صبغات عضوية (فثالوسيانين)
كيف تؤدي صبغات الفثالوسيانين العضوية في الانعكاس الشمسي وطرد الماء قبل أي معالجة سطحية، وأين يُنظَّم فثالوسيانين الأخضر تحديدًا كمُضاف لوني.
نظرة عامة
لصبغات الفثالوسيانين — الصبغات العضوية الزرقاء والخضراء الأكثر استخدامًا في الصناعة — خواص بصرية أساسية وطرد ماء حقيقية حتى قبل أي معالجة سطحية، ويوضّح بحث قاس هذه الخواص الأساسية بالضبط مقدار المجال المتاح للتحسين بطلاء السيليكا. وتوضّح هذه الصفحة هذه البيانات الأساسية والحالة التنظيمية الضيّقة والمحدَّدة لفثالوسيانين الأخضر من FDA.
ما هي؟
الصبغات العضوية في هذه الفئة هي فثالوسيانين الأزرق والأخضر، وتُستخدم في الدهانات والطلاءات والبلاستيك والأحبار. ووفق 21 CFR §73.3124، فثالوسيانين الأخضر (رقم تسجيل CAS 1328-53-6، رقم فهرس الألوان 74260) مُصرَّح به من FDA تحديدًا كمُضاف لوني في العدسات اللاصقة، بكميات لا تتجاوز الحد الأدنى المطلوب بشكل معقول لتحقيق تأثير التلوين المقصود، ومُعفى من متطلبات الشهادة؛ وهذا الترخيص ضيّق ولا يلغي متطلبات أجهزة طبية منفصلة وفق قانون الغذاء والدواء الأمريكي، ولا ينطبق على الاستخدامات الصناعية العامة للصبغة.
لماذا تُستخدم؟
- حتى دون معالجة سطحية، لصبغات الفثالوسيانين خواص انعكاس شمسي وطرد ماء أساسية قابلة للقياس — راجع “كيف تُستخدم”.
- لفثالوسيانين الأخضر حالة تنظيمية محدَّدة وواضحة من FDA كمُضاف لوني لتطبيق واحد بالضبط، هو العدسات اللاصقة — راجع “ما هي؟” أعلاه.
كيف تُستخدم
في الدهانات والطلاءات، تُستخدم صبغات الفثالوسيانين في تركيبات عاكسة للشمس ومقاومة للعوامل الجوية. وقاست دراسة محكّمة من عام 2021 الخواص البصرية الأساسية لصبغة فثالوسيانين النحاس غير المُعالَجة قبل تطبيق طلاء سيليكا: بلغ إجمالي انعكاس الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIR) للصبغة غير المُعالَجة 36.4% للنسخة الخضراء و40.9% للنسخة الزرقاء، بزوايا تماس ماء 113.3° (أخضر) و71.6° (أزرق).
متى لا تكون الخيار المناسب
- أداء صبغة الفثالوسيانين غير المُعالَجة في الانعكاس الشمسي وطرد الماء أقل بكثير مما يمكن تحقيقه بالمعالجة السطحية — وقد لا تكفي الصبغة الخام وحدها لتطبيقات طلاءات عاكسة عالية الطلب. ووجدت الدراسة نفسها من عام 2021 أن تطبيق طلاء سيليكا رفع الانعكاس الشمسي عند 450-540 نانومتر من 76.5% إلى 98.3% للصبغة الخضراء، ومن 40.0% إلى 61.5% عند 380-530 نانومتر للصبغة الزرقاء، مع ارتفاع إضافي في انعكاس الأشعة تحت الحمراء القريبة بنسبة 10.6% و11.5% على الترتيب؛ وارتفعت زاوية تماس الماء إلى 154.4° (أخضر) و142.9° (أزرق) بعد الطلاء. وهذا يعني أنه بالنسبة للتطبيقات التي تحتاج انعكاسًا شمسيًا عاليًا أو طرد ماء قويًا تحديدًا، لن تستطيع صبغة الفثالوسيانين غير المُعالَجة وحدها منافسة درجة مُعالَجة سطحيًا بشكل صحيح، ويجب أن يُبنى الاختيار على متطلبات أداء الطلاء المحدَّد لا أن يُفترض من خواص لون الصبغة الأساسية وحدها.
التطبيقات الرئيسية
دور المادة يتغيّر من صناعة لأخرى — اضغط أي صناعة للانتقال لصفحتها الكاملة.
الخصائص الفيزيائية
| الخاصية | القيمة النموذجية | ملاحظة |
|---|---|---|
| رقم CAS (فثالوسيانين أزرق Pigment Blue 15) | 147-14-8 | تعريفية |
| الكثافة النوعية (أخضر، فثالوسيانين) | ≈ 2.05 | قيمة نموذجية منشورة — ورقة بيانات Clariant Hostaperm Green GNX (عبر أدبيات براءات الاختراع) |
| الكثافة النوعية (أزرق، فثالوسيانين) | ≈ 1.6 | قيمة نموذجية منشورة — ورقة بيانات Clariant Hostaperm Blue B2G-D (عبر أدبيات براءات الاختراع) |
| متوسط حجم الجسيمات (أخضر) | ≈ 50 نانومتر، مساحة سطحية ≈ 40 م²/جم | قيمة نموذجية منشورة — ورقة بيانات Clariant Hostaperm Green GNX (عبر أدبيات براءات الاختراع) |
| متوسط حجم الجسيمات (أزرق) | ≈ 75 نانومتر، مساحة سطحية ≈ 44 م²/جم | قيمة نموذجية منشورة — ورقة بيانات Clariant Hostaperm Blue B2G-D (عبر أدبيات براءات الاختراع) |
هذه قيم نموذجية منشورة للمادة عمومًا، وليست شهادة تحليل (COA) لشحنة محددة. تُحدَّد القيم الفعلية لكل دفعة في شهادة التحليل المرفقة بالتوريد.
الدرجات
دليل الدرجات والمواصفات
توضح هذه الرموز فئات ومواصفات مرجعية للمقارنة واختيار الدرجة المناسبة. تُحدَّد الدرجة التجارية ومواصفاتها النهائية وفق متطلبات تطبيقك وورقة البيانات الفنية وشهادة تحليل الدفعة.
المواصفات والمراجع الفنية
كل معلومة على هذه الصفحة مستندة إلى مرجع قابل للتحقق:
- Tier 1معيار21 CFR §73.3124 — Phthalocyanine Green, لوائح إضافات الألوان الأمريكية (FDA)
- Tier 2بحث علمي محكّمEnhanced Solar Reflectance and Superhydrophobic Properties of Functionalized Silica-Coated Copper Phthalocyanine Pigments by the Sol-Gel Process, ACS Omega, 2021
- Tier 3أدبيات براءات اختراعUS Patent 6544325 — Pigmentary copper phthalocyanine solid solution (يستشهد بقيم TDS لـClariant Hostaperm Green GNX / Blue B2G-D)
- Tier 3مرجع موردTCI America / Chem-Impex — بيانات منتج Pigment Blue 15 (CAS 147-14-8)
أسئلة شائعة
ما الحالة التنظيمية لفثالوسيانين الأخضر لدى FDA؟
مُصرَّح به تحديدًا كمُضاف لوني في العدسات اللاصقة وفق 21 CFR §73.3124، بكميات لا تتجاوز الحد الأدنى المطلوب، ومُعفى من متطلبات الشهادة — وهذا ترخيص ضيّق لا ينطبق على الاستخدامات الصناعية العامة للصبغة.
هل لصبغات الفثالوسيانين غير المُعالَجة خواص انعكاس شمسي حقيقية؟
نعم. قاست دراسة محكّمة من 2021 إجمالي انعكاس الأشعة تحت الحمراء القريبة للصبغة غير المُعالَجة بـ36.4% للنسخة الخضراء و40.9% للنسخة الزرقاء، بزوايا تماس ماء 113.3° (أخضر) و71.6° (أزرق) — خواص أساسية قابلة للقياس حتى دون معالجة.
كم تحسّن طلاء السيليكا الأداء البصري لصبغات الفثالوسيانين؟
بشكل كبير. رفع طلاء السيليكا الانعكاس الشمسي عند 450-540 نانومتر من 76.5% إلى 98.3% للأخضر، ومن 40.0% إلى 61.5% للأزرق، بينما ارتفعت زاوية تماس الماء إلى 154.4° (أخضر) و142.9° (أزرق) بعد الطلاء.
هل تكفي الصبغة الخام غير المُعالَجة لتطبيقات الطلاءات العاكسة عالية الطلب؟
غالبًا لا. أداء الصبغة غير المُعالَجة في الانعكاس الشمسي وطرد الماء أقل بكثير مما يمكن تحقيقه بالمعالجة السطحية، فيجب أن يُبنى الاختيار على متطلبات أداء الطلاء المحدَّد لا على خواص لون الصبغة الأساسية وحدها.
