pigment

Pigmenty to środki barwiące stosowane m.in. do barwienia tworzyw polimerowych. W odróżnieniu od barwników rozpuszczalnych w danym polimerze pigmenty zasadniczo nie rozpuszczają się w matrycy polimerowej, lecz są w niej rozproszone w postaci drobnych cząstek. Barwa wyrobu powstaje w wyniku pochłaniania, odbicia i rozpraszania światła przez cząstki pigmentu; dlatego pigmenty zwykle nadają tworzywu nie tylko kolor, ale także krycie lub nieprzezroczystość.

Pigmenty stosowane w tworzywach można opisywać według budowy i efektu optycznego, np. jako pigmenty organiczne i nieorganiczne, białe, czarne, kolorowe oraz pigmenty efektowe. Do przykładów należą biel tytanowa, sadza, pigmenty z tlenków żelaza i tlenku chromu, a także pigmenty perłowe, metaliczne, fluorescencyjne i inne pigmenty specjalne. Granica między pigmentem a barwnikiem zależy od układu: niektóre związki mogą zachowywać się jak pigment w jednym polimerze, a jak barwnik w innym, jeżeli różni się ich rozpuszczalność w danej matrycy.

W przetwórstwie tworzyw pigmenty muszą być dobrane do polimeru, technologii i warunków użytkowania wyrobu. Istotne są zwłaszcza: dyspergowalność, czyli zdolność do szybkiego i równomiernego rozprowadzenia w tworzywie, moc barwienia, stabilność termiczna podczas przetwórstwa, brak migracji, odporność na światło i warunki atmosferyczne, a w zastosowaniach regulowanych także bezpieczeństwo kontaktu z użytkownikiem lub żywnością.

Pigment można wprowadzać do tworzywa bezpośrednio, np. przez mieszanie na sucho z proszkiem lub granulatem, w postaci past pigmentowych albo za pomocą przedmieszek (masterbatchy). W praktyce przemysłowej częste jest stosowanie koncentratów barwiących, ponieważ ułatwiają dozowanie niewielkich ilości pigmentu, poprawiają jego rozproszenie, zwiększają powtarzalność barwy i ograniczają pylenie. Zbyt mała ilość środka barwiącego może powodować nierównomierny kolor, natomiast zbyt duża może pogarszać właściwości mechaniczne wyrobu.

Dobór pigmentów ma znaczenie także dla recyklingu. Przykładem jest sadza pigmentowa, powszechnie stosowana do barwienia tworzyw na czarno: pochłania ona promieniowanie w zakresie bliskiej podczerwieni (NIR), co utrudnia identyfikację polimeru przez sortowniki optyczne. Z tego powodu rozwijane są czarne koncentraty i barwniki niezawierające sadzy, przejrzyste lub odbijające w NIR, które umożliwiają sortowanie i recykling czarnych opakowań.