Pigmentit muoveille - Muovipigmenttien käyttö vuonna 2024

1. Orgaaniset pigmentit muoville

Orgaaniset pigmentit valmistetaan orgaanisista yhdisteistä. Niillä on hyvä läpinäkyvyys ja värin pysyvyys. Muovituotteille ne on tarkoitettu värjäämiseen ja värin korostamiseen, kuten läpinäkyviin muovikuppeihin ja kodinkonekoteloihin. Yleisiä orgaanisia pigmenttejä ovat: atsopigmentit, ftalosyaniinipigmentit, antrakinonipigmentit, hiilimusta jne.

2. Epäorgaaniset pigmentit muovia varten

Epäorgaaniset pigmentit valmistetaan epäorgaanisista yhdisteistä. Niillä on korkea peittokyky ja valonkestävyys. Ne ovat yleensä kirkkaampia kuin orgaaniset pigmentit, mutta suhteellisen läpinäkyviä. Muovituotteille ne on tarkoitettu värjäämiseen ja valonkestävyyden parantamiseen, kuten kukkaruukkuihin ja pyöräilykypäriin. Yleisiä epäorgaanisia pigmenttejä ovat rautaoksidipigmentit, happamat ja emäksiset pigmentit, titaanidioksidi jne.

3. Metalliset pigmentit muoville

Metalliset pigmentit valmistetaan yleensä metallilevyistä tai kalvoista. Niissä on erottuva pehmeä kiilto ja vahva metallinen tuntu. Muovituotteille ne ovat metallisen tuntuisia, kuten autojen korit ja matkapuhelinten kuoret. Yleisiä metallipigmenttejä ovat alumiinijauhe, pronssijauhe, kuparijauhe jne.

4. Pearlescent pigmentit muoville

Helmiäispigmentit on valmistettu kiillestä, piidioksidista ja vastaavista. Niillä on ainutlaatuinen helmiäisvaikutus ja hyvä läpinäkyvyys. Muovituotteille ne ovat helmiäisherkkyyttä, kuten värilliset kovat muovit ja avaimenperät. Yleisiä helmiäispigmenttejä ovat alumiinihopea helmiäispigmentit, kullanpunaiset helmiäispigmentit jne.

Lyhyesti sanottuna muovituotteille sopivat pigmentit tulisi valita lajikkeen, suorituskyvyn, käyttökohteen, värin ja muiden tekijöiden perusteella. Muovituotteissa käytetään vain joitakin pigmenttejä. Myös muut pigmentit ovat valinnaisia.

I. Kuivavärjäys

Muoviraaka-aineet värjätään sekoittamalla suoraan muovipigmenttijauheeseen (pigmentti tai väriaine) ja sopivaan määrään lisäainejauhetta. Tätä kutsutaan kuivaväriseksi.

Kuivavärjäyksen etuna on hyvä hajonta ja alhaiset kustannukset. Määrä voidaan määrittää tarpeen mukaan valmistuksen helpottamiseksi. Kuivavärjäys ei vaadi työvoimaa tai materiaaleja väriaineen, väritahnan ja muiden käytössä, joten sen hinta on edullinen eikä tilavuusrajoitus ostajalle ja myyjälle. Sen puutteita ovat pölykontaminaatio kuljetuksen, varastoinnin, punnituksen ja sekoittamisen aikana, mikä vaikuttaa työympäristöön ja käyttäjien terveyteen.

II. Väritys tahnaväriaineella (väritahna)
Tahnavärjäysmenetelmässä väriaine ja nestemäinen lisäaine (pehmitin tai hartsi) yleensä sekoitetaan ja jauhetaan tahnaksi. Sitten tahna sekoitetaan tasaisesti muoviin, kuten vinyylitahnaan ja maaliin.
Tahnaväriaineella (väritahna) värjäyksen edut ovat hyvä dispergointi, ilman pölykontaminaatiota. Sen puutteita ovat väriaineen kulutuksen vaikeudet ja korkeat kustannukset.

III. Väritys color masterbatchilla
Värin perusseosta varten valmistetaan ensin vastaavan värinen pigmentti ja sekoitetaan sitten perusseoksen kantaja-aineeseen suhteessa kaavaan. Sitten kuumennus, plastisointi, sekoitus ja leikkaus suoritetaan rakeistimen läpi. Lopuksi pigmenttihiukkaset yhdistetään täysin kantajahartsihiukkasten kanssa hartsihiukkasia kooltaan vastaavien hiukkasten muodostamiseksi. Sitten hiukkasia käytetään muovituotteiden valmistukseen. Hartsivärjäykseen tarvitaan vain pieni määrä perusseosta (1 % - 4 %).

Verrattuna kuivavärjäykseen, masterbatch-värjäyksellä on seuraavat ilmeiset edut: e lentävän värijauheen aiheuttaman ympäristön saastumisen vähentäminen; jokainen värin muutos ilman suulakepuristimen suppilon erityistä puhdistusta; ja vakaa kaavan stabiilisuus, mikä varmistaa, että kaksi peräkkäistä eriä samaa laatua olevaa väriperusseosta ovat suhteellisen stabiileja.

Masterbatch-värjäyksen puutteita ovat korkeat kustannukset ja joustamaton määrän säätö. Jos muovin värjäykseen käytetään helmiäisjauheesta, loisteaineesta, valojauheesta ja muusta värijauheesta valmistettua perusseosta, värjäysvaikutus on noin 10 % pienempi kuin muoviväriaineen suoran käytön. Lisäksi ruiskuvalutuotteissa esiintyy todennäköisesti virtaamaisia ​​raitoja ja liitoksia.

Muovista väripigmenttiä käytetään harvoin muovituotteissa. Vaikka muovipigmenttejä käytetään vähemmän kuin palonestoaineita, niillä on jonkin verran vaikutusta tuotteiden ominaisuuksiin. Jotkut väriaineet voivat vaikuttaa haitallisesti palonestoaineisiin. Muovipigmenttien vaikutus materiaaliominaisuuksiin liittyy pääasiassa seuraaviin kuuteen näkökohtaan.

1. Vaikutus sähköisiin ominaisuuksiin

Epäorgaanisilla pigmenteillä on yleensä huonot sähköiset ominaisuudet. Jos niitä käytetään PVC- ja PE-kaapeleiden väriaineina, niiden sähköiset ominaisuudet tulee ottaa huomioon. Erityisesti PVC-kaapeleiden sähköeristys on huono, joten pigmenteillä on suurempi vaikutus niihin ja väriaineita, joilla on paremmat sähköominaisuudet, kannattaa käyttää.

2. Pigmenttien metalli-ionien vaikutus hartsin lämpöhapettavaan hajoamiseen

Kuparia, rautaa ja muita metalleja sisältävät väriaineet helpottavat suuresti muovien lämpöhapetusta. Esimerkiksi PP-molekyylit sisältävät paljon tertiäärisiä hiiliatomeja, joten ne ovat erittäin herkkiä kupari-ioneille. Ne hajoavat nopeasti pigmenttien kupari-ionien läsnä ollessa.

3. Vaikutus kiteytysominaisuuksiin

Jos muovituotteisiin lisätään muovipigmenttejä, erityisesti orgaanisia pigmenttejä, polymeerin muodostuminen vaikuttaa tuotantoprosessissa, kuten määrä ja koko. Pigmentit eivät vaikuta mekaanisiin ominaisuuksiin. Mutta ne lisäävät kutistumisnopeutta, etenkin suurissa säiliöissä.

4. Joidenkin muovipigmenttien valosuojavaikutus

Jotkut muovipigmentit voivat parantaa huomattavasti muovituotteiden valonkestävyyttä ja säänkestävyyttä. Esimerkiksi hiilimusta ei ole vain musta pääpigmentti, vaan myös valon stabilointiaine. Sillä on hyvä suojavaikutus UV-säteiltä.

5. Vaikutus mekaanisiin ominaisuuksiin

Jos muovipigmenttihiukkaset ovat suuria, epätasainen leviäminen heikentää iskulujuutta. Muovisten pigmenttihiukkasten osuuden tulee olla alle 1 %. Lisäksi pienhiukkaset tulee jakaa tuotteissa tasaisesti, jotta vähennetään vaikutusta tuotteiden mekaanisiin ominaisuuksiin.

I. Kemiallinen käsittely

Pigmenttien kemiallisia prosessointimenetelmiä ovat: liuotinkäsittely, vesi-öljyfaasiinversio, vesi-kaasufaasiinversio ja epäorgaaninen happokäsittely.

II. Liuotinkäsittely

Tämä koskee pääasiassa atsopigmenttejä. Karkeat pigmentit (jauhe tai tahna) sekoitetaan sopivien orgaanisten liuottimien kanssa tietyssä lämpötilassa jonkin aikaa lämmönkestävyyden, valonkestävyyden, liuottimen kestävyyden ja peittokyvyn parantamiseksi. Liuottimen käyttö riippuu pigmentin kemiallisesta rakenteesta. Esimerkiksi atsopigmenttien molekyylit sisältävät bentsimidonia. Raakapigmenttihiukkaset ovat kovia ja niillä on alhainen värjäyskyky. Jos käytetään alkalisia liuottimia, kuten DMF (dimetyyliformamidi), pigmenttien ominaisuudet paranevat merkittävästi.

III. Vesi-öljy faasin inversio

Yleensä pigmentit valmistetaan kuivaamalla ja jauhamalla vesi-pigmenttijärjestelmä. Valmistusprosessissa hyödynnetään orgaanisten pigmenttien lipofiilisyyttä ja hydrofobisuutta. Veteen dispergoituja pigmenttihiukkasia sekoitetaan suurella nopeudella ja sekoitetaan sitten veteen liukenemattoman orgaanisen polymeerin (öljyfaasi) kanssa. Pigmenttihiukkaset muuttuvat vähitellen vedestä öljyksi. Sitten pieni määrä kosteutta öljyssä haihdutetaan, jotta saadaan öljyinen tahna. Värihiukkaset valmistetaan nopealla sekoittamalla ja leikkaamalla. Suulakepuristuksen ja faasiinversion ansiosta pigmenteillä on korkea dispergoituvuus, kirkkaus ja värityskyky.

IV. Vesi-kaasufaasin inversio

Veteen dispergoituun pigmenttiin puhalletaan inerttiä kaasua. Se imeytyy pigmenttiin. Tai pigmentti imeytyy pienten kuplien pinnoille. Sitten vaahto kelluu nesteen pinnalla. Karkeat hiukkaset vajoavat pohjaan. Pehmeitä pigmenttejä saadaan erottamalla kelluva vaahto ja kuivaamalla hiukkaset. Kaasun inversiolla kaasulla pigmenteillä on parempi dispergoituvuus.

V. Epäorgaaninen happokäsittely

Rikkihappoa käytetään usein epäorgaanisen hapon käsittelyssä. Epäorgaaninen happokäsittely jaetaan happoliuottamiseen, happomassan valmistukseen ja happojauhatukseen. Sitä käytetään pääasiassa kupariftalosyaniinipigmenttien valmistukseen.

VI. Fysikaalinen hoito

Pääasiallinen fysikaalinen käsittelymenetelmä on mekaaninen hionta ja leikkaus.

Muovinen pigmenttijauhe, jossa on liian pieniä hiukkasia, käsitellään liuottimilla kiteytymisen tehostamiseksi. Liian suuria hiukkasia sisältävät pigmentit tulee murskata kondensaation vähentämiseksi ja dispersion lisäämiseksi.

Pigmenttien dispersio-ominaisuuksista riippuen jauhe on seulottava. Pigmentit seulotaan mekaanisesti (80-400 silmää) hionnan tai leikkaamisen jälkeen, jotta varmistetaan värijauheen hiukkaskoon tasaisuus, lisätään huomattavasti muovisen pigmenttijauheen hajoamista ja vähennetään väritäpliä, jälkiä ja raitoja muovituotteissa. Katkenneita lankoja vähennetään ja niitä jopa vältetään kuitukankaiden värjäyksen aikana.