Εφαρμογή μαργαριταρένιων χρωστικών σε πλαστικά υλικά συσκευασίας
Εισαγωγή:Με την πρόοδο και την ανάπτυξη των τεχνικών χύτευσης πλαστικών, τα πλαστικά προϊόντα γίνονται ολοένα και πιο διαφορετικά και ζωντανά. Η χρήση μαργαριταρένιων χρωστικών στα πλαστικά γίνεται επίσης πιο διαδεδομένη. Οι μαργαριταρένιες χρωστικές είναι ημι-διαφανείς και οι οπτικές τους ιδιότητες πρέπει να λαμβάνονται προσεκτικά υπόψη και να χρησιμοποιούνται κατά την εφαρμογή για να επιτευχθεί το επιθυμητό μαργαριταρένιο αποτέλεσμα. Αυτό το άρθρο μοιράζεται πληροφορίες σχετικά με την εφαρμογή μαργαριταρένιων χρωστικών στα πλαστικά.
Μαργαριταρένιες χρωστικές
Η κύρια πρώτη ύλη για μαργαριταρένιες χρωστικές είναι η φυσική μαρμαρυγία. Η μίκα αλέθεται σχολαστικά σε λεπτές σκόνες διαφόρων μεγεθών σωματιδίων, επικαλύπτεται με διοξείδιο του τιτανίου για να σχηματίσει στρώματα διαφορετικού πάχους και στη συνέχεια ψήνεται σε θερμοκρασίες πάνω από 700 βαθμούς μαζί με ειδική επεξεργασία. Αυτό παράγει ημι-διαφανείς, εξαιρετικά σταθερές και σχεδόν χημικά αδρανείς μαργαριταρένιες χρωστικές. Δεν επηρεάζονται από τη θερμοκρασία κατά την εφαρμογή. Η δομή των αιμοπεταλίων τους διασφαλίζει ότι δεν αιμορραγούν, δεν ανθίζουν ή λιώνουν μέσα στη ρητίνη.
Οι μαργαριταρένιες χρωστικές είναι μη-τοξικές και εγγενώς απαλλαγμένες από μεταλλικά συστατικά, βασίζονται εξ ολοκλήρου σε χημικές αρχές για την παραγωγή διαφορετικών χρωμάτων. Με τον έλεγχο του μεγέθους των σωματιδίων της μαρμαρυγίας και του πάχους της επικάλυψης, μπορεί να ληφθεί μια σειρά από μαργαριταρένιες χρωστικές με διαφορετικές σειρές μεγεθών σωματιδίων σε λευκές, μεταλλικές και χρυσές σειρές.
1. Χαρακτηριστικά
Σε σύγκριση με άλλες χρωστικές, η μοναδική απαλή μαργαριταρένια λάμψη των περλέ χρωστικών προσφέρει απαράμιλλο αποτέλεσμα. Η ειδική δομή της επιφάνειας, ο υψηλός δείκτης διάθλασης και η καλή διαφάνεια τους επιτρέπουν να δημιουργούν το ίδιο οπτικό αποτέλεσμα με τη φυσική λάμψη μαργαριταριού σε διαφανή μέσα.
Οι εξαιρετικές χημικές, θερμικές και μηχανικές ιδιότητες των περλέ χρωστικών επιτρέπουν την ευρεία εφαρμογή τους σε χρώματα, μελάνια, πλαστικά και σε διάφορους άλλους τομείς. Παρέχουν ένα εντελώς νέο επίπεδο ποιότητας χρώματος σε αυτά τα προϊόντα. Οι μαργαριταρένιες σκόνες είναι μη-τοξικές και αβλαβείς για τον άνθρωπο, γεγονός που τις καθιστά κατάλληλες για συσκευασίες τροφίμων και παιδικά παιχνίδια. Τα αραιά οξέα και τα αλκάλια δεν μπορούν να διαβρώσουν τις μαργαριταρένιες χρωστικές. Είναι φιλικά προς το περιβάλλον καθώς είναι ουσιαστικά αδιάλυτα στο νερό, δεν περιέχουν βαρέα μέταλλα και ταξινομούνται ως μη-μη επικίνδυνα για το νερό. Τα μαργαριταρένια προϊόντα δεν είναι-εύφλεκτα, δεν αυτοαναφλέγονται-, δεν είναι-αγώγιμα και αντέχουν σε θερμοκρασίες έως και 800 βαθμούς . Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν σε σκληρυνόμενα με ακτινοβολία συστήματα (σκλήρυνση με δέσμη ηλεκτρονίων, σκλήρυνση με υπεριώδη ακτινοβολία) εντός αντιδραστικών επικαλύψεων. Η χημική δομή των μαργαριταρένιων προϊόντων τους προσφέρει εξαιρετική διασπορά, καθιστώντας τα κατάλληλα για χρήση σε επιστρώσεις με βάση το νερό{14}.
2. Επιλογή υλικού
Δεδομένου ότι οι μαργαριταρένιες χρωστικές είναι ημι-διαφανείς και απαιτούν εξωτερική ανάκλαση φωτός για να επιτευχθεί ένα καλό μαργαριταρένιο αποτέλεσμα, συνιστάται να επιλέξετε πλαστικά με σχετικά υψηλή διαφάνεια. Τα ακόλουθα πλαστικά χρησιμοποιούνται συνήθως και κοινό χαρακτηριστικό τους είναι η καλή διαφάνεια. Μετά την προσθήκη μαργαριταρένιων χρωστικών, το φως μπορεί να περάσει μέσα από το πλαστικό επιφανειακό στρώμα για να φτάσει στα αιμοπετάλια της μαργαριταρένιας χρωστικής, προκαλώντας ανάκλαση και διάθλαση. Παραδείγματα περιλαμβάνουν τύπους πολυαιθυλενίου όπως HDPE και LDPE, πολυπροπυλένιο (PP), ακρυλικά όπως PMMA, κορεσμένους πολυεστέρες όπως PET, πολυανθρακικά (PC), χλωριούχο πολυβινύλιο (PVC), ακόρεστους πολυεστέρες όπως AK, εποξειδικές ρητίνες (EPT) και πολυουρεθάνες (PU). Πλαστικά με χαμηλή ή καθόλου διαφάνεια, όπως το ABS, παρουσιάζουν λιγότερο έντονα μαργαριταρένια αποτελέσματα, αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι δεν μπορούν να χρησιμοποιήσουν μαργαριταρένιες χρωστικές. απλά απαιτεί μεγαλύτερη δόση.
Όσον αφορά την επιλογή των μικτών χρωστικών, οι μαργαριταρένιες χρωστικές δεν πρέπει να αναμιγνύονται με συμβατικές αδιαφανείς χρωστικές (όπως χρώμιο, χρωστικές καδμίου, λευκό τιτάνιο). Οι περλέ χρωστικές χρησιμοποιούνται σε διαφανείς και ημι{1}}διαφανείς πλαστικές ρητίνες, προσδίδοντας ένα μαγευτικό οπτικό χρωματικό αποτέλεσμα. Χρησιμοποιούνται ευρέως σε δοχεία καλλυντικών, διάφορες συσκευασίες, παιχνίδια, διακοσμητικά υλικά, διάφορες μεμβράνες και άλλα πλαστικά προϊόντα.
3. Χρωματισμός πλαστικών ρητινών με μαργαριταρένιες χρωστικές
Υπάρχουν πολλές μέθοδοι χρωματισμού θερμοπλαστικών ρητινών. Μεταξύ αυτών, τα μαργαριταρένια masterbatches είναι η καλύτερη επιλογή. Ο άμεσος χρωματισμός είναι απλός αλλά συχνά αποτυγχάνει να εγγυηθεί την ποιότητα.
① Άμεσος χρωματισμός σκόνης ρητίνης:
Για χρωματισμό σε σκόνη, απλά ανακατέψτε τη χρωστική απευθείας στο μίξερ μέχρι να ομογενοποιηθεί. Υπάρχουν δύο τύποι μίξερ:-τύπου τυμπάνου και υψηλής-ταχύτητας. Όταν χρησιμοποιείτε μίξερ υψηλής-ταχύτητας, συνηθισμένες χρωστικές και άλλα πρόσθετα πρέπει να προστίθενται στη σκόνη ρητίνης και να αναμειγνύονται ομοιόμορφα. Η μαργαριταρένια σκόνη πρέπει να προστεθεί λίγο πριν το τέλος της ανάμειξης. Αυτό οφείλεται στο ότι η δομή των αιμοπεταλίων των μαργαριταρένιων χρωστικών καταστρέφεται εύκολα υπό υψηλή δύναμη διάτμησης, επηρεάζοντας το μαργαριταρένιο αποτέλεσμα.
② Άμεσος χρωματισμός σφαιριδίων ρητίνης:
Οι μαργαριταρένιες χρωστικές δεν μπορούν να προστεθούν απευθείας σε σφαιρίδια ρητίνης. Αντίθετα, πρέπει να χρησιμοποιηθούν υγροί παράγοντες σύζευξης για τη στερέωση τους στην επιφάνεια των σωματιδίων της ρητίνης, δημιουργώντας έναν φυσικό ή χημικό δεσμό. Αυτοί οι παράγοντες σύζευξης περιλαμβάνουν διάφορους μαλακτικούς παράγοντες και εξευγενισμένα ορυκτέλαια. Επιπλέον, μπορούν να προστεθούν γαλακτωματοποιητές ή διαλύτες-υψηλού σημείου βρασμού- για τη βελτίωση της διεπιφανειακής διαβροχής. Τυπικά, η δόση του παράγοντα σύζευξης είναι 0,2-0,5% του βάρους της ρητίνης. Εάν απαιτείται πιο ομοιόμορφη διασπορά της μαργαριταρένιας χρωστικής στη ρητίνη, μπορεί να προστεθεί 1% σκόνη πολυαιθυλενίου χαμηλού μοριακού βάρους στο μείγμα χρωστικής-ρητίνης.
Το μέγιστο επίπεδο προσθήκης με αυτή τη μέθοδο είναι 2%. Η υπέρβαση αυτής της ποσότητας δεν αφήνει χώρο στην επιφάνεια της ρητίνης για περαιτέρω προσρόφηση, προκαλώντας τη διασπορά της περίσσειας χρωστικής.
③ Ανάμειξη υγρής ωρίμανσης:
Οι μαργαριταρένιες χρωστικές μπορούν επίσης να αναμειχθούν εκ των προτέρων με διαλύτες, πρόσθετα και οργανικές χρωστικές για να σχηματιστούν υγρές χρωστικές, π.χ. μαργαριταρένιες πάστες. Εάν φτιάχνετε μια πάστα με οργανικές χρωστικές, οι οργανικές χρωστικές πρέπει πρώτα να αλέθονται στην καθορισμένη λεπτότητα πριν αναμειχθούν με τις μαργαριταρένιες χρωστικές. Θα πρέπει να αντιμετωπιστεί η καθίζηση μαργαριταρένιων χρωστικών στην πάστα, κατά προτίμηση χρησιμοποιώντας κατάλληλα πρόσθετα κατά της καθίζησης. Η πάστα πρέπει να αναδεύεται καλά πριν από τη χρήση για να διασφαλιστεί η ομοιόμορφη συγκέντρωση της μαργαριταρένιας χρωστικής.
④ Χρωματισμός με Pearlescent Masterbatches:
Η μέθοδος masterbatch αποδίδει τα καλύτερα αποτελέσματα χρωματισμού. Τόσο η λεπτή όσο και η χονδροειδής σκόνη ρητίνης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παρασκευή masterbatches. Εφόσον η προσθήκη μαργαριταρένιας σκόνης τείνει να μειώνει τον δείκτη ροής τήγματος, χρησιμοποιείται γενικά ένα πολυμερές φορέα με υψηλότερο δείκτη ροής τήγματος και καλύτερη ρευστότητα και μοριακό βάρος μικρότερο από αυτό της ρητίνης που χρωματίζεται. Η προετοιμασία των βασικών παρτίδων μπορεί να είναι συνεχής ή παρτίδας-. Η βιομηχανική παραγωγή χρησιμοποιεί συνήθως εξωθητήρες διπλού-βιδώματος για συνεχή παραγωγή.
4. Ζητήματα εφαρμογής
Λόγω των μοναδικών χαρακτηριστικών επεξεργασίας και χρήσης των μαργαριταρένιων χρωστικών σε σύγκριση με τις συνηθισμένες χρωστικές, θα πρέπει γενικά να σημειωθούν οι ακόλουθες συνθήκες για να επιτευχθεί το καλύτερο μαργαριταρένιο αποτέλεσμα:
① Η διαφάνεια της πλαστικής ρητίνης που χρωματίζεται πρέπει να είναι καλή (ή να έχει υψηλή γυαλάδα).
② Χρησιμοποιείτε όσο το δυνατόν περισσότερο διαφανείς χρωστικές όταν αναμιγνύετε με μαργαριταρένιες χρωστικές.
③ Ελαχιστοποιήστε τη ζημιά στα αιμοπετάλια της μαργαριταρένιας χρωστικής κατά την επεξεργασία.
④ Εξασφαλίστε πλήρη διασπορά των μαργαριταρένιων χρωστικών και παράλληλο προσανατολισμό των αιμοπεταλίων σε σχέση με την πλαστική επιφάνεια.
Εκτός από τις παραπάνω συνθήκες, τα χαρακτηριστικά της πλαστικής ρητίνης και η μέθοδος επεξεργασίας θα επηρεάσουν επίσης την τελική απόδοση γυαλάδας του προϊόντος.