Alcuni clienti potrebbero chiedere che il colore del prodotto visto in foto sia diverso da quello effettivamente ricevuto e nutrono grandi dubbi a riguardo. La differenza di colore nei prodotti in plastica è un problema di processo comune, che attraversa l'intero processo delle materie prime, produzione e lavorazione, post-trattamento e persino utilizzo. Di seguito forniremo una spiegazione dettagliata di ogni passaggio:
1, Materie prime e fattori di formula (ragioni fondamentali)
Questa parte è dove si trovano i "geni" delle differenze di colore. Eventuali fluttuazioni dei componenti nella formula saranno amplificate nel prodotto finale.
1. L'agente colorante stesso
I coloranti sono la fonte del colore e qualsiasi instabilità di per sé è l'innesco diretto della differenza di colore.
Differenze di lotto:
Causa principale: la produzione di pigmenti/coloranti è essa stessa un processo chimico e piccole fluttuazioni nelle condizioni di reazione, nella purezza delle materie prime e nei processi di post-trattamento da lotti diversi possono causare sottili cambiamenti nel contenuto di pigmenti, nella distribuzione e nella forma delle dimensioni delle particelle, nella carica superficiale e nella polarità del prodotto finale.
Conseguenza: anche se viene aggiunto lo stesso peso, il suo potere colorante e la sua tonalità cambieranno. Ad esempio, un aumento delle dimensioni delle particelle può comportare colori più chiari, una copertura ridotta e produrre diversi livelli di brillantezza. Questo è il motivo principale dell'incoerenza cromatica tra i diversi lotti di produzione.
Risposta: Affidarsi rigorosamente alla stabilità della qualità dei fornitori e richiedere loro di fornire dati dettagliati sul numero di lotto e rapporti sulla differenza di colore (Δ E). È necessario condurre una verifica della produzione di prova su piccola-scala per ciascun lotto di materiali in entrata.
Meccanismo: le particelle di pigmento hanno un'energia superficiale estremamente elevata e tendono ad aggregarsi in aggregati. Se questi aggregati non vengono dispersi in modo efficace e distribuiti uniformemente durante la lavorazione, possono verificarsi problemi di colore.
conseguenza: punto di colore/punto di cristallo: grandi particelle di pigmento non disperse.
Strisce/segni di flusso: diverse concentrazioni di pigmenti in aree locali formano motivi nella direzione del flusso.
Differenza cromatica complessiva e lucentezza non uniforme: una scarsa dispersione determina colori scuri, bassa saturazione e opacità o ruvidità non uniforme sulla superficie.
Fattori chiave: la qualità dell'agente colorante stesso (se ha subito un trattamento superficiale), la compatibilità della resina portante, la forza di taglio e l'efficienza di miscelazione fornite dalle apparecchiature di lavorazione.
Durante la lavorazione della plastica, sotto l'azione dell'alta temperatura (solitamente 180-300 gradi C) e della forza di taglio, la struttura chimica dei pigmenti organici può subire frattura, ossidazione o isomerizzazione, con conseguenti cambiamenti di colore permanenti (come scurimento, ingiallimento o sbiadimento completo).
Cambiamenti fisici: alcuni pigmenti inorganici (come il giallo cromo) possono subire una trasformazione cristallina ad alte temperature, cambiando così colore.
Cambiamenti fisici: alcuni pigmenti inorganici (come il giallo cromo) possono subire una trasformazione cristallina ad alte temperature, cambiando così colore.
Finestra di lavorazione: ciascun pigmento ha il proprio limite superiore di temperatura di lavorazione sicura e il proprio limite di tempo di permanenza. Una combinazione impropria di viti e impostazioni di contropressione può comportare un tempo di ritenzione del materiale prolungato, con conseguente accumulo di "storia termica" e aggravamento della decomposizione termica.
Degradazione fotochimica: l'energia della radiazione ultravioletta è sufficiente per distruggere i gruppi cromofori (come i gruppi azoici) delle molecole dei pigmenti, provocando scolorimento e scolorimento. Ciò è diverso dalla resistenza al calore e si verifica durante l'uso.
Fattori che influenzano: struttura chimica dei pigmenti (i pigmenti inorganici sono generalmente superiori ai pigmenti organici), concentrazione (minore è la concentrazione, più facile è sbiadire), effetto protettivo della matrice polimerica e se vengono aggiunti assorbitori UV e stabilizzatori della luce.
Resistenza agli agenti atmosferici completa: l'ambiente esterno è una combinazione di luce, calore, ossigeno e umidità, che possono attaccare contemporaneamente pigmenti e substrati plastici, portando al simultaneo degrado del colore e delle proprietà meccaniche.
2. Materiale base plastico (resina)
La resina è la "tela" del colore e qualsiasi caratteristica della tela stessa influenzerà l'effetto finale della resa cromatica.
Marchio e luogo di origine:
Differenze nel "colore base": anche per lo stesso PP o ABS, diversi produttori utilizzano catalizzatori di polimerizzazione e parametri di processo diversi, che possono portare a differenze significative nell'indice di bianco giallo intrinseco della resina. Uno tende alla fase blu, mentre l'altro tende alla fase gialla. Anche se viene aggiunto lo stesso colore, il prodotto finale presenterà una distinzione tra toni "freddi" e "caldi".
Inquinamento imprevedibile: i materiali riciclati provengono da fonti complesse, possono essere mescolati con diversi colori e tipi di plastica e hanno subito molteplici trattamenti termici e possibile inquinamento derivante dall'uso (macchie d'olio, ossidazione). Ciò equivale a introdurre nella formula una variabile incerta sia nel colore che nella composizione.
Degrado delle prestazioni: i materiali riciclati solitamente presentano catene molecolari parzialmente rotte, un indice di ingiallimento più elevato e cambiamenti nella resistenza del fuso, con conseguenti cambiamenti nella loro compatibilità con le nuove materie prime e nella capacità di trasportare pigmenti.
Controllo chiave: l'uso di materiali riciclati deve essere stabile alla fonte, rigorosamente selezionato, aggiunto in proporzioni fisse e si prevede che possa porre sfide alla consistenza del colore, richiedendo corrispondenti aggiustamenti alla formula.
Interazioni chimiche: alcuni additivi possono reagire direttamente con i pigmenti. Ad esempio, gli additivi contenenti zolfo- possono far diventare neri i pigmenti contenenti piombo e cadmio; Gli antiossidanti amminici possono interagire con alcuni pigmenti.
Mascheramento e dispersione: un elevato carico di riempitivi (come carbonato di calcio e talco) può mascherare i pigmenti, facendo apparire il colore più chiaro e più bianco e aumentandone l'opacità.
Problemi di compatibilità: i lubrificanti (ad esempio, stearati) e i plastificanti possono influenzare la stabilità della dispersione dei pigmenti all'interno della matrice polimerica. L'uso a lungo termine può portare i pigmenti a migrare (precipitare) sulla superficie, producendo colori più chiari o appiccicosità e contaminazione della superficie.
Colore proprio: molti ritardanti di fiamma (come quelli a base di bromo), agenti anti-statici, ecc. hanno il proprio colore (giallo chiaro, ecc.), che può avere un effetto di "corrispondenza del colore" con il colore target e deve essere considerato nella fase iniziale della corrispondenza del colore.
Modifica delle proprietà ottiche: gli agenti nucleanti influenzano la lucentezza e l'opacità alterando la struttura cristallina; Gli antiossidanti proteggono il colore di base inibendo l'ingiallimento. I loro tipi e quantità devono essere controllati con precisione.
2.Fattori tecnologici di elaborazione (il collegamento più critico)
La lavorazione è il processo dinamico di trasformazione delle formule statiche in prodotti finali. Durante questo processo, la storia termodinamica e reologica del materiale determina direttamente la presentazione finale del colore sul prodotto. La fluttuazione dei parametri di processo è il fattore più attivo che causa la differenza di colore all'interno e tra i lotti.
Un controllo improprio della temperatura di lavorazione porta direttamente a problemi di colore. Un controllo impreciso della temperatura può causare direttamente un colore anomalo dei prodotti in plastica. Quando la temperatura di lavorazione è troppo elevata, la resina e il pigmento possono subire una degradazione ossidativa termica, con conseguente ingiallimento o scurimento generale del prodotto - questo fenomeno è particolarmente comune in materiali come PVC e ABS. Al contrario, se l’impostazione della temperatura è insufficiente, i pigmenti nella massa fusa difficilmente si disperderanno e fonderanno completamente. A causa dell'elevata viscosità della resina fusa, il sistema non è in grado di generare una forza di taglio sufficiente per rompere completamente gli aggregati di pigmento, dando luogo a strutture microaggregate residue. Si manifesta direttamente come colore non uniforme, tonalità di grigio, diminuzione della lucentezza superficiale e capacità limitata di resa cromatica dei pigmenti, risultando in un colore opaco e opaco che non può raggiungere la luminosità prevista e perde la saturazione del colore prevista.
La storia del calore si riferisce alle esperienze cumulative di esposizione termica del materiale plastico all'interno delle apparecchiature di lavorazione, determinate principalmente dal tempo di permanenza. Quando il materiale rimane nel cilindro, nei canali caldi o in altri componenti del sistema per troppo tempo, o viene ripetutamente riscaldato e tagliato a causa di punti morti nell'apparecchiatura, si verifica una storia di calore eccessivo. Ciò porta alla progressiva degradazione termica sia del polimero che dei pigmenti organici. Anche con temperature del cilindro impostate entro l'intervallo normale, questo effetto cumulativo può far sì che il colore si scurisca gradualmente, ingiallisca o addirittura cambi irreversibilmente nel corso del tempo di produzione. Nei casi più gravi, i prodotti di degradazione formano macchie nere o gialle visibili.
Nel processo di stampaggio a iniezione ed estrusione, l'impostazione dei parametri di processo influenzerà indirettamente la presentazione cromatica del prodotto finale modificando l'effetto di taglio e lo stato di miscelazione all'interno del materiale. Prendendo come esempio la velocità di iniezione, se la velocità è troppo elevata, verrà generato ulteriore calore a causa del forte taglio, che causerà anche la disposizione direzionale delle catene molecolari e delle particelle di pigmento, con conseguenti segni di flusso o schemi di spruzzo sulla superficie del prodotto. La lucentezza locale e il colore di queste aree difettose produrranno differenze evidenti rispetto alle aree circostanti. D'altra parte, se l'impostazione della contropressione è insufficiente, ciò potrebbe portare a una plastificazione insufficiente e a una miscelazione non uniforme dei materiali, influenzando direttamente la consistenza della resa cromatica.
La velocità di raffreddamento, dominata dalla temperatura dello stampo, influisce in modo significativo sulla presentazione visiva del colore, soprattutto nelle plastiche cristalline come PP e PE. Il raffreddamento rapido (alta temperatura dello stampo) ridurrà la cristallinità e formerà una delicata struttura cristallina, con conseguente elevata lucentezza sulla superficie del pezzo e facendo apparire il colore più luminoso e vibrante; Tuttavia, il raffreddamento lento (bassa temperatura dello stampo) può favorire la formazione di elevata cristallinità e strutture cristalline grossolane, risultando in una superficie opaca e facendo apparire il colore più scuro, più scuro e meno saturo visivamente.
Stampi e attrezzature: formatura finale e potenziali fonti di inquinamento
Questo è il livello fisico finale della rappresentazione del colore, dove eventuali difetti superficiali o contaminazione saranno chiaramente visibili.
A, Condizioni della superficie dello stampo
Condizioni della superficie dello stampo: Texture e grado di lucidatura (lucentezza): questo è un fattore chiave che determina la lucentezza della superficie del prodotto. I prodotti lucidati a specchio hanno i colori più saturi e brillanti; La superficie incisa (in pelle) diffonderà la luce, rendendo il colore visivo più scuro e morbido. La diversa lucidatura di diverse aree sullo stesso stampo porterà a una diversa percezione del colore locale.
B,Pulizia e manutenzione
Residui di olio/agente distaccante: possono formare una pellicola oleosa sulla superficie del prodotto, interferire con il riflesso della luce, causare macchie scure locali, macchie d'olio, differenze di colore o ridurre la brillantezza generale.
Corrosione o incrostazioni dello stampo: perdite o condensa dell'acqua di raffreddamento possono causare la corrosione della cavità dello stampo, influenzando direttamente la superficie del prodotto.
Scarico scadente: il gas intrappolato può causare bruciature locali (temperatura elevata dovuta alla compressione del gas), formando segni neri o marroni.
Fattori di progettazione: la posizione e le dimensioni del canale di colata influiscono sulla modalità di riempimento e sulla storia di taglio della fusione, il che può comportare lievi differenze di colore nelle aree lontane dal canale di colata o dall'estremità del canale.
C, Pulizia e stato dell'attrezzatura e usura dell'attrezzatura
Programma di cambio colore e pulizia: questa è la massima priorità nella prevenzione dell'inquinamento da differenze di colore nella gestione della produzione. Il materiale residuo del colore precedente in viti, fusti, anelli di ritegno, ugelli/matrici, anche in tracce, può contaminare la luce successiva o prodotti di colore diverso, provocando macchie di colore o deviazioni complessive del colore. È particolarmente difficile passare dai colori scuri a quelli chiari.
Usura della vite/del cilindro: un maggiore gioco porta a una diminuzione dell'efficienza di plastificazione, a un aumento del reflusso, a effetti di taglio e miscelazione instabili e, in definitiva, influisce sull'uniformità della dispersione del colore.
3. Fattori ambientali e di post-lavorazione (modifiche post-di produzione)
Questa sezione tratta i cambiamenti di colore che si verificano durante lo stoccaggio, il trasporto e l'utilizzo dei prodotti in plastica dopo che hanno lasciato la linea di produzione. Questi cambiamenti sono solitamente cambiamenti graduali ed essenzialmente chimici o fisici.
Esposizione a lungo termine alla luce
soprattutto i raggi ultravioletti della luce solare, sono la principale causa del cambiamento di colore. Le radiazioni ultraviolette possono danneggiare la struttura molecolare all'interno della plastica e le unità coloranti dei pigmenti stessi, provocando l'ingiallimento e la fragilità della plastica (come i comuni materiali ABS e PC) o il graduale sbiadimento dei pigmenti. In generale, i pigmenti organici sono più suscettibili all’esposizione alla luce rispetto ai pigmenti inorganici. Il grado di impatto dipende dall'intensità della luce, dalla durata dell'esposizione e dal fatto che il materiale sia stato sottoposto a un trattamento di resistenza agli agenti atmosferici - l'aggiunta di assorbitori UV e altri additivi può migliorare la sua resistenza alla luce.
Ossidazione
La plastica subisce una lenta reazione di "invecchiamento" internamente quando esposta all'ossigeno e al calore, nota anche come invecchiamento ossidativo termico. Ciò farà sì che il colore della plastica diventi gradualmente giallo e scurisca. Più alta è la temperatura, più veloce è il tasso di invecchiamento - solitamente per ogni aumento di 10 gradi C della temperatura, la velocità di reazione raddoppia. Pertanto, la conservazione in magazzini ad alta-temperatura o l'utilizzo vicino a fonti di calore accelererà notevolmente lo scolorimento. Anche se inutilizzate per un lungo periodo, alcune plastiche (come PP, PE, ABS) si ossideranno lentamente.
Esposizione a sostanze chimiche o inquinanti
Alcune sostanze a contatto quotidiano possono anche cambiare il colore della plastica. Acidi forti, basi forti, disinfettanti, solventi, ecc. possono subire reazioni chimiche con plastiche o pigmenti, alterandone direttamente la struttura; Inoltre, macchie di olio, altri coloranti, ioni metallici, ecc. potrebbero aderire alla superficie, causando macchie o macchie. Ad esempio, i flaconi di detergenti, gli interni delle auto che entrano in contatto con creme solari o disinfettanti alcolici e le parti industriali che entrano in contatto con lubrificanti sono tutti scenari comuni.
Migrazione additiva
Alcuni additivi miscelati nella plastica-come plastificanti, lubrificanti o alcuni pigmenti instabili-possono migrare lentamente sulla superficie del prodotto nel tempo a causa della scarsa compatibilità con la plastica o dell'influenza della temperatura. Ciò potrebbe provocare una "fioritura" polverosa, una pellicola oleosa o un trasferimento su altri oggetti a contatto. Questo processo è influenzato dalla natura degli additivi, dalla velocità di raffreddamento durante la produzione e dalla temperatura dell'ambiente circostante.
4, Fattori umani e di controllo (gap sistemici nella gestione dei processi)
Queste sono le fonti degli errori sistematici nel processo produttivo, che di solito sono più nascosti e hanno un impatto più ampio rispetto ai fattori tecnici.
Affidarsi alla corrispondenza visiva dei colori anziché a software professionali e spettrofotometri può portare a formule non digitalizzate e non standardizzate. Dati imprecisi sulla concentrazione o sulla copertura dei coloranti possono causare differenze tra i lotti durante la produzione su piccola-scala. Gli errori di pesatura sono causati da un'accuratezza insufficiente della bilancia, dalla mancanza di calibrazione, da errori umani nella lettura dei registri o dall'uso di metodi di stima per gli additivi.
è la causa principale di striature, macchie o colori non uniformi all'interno di un lotto. Ciò è solitamente causato da fattori quali l'uso di apparecchiature di miscelazione inefficienti per pigmenti difficili da disperdere, tempo di miscelazione insufficiente, sequenza di alimentazione del materiale errata o taglio e dispersione non uniformi causati dal tentativo di miscelare una quantità eccessiva di materiali contemporaneamente.
La mancanza o la cattiva gestione dei codici colore fisici, ad esempio affidandosi esclusivamente ai codici colore Pantone o ai campioni originali sbiaditi, può compromettere seriamente la coerenza dei colori. I principali rischi nel processo di ispezione includono: condizioni di illuminazione incoerenti (come giudicare il colore sotto lampade a incandescenza in officina, mentre il prodotto è effettivamente esposto sotto luce naturale o luce LED al dettaglio), cambiamenti negli angoli di osservazione (particolarmente critici per effetti metallo/perla), confronto di diversi stati del campione (come superfici di taglio e iniezione) e differenze soggettive nella visione e nel giudizio degli ispettori. Inoltre, se manca un controllo di processo standardizzato, ad esempio non si specifica la frequenza dell'ispezione del primo articolo e dell'ispezione del processo o non si implementa rigorosamente la verifica del colore dopo la sostituzione del lotto di materiale, il cambio dello stampo e il riavvio delle apparecchiature, si lasceranno significative lacune nel sistema di garanzia della qualità.
