Unii clienți pot cere ca culoarea produsului văzută în imagine să fie diferită de culoarea reală primită și au mari îndoieli în acest sens. Diferența de culoare a produselor din plastic este o problemă comună de proces, care se desfășoară prin întregul proces de materii prime, producție și procesare, post-tratare și chiar utilizare. Mai jos vom oferi o explicație detaliată a fiecărui pas:
1, materii prime și factori de formulă (motive fundamentale)
Această parte este locul în care se află „genele” diferențelor de culoare. Orice fluctuații ale componentelor din formulă vor fi amplificate în produsul final.
1. Agentul de colorare în sine
Coloranții sunt sursa culorii, iar orice instabilitate în sine este declanșatorul direct pentru diferența de culoare.
Diferențe de lot:
Cauza principală: producția de pigmenți/coloranți este ea însăși un proces chimic, iar micile fluctuații ale condițiilor de reacție, puritatea materiilor prime și procesele de post{0}}tratare din diferite loturi pot provoca modificări subtile ale conținutului de pigment, distribuția și forma dimensiunii particulelor, încărcarea suprafeței și polaritatea produsului final.
Consecință: Chiar dacă se adaugă aceeași greutate, puterea sa de colorare și nuanța se vor schimba. De exemplu, o creștere a dimensiunii particulelor poate duce la culori mai deschise, o acoperire redusă și poate produce diferite niveluri de luciu. Acesta este motivul principal al inconsecvenței de culoare între diferite loturi de producție.
Răspuns: Bazați-vă strict pe stabilitatea calității furnizorilor și solicitați-le să furnizeze date detaliate ale numărului de lot și rapoarte privind diferențele de culoare (Δ E). Este necesar să se efectueze o verificare de probă de producție la scară mică-pentru fiecare lot de materiale primite.
Mecanism: Particulele de pigment au o energie de suprafață extrem de mare și au tendința de a se agrega în agregate. Dacă aceste agregate nu sunt dispersate eficient și distribuite uniform în timpul procesării, poate duce la probleme de culoare.
consecință: Punct de culoare/punct de cristal: Nedispersați particule mari de pigment.
Dungi/urme de curgere: concentrații diferite de pigment în zonele locale formează modele în direcția curgerii.
Diferența generală de culoare și luciu neuniform: dispersia slabă are ca rezultat culori închise, saturație scăzută și ceață sau rugozitate neuniformă pe suprafață.
Factori cheie: calitatea agentului de colorare în sine (dacă a suferit un tratament de suprafață), compatibilitatea rășinii purtătoare, forța de forfecare și eficiența de amestecare asigurată de echipamentul de procesare.
În timpul prelucrării plasticului, sub acțiunea temperaturii ridicate (de obicei 180-300 grade C) și a forței de forfecare, structura chimică a pigmenților organici poate suferi fracturi, oxidare sau izomerizare, ducând la schimbări permanente de culoare (cum ar fi întunecarea, îngălbenirea sau decolorarea completă).
Modificări fizice: Unii pigmenți anorganici (cum ar fi galbenul de crom) pot suferi o transformare a cristalelor la temperaturi ridicate, schimbându-și astfel culoarea.
Modificări fizice: Unii pigmenți anorganici (cum ar fi galbenul de crom) pot suferi o transformare a cristalelor la temperaturi ridicate, schimbându-și astfel culoarea.
Fereastra de procesare: Fiecare pigment are propria sa limită superioară a temperaturii de procesare în condiții de siguranță și o limită de timp de rezidență. Combinația incorectă a șuruburilor și a setărilor de contrapresiune poate duce la un timp prelungit de retenție a materialului, ceea ce duce la acumularea de „istorie termică” și la exacerbarea descompunere termică.
Degradarea fotochimică: Energia radiațiilor ultraviolete este suficientă pentru a distruge grupările cromofore (cum ar fi grupările azo) ale moleculelor de pigment, ceea ce duce la decolorare și decolorare. Aceasta este diferită de rezistența la căldură și are loc în timpul utilizării.
Factori de influență: structura chimică a pigmenților (pigmenții anorganici sunt de obicei superiori pigmenților organici), concentrația (cu cât concentrația este mai mică, cu atât se estompează mai ușor), efectul protector al matricei polimerice și dacă se adaugă absorbanți UV și stabilizatori de lumină.
Rezistență cuprinzătoare la intemperii: Mediul exterior este o combinație de lumină, căldură, oxigen și umiditate, care poate ataca simultan pigmenții și substraturile din plastic, ceea ce duce la degradarea simultană a culorii și a proprietăților mecanice.
2. Material de bază din plastic (rășină)
Rășina este „pânza” culorii și orice caracteristică a pânzei în sine va afecta efectul final de redare a culorii.
Marca și locul de origine:
Diferențe de „culoare de bază”: Chiar și pentru același PP sau ABS, diferiți producători folosesc catalizatori de polimerizare și parametri de proces diferiți, ceea ce poate duce la diferențe semnificative în indicele de alb intrinsec al rășinii. Unul se înclină spre faza albastră, în timp ce celălalt se înclină spre faza galbenă. Chiar dacă se adaugă aceeași culoare, produsul final va prezenta o distincție între tonurile „rece” și „calde”.
Poluare imprevizibilă: Materialele reciclate provin din surse complexe, pot fi amestecate cu diferite culori și tipuri de materiale plastice și au suferit multiple procesări termice și posibile poluări din cauza utilizării (pete de ulei, oxidare). Acest lucru este echivalent cu introducerea unei variabile în formulă care este incertă atât în ceea ce privește culoarea, cât și compoziția.
Degradarea performanței: Materialele reciclate au, de obicei, lanțuri moleculare parțial rupte, indice de îngălbenire mai mare și modificări ale rezistenței la topire, ducând la schimbări în compatibilitatea lor cu noile materii prime și capacitatea de a transporta pigmenți.
Control cheie: Utilizarea materialelor reciclate trebuie să fie stabilă la sursă, strict sortată, adăugată în proporții fixe și se anticipează că va provoca provocări pentru consistența culorii, necesitând ajustări corespunzătoare ale formulei.
Interacțiuni chimice: Unii aditivi pot reacționa direct cu pigmenții. De exemplu, aditivii care conțin sulf-poate face ca pigmenții care conțin plumb și cadmiu să devină negri; Antioxidanții aminei pot interacționa cu anumiți pigmenți.
Mascare și împrăștiere: o încărcare mare de umpluturi (cum ar fi carbonat de calciu și talc) poate masca pigmenții, făcând culoarea să pară mai deschisă și mai albă, în timp ce crește opacitatea.
Probleme de compatibilitate: Lubrifianții (de exemplu, stearati) și plastifianții pot afecta stabilitatea dispersiei pigmenților în matricea polimerică. Utilizarea pe termen lung poate duce la migrarea (precipitarea) pigmenților la suprafață, rezultând culori mai deschise sau lipiciitate și contaminare a suprafeței.
Culoarea proprie: mulți agenți ignifugări (cum ar fi pe bază de brom), agenți anti-statici etc. au propria lor culoare (galben deschis etc.), care poate avea un efect de „potrivire a culorilor” cu culoarea țintă și trebuie luate în considerare în stadiul incipient al potrivirii culorilor.
Modificarea proprietăților optice: agenții de nucleare afectează luciul și ceața prin modificarea structurii cristaline; Antioxidanții protejează culoarea de bază prin inhibarea îngălbenirii. Tipurile și cantitățile lor trebuie controlate cu precizie.
2. Factorii tehnologici de procesare (cea mai critică legătură)
Prelucrarea este procesul dinamic de transformare a formulelor statice în produse finite. În timpul acestui proces, istoricul termodinamic și reologic al materialului determină în mod direct prezentarea finală a culorii pe produs. Fluctuația parametrilor procesului este cel mai activ factor care provoacă diferența de culoare în cadrul și între loturi.
Controlul necorespunzător al temperaturii de procesare duce direct la probleme de culoare. Controlul inexact al temperaturii poate cauza în mod direct culoarea anormală a produselor din plastic. Când temperatura de procesare este prea mare, rășina și pigmentul pot suferi o degradare oxidativă termică, ducând la îngălbenirea sau întunecarea generală a produsului -, acest fenomen este deosebit de comun în materiale precum PVC și ABS. Dimpotrivă, dacă setarea temperaturii este insuficientă, pigmenții din topitură vor fi dificil de dispersat și topit complet. Datorită vâscozității ridicate a topiturii de rășină, sistemul nu este capabil să genereze suficientă forță de forfecare pentru a sparge complet agregatele pigmentare, rezultând structuri microagregate reziduale. Se manifestă direct ca culoare neuniformă, ton de gri, luciu scăzut al suprafeței și capacitate limitată de redare a culorii pigmentului, rezultând o culoare plictisitoare și plictisitoare care nu poate atinge luminozitatea așteptată și pierde saturația așteptată a culorii.
Istoricul de căldură se referă la experiența acumulată a materialelor plastice la expunerea termică în cadrul echipamentelor de procesare, determinată în primul rând de timpul de rezidență. Când materialul rămâne prea mult timp în butoi, canale fierbinți sau alte componente ale sistemului sau este încălzit și forfecat în mod repetat din cauza punctelor moarte din echipament, are loc un istoric de căldură excesiv. Aceasta duce la degradarea termică progresivă atât a polimerului, cât și a pigmenților organici. Chiar și cu temperaturile butoiului stabilite în intervalul normal, acest efect cumulativ poate face ca culoarea să se închidă treptat, să se îngălbenească sau chiar să se schimbe ireversibil în timpul producției. În cazuri severe, produsele de degradare formează pete negre sau galbene vizibile.
În procesul de turnare prin injecție și extrudare, setarea parametrilor procesului va afecta indirect prezentarea culorii produsului final prin schimbarea efectului de forfecare și a stării de amestecare în interiorul materialului. Luând ca exemplu viteza de injecție, dacă viteza este prea mare, se va genera căldură suplimentară din cauza forfecării severe, care va provoca, de asemenea, aranjarea direcțională a lanțurilor moleculare și a particulelor de pigment, rezultând urme de curgere sau modele de pulverizare pe suprafața produsului. Luciul local și culoarea acestor zone cu defecte vor produce diferențe vizibile față de zonele înconjurătoare. Pe de altă parte, dacă setarea contrapresiunii este insuficientă, poate duce la o plastificare insuficientă și la amestecarea neuniformă a materialelor, afectând direct consistența performanței culorii.
Viteza de răcire dominată de temperatura matriței afectează în mod semnificativ prezentarea vizuală a culorii, în special în materialele plastice cristaline precum PP și PE. Răcirea rapidă (temperatura ridicată a matriței) va reduce cristalinitatea și va forma o structură cristalină delicată, rezultând un luciu ridicat pe suprafața piesei de prelucrat și făcând culoarea să pară mai strălucitoare și mai vibrantă; Cu toate acestea, răcirea lentă (temperatura scăzută a mucegaiului) poate promova formarea de cristalinitate ridicată și structuri cristaline grosiere, rezultând o suprafață plictisitoare și făcând culoarea să pară mai închisă, mai închisă și mai puțin saturată vizual.
Mucegai și echipamente: modelare finală și surse potențiale de poluare
Acesta este nivelul fizic final al reprezentării culorilor, unde orice defecte de suprafață sau contaminare vor fi clar vizibile.
A, starea suprafeței mucegaiului
Starea suprafeței matriței: Textura și gradul de lustruire (lucire): Acesta este un factor cheie care determină strălucirea suprafeței produsului. Produsele lustruite în oglindă au cele mai saturate și strălucitoare culori; Suprafața gravată (piele) va împrăștia lumina, făcând culoarea vizuală mai întunecată și mai moale. Lustruirea diferită a diferitelor zone pe aceeași matriță va duce la o percepție locală diferită a culorii.
B, Curatenie si intretinere
Reziduuri de ulei/agent de eliberare a mucegaiului: poate forma o peliculă de ulei pe suprafața produsului, poate interfera cu reflexia luminii, poate cauza pete întunecate locale, pete de ulei, diferențe de culoare sau poate reduce luciul general.
Coroziunea mucegaiului sau depunerile: Scurgerile sau condensul apei de răcire pot cauza coroziunea cavității mucegaiului, afectând direct suprafața produsului.
Evacuare slabă: Gazul prins poate provoca arsuri locale (temperatură ridicată din cauza compresiei gazului), formând urme negre sau maro.
Factori de proiectare: Poziția și dimensiunea spruce afectează modul de umplere și istoricul de forfecare al topiturii, ceea ce poate duce la diferențe ușoare de culoare în zonele îndepărtate de spruce sau de capătul canalului.
C, Curățarea și starea echipamentelor și uzura echipamentelor
Program de schimbare și curățare a culorii: aceasta este prioritatea de top în prevenirea poluării prin diferența de culoare în managementul producției. Materialul rezidual al culorii anterioare din șuruburi, butoaie, inele de control, duze/ matrițe, chiar și în urme, poate contamina produsele ulterioare luminoase sau diferite colorate, rezultând pete de culoare sau abateri generale de culoare. Este deosebit de dificil să treci de la culorile închise la cele deschise.
Uzura șurubului/tuboiului: spațiul crescut duce la scăderea eficienței plastificării, la creșterea refluxului, la efecte instabile de forfecare și amestecare și, în cele din urmă, afectează uniformitatea dispersiei culorii.
3. Factori de mediu și de post-procesare (modificări de după-producție)
Această secțiune acoperă schimbările de culoare care apar în timpul depozitării, transportului și utilizării produselor din plastic după ce acestea părăsesc linia de producție. Aceste modificări sunt de obicei treptate și în esență modificări chimice sau fizice.
Expunere pe termen lung la lumină
în special razele ultraviolete din lumina soarelui, este principala cauză a schimbării culorii. Radiațiile ultraviolete pot deteriora structura moleculară din interiorul materialelor plastice și unitățile de colorare ale pigmenților înșiși, determinând ca materialele plastice să devină galbene, casante (cum ar fi materialele ABS și PC obișnuite) sau determinând pigmenții să se estompeze treptat. În general, pigmenții organici sunt mai sensibili la expunerea la lumină decât pigmenții anorganici. Gradul de impact depinde de puterea luminii, de durata expunerii și de dacă materialul a fost supus unui tratament de rezistență la intemperii - adăugarea de absorbanți UV și alți aditivi îi poate îmbunătăți rezistența la lumină.
Oxidare
Plasticul suferă o reacție lentă de „îmbătrânire” în interior atunci când este expus la oxigen și căldură, cunoscută și sub numele de îmbătrânire oxidativă termică. Aceasta va face ca culoarea plasticului să se îngălbenească treptat și să se întunece. Cu cât temperatura este mai mare, cu atât este mai rapidă rata de îmbătrânire -, de obicei, pentru fiecare creștere cu 10 grade C a temperaturii, viteza de reacție se dublează. Prin urmare, depozitarea în depozite cu-temperatură ridicată sau utilizarea în apropierea surselor de căldură va accelera semnificativ decolorarea. Chiar dacă nu sunt folosite o perioadă lungă de timp, unele materiale plastice (cum ar fi PP, PE, ABS) se vor oxida în continuare încet.
Expunerea la substanțe chimice sau poluanți
Anumite substanțe aflate în contact zilnic pot schimba și culoarea plasticului. Acizii tari, bazele tari, dezinfectanții, solvenții etc. pot suferi reacții chimice cu materialele plastice sau pigmenții, modificându-le direct structura; În plus, pete de ulei, alți coloranți, ioni metalici etc. pot adera și pe suprafață, provocând pete sau pete. De exemplu, sticlele cu agent de curățare, interioarele mașinilor care intră în contact cu protecție solară sau dezinfectant cu alcool și piesele industriale care vin în contact cu lubrifianți sunt toate scenarii comune.
Migrare aditivă
Unii aditivi amestecați în materiale plastice-cum ar fi plastifianți, lubrifianți sau anumiți pigmenți instabili-pot migra lent la suprafața produsului în timp, din cauza compatibilității slabe cu plasticul sau a influenței temperaturii. Acest lucru poate duce la o „înflorire” pudrată, o peliculă uleioasă sau transferul pe alte elemente în contact. Acest proces este influențat de natura aditivilor, de viteza de răcire în timpul producției și de temperatura mediului înconjurător.
4, Factori umani și de control (lacunele sistemice în managementul proceselor)
Acestea sunt sursele erorilor sistematice în procesul de producție, care sunt de obicei mai ascunse și au un impact mai larg decât factorii tehnici.
Bazându-se pe potrivirea vizuală a culorilor în loc de software-ul profesional și spectrofotometrele poate duce la formule nedigitizate și nestandardizate. Datele inexacte privind concentrația sau acoperirea coloranților pot cauza diferențe de lot în timpul producției la scară mică-. Erorile de cântărire sunt cauzate de acuratețea insuficientă a cântarului, lipsa calibrării, erorile umane în citirea înregistrărilor sau utilizarea metodelor de estimare pentru aditivi.
este cauza principală a dungilor de culoare, a petelor sau a culorilor neuniforme într-un lot. Acest lucru este cauzat de obicei de factori precum utilizarea unui echipament de amestecare ineficient pentru pigmenți greu de dispersat, timp insuficient de amestecare, secvență incorectă de alimentare a materialului sau forfecare și dispersie neuniformă cauzate de încercarea de a amesteca simultan materiale excesive.
Lipsa sau gestionarea defectuoasă a codurilor de culoare fizice, cum ar fi baza exclusivă pe codurile de culoare Pantone sau pe mostre originale decolorate, poate compromite serios consistența culorilor. Principalele riscuri în procesul de inspecție includ: condiții de iluminare inconsecvente (cum ar fi aprecierea culorii sub lămpile incandescente în atelier, în timp ce produsul este afișat de fapt sub lumină naturală sau cu LED-uri de vânzare cu amănuntul), modificări ale unghiurilor de observare (în special critice pentru efectele metalice/perle), compararea diferitelor stări ale eșantioanelor (cum ar fi suprafețele de tăiere și injectare) și diferențele subiective ale inspecțiilor. În plus, dacă există o lipsă a controlului standardizat al procesului, cum ar fi nespecificarea frecvenței inspecției primului articol și a inspecției procesului, sau neimplementarea strictă a verificării culorii după înlocuirea lotului de materiale, schimbarea matriței și repornirea echipamentului, va lăsa lacune semnificative în sistemul de asigurare a calității.
