رنگدانه های سرامیکی در صنعت کاشی

هنر استفاده از رنگدانه ها جهت تزئین محصولات سرامیکی، در ایران و جهان قدمت تاریخی دارد. گذشتگان ما به درستی از انواع رنگدانه های طبیعی جهت ایجاد نقش و نگارهای بسیار زیبا بر روی کاشی های مساجد، مراکز مذهبی و منازل استفاده می کردند. علم آنها در خصوص رنگدانه و ایجاد انواع رنگ در حین پخت، شگفت انگیز بوده است و آن را بصورت تجربی به نسل های بعدی منتقل میکردند. البته مستندات مکتوب اندکی در خصوص هنر و مهارت ایشان از چگونگی استفاده از رنگدانه های طبیعی موجود است. ایشان از فلزات رنگی، اکسیدها و نمک های مختلف جهت رنگی کردن لعاب و بدنه استفاده می کردند. آنها به کمک مهارت خود و تغییر شرایط کوره و ترکیب لعاب، طیف وسیعی از رنگ ها را ایجاد میکردند.

اما رنگدانه های طبیعی مشکلات فراوانی جهت استفاده در تولیدات انبوه امروزی دارند. منابع طبیعی آنها بسیار محدود است و کنترل یکنواختی ترکیب رنگدانه های طبیعی بسیار مشکل است. این مواد طبیعی، پایداری دمایی کمی دارند و با پیشرفت فناوری و افزایش دمای پخت، نیاز به تولید رنگدانه های مصنوعی ( Synthetic Pigments ) بیشتر احساس شد. البته دستیابی به طیف وسیعی از رنگ ها و جلوه های جدید نیز، دیگر به کمک رنگدانه های طبیعی میسر نبود. با پیشرفت صنعت و افزایش میزان تولیدات انواع محصولات سرامیکی، لازم شد که مشکلات رنگدانه های طبیعی برطرف شود. از این رو رنگدانه های مصنوعی در مقیاس انبوه جهت مصرف صنایع مختلف تولید گردید. به تدریج با ظهور فناوری های نوین نظیر "فناوری چاپ دیجیتال" نیاز به تولید جوهرهای چاپ حاوی "نانو رنگدانه ها" احساس گردید. از آنجا که دیگر رنگدانه های سنتزی جوابگوی نیازهای فناوریهای جدید نیستند، لازم است روشهای نوین سنتز "نانو رنگدانه ها" نیز طراحی و اجرا گردد.

رنگدانه ها در صنعت کاشی در کاربردهای ذیل استفاده می‎شوند
1. رنگی کردن گرانول و به طبع آن رنگی شدن بدنه
2. رنگی کردن لعاب و انگوب
3. ساخت خمیر چاپ رنگی جهت ایجاد طرح های رولعابی و زیرلعابی
4.افزایش سفیدی بدنه به کمک رنگدانه های سفید و اپک کننده
5. استفاده از کمپلکس های فلزی (Complex Metal ) به صورت محلول، جهت ایجاد طرح در بدنه های گرانیتی
6. جوهرهای چاپ دیجیتال حاوی نانو رنگدانه های سرامیکی

در کاربردهای 1 الی 4 اغلب از رنگدانه های مصنوعی و اکسیدی استفاده میشود. اما امروزه از کمپلکس های فلزی نیز جهت تزئین بدنه های گرانیتی استفاده فراوانی می شود. در گذشته، در این کاربرد از نمک های محلول ( Soluble Salts ) استفاده می شد که به تدریج جای خود را به کمپلکس های فلزی دادند. البته در حال حاضر نیز، این مواد را با نام نمک های محلول می شناسند که بهتر است، چنین نامی با کمپلکس های فلزی جایگزین شود. این نوع رنگدانه ها پس از نفوذ دادن در سطح بدنه خام، در حین پخت با بدنه واکنش می دهند. حضور کاتیون های فلزی در فاز شیشه و یا رسوب اکسیدهای رنگی آنها باعث ایجاد نقاط رنگی در بدنه می شود. جوهرهای چاپ دیجیتال پیچیدگی بیشتری دارند. در ترکیب این جوهرها لازم است که از نانو رنگدانه ها و یا اینکه از کمپلکس های فلزی استفاده شود.
همانطور که ملاحظه میشود در اغلب کاربردها، از رنگدانه های سرامیکی مصنوعی جهت تزیین لعاب و بدنه های کاشی استفاده می شود. تنوع رنگدانه ها با خواص و ساختار مختلف بسیار زیاد است. آشنایی با ساختار، ترکیب و روش ساخت رنگدانه های سرامیکی کمک خواهد نمود که محدودیت های استفاده از این رنگدانه ها در جوهرهای چاپ دیجیتال آسان تر درک شود.