودن 2. عدم جذب گرد و غبار و ثابت ماندن کیفیت رنگ 3. غیر سمی و بدون بو بودن آیتم های بسیار مهم و جذابی از نظر مشتری ها هستند اما متاسفانه جمع این خواص در یک رنگ تا حدی ناممکن به نظر می رسید. تاجایی که فناوری نانو پا به عرصه صنعت رنگسازی گذاشت و توانست خواص عالی رنگ های اکریلیک را بهبود بخشد. رنگ اکریلیک بدلیل پایه آب بودن بدون بو وسمیت است اما این رنگ در مقایسه با رنگ روغن قدرت ضد آب بودن کمتری دارد و جذب گرد و غبار آن بیشتر است. با افزودن نانوذرات معدنی به رنگ های پایه آب خواص ضد آب بودن و ضد گرد وغبار بودن این رنگ ها بهبود یافته است. و رنگ های جدید نانو با خاصیت آبگریزی و ضد گرد و غبار به بازار رقابتی وارد شده است:

رنگ های نانو آبگریز و ضد گرد و غبار

با گسترش علم و تکنولوژی در زمینه نانو رنگ ها نیز از دیگر صنایع جا نمانده اند و اخیرا رنگ هایی وارد بازار شده است با عنوان آبگریز و ضد گردوغبار. رنگ نانو با استفاده از فناوری نانو ساخته می شوند. افزودن نانو ذراتی مانند سیلیکا و .... به فرمولاسیون رنگ موجب می گردد که خواص شبکه ماتریس پلیمری (رزین به کار رفته در رنگ) اصلاح شوند. زیرا همانطور که می دانیم مواد در مقیاس نانو دارای ویژگی های منحصر به فردی می شوند. استفاده از فناوری نانو در صنعت رنگ باعث ایجاد خواص جدید در رنگ، افزایش کیفیت رنگ و کاهش مصرف آن می گردد. کاربرد فناوری نانو در صنایع رنگ و پوشش در بخش مواد اولیه بیشتر شامل رنگدانه ها است. با پیش رفتن به سمت نانو مقیاس اندازه ذرات رنگدانه و افزایش سطح فعال نانو ذرات خواص متفاوت و جدیدی را در رنگ ها ایجاد می نماید مانند:

  • آنتی باکتریال
  • ضدسایش
  • ضد خش
  • آنتی استاتیک
  • ضدآب
  • ضد حرارت
  • استحکام بالا
  • آنتی uv و غیره

بنابراین رنگ های نانو با بهره گیری از نانو ذرات فعال و گروههای عاملی مناسب در ساختار خود، قادر هستند تا در مقابل محرک های محیطی عکس العمل های هوشمندانه محافظتی، از خود نشان دهند. نانوذراتی که به رنگ افزوده می شوند متفاوت هستند. ما در این مطلب به بررسی یکی از معروفترین و پرکاربردترین نانوذرات می پردازیم:

نانوسیلیکا کلوئیدی ( سیلیکا سل)

این نوع مواد کلوئیدی با عنوان افزودنی در مواد مختلف از جمله رنگ ها جهت تولید رنگهای ضد سایش، عایق حرارتی و همچنین برای افزایش خواص مکانیکی و کاهش نفوذپذیری در بتن، در صنایع نساجی به عنوان حجم دهنده و ... استفاده کرد. اندازه ذرات نانو موجود در این سل به طور میانگین بین ۳۰ تا ۵۰ نانو متر می باشد و درصد ذرات آن بین ۱۵ تا ۳۰ درصد می تواند متغیر باشد.

نانوذرات سیلیکا چطور خواص رنگ را اصلاح می کنند؟

محققین دریافته اند که افزودن نانوذرات سیلیکا به پوشش های حفاظتی اکریلیکی موجب بهبود خواص 1. ترشوندگی و 2. تغییر رنگ می شوند. خاصیت اول که تر شوندگی می باشد مربوط به زبری سطوح و افزایش زاویه تماس پوشش های اکریلیکی اصلاح شده با نانوذرات سیلیکا می باشد. این خاصیت موجب می شود که آبگریز بودن این پوشش ها چند برابر شود. خاصیت دوم که تغییر رنگ می باشد به منظور عدم تغییر رنگ در برابر اشعه uv است. بدین معنی که پوشش اکریلیکی اصلاح شده با نانوذرات سیلیکا در برابر پوشش بدون نانوذرات، بسیار مقاوم تر به آفتاب و اشعه uv وده و دچار تعییر رنگ نمی گردد.

کاربرد و خواص رنگ های نانو

رنگ های نانوکامپوزیتی یا به اصطلاح رنگ های نانو به خاطر خواص عالی نهایی شان کاربردهای متفاوتی دارند که ذکر تعدادی از آنها در اینجا خالی از لطف نیست:

  • رنگ های ترافیکی نانو: رنگ ترافیکی نانو نسبت به دیگر رنگ های ترافیکی مقاومت به خش و سایش بالاتر و همچنین دوام و طول عمر بالاتری دارند.
  • رنگ خود تمیز شونده نانو برای نمای ساختمان ها و سطوح داخلی تونل ها: رنگ های خود تمیز شونده به دلیل خاصیت فوتوکاتالیستی که در برابر اشعه uv دارند موجب تجزیه آلاینده های محیطی می گردند در نتیجه مواد آلاینده به روی سطح نمی چسبد. همچنین خواصی مانند آب بندی سطوح، ضد کپک و قارچ، مقاومت به نور خورشید در این رنگ ها دوچندان تقویت می گردد.
  • رنگ های نانو عایق حرارتی: برای استفاده در ساختمان های مناطق گرمسیر و سردسیر، در مناطق سرد این رنگ های نانو عایق حرارتی موجب کاهش اتلاف حرارتی ساختمان می گردند و در مناطق گرمسیر نیز از انتقال گرما به داخل ساختمان جلوگیری می کنند. برای سقف اتوبوس و کانتینرو.....به منظور کاهش مصرف سوخت، برای تانک ها و مخازن حمل مواد سوختی به منظور جلوگیری از تبخیر فراورده های فرار نفتی مانند بنزین. این رنگ ها پوسته و ترک نمی خورند و موجب صرفه جویی در مصرف انرژی سرمایش و گرمایش می گردند.
  • رنگ های نانو آنتی باکتریال: این رنگ ها برای استفاده در مراکز بهداشتی، درمانی و بیمارستانها بسیار مناسب هستند. این رنگ ها علاوه بر آنتی باکتریال بودن نسبت به رنگ های مشابه غیر نانو خواص ضد کپک، ضد قارچ بهتری دارند.
نانوشیمی یلدا برند