Pigmentlerin Örtücülüğü

Pigmentlerin Örtücülüğü

Mehmet Namık Kayaalp / Kimya Mühendisi / Chemical Engineer  - Ecelak Boya Kimya Ltd. Şti


Örtücülük
Örtme gücü bir boyanın uygulandığı yüzeyi kaplayıp örtme yeteneğidir. Bu filmin ışığı emmesi ya da yansıtmasına bağlı bir yetenektir. Doğal olarak film kalınlığı ve sistemdeki pigment konsantrasyonu önemli rol oynayacaktır ancak renk de önemlidir. Örtme gücü, bir pigmentin ışık saçılım verimini tanımlamak için kullanılan bir optik özelliktir. Bir boyanın örtme gücü, arka plandaki zıt bir rengi engelleme yeteneğini ölçmektedir. Beyaz pigmentler üzerine düşen tüm dalga boylarındaki görünür ışığı yansıtmalarına karşın renkli pigmentler ise üzerine gelen değişik niteliklerdeki dalga boylarındaki görünür ışığı emerler.
Bağlayıcı ortamındaki pigmentlerin iyi bir dispersiyonu, bir boyanın örtme gücünü şiddetli bir biçimde etkiler. Pigment parçacıklarının topaklanması bir pigmentin örtme gücünün verimliliği azaltır.
Bir boyanın düşük örtücülüğü aşağıdaki etkenlerden kaynaklanabilir.
• Verimsiz dispersiyon
• Pigment topaklanması
Beyaz bir pigment olan titan dioksitin örtme gücünü etkileyen ana özellikleri şunlardır:
• Yüksek kırılma indisi
• Optimum parçacık boyutu

Siyah ve koyu mavi gibi koyu doymuş renkler üzerlerine gelen çoğu ışınları emerlerken sarılar emmezler. Buna karşın karbon siyahı ve birçok organik mavi pigment üzerlerine düşen ışınları tam olarak yansıtmadıkları için biraz saydam özellik gösterirler. Buna karşılık titan dioksit yaklaşık hiçbir ışın emmez, ışınları saçarlar. İyi bir sonuç için en bilinen pratik uygulama pigmentleri kombine ederek kullanmaktır. Bir pigmentin kapatıcılığındaki anahtar faktör, bir bileşiğin ışığı çevirme yeteneği olan kırılma indisidir. Kapatıcılık etkisi pigmentin kırılma indisiyle disperse edildiği bağlayıcı arasındaki oransal farklılıktır. Bu durum neden titan dioksitin boyada beyaz pigment olarak üniversal kullanımının nedenlerinden biridir.



 
İnorganik pigmentlerin kırılma indisleri yüksektir organik pigmentlerin ise çok daha düşük değerdedir. Bu nedenle birçok inorganik pigment opak olmasına karşın organik pigmentler transparandırlar. Bir pigmentin parçacık büyüklüğü dağılımı kapatıcılıkta önemli rol oynayan bir başka etkendir. Parçacık büyüklüğü artıkça parçacığın ışık saçma özelliği artar. Bu durum maksimuma gelince durum tersine döner ve azalmaya başlar. Işık saçma özelliği pigmentin kapatıcılığını artırır dolayısıyla örtme gücü maksimuma ulaşır ve daha sonra parçacık boyutu arttıkça kapatıcılık azalır.
Pigment üreticileri bir bileşiğin kırılma indisini değiştirmeksizin, pigmentlerin parçacık boyutuna etki edebilmişlerdir. Dolayısıyla parçacık boyutu seçimi, son yıllarda pigment teknolojisinde başlıca gelişmelerden biri durumuna gelmiştir.






Örtücülük Ölçümü
Zıt renkli bir grafik kartı üzerine boya uygulanır. Film kalınlığı metal bir panele bağlı olan aplikatörle grafik kartın uzunluğuna doğru çekilir. Tam daralmanın görüldüğü nokta belirlenir ve bu noktada film kalınlığı ölçülür.

Saydamlık

Saydamlık, genellikle pigment parçacık boyutunun olabildiğince azaltılması ile elde edilebilir. Bu durum kristallerinin büyümesini önleyen bir boya ile kısa sürede oluşan parçacıkların çevresinde sağlanır Bu tip boyalarda en yaygın olarak kullanılan ürünler çam reçinesi ya da bunların türevleridir. Yüksek saydamlık gerektiren ve daha kolay disperse olabilen böyle pigmentlerin avantajlı olması bakımından bu durum baskı mürekkep pigmentlerinde özellikle yararlıdır.
Demir oksit pigmentler opak veya saydam olabilirler. Saydam pigment tipleri yaygın olarak saydamlık düzeyinin yüksek olması nedeniyle çekici bir son kat sağlayan metalik sonkatlarda kullanılan inorganik pigmentlerin önemli bir grubudur. Saydam pigmentlerin dış hava koşullarına dirençli olması karıştırıldığı pigmentlerin de dış hava koşullarına dayanımını artırır. Bu nitelik karşılıklı etkileşim olan sinerjistik bir etki olarak bilinir. Saydam demir oksitlerin saydamlıkları, normalden daha küçük olan parçacık boyutlarına ve aynı zamanda kristal biçime bağlıdır.
Parçacık kütlelerinin özgün temel parçacıklara ezilmesi biçiminde olan dispersiyon prosesi saydamlık üzerinde etkili olabilmektedir. Bununla birlikte, dispersiyon prosesiyle özgün temel parçacıklar ezilmezler.
Pigmentlerin orijinal parçacık boyutundan tam olarak yararlanmak için bu işlemlerden biri yapılabilir. İyi bir dispersiyon işlemi küçük bir pigment parçacığının saydamlığını en üst düzeye çıkaracaktır.

Saydamlık Ölçümü

Saydamlık basitçe siyah ve beyaz zıt grafik kartı üzerine boyanın uygulanmasıyla değerlendirilir ve renk farkı ölçümü yapılır. Daha fazla renk farkı, daha yüksek bir saydamlık demektir.

Kaynakça

1. Paint Formulation, J.Boxall, G.Godwin Ltd.-London 1980.
2. Organic Coating Technology-II, H.F.Payne, J.Wiley and Sons Inc.-Newyork 1960.
3. Finished Paint Products, 1974 Selection and Industrial Training Administration Ltd.-London.
4. Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry Vol.A-20 VCH Publishers, Inc.-1992.
5. PCI Color Handbook-2007.