안료

Pigment
인도 고아에 있는 시장 노점에서 파는 색소.

색소는 [1][2]물에 완전히 또는 거의 녹지 않는 착색 물질이다.이와는 대조적으로 염료는 일반적으로 용해성이며, 적어도 사용 단계에는 용해성이 있다.일반적으로 염료는 유기 화합물인 반면 색소는 무기 화합물인 경우가 많다.선사시대 및 역사적 가치가 있는 색소에는 황토, 숯, 라피스라줄리 등이 있습니다.

경제적 영향

2006년, 약 740만 톤의 무기, 유기, 특수 색소가 [3]전 세계적으로 판매되었다.2018년에는 약 148억 6천만 달러로 추정되며, 2019년부터 [4]2026년까지 CAGR이 4.9% 이상 증가할 것으로 예상됩니다.2009년 [5]세계 색소 수요는 약 205억 달러였다.Bloomberg Businessweek의 2018년 4월 보고서에 따르면, 안료 산업의 추정 가치는 전 세계적으로 300억 달러이다.많은 제품의 백색 밝기를 높이기 위해 사용되는 이산화티타늄의 가치는 연간 132억 달러이며, 페라리 레드 색상은 매년 [6]3억 달러입니다.

물리 원리

주요 기사:분광학
다양한 파장(색상)이 안료와 조우합니다.이 색소는 붉은 빛과 녹색 빛을 흡수하지만 파란색을 반사하여 물질이 파란색으로 보입니다.

모든 물질과 마찬가지로 색소의 색은 가시광선의 특정 파장만을 흡수하기 때문에 발생한다.재료의 결합 특성은 광흡수의 파장과 효율을 결정합니다.[7]다른 파장의 빛은 반사되거나 산란된다.반사광 스펙트럼은 우리가 관찰하는 색을 정의합니다.

색소의 외관은 소스 빛에 민감합니다.햇빛은 높은 색온도와 상당히 균일한 스펙트럼을 가지고 있다.햇빛은 백색광의 표준으로 여겨진다.인공 광원은 덜 균일하다.

색상을 수치로 나타내기 위해 사용되는 색 공간은 광원을 지정해야 합니다.달리 명시되지 않은 한 실험실 색 측정에서는 D65 광원, 즉 "일광 6500K"에서 측정이 기록되었다고 가정합니다. 이는 대략 햇빛의 색 온도입니다.

햇빛은 Rosco R80 "Primary Blue" 색소와 마주칩니다.선원 스펙트럼과 색소의 반사 스펙트럼의 곱이 최종 스펙트럼과 파란색의 모습을 나타낸다.

색채의 다른 특성(채도나 밝기 등)은 색소에 부수되는 다른 물질에 의해 결정될 수 있다.바인더 및 필러는 색상에 영향을 미칠 수 있습니다.

역사

광물들은 선사시대부터 [8]착색제로 사용되어 왔다.초기 인류는 몸의 장식과 같은 미적인 목적으로 페인트를 사용했다.잠비아 루사카 인근 트윈리버스의 동굴에서 35만년에서 40만년 전의 것으로 추정되는 색소와 페인트 분쇄 장비가 보고되었다.산화철인 황토색은 [9]페인트의 첫 번째 색이었다.선호하는 파란색 안료는 라피스 라줄리에서 파생되었습니다.광물과 점토를 기반으로 하는 색소에는 종종 그것들이 원래 채굴된 도시나 지역의 이름이 새겨져 있다.Raw Sienna와 Burned Sienna는 이탈리아 Sienna에서 왔고 Raw Umber와 Burned Umber는 움브리아에서 왔다.이 색소들은 합성하기 가장 쉬운 색소들 중 하나였고, 화학자들은 원본을 바탕으로 현대적인 색을 만들었다.이것들은 원래의 광체에서 채취한 색보다 더 일관성이 있었지만, 지명은 남아 있었다.또한 많은 구석기 및 신석기시대 동굴 벽화에서 붉은 황토, 무수23 FeO, 수화 황토(FeOHO23.2)[10]가 발견된다.숯 또는 카본 블랙은 선사시대부터 [10]검은 색소로 사용되어 왔다.

최초로 알려진 합성 안료는 이집트 블루로, 이집트의 나카다 3세([11][12]기원전 3250년 경)의 알라보스터 그릇에서 처음 증명되었다.이집트 청색(파란색 프릿), 칼슘 구리 규산염 CaCuSiO410. 석영 모래, 석회,[13] 플럭스 및 말라카이트와 같은 구리 소스를 혼합하여 가열하여 제조합니다.이집트 전기에 이미 발명되어 제4왕조에 [14]이르러 널리 쓰이게 되었다.그것은 고대 로마 시대의 뛰어난 청색 안료였다; 이집트 캠페인과 폼페이와 헤르쿨라네움 [15]발굴의 맥락에서 재발견될 때까지 중세 시대에 그것의 예술적 기술적 흔적은 사라졌다.후대의 전근대 합성안료로는 백색납(염기성탄산납3,2 (PbCO)Pb(2[16]OH), 주홍색, 녹청색 및 납 주석노란색이 있다.황화수은인 주밀리언은 원래 천연 신나바 가루를 분쇄하여 만들어졌다.17세기부터,[17] 그것은 또한 원소로부터 합성되었다.그것은 티티안과 같은 오래된 거장들의 사랑을 받았다.인디언 옐로우는 한때 망고 [18]잎만을 먹인 소의 소변을 채취하여 생산되었다.17세기와 18세기의 네덜란드와 플랑드르 화가들은 그것을 발광적인 특성으로 선호했고,[citation needed] 종종 햇빛을 나타내기 위해 그것을 사용했다.망고 잎은 영양학적으로 소에게 불충분하기 때문에, 인도 황색을 수확하는 것은 결국 [18]비인간적이라고 선언되었다.현대의 인도 노란색 색조는 합성 색소로 만들어진다.Vermillion은 부분적으로 카드뮴 레드로 대체되었다.

라피스 라줄리의 비용 때문에, 종종 대용품이 사용되었습니다.가장 오래된 현대 합성 안료인 프러시아 블루는 1704년에 [19]우연히 발견되었다.19세기 초까지 합성 및 금속성 청색 안료에는 라피스 라줄리의 합성 형태인 프랑스 울트라마린이 포함되었습니다.울트라마린은 규산 알루미늄을 유황 처리하여 제조되었습니다.코발트와 세룰리안 블루의 다양한 형태도 소개되었다.20세기 초에, 합성 금속 유기 안료인 프탈로 블루가 준비되었습니다.동시에, 한때 라피스 라줄리에서 생성된 틴트에 붙여진 다른 이름인 로열 블루는 훨씬 더 가볍고 밝은 색을 나타내도록 진화했고, 보통 프탈로 블루와 이산화티타늄 또는 저렴한 합성 블루 염료에서 혼합된다.

1856년 최초의 아닐린 염료인 마우베인의 발견은 수백 가지의 합성 염료와 아조와 디아조 화합물과 같은 색소의 개발의 선구자였다.이 염료들은 유기 화학의 번영을 이끌었으며, 여기에는 착색제의 체계적인 디자인이 포함됩니다.유기 화학의 발달은 무기 [20]색소에 대한 의존도를 낮췄다.

  • 안료의 진보를 나타내는 그림
  • The Milkmaid by Johannes Vermeer (c. 1658). Vermeer was lavish in his choice of expensive pigments, including lead-tin-yellow, natural ultramarine, and madder lake, as shown in the vibrant painting.[21]

    요하네스 베르메르의 젖 짜는 여자(1658년 경).베르메르는 생동감 넘치는 [21]그림에서 알 수 있듯이 납-주석-노란색, 천연 울트라마린, 매더 호수 등 값비싼 색소를 아낌없이 선택했어요.

  • Titian used the historic pigment Vermilion to create the reds in the oil painting of Assunta, completed c. 1518.

    티티안은 1518년경 완성된 아순타의 유화에 역사적인 안료인 베르밀리온을 사용하여 붉은색을 만들었습니다.

  • Miracle of the Slave by Tintoretto (c. 1548). The son of a master dyer, Tintoretto used Carmine Red Lake pigment, derived from the cochineal insect, to achieve dramatic color effects.

    틴토레토의 노예의 기적 (1548년경).염색의 달인의 아들인 틴토레토는 극적인 색 효과를 얻기 위해 코치날 곤충에서 유래한 카르민 레드 레이크 색소를 사용했습니다.

  • Self Portrait by Paul Cézanne. Working in the late 19th century, Cézanne had a much broader palette of colors than his predecessors.

    폴 세잔의 자기 초상화.19세기 후반에 작업하면서, 세잔은 그의 전임자들보다 훨씬 더 넓은 색채 팔레트를 가지고 있었다.

제조 및 산업 표준

천연 울트라마린 색소 분말형 안료
합성 울트라라마린 안료는 화학적으로 천연 울트라라마린과 동일합니다.

합성 색소가 개발되고 미네랄 색소를 추출하는 기술이 정교해지기 전에는 색채의 배치가 종종 일관성이 없었다.현대 컬러 산업의 발전과 함께, 제조업체와 전문가들은 색상을 식별하고, 생산하고, 측정하고, 테스트하기 위한 국제 표준을 만들기 위해 협력해 왔습니다.

1905년에 처음 출판된 먼셀 색 체계는 색채 측정을 위한 객관적인 방법을 제공하면서 일련의 색채 모델의 기초가 되었다.먼셀 시스템은 색상을 색상, 값(밝기) 및 채도(색순도)의 3차원으로 나타냅니다. 여기서 채도는 주어진 색상 및 값에서 회색과 다릅니다.

20세기 중엽까지, 안료 화학에 대한 표준화된 방법이 사용 가능했는데, 이것은 산업에서 그러한 표준을 만들기 위한 국제적인 운동의 일부였다.국제 표준화 기구(ISO)는 안료 및 염료 제조에 대한 기술 표준을 개발합니다.ISO 표준은 다양한 산업 및 화학적 특성과 테스트 방법을 정의합니다.모든 색소와 관련된 주요 ISO 표준은 다음과 같습니다.

  • ISO-787 색소 및 확장제의 일반적인 테스트 방법.
  • ISO-8780 분산 특성 평가를 위한 분산 방법.

다른 ISO 표준은 초산색소, 이산화티타늄, 산화철 안료 등과 같은 화학 조성에 따라 특정 등급 또는 카테고리의 안료와 관련이 있습니다.

많은 페인트, 잉크, 직물, 플라스틱 및 색소 제조업체들이 특정 색소 제조에 사용하는 색소를 식별하기 위한 표준으로 자발적으로 CII(Color Index International)를 채택하고 있습니다.1925년에 처음 발행된 이 색인은 현재 영국(Society of Dyers and Colorists)과 미국 섬유 화학자 협회(American Association of Fabric Chemists and Colorists)가 공동으로 웹에 발행하고 있으며, 발색제에 대한 권위 있는 참조 자료로 국제적으로 인정받고 있습니다.13,000개 이상의 일반 색상 색인 이름으로 27,000개 이상의 제품을 포함합니다.

CII 스키마에서 각 색소는 고유 및 역사적 명칭에 관계없이 화학적으로 식별되는 일반 지수 번호를 가집니다.예를 들어, 프탈로시아닌 블루 BN은 1930년대에 발견된 이후 다양한 총칭 및 특허 이름으로 알려져 있습니다.유럽의 많은 지역에서 프탈로시아닌 블루는 헬리오 블루 또는 윈저 블루와 같은 상표명으로 더 잘 알려져 있습니다.미국의 페인트 제조업체인 Grumbacher는 대체 철자(Thanos Blue)를 상표로 등록했습니다.Color Index International은 제조사와 소비자가 특정 색상 제품에 사용되는 안료(또는 염료)를 식별할 수 있도록 이러한 모든 이력, 일반 및 독점적 이름을 해결합니다.CII에서 모든 프탈로시아닌 블루 색소는 일반 색지수 번호 PB15 또는 PB16 중 하나로 지정되며, 이 두 수치는 분자 구조의 약간의 변화를 반영하여 약간 녹색 또는 적청색을 생성한다.

유공자

다음은 특정 제조 공정 및 용도에 대한 적합성을 결정하는 안료의 특성 중 일부입니다.

스와치

스와치는 색상을 정확하게 전달하기 위해 사용됩니다.인쇄, 컴퓨터, 플라스틱, 직물 등 매체에 의해 스와치의 종류가 결정됩니다.일반적으로 가장 광범위한 색조를 제공하는 매체는 다양한 매체에 널리 사용됩니다.

인쇄된 스와치

참조 표준은 색조의 인쇄된 스왓치로 제공됩니다.PANTONE, RAL, Munsell 등은 인쇄, 플라스틱, 직물 등 다양한 매체에서 널리 사용되는 컬러 커뮤니케이션 표준입니다.

플라스틱 스와치

플라스틱용 컬러 마스터배치 및 안료를 제조하는 회사에서는 플라스틱 스와치를 사출 성형된 컬러 칩으로 제공하고 있습니다.이러한 컬러 칩은 디자이너 또는 고객에게 특정 플라스틱 제품의 색상을 선택하고 선택할 수 있도록 제공됩니다.

플라스틱 스와치는 펄, 메탈릭, 형광, 반짝임, 모자이크 등 다양한 특수 효과로 제공됩니다.그러나 이러한 효과는 인쇄 및 컴퓨터 디스플레이와 같은 다른 매체에서 재현하기 어렵습니다.플라스틱 스왓치는 다양한 특수 효과를 포함하는 3D 모델링에 의해 만들어졌습니다.

컴퓨터 스와치

자연광에서 색소의 출현은 컴퓨터 디스플레이에서 재현하기 어렵다.근사치를 입력해야 합니다.먼셀 컬러 시스템은 색상, 값(또는 밝기) 및 채도의 3차원으로 색상을 객관적으로 측정합니다.일반적으로 컴퓨터 디스플레이는 많은 색소의 진정한 채도를 보여주지는 못하지만 색조와 밝기는 비교적 정확하게 재현할 수 있습니다.그러나 컴퓨터 디스플레이의 감마가 기준값에서 벗어날 경우 색상도 체계적으로 편향됩니다.

다음 근사치는 sRGB 색 공간을 사용하는 감마 2.2의 디스플레이 장치를 가정한다.디스플레이 장치가 이러한 표준에서 벗어날수록 이러한 스왓치는 [22]정확도가 떨어집니다.스와치는 컴퓨터 디스플레이에 표시할 수 있도록 랩 색공간에서 sRGB 색공간으로 변환된 여러 장의 단일 피그먼트 수채화 페인트의 평균 측정값을 기반으로 합니다.안료의 외관은 브랜드와 배치에 따라 달라질 수 있습니다.게다가 색소는 본질적으로 복잡한 반사 스펙트럼을 가지고 있으며, 색소는 광원 조명의 스펙트럼에 따라 색상의 차이를[23][better source needed] 크게 만들며, 이를 메타미즘이라고 한다.색소 샘플의 평균 측정은 특정 조명원에서 실제 모습의 근사치만 산출합니다.컴퓨터 디스플레이 시스템은 색채적응변환이라는[24] 기술을 사용하여 조명원의 상관된 색온도를 에뮬레이트하고 원래 보이는 복잡한 스펙트럼 조합을 완벽하게 재현할 수 없습니다.많은 경우, 안료의 인식된 색은 컴퓨터 디스플레이의 영역 밖에 있으며, 영역 매핑이라고 불리는 방법이 실제 모양에 근접하기 위해 사용됩니다.Gamut 매핑은 변환의 ICC 렌더링 의도에서 선택한 우선 순위에 따라 밝기, 색상 또는 채도 정확도 중 하나를 교환하여 화면에 색상을 렌더링합니다.

PR106 – #E34234
주홍색(정품)
PB29 – #003BAF
울트라마린 블루
PB27 – #0B3E66
프러시아 블루

생물학적 색소

주요 기사 : 생물 안료

생물학에서, 색소는 식물이나 동물 세포의 색소이다.피부, 눈, 털, 머리카락과 같은 많은 생물학적 구조에는 색소가 포함되어 있습니다.동물의 피부색깔은 종종 문어와 카멜레온과 같은 동물들이 동물의 색을 변화시키기 위해 조절할 수 있는 색소 세포라고 불리는 특수 세포를 통해 발생한다.많은 조건들이 식물, 동물, 몇몇 원생동물, 또는 곰팡이 세포에 있는 색소의 수준이나 성질에 영향을 미친다.예를 들어, 알비니즘이라고 불리는 질병은 동물의 멜라닌 생성 수준에 영향을 미친다.

유기체의 색소침착은 위장, 모방, 아포시즘, 성적 선택과 다른 형태의 신호 전달, 광합성, 그리고 햇볕에 타는 것을 막는 것과 같은 기본적인 물리적 목적을 포함한 많은 생물학적 목적을 제공한다.

안료 색상은 모든 시야각에서 동일한 안료 색상으로 구조 색상과 다른 반면, 구조 색상은 선택적 반사 또는 무지개의 결과이며, 일반적으로 다층 구조로 인해 발생합니다.예를 들어, 많은 나비들이 색소를 포함한 세포를 가지고 있지만, 나비 날개는 전형적으로 구조적인 색깔을 가지고 있다.

화학조성별 색소

프탈로 블루
주요 기사:무기 안료 목록

생물 및 유기물

「 」를 참조해 주세요.

메모들

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외부 링크

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