پرکننده‌ها (Fillers) به موادی گفته می‌شود که به مایعات و یا جامدات اضافه می‌شوند تا یک یا چند تغییر بدین شرح در آنها صورت گیرد. افزایش مقاومت مکانیکی و خاصیت شکل پذیری ، کاهش و یا افزایش وزن مخصوص ، افزایش مقاومت حرارتی ، تغییر در غلظت ، بهبود کیفیت ، کاربرد تزئینی و کاهش بهای ماده تمام شده. مواد پرکننده در صنایع لاستیک سازی ، کاغذ سازی ، پلاستیک سازی ، رنگ سازی ، پارچه بافی ، مصالح ساختمانی و محصولات شیمیایی استفاده می‌شوند.
مواد پرکننده لاستیک
مقاومت فرسایشی لاستیک به ترکیب شیمیایی ، شکل و اندازه مواد پرکننده بستگی دارد. مقاومت فرسایشی نسبت معکوسی با اندازه ذرات مواد پرکننده و رابطه مستقیم با کروی بودن ذرات دارد. مقاومت فرسایشی از سیلیس به طرف کربنات کلسیم کاهش می‌یابد.
سختی و گسیختگی لاستیک
مواد پرکننده صفحه‌ای و پولکی سختی را افزایش می‌دهند. در صورتی که مواد پرکننده کروی و کوچک گسیختگی را افزایش می‌دهند. مهمترین مواد پرکننده معدنی در صنعت لاستیک سازی عبارتند از باریت ، کائولین ، آهک ، میکا ، پیروفیلیت ، اسلیت و تالک. کربنات کلسیم بیشترین مصرف را دارد و خوصیات مهم آن عبارت است از پایین بودن میزان جذب روغن ، پخش سریع ، ارزان بودن. آزبست به منظور افزایش مقاومت مکانیکی و حرارتی ، افزایش ضریب شکل پذیری و خاصیت دی الکتریک استفاده می‌شود. باریت موجب افزایش وزن مخصوص و مقاومت در مقابل مواد اسیدی می‌شود.
مواد پرکننده کاغذ
انواع مهم کاغذ عبارتند از : کاغذ مخصوص نوشت افزار ، کاغذ معمولی ، کاغذ عکاسی ، مقوا. کیفیت خصوصیات کاغذ توسط مواد پرکننده کنترل می‌شود. مواد پرکننده به میزان 2 تا 4 درصد به دیگر مواد اضافه می‌شوند. شفافیت ، براق بودن ، ماتی رنگ و میزان جذب نور از خصوصیات مهم کاغذ است که در زیر بررسی می‌شود.
- شفافیت و درخشندگی : میزان تغییر در نور انعکاسی حاصل از تعویض رنگ جسمی که در پشت کاغذ قرار دارد، شفافیت و درخشندگی آن گفته می‌شود. این خاصیت به میزان ضریب شکست و اندازه ذرات مواد پرکننده بستگی دارد. مواد پرکننده به ابعاد 0.25 میلی میکرون و با ضریب شکست بالا بیشترین درخشندگی را دارند.
- براق بودن : مواد پرکننده صفحه‌ای نظیر مسکویت ، خاصیت براقی کاغذ را افزایش می‌دهند.
- ماتی رنگ : مواد پرکننده رنگی و مواد با ضریب شکست بالا خاصیت ماتی رنگ کاغذ را افزایش می‌دهند. از اکسید تیتانیم به دلیل ضریب شکست بالا برای کنترل ماتی استفاده می‌شود.
- میزان جذب جوهر : میزان جذب و پخش جوهر به شکل و اندازه ذرات بستگی دارد. ذرات صفحه‌ای و کوچک میزان جذب جوهر را کاهش می‌دهند. تالک نیز میزان جذب جوهر را کاهش می‌دهد. مهمترین مواد پرکننده کاغذ عبارتند از کائولین ، تالک ، اکسید تیتانیم ، اکسید روی و دیاتومیت.
مواد پرکننده پلاستیک
چند ویژگی مهم پلاستیک توسط مواد پرکننده کنترل می‌شود. دمای آمادگی پلاستیک با وزن مخصوص مواد پرکننده نسبت معکوس و با مساحت آن نسبت مستقیم دارد. شکل و اندازه ذرات ، غلظت و پخش شدگی مواد را کنترل می‌نماید. در مواد پرکننده حاوی آب و یا اکسید کربن ، در صورتی که آتش سوزی بروز نماید، آب و گاز تولید می‌گردد و از سرایت آتش جلوگیری می‌کند. مهمترین مواد پرکننده پلاستیک عبارتند از کربنات کلسیم ، خاک رس ، فلدسپات ، میکاها ، تالک ، دیاتومیت و کوارتز. وجود کائولین موجب افزایش مقاومت حرارتی، کششی و سختی می‌گردد.
- کربنات کلسیم : متداولترین ماده پرکننده پلاستیک بشمار می‌رود. دلایل استفاده از کربنات کلسیم در این مورد عبارتند از قیمت مناسب ، جذب اندک روغن ، سهولت پخش با وسایل معمولی ، درخشندگی خوب ، سختی کم ، همچنین کربنات کلسیم از نرمی و طویل شدگی پلاستیک جلوگیری می‌کند.
- آزبست : آزبست را برای جلوگیری از کاهش مقاومت مکانیکی و حرارتی به پلاستیک می‌افزایند. پلاستیکهایی که در ساخت قطعه‌های خودروهای سواری و کامیونها بکار می‌روند، حاوی آزبست هستند.
- تالک : تالک در بعضی از پلاستیکها به مصرف میرسد. خواص تاثیری تالک در پلاستیک عبارتند از رنگ سفید ، نرمی ، جلای بسیار خوب ، پخش شدگی بسیار خوب و سرانجام درخشندگی آن.
- باریت : باریت در پلاستیک سازی بطور محدود استفاده می‌شود. خواص اثر گذار بر پلاستیک عبارتند از وزن مخصوص بالا ، غیر محلول بودن در آب و مقاومت بالا در برابر اسیدها. از جمله پلاستیکهایی که در آنها از باریت استفاده می‌شود میز و صندلیهای از این جنس را می‌توان نام برد.
- کائولین و کانیهای رسی : این کانیها نیز به عنوان ماده پرکننده مورد استفاده قرار می‌گیرند.
مواد پرکننده رنگ
رنگها بطور عمده از دو بخش تشکیل می شوند. بخش تبخیر شونده که بعد از استفاده به صورت گاز رنگ را ترک می‌نماید، و مواد جامد که پس از خشک شدن به صورت پوششی باقی می‌مانند. مواد پرکننده رنگ ، به مقدار کم به عنوان ماده رنگی اضافه می‌شوند. قیمت ، کیفیت ، خصوصیات نوری و مکانیکی رنگ به مواد پرکننده بستگی دارد.
- براق بودن : براقی عبارت از مقدار نور منعکس شده از رنگ است. مواد صفحه‌ای دانه ریز میزان نور انعکاسی را افزایش می‌دهند. ذرات دارای قطر 0.3 میلیمتر حداکثر نور را منعکس می‌نمایند.
- مقاومت آلایشی : مواد پرکننده‌ای که تخلخل کم ، حداقل سطح و کشیدگی زیاد داشته باشند، مقاومت آلایشی را افزایش می‌دهند.
- غلظت : پوشش یکنواخت جسم رنگ شده و سهولت استفاده از آن بستگی به غلظت رنگ دارد. مواد پرکننده با سطح خارجی زیاد و حالت غیر کروی باعث افزایش غلظت رنگ می‌شوند.
- مقاومت فرسایشی : رطوبت ، سایش ، نور و مواد آلی موجب فرسوده شدن رنگ می‌شوند. مواد پرکننده متخلخل سبب افزایش مقاومت رنگ در مقابل رطوبت می‌شوند. مواد سیلیسی و خاک رس مقاومت فرسایشی رنگ را افزایش می‌دهند. نور بنفش موجب اکسید شدن رنگ و دیگر مواد می‌شود. موادی که باعث جذب نور فرابنفش و محدود شدن تخلخل می‌شوند، مقاومت فرسایشی را افزایش می‌دهند. مهمترین مواد پرکننده رنگ عبارتند از سولفات باریم ، کربنات کلسیم ، خاک رس، میکاها، تالک، اکسید روی و دیاتومیت.
