Thách thức khi lên màu cho nhựa

Hầu hết tất cả các sản phẩm nhựa mà người tiêu dùng sử dụng ngày nay đều có màu sắc trong đó. Màu sắc không chỉ dành cho mục đích thẩm mỹ, chúng có chức năng như một phương pháp để phân biệt danh mục, mẫu mã và kích thước của sản phẩm. Bởi vì nhựa màu là một thực tế phổ biến, nó dẫn đến một giả định rằng nhựa màu là một quá trình đơn giản. Trong khi thực tế, thách thức tạo màu polyme liên quan đến các kỹ năng kỹ thuật và khoa học phức tạp.

Đầu tiên và quan trọng nhất, nó là nền tảng của việc phát triển một gói chất tạo màu polyme. Thông thường, màu sắc của sản phẩm được tùy chỉnh theo yêu cầu của nhà sản xuất, từ màu sắc chính đến tông màu, tông màu và bóng râm. Tỷ lệ này phải được thiết kế tinh vi vì bề ngoài cuối cùng có thể bị ảnh hưởng bởi cấu trúc polyme hoặc việc bổ sung các chất phụ gia và chất ổn định khác. Hơn nữa, nếu có được màu sắc mong muốn, luôn có khả năng các thuộc tính khác như chất chống cháy, độ ổn định tia cực tím sẽ bị ảnh hưởng bất lợi. Do đó, một số mặt hàng thường được xem xét cẩn thận.

Khả năng xảy ra không phù hợp hóa học

Hóa học của sắc tố và hóa học của polyme có thể phát hiện ra vấn đề không tương thích trong quá trình trộn. Quy trình nhiệt hạch bao gồm nhiệt độ tăng cao kết hợp với sự trợ giúp từ đầu vào năng lượng cơ học. Như một thực tế phổ biến, các phản ứng hóa học được thực hiện ở điều kiện nhiệt độ cao như vậy. Nếu công thức hóa học không được chuẩn bị trước tốt, nó không thể dừng lại trong quá trình trộn và kết quả sẽ bị lỗi hoặc kém hơn.

Đôi khi, lỗi có thể xảy ra trong quá trình tương tác hóa học giữa các thành phần ít được biết đến ẩn sau vật liệu lõi. Ví dụ, các chất màu đỏ không chứa cadimi sẽ có thể gây ra vấn đề mất tính linh hoạt khi trộn với nylon đã được cải tiến.

Môi trường nhiệt độ

Tính ổn định nhiệt của hệ thống tạo màu cũng mang một khoa học về quy trình của nó. Thông thường, mỗi cấu tử có một mức môi trường nhiệt độ khác nhau, trong đó nó có thể tồn tại, tương tác với nhau và được sử dụng, hoặc tất cả cùng thất bại. Để tối ưu hóa công thức, nhiệt độ đã được tăng lên vượt quá 150 ° C (300 ° F). Tại thời điểm này, cấu trúc polyme đã sẵn sàng để xử lý, nhưng câu hỏi đặt ra là liệu hóa chất tạo màu có tồn tại được ở nhiệt độ hay không. Điều mà các kỹ sư cần đảm bảo sau đó là chọn đúng chất màu cho polyme phù hợp ở nhiệt độ thích hợp. Bột màu trộn với polycarbonate hoặc polysufone với nhiệt độ xử lý cao của chúng phải có khả năng chịu nhiệt cường độ cao hơn. Trong khi đó, chất màu được chọn cho polyetylen hoặc polypropylen có thể được xử lý trên môi trường nhiệt tương đối mát hơn.

Sự khác biệt được tạo ra bởi lượng chất tạo màu

Tỷ lệ sắc tố được thêm vào polyme cơ bản có thể tạo ra tác động đáng kể đến hình thức của sản phẩm cuối cùng, không chỉ về hình dáng tổng thể mà còn về chất lượng bên trong của polyme.

Một lượng quá nhiều chất tạo màu có thể ảnh hưởng tiêu cực đến cấu trúc của polyme cơ bản. Một trong những tín hiệu đáng chú ý nhất là sự mất linh hoạt. Theo thuật ngữ khoa học, sắc tố trong một số trường hợp có thể được coi là một loại cấu tạo nano. Việc kết hợp sắc tố vào polyme có thể làm thay đổi cấu trúc hóa học của nó, dẫn đến một số chất lượng của nó bị đánh cắp trong quá trình này. Luôn có một mức độ tương thích có thể chấp nhận được trong lượng pha trộn chất tạo màu, thường thì phương sai lớn hơn 1 -2% của lượng chất tạo màu đó sẽ gây ra vấn đề.

Các phương pháp khác nhau để tạo màu cho nhựa

Có một số cách cư xử trong đó polyme có thể có màu. Chúng có thể được sản xuất thông qua masterbatch (còn gọi là chất cô đặc), trong đó sắc tố màu được cô đặc thành nhựa mang trước khi ép phun. Các phương pháp khác bao gồm nhựa (hoặc các hợp chất) đã được nhuộm màu sẵn thông qua quá trình trộn nóng chảy. Mỗi phương pháp đều có những ưu điểm và nhược điểm so với nhau.

Phương pháp tiết kiệm chi phí nhất là trộn trực tiếp bột màu với chất dẻo. Điều này chỉ có thể được xem xét nếu được sử dụng với số lượng nhỏ hoặc trường hợp khẩn cấp, vì màu không được đưa vào điều kiện tối ưu để thực sự kết hợp với polyme. Kết quả là sản phẩm không thể đạt được màu sắc lý tưởng: màu có thể bị mờ hoặc phân bố không đều.

Phương pháp thứ hai là sử dụng masterbatch, đây được xếp hạng là phương pháp tạo màu nhựa được sử dụng thường xuyên nhất. Masterbatch có chức năng như bột màu và phụ gia trộn thành khung nhựa polyme trên nhiệt độ cao. Đây vẫn là cách tiếp cận tiết kiệm nhất để thêm màu vào nhựa hàng loạt, với thời gian quay vòng nhanh và cơ hội cao để đạt được đặc điểm kỹ thuật màu.

Cube blend là phương pháp trộn masterbatch khô với polyme tự nhiên. Khi không có thiết bị đo lường được cung cấp, hỗn hợp khối giúp các kỹ sư kiểm soát cách trình bày kết quả cuối cùng chính xác. Trong phương pháp này, polyme không chịu nhiệt cao và có thể bảo toàn các đặc tính ban đầu của nó.

Trong trường hợp như vậy với sự cần thiết của tỷ lệ giảm cao, các kỹ sư thường xem xét việc sử dụng nhựa màu trước. Phương pháp này được ghi nhận nhờ tính dễ sử dụng và tốc độ thực hiện nhanh chóng. Vì các chất màu được polyme hóa trực tiếp vào một khung nhựa, chúng có thể duy trì tính nhất quán và các đặc tính tổng thể và tránh một số lỗi nhất định trong quá trình hỗn hợp. Rõ ràng, chúng không mang lại giá trị kinh tế như masterbatch.

Chất lượng và trọng lượng của nhựa

Cuối cùng, ngay cả chất lượng của nhựa mang cũng phải được xem xét. Đảm bảo tính tương thích của nhựa mang và nhựa nền chỉ là bước đầu tiên, sự không phù hợp về trọng lượng phân tử giữa các thành phần có thể tạo ra sự khác biệt.

Ngoài ra, điều kiện cơ bản có thể có ảnh hưởng đến sự xuất hiện của màu sắc. Màu sắc tương tự được sử dụng trong nylon sẽ có vẻ nhạt hơn so với màu acrylic, ngay cả khi có cùng tông màu và màu sắc. Môi trường bên ngoài sau khi sản phẩm cuối cùng nguội đi vì nhiệt cũng có một tỷ lệ phần trăm ảnh hưởng nhất định đến cách trình bày của nó.