Жидкий цвет

Термин «жидкий краситель» или «концентрат жидкого красителя» относится к системе, состоящей из жидкого связующего вещества (носителя), красителей или пигментов и других добавок, таких как технологические добавки, стабилизаторы и т.п. Жидкие красители смешиваются с пластиком (необработанным полимером или рециклатом) для окраски или изменения свойств. ^{[ 1 ]}

В целом существует три группы жидких красок.

Жидкие красители, которыми окрашивают пластиковые изделия.

Жидкие концентраты добавок, которые придают конечным продуктам особые свойства, такие как стабилизация УФ-излучения, огнестойкость, антистатические или антиблокировочные свойства.

Комбинированные жидкие краски, содержащие как красители, так и добавки.

История и актуальность на рынке

Так называемые жидкие краски используются для окраски пластмасс с конца 1960-х – начала 1970-х годов. ^{[ 2 ]} Однако жидкие красители до сих пор не используются широко, и их доля на рынке Европы составляет всего 7 % по сравнению с 93 % для красителей из маточных смесей . Иначе обстоит дело в США, где доля рынка жидких красок составляет около 40%. ^{[ 3 ]} В основном это связано с неадекватной технологией дозирования на первых порах и связанным с этим загрязнением производственной зоны. В результате жидкий краситель приобрел плохую репутацию и до сих пор не пользуется большой популярностью среди переработчиков, хотя системы дозирования были адаптированы к требованиям пользователей, особенно в последнее десятилетие, и стало возможным чистое и простое обращение. ^{[ 2 ]}

Области применения

Жидкие красители можно добавлять в различные методы обработки термопластов и реактопластов, например

Листы для экструзии пленки/термоформования ^{[ 1 ]}

Экструзия пены

Выдувные пленки

Экструзия профиля

Литье под давлением ^{[ 4 ]}

Инжекционно-выдувное формование

Герметизирующие составы

Процесс горячего погружения пластизоля

Продукты, полученные методами переработки, используются в следующих областях, например:

Упаковочная промышленность

Медицинские технологии

Автомобильная промышленность

мебельная промышленность

Электронная промышленность

Игрушечная промышленность

Производство ^{[ 1 ]}

В зависимости от пластика выбор жидкого носителя имеет решающее значение из-за температуры обработки, совместимости и последующего применения. Чтобы предотвратить миграцию жидкости-носителя, насколько это возможно, используются хорошо переносимые жидкие носители, которые взаимодействуют с полимером.

Типичные компоненты:

Эфиры жирных кислот или этоксилаты эфиров жирных кислот

Пластификаторы

Парафин, минеральные и натуральные масла

Алкидные масла

Полиизобутилен

Многоатомные спирты или этоксилаты спиртов

Смазка

Антистатика

Также используются различные смеси компонентов.

Пигментные препараты выпускаются партиями. Для этого компоненты рецептуры распределяются в заранее выбранном для соответствующего применения связующем, а затем диспергируются. Наиболее оптимальное разрушение агломератов имеет решающее значение для обеспечения высокой эффективности цветных концентратов и/или функциональных технологических добавок. Здесь обычно используются диссольверы, бисерные и валковые мельницы. Для нанесения прозрачных тонких пленок требуются особенно хорошо расщепляемые пигменты. На практике частицы размером < 5 мкм оказались успешными для применения в пленках.

Технология дозирования

Жидкие краски можно дозировать по-разному. Самый простой вариант – использовать так называемый барабан. Здесь полимерный гранулят смачивается жидким красителем, гомогенизируется в смесительном устройстве и обычно обрабатывается дальше. В крупномасштабных приложениях такие агрегаты, как перистальтические насосы , шнековые насосы или шестеренные насосы обычно используются . Здесь дозирование может осуществляться над бункером или непосредственно в расплав. ^{[ 5 ]}

Преимущества и недостатки

Преимущества

Благодаря серийному производству пигменты могут расщепляться в жидкой среде-носителе до тех пор, пока они не будут оптимально диспергированы. Таким образом, частицы распределяются очень мелко, что положительно влияет на интенсивность цвета и светорассеяние.

Каждую партию можно контролировать по цвету, вязкости и гранулометрическому составу и при необходимости корректировать в целом.

Если жидкий краситель добавляется в основной бункер вместе с необработанным полимером, распределение жидкого красителя статистически лучше, чем у маточной смеси, даже до плавления. Без дополнительных смесителей можно добиться однородного окрашивания без разводов с помощью высококонцентрированного жидкого красителя в дозировке 0,5 %.

Благодаря смачиванию жидким носителем пигменты менее прочно прилипают к металлическим компонентам обрабатывающего оборудования, что иногда приводит к значительному сокращению времени смены цвета. Количество циклов очистки можно сократить, особенно при использовании горячеканальных систем. ^{[ 4 ]} Кроме того, при использовании соответствующей технологии дозирования можно впрыскивать жидкий краситель в расплав пластика. Это означает, что при смене цвета необходимо промывать только часть производственной линии, что экономит значительное количество материала и времени. ^{[ 6 ]}

Производство жидких красок происходит при комнатной температуре. При сдвиге достигается максимальная температура 40 °C. Это означает, что термочувствительные пигменты, такие как флуоресцентные пигменты или пигменты дневного света, не подвергаются термическому повреждению. Количество дефектов, таких как черные точки и полосы, сокращается, а брак сводится к минимуму. ^{[ 7 ]}^{[ 8 ]}

Жидкие краски не требуют предварительной сушки, что снижает затраты на электроэнергию и затраты на обработку, а также дополнительно снижает предварительную тепловую нагрузку.

Окрашивание пластиков на биологической основе жидкими красками приводит к увеличению характеристических значений при ударном испытании с надрезом. ^{[ 4 ]}

Недостатки

Недостатками являются большие затраты на очистку без использования подходящего дозирующего оборудования. При дозировании в зоне подачи очень высокие концентрации красителя невозможны, так как выше определенного уровня дозирования цвета может произойти избыточная смазка шнека пластификации. ^{[ 9 ]} Это означает образование избыточной жидкой пленки на пластифицирующем шнеке, которая препятствует равномерной транспортировке полимерного гранулята. Максимальная дозировка красителя сильно зависит от используемого полимера (размер частиц, качество поверхности и поверхностная энергия), конфигурации машины и пигментной нагрузки жидкого красителя. ^{[ 1 ]} Это может вызвать проблемы с очень тонкостенными деталями, которые необходимо окрашивать как можно более непрозрачными, или даже вообще предотвратить окрашивание жидкими красками.

Если жидкие красители недостаточно стабилизированы, красители могут оседать. Это может привести к неконтролируемой флокуляции, т.е. частицы пигмента находятся в непосредственном контакте друг с другом и могут быть отделены друг от друга только за счет высоких сил сдвига. При использовании подходящих добавок частицы пигмента соединяются в сеть через молекулы добавки. При этом прямого контакта пигмент-пигмент отсутствует. Такие флокуляты можно разрушить при небольших усилиях сдвига, например при ручном перемешивании. ^{[ 10 ]}

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Гессен, Хендрик. «Анализ возможного использования жидких концентратов красителей в пленках». Ахенский университет прикладных наук, Юлих, 2016 г.
^ Jump up to: ^а ^б Абрамс, Ричард Л. (29 декабря 2004 г.), «Жидкие красящие концентраты», в Чарвате, Роберт А. (редактор), « Окрашивание пластмасс» , John Wiley & Sons, Inc., стр. 287–300, doi : 10.1002/0471721581.ch20 , ISBN 978-0-471-72158-1
^ Клан, С. (2009). «Раскраска без лазерного замечания» (PDF) . Переработчики пластмасс .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Специализированное агентство по возобновляемым ресурсам eV (ред.): . Март 2016 г. (www.biokunststoffe-verarbeiten.de).
^ «Системы дозирования РОВАМЕТРИК – РОВАСОЛ» . www.rowasol.de . Проверено 30 января 2020 г.
^ Двухшнековый экструдер соосного вращения: основы, технология, применение . Кольгрубер, Клеменс, Бирдель, Михаэль. Мюнхен: Хансер. 2007. ISBN 978-3-446-41252-1 . OCLC 213392725 . {{cite book}}: CS1 maint: другие ( ссылка )
^ PresseBox (c) 2002–2020 (05.04.2016). «Для ярких цветов: флуоресцентные пигменты от ROWASOL, ROWA GROUP Holding GmbH, пресс-релиз — PresseBox» . www.pressebox.com . Проверено 30 января 2020 г. {{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
^ «Легкие пигменты от Rowasol» . www.kunststoffe.de (на немецком языке) . Проверено 30 января 2020 г.
^ Мюллер, Альбрехт. (2002). Окраска пластиков; с 66 формулами . Мюнхен: Хансер. ISBN 3-446-21990-0 . OCLC 76366728 .
^ «Контролируемая флокуляция» . ebooks.byk.com . Проверено 30 января 2020 г.

[:0-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Гессен, Хендрик. «Анализ возможного использования жидких концентратов красителей в пленках». Ахенский университет прикладных наук, Юлих, 2016 г.

[:1-2] Jump up to: ^а ^б Абрамс, Ричард Л. (29 декабря 2004 г.), «Жидкие красящие концентраты», в Чарвате, Роберт А. (редактор), « Окрашивание пластмасс» , John Wiley & Sons, Inc., стр. 287–300, doi : 10.1002/0471721581.ch20 , ISBN 978-0-471-72158-1

[3] Клан, С. (2009). «Раскраска без лазерного замечания» (PDF) . Переработчики пластмасс .

[:2-4] Jump up to: ^а ^б ^с Специализированное агентство по возобновляемым ресурсам eV (ред.): . Март 2016 г. (www.biokunststoffe-verarbeiten.de).

[5] «Системы дозирования РОВАМЕТРИК – РОВАСОЛ» . www.rowasol.de . Проверено 30 января 2020 г.

[6] Двухшнековый экструдер соосного вращения: основы, технология, применение . Кольгрубер, Клеменс, Бирдель, Михаэль. Мюнхен: Хансер. 2007. ISBN 978-3-446-41252-1 . OCLC 213392725 . {{cite book}}: CS1 maint: другие ( ссылка )

[7] PresseBox (c) 2002–2020 (05.04.2016). «Для ярких цветов: флуоресцентные пигменты от ROWASOL, ROWA GROUP Holding GmbH, пресс-релиз — PresseBox» . www.pressebox.com . Проверено 30 января 2020 г. {{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )

[8] «Легкие пигменты от Rowasol» . www.kunststoffe.de (на немецком языке) . Проверено 30 января 2020 г.

[9] Мюллер, Альбрехт. (2002). Окраска пластиков; с 66 формулами . Мюнхен: Хансер. ISBN 3-446-21990-0 . OCLC 76366728 .

[10] «Контролируемая флокуляция» . ebooks.byk.com . Проверено 30 января 2020 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]