新型顏料的探索與挑戰(zhàn)：有效性、經(jīng)濟(jì)性與生態(tài)性
嘗試開發(fā)新型顏料
近幾十年來(lái)，顏料領(lǐng)域一直在努力開發(fā)新產(chǎn)品并將其推向市場(chǎng)。這些努力首先在效果顏料領(lǐng)域取得了成功，在一定程度上也在功能性顏料領(lǐng)域取得了成功。然而，就白色、彩色和黑色顏料而言，自黃色釩酸鉍顏料投放市場(chǎng)以來(lái)，一直沒(méi)有新的代表產(chǎn)品問(wèn)世。不過(guò)至少?gòu)拈_始使用釩酸鉍顏料以來(lái)，硫化鎘和鉻酸鹽顏料的使用量得以減少，而這兩種顏料被列為有毒或致癌物質(zhì)。
上世紀(jì)90年代，一種新型紅色顏料γ-Ce2S3被開發(fā)出來(lái)并投放市場(chǎng)，生產(chǎn)這種顏料的幾種工藝之一涉及氫氧化鈰(III)Ce(OH)3與硫化氫H2S在700到1000°C的溫度下發(fā)生反應(yīng)。嘗試使用γ-Ce2S3取代含有鎘、鉛和鉻酸鹽的紅色顏料的努力失敗了，因?yàn)?gamma;-Ce2S3在潮濕環(huán)境中不夠穩(wěn)定，而且會(huì)隨著硫化氫的釋放而發(fā)生變化。
后來(lái)人們又嘗試以氧化氮化物（LaTaON2、CaTaO2N、SrTaO2N）為基礎(chǔ)，開發(fā)和銷售新的色彩濃艷的黃色、橙色和紅色顏料。這類顏料的生產(chǎn)涉及復(fù)雜的固態(tài)反應(yīng)，從實(shí)驗(yàn)室到生產(chǎn)規(guī)模的轉(zhuǎn)移迄今為止都沒(méi)有成功。此外，高昂的生產(chǎn)成本也阻礙了人們對(duì)這一從色彩學(xué)角度來(lái)看十分有趣的技術(shù)的進(jìn)一步開發(fā)。因此，從工業(yè)角度來(lái)看，氮氧化物顏料對(duì)未來(lái)的發(fā)展并不重要。
再后來(lái)，有報(bào)道稱成分為YIn1-xMnxO3的釔銦錳氧化物適合用作高色度藍(lán)色顏料，這種顏料的生產(chǎn)是通過(guò)固態(tài)反應(yīng)途徑進(jìn)行的。但是由于原材料的可獲得性和生產(chǎn)成本都存在問(wèn)題，因此可以認(rèn)為這類顏料在技術(shù)上應(yīng)用的可能性較低。
基本上，所有新型顏料的開發(fā)都必須克服三個(gè)挑戰(zhàn)：
有效性 = 技術(shù)性能（更高的著色力、在應(yīng)用介質(zhì)中更好的分散性和更強(qiáng)的遮蓋力）。
經(jīng)濟(jì)性 = 客戶利益（通過(guò)降低顏料消耗量和每公斤顏料價(jià)格來(lái)提高實(shí)用價(jià)值）。
生態(tài)性 = 環(huán)境和毒理學(xué)安全性（關(guān)鍵重金屬含量低或完全不含重金屬，顏料生產(chǎn)過(guò)程中的二氧化碳排放量低）。
只有這三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都能得到肯定的評(píng)價(jià)，才可以認(rèn)為一種新型顏料的設(shè)計(jì)理念能夠在市場(chǎng)上成熟起來(lái)。
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