Pigmen untuk Plastik - Penggunaan Pigmen Plastik pada tahun 2024

1. Pigmen organikuntuk plastik

Pigmen organik terbuat dari senyawa organik. Mereka memiliki transparansi dan stabilitas warna yang baik. Untuk produk plastik digunakan untuk pewarnaan dan penambah warna, seperti gelas plastik transparan dan wadah peralatan rumah tangga. Pigmen organik yang umum meliputi: pigmen azo, pigmen ftalosianin, pigmen antrakuinon, karbon hitam, dll.

2. Pigmen anorganikuntuk plastik

Pigmen anorganik terbuat dari senyawa anorganik. Mereka memiliki daya tutup yang tinggi dan ketahanan terhadap cahaya. Pigmen ini biasanya lebih cerah dibandingkan pigmen organik, namun relatif transparan. Untuk produk plastik digunakan untuk pewarnaan dan penambah ketahanan cahaya, seperti pot bunga dan helm sepeda. Pigmen anorganik yang umum termasuk pigmen oksida besi, pigmen asam dan basa, titanium dioksida, dll.

3. Pigmen logam untuk plastik

Pigmen logam biasanya dibuat dari lembaran atau foil logam. Mereka memiliki kilau lembut yang khas dan nuansa metalik yang kuat. Untuk produk plastik, ditujukan untuk nuansa metalik, seperti bodi mobil dan cangkang ponsel. Pigmen logam yang umum termasuk bubuk aluminium, bubuk perunggu, bubuk tembaga, dll.

4. Pigmen mutiara untuk plastik

Pigmen mutiara terbuat dari mika, silika dan sejenisnya. Mereka memiliki efek mutiara yang unik dan transparansi yang baik. Untuk produk plastik, ditujukan untuk kesan mutiara, seperti plastik keras berwarna dan gantungan kunci. Pigmen mutiara yang umum termasuk pigmen mutiara perak aluminium, pigmen mutiara merah keemasan, dll.

Singkatnya, pigmen yang sesuai untuk produk plastik harus dipilih berdasarkan variasi, kinerja, aplikasi, warna dan faktor lainnya. Hanya beberapa pigmen yang diperkenalkan di sini untuk produk plastik. Pigmen lain juga opsional.

I. Pewarnaan kering

Bahan plastik mentah diwarnai dengan mencampurkan langsung dengan bubuk pigmen plastik (pigmen atau pewarna) dan bubuk aditif dalam jumlah yang sesuai. Ini disebut pewarnaan kering.

Pewarnaan kering memiliki keunggulan berupa dispersi yang baik dan biaya rendah. Jumlahnya dapat ditentukan sesuai kebutuhan untuk memudahkan persiapan. Pewarnaan kering tidak melibatkan tenaga kerja atau bahan dalam penggunaan pewarna, pasta warna dan lain-lain, sehingga memiliki biaya rendah dan tidak ada batasan volume bagi pembeli dan penjual. Kekurangannya antara lain kontaminasi debu dalam pengangkutan, penyimpanan, penimbangan dan pencampuran, sehingga mempengaruhi lingkungan kerja dan kesehatan operator.

II. Pewarnaan dengan pewarna pasta (color paste)
Dalam metode pewarnaan pasta, pewarna dan bahan tambahan cair (plasticizer atau resin) biasanya dicampur dan digiling menjadi pasta. Kemudian pasta tersebut dicampur rata dengan plastik, seperti pasta vinil dan cat.
Keunggulan pewarnaan dengan pewarna pasta (color paste) adalah daya dispersinya baik, tanpa kontaminasi debu. Kekurangannya antara lain kesulitan dalam konsumsi pewarna dan biaya tinggi.

AKU AKU AKU. Mewarnai dengan masterbatch warna
Untuk masterbatch warna, pigmen dengan warna yang sesuai terlebih dahulu disiapkan, dan kemudian dicampur dengan pembawa masterbatch secara proporsional dalam formula. Kemudian, pemanasan, plastisisasi, pengadukan dan pemotongan dilakukan melalui granulator. Akhirnya, partikel pigmen digabungkan sepenuhnya dengan partikel resin pembawa, untuk membentuk partikel yang ukurannya setara dengan partikel resin. Kemudian, partikel tersebut digunakan untuk pembuatan produk plastik. Hanya sejumlah kecil masterbatch warna (1% hingga 4%) yang diperlukan untuk pewarnaan resin.

Dibandingkan dengan pewarnaan kering, pewarnaan masterbatch memiliki keuntungan nyata sebagai berikut: pengurangan pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh bubuk pewarna yang beterbangan; setiap perubahan warna, tanpa pembersihan khusus pada hopper ekstruder; dan stabilitas formula yang stabil, memastikan bahwa dua lot masterbatch warna berturut-turut dengan kualitas yang sama relatif stabil.

Kekurangan pewarnaan masterbatch meliputi biaya tinggi dan penyesuaian kuantitas yang tidak fleksibel. Jika masterbatch warna yang terbuat dari bubuk mutiara, fosfor, bubuk bercahaya, dan bubuk warna lainnya digunakan untuk pewarnaan plastik, efek pewarnaannya akan sekitar 10% lebih rendah dibandingkan dengan penggunaan langsung pewarna plastik. Selain itu, garis-garis dan sambungan seperti aliran mungkin terjadi pada produk cetakan injeksi.

Pigmen warna plastik jarang digunakan pada produk plastik. Meskipun pigmen plastik lebih sedikit digunakan dibandingkan bahan tahan api, pigmen ini memiliki dampak tertentu pada sifat produk. Beberapa pewarna mungkin berdampak buruk terhadap penghambat api. Dampak pigmen plastik terhadap sifat material terutama terletak pada enam aspek berikut.

1. Dampak terhadap sifat kelistrikan

Pigmen anorganik biasanya memiliki sifat listrik yang buruk. Jika digunakan sebagai pewarna pada kabel PVC dan PE, sifat kelistrikannya harus dipertimbangkan. Khususnya, kabel PVC memiliki isolasi listrik yang buruk, sehingga pigmen memiliki dampak yang lebih besar pada kabel tersebut, dan pewarna dengan sifat listrik yang lebih baik harus digunakan.

2. Dampak ion logam dalam pigmen terhadap dekomposisi oksidasi termal resin

Pewarna yang mengandung tembaga, besi, dan logam lainnya akan sangat memudahkan oksidasi termal pada plastik. Misalnya molekul PP banyak mengandung atom karbon tersier sehingga sangat sensitif terhadap ion tembaga. Mereka akan cepat terurai dengan adanya ion tembaga dalam pigmen.

3. Dampak terhadap sifat kristalisasi

Jika pigmen plastik ditambahkan ke dalam produk plastik, terutama pigmen organik, maka pembentukan polimer dalam proses produksinya akan terpengaruh, seperti jumlah dan ukurannya. Pigmen tidak berdampak pada sifat mekanik. Namun mereka akan meningkatkan tingkat penyusutan, terutama pada wadah berukuran besar.

4. Dampak pelindung cahaya dari beberapa pigmen plastik

Beberapa pigmen plastik dapat sangat meningkatkan stabilitas cahaya dan ketahanan cuaca pada produk plastik. Misalnya, karbon hitam tidak hanya merupakan pigmen hitam utama, tetapi juga penstabil cahaya. Ini memiliki dampak perlindungan yang baik terhadap sinar UV.

5. Dampak terhadap sifat mekanik

Jika partikel pigmen plastik berukuran besar, dispersi yang tidak merata akan mengurangi kekuatan benturan. Proporsi partikel pigmen plastik harus kurang dari 1%. Selain itu, partikel halus harus didistribusikan secara merata dalam produk, untuk mengurangi dampak terhadap sifat mekanik produk.

I. Perawatan kimia

Metode pemrosesan kimia untuk pigmen meliputi: perlakuan pelarut, inversi fase air-minyak, inversi fase air-gas, dan perlakuan asam anorganik.

II. Perawatan pelarut

Hal ini terutama berlaku untuk pigmen azo. Pigmen kasar (bubuk atau pasta) dicampur dengan pelarut organik yang sesuai pada suhu tertentu selama beberapa waktu, untuk meningkatkan ketahanan panas, ketahanan cahaya, ketahanan pelarut, dan daya tutup. Penggunaan pelarut tergantung pada struktur kimia pigmen. Misalnya, molekul pigmen azo mengandung benzimidone. Partikel pigmen kasar bersifat keras, dengan daya pewarnaan rendah. Jika pelarut basa seperti DMF (dimethylformamide) digunakan, sifat pigmen akan meningkat secara signifikan.

AKU AKU AKU. Inversi fase air-minyak

Umumnya, pigmen dibuat dengan mengeringkan dan menggiling sistem pigmen air. Lipofilisitas dan hidrofobisitas pigmen organik digunakan dalam proses pembuatannya. Partikel pigmen yang terdispersi dalam air diaduk dengan kecepatan tinggi, kemudian dicampur dengan polimer organik yang tidak larut dalam air (fase minyak). Partikel pigmen secara bertahap diubah dari air menjadi minyak. Kemudian sedikit uap air dalam minyak diuapkan untuk mendapatkan pasta berminyak. Partikel warna dibuat dengan pengadukan dan pencukuran berkecepatan tinggi. Melalui ekstrusi dan inversi fase, pigmen memiliki daya dispersi, kecerahan, dan daya pewarnaan yang tinggi.

IV. Inversi fase air-gas

Gas inert dihembuskan ke dalam pigmen yang terdispersi dalam air. Ini akan diserap oleh pigmen. Atau, pigmen akan terserap ke permukaan gelembung-gelembung kecil. Kemudian busa akan mengapung di permukaan cairan. Partikel kasar akan tenggelam ke dasar. Pigmen lembut dapat diperoleh dengan memisahkan busa yang mengambang dan mengeringkan partikelnya. Melalui inversi gas dengan gas, pigmen akan memiliki dispersibilitas yang lebih tinggi.

V. Perawatan asam anorganik

Asam sulfat sering digunakan dalam pengolahan asam anorganik. Perlakuan asam anorganik dibagi menjadi pelarutan asam, pembuatan pulp asam dan penggilingan asam. Hal ini terutama diterapkan untuk menyiapkan pigmen tembaga phthalocyanine.

VI. Perawatan fisik

Metode perawatan fisik utama adalah penggilingan dan pencukuran mekanis.

Bubuk pigmen plastik dengan partikel yang terlalu kecil diolah dengan pelarut untuk lebih meningkatkan kristalisasi. Pigmen dengan partikel yang terlalu besar harus dihancurkan untuk mengurangi kondensasi dan meningkatkan dispersi.

Tergantung pada sifat dispersi pigmen, bubuk perlu diayak. Pigmen disaring secara mekanis (80-400 mesh) setelah digiling atau dicukur untuk memastikan konsistensi ukuran partikel bubuk warna, meningkatkan dispersi bubuk pigmen plastik, dan mengurangi bintik-bintik warna, bekas dan garis pada produk plastik. Benang putus dikurangi dan bahkan dihindari selama pewarnaan kain bukan tenunan.