Skomplikowane kolorowe wyroby plastikowe
Dla użytkownika końcowego kolorowe wyroby plastikowe, to po prostu kwestia estetyki. Dla producenta to już osobny, dość złożony temat, który potrafi zdecydować o powodzeniu lub porażce całego projektu. Ten sam odcień trzeba uzyskać w różnych seriach produkcyjnych, czasem na różnych maszynach, a nierzadko także w różnych zakładach. Trzeba zatem dobrze rozumieć, jak działa kolor w tworzywach sztucznych, czym są masterbatche, barwniki i skąd biorą się różnice między partiami.
Masterbatch – najczęstszy sposób barwienia tworzyw
W produkcji wyrobów z tworzyw sztucznych najczęściej stosuje się tzw. masterbatch, czyli koncentrat barwnika w nośniku polimerowym. W praktyce wygląda to jak granulki tworzywa o mocno nasyconym kolorze. Podczas produkcji detalu masterbatch miesza się z granulatem bazowym w określonej proporcji.
Zaletą takiego rozwiązania jest powtarzalność i wygoda. Jeśli chodzi o wyroby plastikowe produkcja jest prostsza. Producent nie musi samodzielnie mieszać proszków. Podaje tylko określone dozowanie, a kolor powstaje w cylindrze wtryskarki lub w procesie wytłaczania. Jednocześnie masterbatch można dopasować do konkretnego polimeru. Pomaga to zachować właściwości mechaniczne, które maja wyroby plastikowe.
Nie bez znaczenia jest też stabilność barwnika. Dobrze dobrany masterbatch będzie odporny na temperaturę przetwórstwa, promieniowanie UV, a w przypadku wyrobów zewnętrznych również na warunki atmosferyczne. Dlatego w kartach technicznych pojawiają się parametry takie jak odporność na światło, temperaturę czy migrację.
Barwniki ciekłe i proszkowe
Oprócz masterbatchy stosuje się również barwniki ciekłe i proszkowe. W formie ciekłej barwnik dozuje się za pomocą specjalnych pomp lub dozowników bezpośrednio do tworzywa. To rozwiązanie często wybierane tam, gdzie liczy się bardzo precyzyjne dozowanie przy niskich dodatkach, szybka zmiana koloru albo specyficzne efekty, takie jak perła czy metalik.
Barwniki proszkowe są mniej wygodne w codziennej pracy. Wymagają bowiem bardzo dobrej kontroli mieszania i czystości. Mogą jednak być atrakcyjne kosztowo, jeśli wyroby z tworzyw sztucznych powstają w dużych seriach lub gdy dany producent ma już odpowiednio przygotowane procesy i infrastrukturę.
W praktyce wybór między masterbatch, a barwnikiem ciekłym czy proszkowym zależy od skali produkcji, wymaganej precyzji, rodzaju tworzywa oraz możliwości parku maszynowego. Dla wielu wyrobów technicznych masterbatch pozostaje najbardziej przewidywalnym rozwiązaniem.
Dlaczego kolorowe wyroby plastikowe z różnych partii potrafią wyglądać inaczej?
Jednym z największych wyzwań w produkcji plastikowych detali jest utrzymanie identycznego koloru w czasie. Zamawiający oczekuje, że seria produkcyjna z bieżącego roku będzie wizualnie pasować do detali sprzed roku czy dwóch. Tymczasem rzeczywistość bywa bardziej skomplikowana.
Pierwszym źródłem różnic jest sam materiał. Nawet ten sam typ polimeru, pochodzący z różnych partii lub od różnych dostawców, może minimalnie różnić się odcieniem w stanie naturalnym. Jeśli dodajemy do niego barwnik, różnice w „bazie” potrafią się ujawnić przy kolorach jasnych, pastelowych czy bardzo wymagających wizualnie. Finalnie uchwyty do przewodów elektrycznych będą nieco inne pod względem koloru.
Kolejnym czynnikiem są parametry przetwórstwa. Temperatura cylindra, forma, czas przebywania tworzywa w maszynie, ciśnienie wtrysku, a nawet stopień osuszenia granulatu – wszystko to ma wpływ na ostateczny kolor, który zyskują plastiki.
Nie można też zapominać o samym barwniku. Różne partie barwnika muszą mieścić się w określonej tolerancji. Dla ludzkiego oka różnice rzędu kilku jednostek w przestrzeni barw CIELAB mogą być już dostrzegalne.
