색채의 원료
- 특정한 색을 내기 위해서는 물체의 재료에 따라 적합한 색채를 선택하여야 한다
- 천연 색료/합성 색료(27기사)
- 최초의 합성 염료: 1856년 영국의 퍼킨이 합성에 성공한 보라색의 모브(22기사/35기사/36기사)
| 카로틴 | -주황빛 -C40H56-카로티노이드의 일종 -순수한 형태: 진한 보라~빨간색 -산화되면 색이 없어지기도 함 |
| 샤프론 | -온난하고 비가 적은 곳에서 잘 자라는 크로커스 계열의 꽃 (봄: 크로커스/가을: 샤프란) -염색제, 향신료, 방향제로 사용 |
| 클로로필(33기사) | -식물의 초록색 빛을 내는 색료 -색소 중앙에 마그네슘 원자를 가지고 있어 흡수가 푸른색과 붉은색에서 강하게 일어난다 |
| 헤모글로빈 | -색소 단백질(Fe 성분 포함) -초록과 노랑의 영역을 강하게 흡수 |
| 헤모시아닌 | -게나 갑각류의 푸른색의 피 -중앙에 구리 금속을 지니고 있어 산소 운반을 한다 |
| 멜라닌 | 검은색/갈색 색소 |
| 플라보노이드 | -본래 플라본: 색상 X -+옥소크롬: 플라보놀 > 노란색 -++옥소크롬: 퀘르세틴 > 오렌지색 |
| 인토시아닌(27기사) | 초록색을 강하게 흡수하고 빨간색과 파란색 부분을 반사하는 색료 |
| 크산토필(33기사) | 엽황소, 루테인 |
1. 염료, 안료의 분류와 특성
- 인류가 발견한 가장 오래된 염료: 인디고
- 분류: 착색 또는 염색 방식, 가용성 또는 불용성, 고착제 사용 유무
1) 염료: 색재 자체가 가지고 있는 친화력으로 인해 직물이나 표면에 잘 흡착되어 떨어지지 않는 성질을 가진다
(33기사/50기사) ex) 옷감, 직물, 피혁, 털
(1) 염료의 염색 방법: 피염제의 종류, 염료의 종류, 흡착력
(2) 염료의 조건: 염료가 잘 용해되어야 한다/먼지가 없어야 한다/오래 저장해도 변하지 않아야 한다(액체일 경우)
(3) 염료의 종류
- 천연염료: 식물성/동물성/광물성
- 합성염료: 직접 염료/산성 염료/염기성 염료/반응성 염료(50기사)/안료수지 염료/건염 베트 염료
(4) 천연염료
(5) 견뢰도: 염색물이 빛을 받아 견디는 성질
- 염색물의 일광 견뢰도: 자외선에 의해 변색되거나 퇴색되는 정도
- 크세논 아크법, 주광법, 카본 아크법
2) 안료: 분말로 된 알갱이 형태의 색을 띄는 결정체를 바닥재라는 표면에 고착시킬 수 있도록
다양한 전색제를 사용하게 된다(31기사/50기사) ex) 코팅, 금속, 인쇄, 화구 재료
- 무기 안료(산화철, 산화망간, 목탄)/유기 안료(동물의 피)
- 투명도는 색료와 수지의 굴절률의 차이가 작을수록 높다
(1) 탄소의 유무에 따른 안료의 종류
| 무기 안료(탄소X) | 유기 안료(탄소O) | |
| 특징 (49기사) |
- 불에 타지 않는 성질 - 백색 안료의 종류가 많으며 다른 안료에 섞어 사용하면 은폐력을 높일 수 있다(27기사) |
- 불에 태웠을 때 타는 물질 - 물에 녹지 않는 금속 화합물 형태, 물에도 녹는 레이크 안료 |
| 장점 (22기사/39기사) |
내광성/내열성/은폐력 큼, 햇빛에 강하고 저렴한 가격 | 색채가 선명하고 착색력이 높다 |
| 단점 (24기사/39기사) |
불투명하고 색채가 선명하지 않다 | 투명하고 내광성/내열성이 떨어짐 |
| 용도 (47기사/48기사) |
도료, 인쇄 잉크, 크레용, 고무, 건축재료 | 인쇄 잉크, 도료, 날염, 플라스틱 착색 |
(2) 안료 입자 형성에 필요한 조건: 도료의 불투명도와 점도 및 안료의 상태에 직접적인 영향을 미침 > 반응 조건, 건조 조건, 희석제의 종류에 따라 입자의 적절한 크기가 결정된다
2. 색채와 소재의 관계
: 서로 다른 결정격자의 구조와 전자회로의 방식을 가지고 있음 > 외부에서 입사하는 가시광선을 선택적으로 흡수하여 고유의 색을 띠게 된다(31기사)
>> 빛의 파장이 통과하는 물질에 따라 다른 분광 반사율을 나타내기 때문에 물질마다 특정한 색을 띠는 것이다
1) 원자와 분자의 스펙트럼
2) 원자 내부의 전자 궤도 모형
3) 색재가 색을 내는 구조
3. 특수 재료
1) 형광 염료
(1) 짧은 파장의 빛을 흡수하고 긴 파장의 빛을 복사하는 특징(41기사) > 훨씬 밝은 느낌
> 백색도를 얻거나 희게 보이도록 하기 위한 경우에 사용 > 형광 증백제(스틸벤, 이미다졸, 쿠마린 유도체)
(2) 소량만 사용해야 한다 > 한도 초과 시 백색도 감소, 청색도 증가(28기사)
2) 진주광택 안료
(1) 진주광택 박편: 높은 굴절률을 갖고 있는 얇고 투명한 작은 판
- 조명이 바뀌면 색상도 달라진다
- 효과 최대화: 높은 굴절률, 최적의 박편 두께/직경/투명도, 부드러운 표면 요구
- 다중각 측정법
(2) 이산화티탄 코팅 운모: 가장 일반적인 진주광택 및 간섭 박편(36기사)
4. 도료와 잉크
1) 도료: 고체 물질의 표면에 칠해 일정한 피막을 형성함으로써 물체의 표면을 보호하거나
아름답게 하는 유동성의 물질
2) 도료의 구성
(1) 도료의 구성 성분: 색재+체질 안료(물감의 부피감을 주는 증량제)+전색제(비히클 :: 고체 성분의 안료를 도장면에 밀착시켜 피막 형성을 용이하게 해주는 액체 성분)
(2) 수성 도료: 친수성을 지니는 도료
(3) 유성 도료: 겅성유와 안료를 섞어 만들어 불투명한 성질을 지닌 도료
- 반죽 페인트: 안료를 최소량의 보일유와 섞어 놓아 걸쭉한 상태로 만든 페인트
- 조합 페인트: 일정한 용도를 목적으로 미리 배합하여 제조한 페인트
(4) 천연수지 도료
(5) 합성수지 도료
3) 잉크
소재의 이해
1. 금속 소재
1) 전자의 가장 높은 에너지 준위가 연속적인 띠를 이루어 색을 띠게 된다
2) 전자가 여기 상태로 변화하다가 다시 기저 상태가 되기 때문에 반짝이는 느낌을 만들어낸다
3) 알루미늄: 파장에 관계없이 반사율이 높아 거울로 사용하기에 적합(24기사)
2. 직물 소재: 씨실과 날실을 서로 하나씩 교차하여 엮어 만든 천으로 된 평면체
3. 플라스틱 소재
1) 열과 압력을 가해 성형할 수 있는 고분자 화합물 또는 이러한 재료를 사용한 성형품의 총칭
2) 열가소성 수지/열경화성 수지
3) 플라스틱 착색이나 색을 재현할 경우에는 유기 안료를 사용하는 것이 좋다(31기사)
4. 목재 및 종이 소재
5. 기타 특수 소재
표면 처리
1. 재질 및 광택
1) 재질: 소재가 지니는 표면 구조의 차이에 의해서 생기는 물체의 물성
2) 광택
- 변각 광도 분포: 빛을 조사하는 각도를 달리하여 분광 반사유르이 차이를 관찰하는 방법
- 선명도 광택도: 물체에 여러 가지 다른 도형을 비춰본 다음 그 선명도로 광택도를 평가하는 방법
- 경면 광택도: 물체를 유리면에 비춰보면서 광택도를 평가하는 방법
- 대비 광택도: 두 개의 다른 조건에서 측정한 반사 광속과 비교하여 나타내는 방법
2 .표면 처리 기술
1) 아노다이징=수산법, 직류 황산법, 양극 산화법
2) 석도 강판: 냉간 압연 강판에 주석을 도금한 것
3) SUSCOP: 스테인레스 강판 위에 동으로 도금을 한 제품
4) 전해 크롬산 처리 강판: 석도용 원판을 크롬산으로 전해 처리하여 금속 크롬과 산화 크롬의 이중 피막을 형성시킨 석도 강판의 대체품