Alguns clients poden demanar que el color del producte que es veu a la imatge sigui diferent del color real rebut, i tenen grans dubtes sobre això. La diferència de color dels productes plàstics és un problema de procés comú, que s'estén a tot el procés de matèries primeres, producció i processament, post-tractament i fins i tot ús. A continuació, oferirem una explicació detallada de cada pas:
1, matèries primeres i factors de fórmula (motius fonamentals)
Aquesta part és on es troben els "gens" de les diferències de color. Qualsevol fluctuació dels components de la fórmula s'amplificarà en el producte final.
1. El colorant en si
Els colorants són la font del color i qualsevol inestabilitat en si mateixes és el desencadenant directe de la diferència de color.
Diferències de lots:
Causa arrel: la producció de pigments/colorants és en si mateix un procés químic, i petites fluctuacions en les condicions de reacció, la puresa de la matèria primera i els processos de post{0}}tractament de diferents lots poden provocar canvis subtils en el contingut de pigments, la distribució de la mida de les partícules i la forma, la càrrega superficial i la polaritat del producte final.
Conseqüència: fins i tot si s'afegeix el mateix pes, el seu poder colorant i la seva tonalitat canviaran. Per exemple, un augment de la mida de les partícules pot donar lloc a colors més clars, una cobertura reduïda i pot produir diferents nivells de brillantor. Aquest és el motiu principal de la inconsistència del color entre diferents lots de producció.
Resposta: confieu estrictament en l'estabilitat de la qualitat dels proveïdors i exigir-los que proporcionin dades detallades del número de lot i informes de diferències de color (Δ E). Cal dur a terme una verificació de producció de prova a petita-escala per a cada lot de materials entrants.
Mecanisme: les partícules de pigment tenen una energia superficial extremadament alta i tendeixen a agregar-se en agregats. Si aquests àrids no es dispersen i es distribueixen de manera eficaç durant el processament, pot provocar problemes de color.
conseqüència: punt de color/punt de cristall: no disperse les grans partícules de pigment.
Rates/marques de flux: diferents concentracions de pigments a les zones locals formen patrons en la direcció del flux.
Diferència de color general i brillantor desigual: una mala dispersió dóna lloc a colors foscos, baixa saturació i boira o rugositat desiguals a la superfície.
Factors clau: la qualitat del propi colorant (si s'ha sotmès a un tractament superficial), la compatibilitat de la resina portadora, la força de tall i l'eficiència de la mescla proporcionada per l'equip de processament.
Durant el processament del plàstic, sota l'acció d'alta temperatura (generalment 180-300 graus C) i força de cisalla, l'estructura química dels pigments orgànics pot patir fractura, oxidació o isomerització, donant lloc a canvis de color permanents (com ara enfosquiment, groguenc o esvaïment complet).
Canvis físics: alguns pigments inorgànics (com el groc de crom) poden experimentar una transformació de cristalls a altes temperatures, canviant així el color.
Canvis físics: alguns pigments inorgànics (com el groc de crom) poden experimentar una transformació de cristalls a altes temperatures, canviant així el color.
Finestra de processament: cada pigment té el seu propi límit superior de temperatura de processament segur i límit de temps de residència. La combinació inadequada de cargols i ajustaments de contrapressió pot provocar un temps de retenció de material perllongat, donant lloc a l'acumulació d'"historial tèrmic" i agreujant la descomposició tèrmica.
Degradació fotoquímica: l'energia de la radiació ultraviolada és suficient per destruir els grups cromòfors (com els grups azo) de les molècules de pigment, donant lloc a l'esvaïment i la decoloració. Això és diferent de la resistència a la calor i es produeix durant l'ús.
Factors d'influència: estructura química dels pigments (els pigments inorgànics solen ser superiors als pigments orgànics), concentració (com més baixa és la concentració, més fàcil es descoloreix), efecte protector de la matriu de polímers i si s'afegeixen absorbents UV i estabilitzadors de llum.
Resistència a la intempèrie completa: l'entorn exterior és una combinació de llum, calor, oxigen i humitat, que pot atacar simultàniament pigments i substrats plàstics, provocant una degradació simultània del color i les propietats mecàniques.
2. Material de base plàstic (resina)
La resina és el "llenç" del color, i qualsevol característica del mateix llenç afectarà l'efecte final de reproducció del color.
Marca i lloc d'origen:
Diferències en el "color base": fins i tot per al mateix PP o ABS, diferents fabricants utilitzen diferents catalitzadors de polimerització i paràmetres de procés, cosa que pot provocar diferències significatives en l'índex de blancor groc intrínsec de la resina. Un s'inclina cap a la fase blava, mentre que l'altre s'inclina cap a la fase groga. Fins i tot si s'afegeix el mateix color, el producte final presentarà una distinció entre tons "frescos" i "càlids".
Contaminació impredictible: els materials reciclats provenen de fonts complexes, es poden barrejar amb diferents colors i tipus de plàstics, han patit múltiples processaments tèrmics i possibles contaminacions per l'ús (taques d'oli, oxidació). Això equival a introduir una variable a la fórmula que és incerta tant pel que fa al color com a la composició.
Degradació del rendiment: els materials reciclats solen tenir cadenes moleculars parcialment trencades, un índex de groguenc més alt i canvis en la resistència a la fusió, cosa que provoca canvis en la seva compatibilitat amb noves matèries primeres i la capacitat de transportar pigments.
Control clau: l'ús de materials reciclats ha de ser estable en l'origen, ordenats estrictament, afegits en proporcions fixes i preveure que suposi desafiaments per a la consistència del color, requerint els ajustos corresponents a la fórmula.
Interaccions químiques: alguns additius poden reaccionar directament amb els pigments. Per exemple, els additius-que contenen sofre poden fer que els pigments que contenen plom i cadmi es tornin negres; Els antioxidants amines poden interactuar amb certs pigments.
Enmascarament i dispersió: una càrrega elevada de farcits (com ara carbonat de calci i talc) pot emmascarar els pigments, fent que el color sembli més clar i blanc alhora que augmenta l'opacitat.
Problemes de compatibilitat: els lubricants (per exemple, estearats) i els plastificants poden afectar l'estabilitat de dispersió dels pigments dins de la matriu del polímer. L'ús a llarg termini pot portar pigments per migrar (precipitar) a la superfície, donant lloc a colors més clars o adherència i contaminació de la superfície.
Color propi: molts retardants de flama (com a base de brom), agents anti-estàtics, etc. tenen el seu propi color (groc clar, etc.), que poden tenir un efecte de "concordança de colors" amb el color objectiu i s'han de tenir en compte en la fase inicial de la coincidència de colors.
Canvi de propietats òptiques: els agents nucleants afecten la brillantor i la boira alterant l'estructura cristal·lina; Els antioxidants protegeixen el color base inhibint el groc. Els seus tipus i quantitats han de ser controlats amb precisió.
2. Factors de la tecnologia de processament (l'enllaç més crític)
El processament és el procés dinàmic de transformació de fórmules estàtiques en productes finals. Durant aquest procés, la història termodinàmica i reològica del material determina directament la presentació final del color del producte. La fluctuació dels paràmetres del procés és el factor més actiu que causa la diferència de color dins i entre lots.
Un control inadequat de la temperatura de processament condueix directament a problemes de color. Un control inexacte de la temperatura pot provocar directament un color anormal dels productes plàstics. Quan la temperatura de processament és massa alta, la resina i el pigment poden patir una degradació oxidativa tèrmica, donant lloc a un groc o enfosquiment general del producte -, aquest fenomen és particularment comú en materials com el PVC i l'ABS. Al contrari, si la configuració de temperatura és insuficient, els pigments de la fosa seran difícils de dispersar i fondre completament. A causa de l'alta viscositat de la fusió de resina, el sistema no pot generar una força de cisalla suficient per trencar completament els agregats de pigments, donant lloc a estructures micro agregades residuals. Es manifesta directament com a color desigual, to gris, disminució de la brillantor de la superfície i capacitat de reproducció del color del pigment limitada, donant lloc a un color apagat i apagat que no pot aconseguir la brillantor esperada i perd la saturació del color esperada.
L'historial de calor es refereix a les experiències acumulades de materials plàstics d'exposició tèrmica dins dels equips de processament, determinades principalment pel temps de residència. Quan el material roman al barril, canals calents o altres components del sistema durant massa temps, o s'escalfa i es talla repetidament a causa dels punts morts de l'equip, es produeix un historial de calor excessiu. Això condueix a una degradació tèrmica progressiva tant del polímer com dels pigments orgànics. Fins i tot amb les temperatures del barril establertes dins del rang normal, aquest efecte acumulatiu pot provocar que el color s'enfosqui gradualment, sigui groc o fins i tot canviï de manera irreversible al llarg del temps de producció. En casos greus, els productes de degradació formen taques negres o grogues visibles.
En el procés d'emmotllament per injecció i modelat per extrusió, la configuració dels paràmetres del procés afectarà indirectament la presentació del color del producte final canviant l'efecte de cisalla i l'estat de barreja dins del material. Prenent com a exemple la velocitat d'injecció, si la velocitat és massa ràpida, es generarà calor addicional a causa d'un cisallament greu, que també provocarà la disposició direccional de cadenes moleculars i partícules de pigment, donant lloc a marques de flux o patrons de polvorització a la superfície del producte. La brillantor local i el color d'aquestes zones defectuoses produiran diferències notables amb les zones circumdants. D'altra banda, si la configuració de contrapressió és insuficient, pot provocar una plastització insuficient i una barreja desigual dels materials, afectant directament la consistència del rendiment del color.
La velocitat de refredament dominada per la temperatura del motlle afecta significativament la presentació visual del color, especialment en plàstics cristal·lins com el PP i el PE. El refredament ràpid (alta temperatura del motlle) reduirà la cristalinitat i formarà una estructura de cristall delicada, donant lloc a una gran brillantor a la superfície de la peça i fent que el color sembli més brillant i vibrant; No obstant això, un refredament lent (baixa temperatura del motlle) pot afavorir la formació d'estructures cristal·lines d'alta cristal·linitat i gruixudes, donant lloc a una superfície apagada i fent que el color sembli més fosc, més fosc i menys saturat visualment.
Motlle i equips: conformació final i possibles fonts de contaminació
Aquest és el nivell físic final de representació del color, on qualsevol defecte superficial o contaminació serà clarament visible.
A, estat de la superfície del motlle
Estat de la superfície del motlle: textura i grau de poliment (brillantor): aquest és un factor clau que determina la brillantor de la superfície del producte. Els productes polits amb mirall tenen els colors més saturats i brillants; La superfície gravada (cuir) dispersarà la llum, fent que el color visual sigui més fosc i suau. El polit diferent de diferents àrees en un mateix motlle donarà lloc a una percepció del color local diferent.
B, Neteja i manteniment
Residus d'agent d'alliberament d'oli/motlle: pot formar una pel·lícula d'oli a la superfície del producte, interferir amb la reflexió de la llum, provocar taques fosques locals, taques d'oli, diferències de color o reduir la brillantor general.
Corrosió o escala del motlle: les fuites o la condensació de l'aigua de refrigeració poden causar corrosió de la cavitat del motlle, afectant directament la superfície del producte.
Escapament deficient: el gas atrapat pot provocar cremades locals (alta temperatura a causa de la compressió del gas), formant marques negres o marrons.
Factors de disseny: la posició i la mida del bebedero afecten el mode d'ompliment i la història de cisalla de la fosa, la qual cosa pot provocar lleugeres diferències de color a les zones allunyades de l'extrem del bebedero o del corredor.
C, Neteja i estat de l'equip i desgast de l'equip
Programa de canvi de color i neteja: aquesta és la màxima prioritat per prevenir la contaminació per diferències de color en la gestió de la producció. El material residual del color anterior en cargols, barrils, anells de control, broquets/ matrius, fins i tot en petites quantitats, pot contaminar productes clars o de diferents colors posteriors, donant lloc a taques de color o desviació general del color. És especialment difícil canviar de colors foscos a clars.
Desgast del cargol/canó: l'augment de l'espai lliure condueix a una disminució de l'eficiència de la plastització, un augment del reflux, efectes de cisalla i barreja inestables i, finalment, afecta la uniformitat de la dispersió del color.
3. Factors ambientals i de post-processament (canvis de post-producció)
Aquesta secció cobreix els canvis de color que es produeixen durant l'emmagatzematge, el transport i l'ús de productes plàstics després de sortir de la línia de producció. Aquests canvis solen ser graduals i essencialment químics o físics.
Exposició a llarg termini a la llum
especialment els raigs ultraviolats a la llum del sol, són la principal causa del canvi de color. La radiació ultraviolada pot danyar l'estructura molecular de l'interior dels plàstics i les unitats de coloració dels mateixos pigments, fent que els plàstics es tornin grocs i trencadissos (com els materials habituals d'ABS i PC) o fent que els pigments s'esvaeixin gradualment. En termes generals, els pigments orgànics són més susceptibles a l'exposició a la llum que els pigments inorgànics. El grau d'impacte depèn de la força de la llum, la durada de l'exposició i si el material ha estat sotmès a un tractament de resistència a la intempèrie - afegir absorbents UV i altres additius pot millorar la seva resistència a la llum.
Oxidació
El plàstic experimenta una lenta reacció d'"envelliment" internament quan s'exposa a l'oxigen i la calor, també conegut com a envelliment oxidatiu tèrmic. Farà que el color del plàstic es torni groc i fosc gradualment. Com més alta sigui la temperatura, més ràpida serà la velocitat d'envelliment - normalment per cada augment de temperatura de 10 graus C, la velocitat de reacció es duplica. Per tant, emmagatzemar en magatzems d'-alta temperatura o utilitzar fonts de calor a prop accelerarà significativament la decoloració. Fins i tot si no s'utilitza durant molt de temps, alguns plàstics (com ara PP, PE, ABS) encara s'oxiden lentament.
Exposició a substàncies químiques o contaminants
Algunes substàncies en contacte diari també poden canviar el color del plàstic. Els àcids forts, les bases fortes, els desinfectants, els dissolvents, etc. poden patir reaccions químiques amb plàstics o pigments, alterant directament la seva estructura; A més, també es poden adherir a la superfície taques d'oli, altres colorants, ions metàl·lics, etc., provocant taques o taques. Per exemple, les ampolles d'agent de neteja, l'interior dels cotxes que entren en contacte amb protector solar o desinfectant amb alcohol i les peces industrials que entren en contacte amb lubricants són escenaris habituals.
Migració additiva
Alguns additius barrejats amb plàstics-com ara plastificants, lubricants o determinats pigments inestables-poden migrar lentament a la superfície del producte amb el pas del temps a causa de la mala compatibilitat amb el plàstic o per la influència de la temperatura. Això pot provocar una "floració" en pols, una pel·lícula greixosa o transferir-se a altres elements en contacte. Aquest procés està influenciat per la naturalesa dels additius, la velocitat de refredament durant la producció i la temperatura de l'entorn.
4, Factors humans i de control (buits sistèmics en la gestió de processos)
Aquestes són les fonts d'errors sistemàtics en el procés de producció, que solen estar més ocults i tenen un impacte més ampli que els factors tècnics.
Confiar en la concordança visual del color en lloc de programari i espectrofotòmetres professionals pot conduir a fórmules no digitalitzades i no estandarditzades. Les dades de concentració o cobertura inexactes dels colorants poden provocar diferències de lot durant la producció a petita-escala. Els errors de pesatge són causats per una precisió insuficient de la bàscula, la manca de calibratge, errors humans en la lectura de registres o l'ús de mètodes d'estimació per als additius.
és la causa principal de ratlles de color, taques o colors desiguals dins d'un lot. Això sol ser causat per factors com l'ús d'equips de barreja ineficients per a pigments difícils de dispersar, temps de mescla insuficient, seqüència d'alimentació incorrecta del material o cisallament i dispersió desiguals causats per intentar barrejar materials excessius alhora.
La manca o la mala gestió dels codis de color físics, com ara confiar només en codis de color Pantone o mostres originals esvaïdes, pot comprometre seriosament la consistència del color. Els principals riscos en el procés d'inspecció inclouen: condicions d'il·luminació inconsistents (com jutjar el color sota làmpades incandescents al taller, mentre que el producte es mostra realment amb llum natural o llum LED minorista), canvis en els angles d'observació (especialment crítics per als efectes de metall/perla), comparació de diferents estats de mostra (com superfícies de tall i injecció) i diferències subjectives en els inspectors. A més, si no hi ha un control de procés estandarditzat, com ara no especificar la freqüència de la inspecció del primer article i la inspecció del procés, o no implementar estrictament la verificació del color després de la substitució del lot de material, el canvi de motlle i el reinici de l'equip, deixarà buits importants en el sistema de garantia de qualitat.
