Blog

Hầu như tất cả các sản phẩm nhựa mà người tiêu dùng sử dụng ngày nay đều có một chút màu sắc trong đó. Màu sắc không chỉ dành cho mục đích thẩm mỹ, chúng hoạt động như một phương pháp cho các loại sản phẩm, kiểu dáng và kích cỡ khác nhau. 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 trên thực tế, thách thức của việc tạo màu cho polyme liên quan đến các kỹ năng khoa học và kỹ thuật phức tạp.

Đầu tiên và quan trọng nhất, đó là nền tảng của việc phát triển 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 sắc độ. 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 thu được màu mong muốn, luôn có khả năng các thuộc tính khác như chất chống cháy và độ ổn định tia cực tím sẽ bị ảnh hưởng xấu. Do đó một số mặt hàng thường được đưa vào xem xét cẩn thận.

1. Khả năng không phù hợp về mặt hóa học

Tính chất hóa học của sắc tố và tính chất hóa học của polyme có thể phát hiện ra các vấn đề không tương thích trong quá trình trộn. Quy trình nhiệt hạch bao gồm nhiệt độ 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 tạo điều kiện thuận lợi ở điều kiện nhiệt độ cao như vậy. Nếu công thức hóa học không được chuẩn bị kỹ trước đó, nó không thể dừng lại trong quá trình trộn và kết quả sẽ bị lỗi hoặc kém chất lượng. 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 sắc tố đỏ không chứa cadmium có thể sẽ gây ra vấn đề mất tính linh hoạt khi trộn với nylon có mục đích biến tính.

2. Môi trường nhiệt độ

Tính ổn định nhiệt của hệ màu cũng mang tính khoa học vào quy trình của nó. Thông thường, mỗi thành phần có một mức nhiệt độ môi trường riêng biệt mà ở 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 nâng lên vượt quá 150°C (300°F). Tại thời điểm này, cấu trúc polyme đã sẵn sàng để được xử lý, nhưng câu hỏi đặt ra là liệu hóa chất tạo màu có chịu được nhiệt hay không. Điều mà các kỹ sư cần đảm bảo sau đó là chọn đúng sắc tố cho đúng loại polymer ở nhiệt độ thích hợp. Một sắc tố trộn với polycarbonate hoặc polysulfone với nhiệt độ xử lý cao của nó phải có khả năng chịu được nhiệt độ cao hơn. Trong khi đó, một sắc tố được chọn cho polyetylen hoặc polypropylen có thể được xử lý trong môi trường nhiệt tương đối mát hơn.

3. 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 dạng của các sản phẩm cuối cùng, không chỉ về hình thức tổng thể mà còn về chất lượng bên trong của polyme. Lượng chất tạo màu quá nhiều có thể ảnh hưởng tiêu cực đến cấu trúc của polyme cơ bản. Một trong những tín hiệu đáng chú ý nhất là mất tính linh hoạt. Về mặt khoa học, sắc tố trong một số trường hợp có thể được coi là một loại cấu tử 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. Lượng pha trộn chất tạo màu luôn có mức độ tương thích chấp nhận được, thông thường, chênh lệch hơn 1 -2 % lượng đó sẽ gây ra vấn đề.

4. Các phương pháp tạo màu nhựa khác nhau

Có một số cách trong đó các polyme có thể được tạo  màu. Chúng có thể được sản xuất thông qua masterbatch (còn gọi là 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 hợp chất) đã được tạo màu sẵn thông qua quá trình trộn tan 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 nhựa. Điều này chỉ có thể được xem xét nếu sử dụng với số lượng ít hoặc trường hợp khẩn cấp vì màu không được đưa vào điều kiện tối ưu để thực sự kết hợp với polymer. Kết quả là sản phẩm không thể đạt được hình thức màu sắc lý tưởng: màu sắc có thể bị phai 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 được trộn vào khung nhựa polymer ở nhiệt độ cao. Đây vẫn là cách tiếp cận kinh tế nhất để thêm màu vào nhựa hàng loạt, với thời gian quay vòng nhanh và cơ hội cao để đạt được thông số màu.

Hạt màu sản xuất bởi EuP là phương pháp pha trộn hạt màu khô với polyme tự nhiên. Khi không có thiết bị đo lường được cung cấp, các pha trộn khối giúp các kỹ sư kiểm soát cách trình bày chính xác đầu ra cuối cùng. Trong phương pháp này, polyme không gặp nhiệt độ cao và có thể bảo toàn các đặc tính ban đầu của nó. Trong những trường hợp như vậy với sự cần thiết của tỷ lệ xả cao, các kỹ sư thường xem xét việc sử dụng nhựa đã được tạo màu trước. Phương pháp này được ghi nhận vì tính dễ sử dụng và tốc độ thực hiện nhanh chóng. Khi các sắc tố được polyme hóa trực tiếp thành khung nhựa, chúng có thể duy trì tính nhất quán và các đặc tính tổng thể cũng như tránh một số lỗi nhất định trong quá trình trộn. Rõ ràng, chúng không mang lại giá trị kinh tế như masterbatch.

5. Chất lượng và trọng lượng của nhựa nền

Cuối cùng, ngay cả chất lượng của nhựa nền cũng phải được xem xét. Đảm bảo tính tương thích của nhựa nền và nhựa nền chỉ là bước đầu tiên, sự không phù hợp về trọng lượng phân tử giữa các cấu tử có thể tạo ra sự khác biệt. Ngoài ra, điều kiện cơ sở có thể có ảnh hưởng đến sự xuất hiện của màu sắc. Màu tương tự được sử dụng trong nylon sẽ trông nhạt hơn so với màu acrylic, ngay cả khi có cùng tông màu và sắc độ. Môi trường bên ngoài sau khi các sản phẩm cuối cùng nguội đi do nhiệt cũng có một tỷ lệ ảnh hưởng nhất định đến cách nó sẽ được trình bày.