Некоторые клиенты могут спросить, что цвет товара, изображенного на картинке, отличается от фактического полученного цвета, и у них есть большие сомнения по этому поводу. Разница в цвете пластиковых изделий — это распространенная технологическая проблема, которая возникает на протяжении всего процесса обработки сырья, производства и обработки, последующей-обработки и даже использования. Ниже мы предоставим подробное объяснение каждого шага:
1. Сырье и формульные факторы (основные причины)
В этой части лежат «гены» цветовых различий. Любые колебания компонентов в формуле будут усиливаться в конечном продукте.
1. Сам краситель
Красители являются источником цвета, и любая нестабильность сама по себе является прямой причиной разницы в цвете.
Различия в партиях:
Основная причина. Производство пигментов/красителей само по себе является химическим процессом, и небольшие колебания условий реакции, чистоты сырья и процессов последующей-обработки различных партий могут вызвать незначительные изменения в содержании пигмента, распределении и форме частиц, поверхностном заряде и полярности конечного продукта.
Последствие: даже если добавить тот же вес, его цветовая гамма и оттенок изменятся. Например, увеличение размера частиц может привести к более светлым цветам, уменьшению укрывистости и различным уровням блеска. Это основная причина несоответствия цвета разных производственных партий.
Ответ: Строго полагайтесь на стабильность качества поставщиков и требуйте от них предоставления подробных данных о номере партии и отчетов о цветовой разнице (Δ E). Необходимо проводить мелкомасштабную-проверку опытного производства для каждой партии поступающих материалов.
Механизм: Частицы пигмента имеют чрезвычайно высокую поверхностную энергию и имеют тенденцию объединяться в агрегаты. Если эти агрегаты не будут эффективно диспергированы и равномерно распределены во время обработки, это может привести к проблемам с цветом.
Последствия:Цветная точка/кристаллическая точка: недисперсные крупные частицы пигмента.
Полосы/следы потока: различные концентрации пигмента на отдельных участках образуют узоры в направлении потока.
Общая разница в цвете и неравномерный блеск. Плохая дисперсия приводит к темным цветам, низкой насыщенности, неравномерной мутности или шероховатости поверхности.
Ключевые факторы: качество самого красителя (независимо от того, подвергся ли он поверхностной обработке), совместимость несущей смолы, сила сдвига и эффективность смешивания, обеспечиваемая технологическим оборудованием.
В процессе пластической обработки под действием высокой температуры (обычно 180-300 градусов С) и силы сдвига химическая структура органических пигментов может подвергаться разрушению, окислению или изомеризации, что приводит к необратимым изменениям цвета (например, потемнению, пожелтению или полному выцветанию).
Физические изменения: некоторые неорганические пигменты (например, желтый хром) могут подвергаться кристаллической трансформации при высоких температурах, тем самым меняя цвет.
Физические изменения: некоторые неорганические пигменты (например, желтый хром) могут подвергаться кристаллической трансформации при высоких температурах, тем самым меняя цвет.
Окно обработки: каждый пигмент имеет свой собственный верхний предел безопасной температуры обработки и предел времени пребывания. Неправильная комбинация винтов и настроек противодавления может привести к увеличению времени удерживания материала, что приведет к накоплению «термической истории» и усугублению термического разложения.
Фотохимическая деградация: энергии ультрафиолетового излучения достаточно, чтобы разрушить хромофорные группы (например, азогруппы) молекул пигмента, что приводит к выцветанию и обесцвечиванию. Это отличается от термостойкости и возникает во время использования.
Факторы влияния: химическая структура пигментов (неорганические пигменты обычно превосходят органические), концентрация (чем ниже концентрация, тем легче выцветает), защитное действие полимерной матрицы, добавлены ли УФ-поглотители и светостабилизаторы.
Комплексная устойчивость к атмосферным воздействиям: внешняя среда представляет собой сочетание света, тепла, кислорода и влаги, которые могут одновременно воздействовать на пигменты и пластиковые подложки, что приводит к одновременному ухудшению цвета и механических свойств.
2. Пластиковый основной материал (смола).
Смола — это «холст» цвета, и любая характеристика самого холста влияет на конечный эффект цветопередачи.
Бренд и место происхождения:
Различия в «базовом цвете»: даже для одного и того же ПП или АБС разные производители используют разные катализаторы полимеризации и параметры процесса, что может привести к значительным различиям в показателе внутренней желтой белизны смолы. Один склоняется к синей фазе, а другой — к желтой фазе. Даже если будет добавлен тот же цвет, в конечном продукте будет разница между «холодными» и «теплыми» тонами.
Непредсказуемое загрязнение: переработанные материалы происходят из сложных источников, могут быть смешаны с пластиками разных цветов и типов, подвергались многократной термической обработке и возможному загрязнению в результате использования (масляные пятна, окисление). Это эквивалентно введению в формулу переменной, цвет и состав которой неопределенны.
Ухудшение характеристик: переработанные материалы обычно имеют частично разорванные молекулярные цепи, более высокий индекс пожелтения и изменения прочности расплава, что приводит к изменениям в их совместимости с новым сырьем и способности нести пигменты.
Ключевой контроль: использование переработанных материалов должно быть стабильным у источника, строго отсортированным, добавленным в фиксированных пропорциях и должно создавать проблемы с постоянством цвета, требующие соответствующих корректировок в формуле.
Химические взаимодействия: Некоторые добавки могут напрямую вступать в реакцию с пигментами. Например, добавки,-содержащие серу, могут привести к почернению пигментов, содержащих свинец и кадмий; Аминные антиоксиданты могут взаимодействовать с некоторыми пигментами.
Маскирование и рассеивание. Высокое содержание наполнителей (таких как карбонат кальция и тальк) может маскировать пигменты, делая цвет светлее и белее, одновременно увеличивая непрозрачность.
Проблемы совместимости: смазочные материалы (например, стеараты) и пластификаторы могут влиять на стабильность дисперсии пигментов внутри полимерной матрицы. При длительном использовании пигменты могут мигрировать (осаждаться) на поверхность, что приводит к более светлым цветам или липкости и загрязнению поверхности.
Собственный цвет: многие антипирены (например, на основе брома), антистатики и т. д. имеют свой собственный цвет (светло-желтый и т. д.), который может иметь эффект «соответствия цвета» целевому цвету и должен учитываться на ранней стадии подбора цвета.
Изменение оптических свойств: зародышеобразователи влияют на блеск и матовость, изменяя кристаллическую структуру; Антиоксиданты защищают основной цвет, препятствуя пожелтению. Их виды и количества необходимо точно контролировать.
2. Факторы технологии переработки (самое критическое звено)
Обработка — это динамический процесс преобразования статических формул в конечные продукты. Во время этого процесса термодинамическая и реологическая история материала напрямую определяет окончательное представление цвета продукта. Колебания параметров процесса являются наиболее активным фактором, вызывающим разницу в цвете внутри и между партиями.
Неправильный контроль температуры обработки напрямую приводит к проблемам с цветом. Неправильный контроль температуры может напрямую привести к ненормальному цвету пластиковых изделий. Когда температура обработки слишком высока, смола и пигмент могут подвергаться термическому окислительному разложению, что приводит к общему пожелтению или потемнению продукта - это явление особенно распространено в таких материалах, как ПВХ и АБС. Напротив, если температурный режим недостаточен, пигментам в расплаве будет трудно полностью диспергироваться и плавиться. Из-за высокой вязкости расплава смолы система не может создать достаточную силу сдвига для полного разрушения агрегатов пигмента, что приводит к образованию остаточных микроагрегированных структур. Непосредственно это проявляется в неравномерности цвета, сером оттенке, снижении блеска поверхности, ограничении способности цветопередачи пигмента, в результате чего цвет становится тусклым и тусклым, не может достичь ожидаемой яркости и теряет ожидаемую насыщенность цвета.
История нагрева относится к совокупному термическому воздействию пластикового материала в технологическом оборудовании, которое в первую очередь определяется временем пребывания. Когда материал остается в цилиндре, горячих каналах или других компонентах системы слишком долго или неоднократно нагревается и разрезается из-за мертвых зон в оборудовании, возникает чрезмерный нагрев. Это приводит к прогрессирующей термической деградации как полимера, так и органических пигментов. Даже если температура ствола установлена в пределах нормального диапазона, этот совокупный эффект может привести к постепенному потемнению, пожелтению или даже необратимому изменению цвета с течением времени производства. В тяжелых случаях продукты разложения образуют видимые черные или желтые пятнышки.
В процессе литья под давлением и экструзии установка параметров процесса будет косвенно влиять на цветовое представление конечного продукта за счет изменения эффекта сдвига и состояния смешивания внутри материала. Если взять в качестве примера скорость впрыска, то если скорость слишком высока, из-за сильного сдвига будет выделяться дополнительное тепло, что также приведет к направленному расположению молекулярных цепей и частиц пигмента, что приведет к образованию следов потока или рисунков распыления на поверхности продукта. Локальный блеск и цвет этих дефектных участков будут заметно отличаться от окружающих участков. С другой стороны, если настройка противодавления недостаточна, это может привести к недостаточной пластификации и неравномерному смешиванию материалов, что напрямую влияет на постоянство цветовых характеристик.
Скорость охлаждения, в которой доминирует температура формы, существенно влияет на визуальное представление цвета, особенно в кристаллических пластиках, таких как ПП и ПЭ. Быстрое охлаждение (высокая температура формы) снижает кристалличность и образует нежную кристаллическую структуру, что приводит к повышению глянца поверхности заготовки и делает цвет более ярким и насыщенным; Однако медленное охлаждение (низкая температура формы) может способствовать образованию высокой кристалличности и грубых кристаллических структур, в результате чего поверхность становится тусклой, а цвет визуально становится темнее, темнее и менее насыщенным.
Пресс-форма и оборудование: окончательная обработка и потенциальные источники загрязнения
Это конечный физический уровень представления цвета, на котором будут четко видны любые дефекты поверхности или загрязнения.
A, состояние поверхности пресс-формы
Состояние поверхности формы: Текстура и степень полировки (глянцевость): это ключевой фактор, определяющий блеск поверхности продукта. Зеркально полированные изделия имеют самые насыщенные и яркие цвета; Травленая (кожаная) поверхность будет рассеивать свет, делая визуальный цвет темнее и мягче. Разная полировка разных участков одной и той же формы приведет к разному локальному восприятию цвета.
Б, чистота и обслуживание
Остатки масла/смазки для форм: они могут образовывать масляную пленку на поверхности изделия, препятствовать отражению света, вызывать локальные темные пятна, масляные пятна, различия в цвете или уменьшать общий блеск.
Коррозия или окалина пресс-формы. Утечка или конденсация охлаждающей воды может вызвать коррозию полости пресс-формы, непосредственно воздействуя на поверхность изделия.
Плохой выхлоп: Захваченный газ может вызвать локальное возгорание (высокая температура из-за сжатия газа), образуя черные или коричневые пятна.
Факторы проектирования: положение и размер литника влияют на режим заполнения и историю сдвига расплава, что может привести к небольшим различиям в цвете в областях, расположенных дальше от литника или желоба.
C, Очистка и состояние оборудования, а также износ оборудования.
Программа изменения цвета и очистки: это главный приоритет в предотвращении загрязнения из-за разницы в цвете при управлении производством. Остаточный материал предыдущего цвета в шнеках, цилиндрах, контрольных кольцах, соплах/матрицах, даже в следовых количествах, может загрязнять последующую светлую или разноцветную продукцию, что приводит к появлению цветовых пятен или общему отклонению цвета. Особенно сложно перейти от темных цветов к светлым.
Износ шнека/цилиндра: Увеличение зазора приводит к снижению эффективности пластификации, увеличению обратного потока, нестабильному сдвигу и эффектам смешивания и, в конечном итоге, влияет на однородность цветовой дисперсии.
3. Факторы окружающей среды и пост-обработки (изменения после-производства)
В этом разделе рассматриваются изменения цвета, которые происходят при хранении, транспортировке и использовании пластиковых изделий после того, как они сходят с производственной линии. Эти изменения обычно постепенные и по существу являются химическими или физическими изменениями.
Длительное воздействие света
особенно ультрафиолетовые лучи солнечного света являются основной причиной изменения цвета. Ультрафиолетовое излучение может повредить молекулярную структуру внутри пластика и красящие элементы самих пигментов, в результате чего пластик становится желтым, хрупким (например, обычные материалы АБС и ПК) или приводит к постепенному выцветанию пигментов. Вообще говоря, органические пигменты более восприимчивы к воздействию света, чем неорганические пигменты. Степень воздействия зависит от силы света, продолжительности воздействия и того, прошел ли материал обработку для защиты от атмосферных воздействий -, добавление поглотителей ультрафиолета и других добавок может повысить его устойчивость к свету.
Окисление
Пластик подвергается медленной реакции «старения» внутри под воздействием кислорода и тепла, также известной как термоокислительное старение. Цвет пластика постепенно пожелтеет и потемнеет. Чем выше температура, тем быстрее скорость старения - обычно на каждые 10 градусов повышения температуры скорость реакции удваивается. Поэтому хранение на складах с высокими-температурами или использование рядом с источниками тепла значительно ускоряет обесцвечивание. Даже если они не используются в течение длительного времени, некоторые пластмассы (например, ПП, ПЭ, АБС) все равно будут медленно окисляться.
Воздействие химических веществ или загрязняющих веществ
Некоторые вещества при ежедневном контакте также могут изменить цвет пластика. Сильные кислоты, сильные основания, дезинфицирующие средства, растворители и т. д. могут вступать в химические реакции с пластиками или пигментами, непосредственно изменяя их структуру; Кроме того, к поверхности могут прилипать масляные пятна, другие красители, ионы металлов и т. д., вызывая появление пятен или пятен. Например, бутылки с чистящими средствами, салоны автомобилей, контактирующие с солнцезащитным кремом или спиртовым дезинфицирующим средством, а также промышленные детали, контактирующие со смазочными материалами, — все это распространенные сценарии.
Аддитивная миграция
Некоторые добавки, смешанные с пластиками,-такие как пластификаторы, смазочные материалы или некоторые нестабильные пигменты-со временем могут медленно мигрировать на поверхность продукта из-за плохой совместимости с пластиком или под воздействием температуры. Это может привести к порошкообразному «налету», маслянистой пленке или попаданию на другие предметы, находящиеся в контакте. На этот процесс влияют природа добавок, скорость охлаждения во время производства и температура окружающей среды.
4. Человеческий фактор и факторы контроля (системные пробелы в управлении процессами)
Это источники систематических ошибок в производственном процессе, которые обычно более скрыты и имеют более широкое воздействие, чем технические факторы.
Использование визуального сопоставления цветов вместо профессионального программного обеспечения и спектрофотометров может привести к получению неоцифрованных и нестандартизированных формул. Неточные данные о концентрации или покрытии красителей могут привести к различиям в партиях при мелкосерийном-производстве. Ошибки взвешивания вызваны недостаточной точностью весов, отсутствием калибровки, человеческими ошибками при считывании записей или использованием методов оценки добавок.
является основной причиной появления цветных полос, пятен или неравномерности цвета в партии. Обычно это вызвано такими факторами, как использование неэффективного смесительного оборудования для труднодиспергируемых пигментов, недостаточное время смешивания, неправильная последовательность подачи материала или неравномерное срезание и диспергирование, вызванное попыткой смешать чрезмерное количество материалов одновременно.
Отсутствие или плохое управление физическими цветовыми кодами, например использование исключительно цветовых кодов Pantone или выцветших оригинальных образцов, может серьезно подорвать постоянство цвета. Основные риски в процессе проверки включают в себя: непостоянные условия освещения (например, оценка цвета при свете ламп накаливания в мастерской, в то время как продукт на самом деле выставлен при естественном освещении или светодиодном освещении розничной торговли), изменения в углах наблюдения (особенно критично для эффектов металла/жемчуга), сравнение различных состояний образца (например, поверхностей резки и впрыска), а также субъективные различия в визуальном восприятии и суждениях инспекторов. Кроме того, если отсутствует стандартизированный контроль процесса, например, не указана частота первой проверки изделия и проверки процесса или не строго реализована проверка цвета после замены партии материала, замены пресс-формы и перезапуска оборудования, это оставит значительные лазейки в системе обеспечения качества.
