Certains clients peuvent demander que la couleur du produit visible sur l'image soit différente de la couleur réelle reçue, et ils ont de grands doutes à ce sujet. La différence de couleur dans les produits en plastique est un problème de processus courant, qui concerne l'ensemble du processus des matières premières, de la production et de la transformation, du post-traitement et même de l'utilisation. Ci-dessous, nous fournirons une explication détaillée de chaque étape :
1, Matières premières et facteurs de formule (raisons fondamentales)
C’est dans cette partie que se trouvent les « gènes » des différences de couleur. Toute fluctuation des composants dans la formule sera amplifiée dans le produit final.
1. Le colorant lui-même
Les colorants sont la source de la couleur, et toute instabilité en elle-même est le déclencheur direct de la différence de couleur.
Différences de lots :
Cause première : la production de pigments/colorants est elle-même un processus chimique, et de petites fluctuations dans les conditions de réaction, la pureté des matières premières et les processus de post--traitement de différents lots peuvent entraîner des changements subtils dans la teneur en pigments, la distribution et la forme de la taille des particules, la charge de surface et la polarité du produit final.
Conséquence : Même si on ajoute le même poids, son pouvoir colorant et sa teinte changeront. Par exemple, une augmentation de la taille des particules peut entraîner des couleurs plus claires, une couverture réduite et produire différents niveaux de brillance. C’est la principale raison de l’incohérence des couleurs entre les différents lots de production.
Réponse : Comptez strictement sur la stabilité de la qualité des fournisseurs et demandez-leur de fournir des données détaillées sur les numéros de lot et des rapports sur les différences de couleur (Δ E). Il est nécessaire de procéder à une vérification de la production d'essai à petite échelle-pour chaque lot de matériaux entrants.
Mécanisme : Les particules de pigment ont une énergie de surface extrêmement élevée et ont tendance à s’agréger en agrégats. Si ces agrégats ne sont pas efficacement dispersés et uniformément répartis pendant le traitement, cela peut entraîner des problèmes de couleur.
conséquence : Point de couleur/point de cristal : Ne disperse pas les grosses particules de pigment.
Rayures/marques d'écoulement : différentes concentrations de pigments dans des zones locales forment des motifs dans le sens de l'écoulement.
Différence de couleur globale et lustre inégal : une mauvaise dispersion entraîne des couleurs sombres, une faible saturation et un voile ou une rugosité inégale sur la surface.
Facteurs clés : la qualité du colorant lui-même (s'il a subi un traitement de surface), la compatibilité de la résine porteuse, la force de cisaillement et l'efficacité du mélange fournies par l'équipement de traitement.
Pendant le traitement du plastique, sous l'action d'une température élevée (généralement 180-300 degrés C) et d'une force de cisaillement, la structure chimique des pigments organiques peut subir une fracture, une oxydation ou une isomérisation, entraînant des changements de couleur permanents (tels qu'un assombrissement, un jaunissement ou une décoloration complète).
Modifications physiques : certains pigments inorganiques (tels que le jaune de chrome) peuvent subir une transformation cristalline à haute température, changeant ainsi de couleur.
Modifications physiques : certains pigments inorganiques (tels que le jaune de chrome) peuvent subir une transformation cristalline à haute température, changeant ainsi de couleur.
Fenêtre de traitement : chaque pigment a sa propre limite supérieure de température de traitement sûre et sa propre limite de temps de séjour. Une mauvaise combinaison de vis et de réglages de contre-pression peut entraîner un temps de rétention prolongé du matériau, conduisant à l'accumulation d'un « historique thermique » et exacerbant la décomposition thermique.
Dégradation photochimique : L'énergie du rayonnement ultraviolet est suffisante pour détruire les groupes chromophores (tels que les groupes azoïques) des molécules pigmentaires, entraînant une décoloration. Ceci est différent de la résistance à la chaleur et se produit pendant l'utilisation.
Facteurs d'influence : structure chimique des pigments (les pigments inorganiques sont généralement supérieurs aux pigments organiques), concentration (plus la concentration est faible, plus ils se décolorent facilement), effet protecteur de la matrice polymère et si des absorbeurs d'UV et des stabilisants de lumière sont ajoutés.
Résistance totale aux intempéries : l’environnement extérieur est une combinaison de lumière, de chaleur, d’oxygène et d’humidité, qui peuvent simultanément attaquer les pigments et les substrats en plastique, entraînant une dégradation simultanée de la couleur et des propriétés mécaniques.
2. Matériau de base en plastique (résine)
La résine est la « toile » de la couleur, et toute caractéristique de la toile elle-même affectera l’effet final de rendu des couleurs.
Marque et lieu d'origine :
Différences de « couleur de base » : Même pour le même PP ou ABS, différents fabricants utilisent des catalyseurs de polymérisation et des paramètres de processus différents, ce qui peut entraîner des différences significatives dans l'indice de blancheur jaune intrinsèque de la résine. L’un penche vers la phase bleue, tandis que l’autre penche vers la phase jaune. Même si la même couleur est ajoutée, le produit final présentera une distinction entre les tons « froids » et « chauds ».
Pollution imprévisible : Les matériaux recyclés proviennent de sources complexes, peuvent être mélangés à différentes couleurs et types de plastiques, et ont subi de multiples traitements thermiques et d'éventuelles pollutions liées à l'utilisation (taches d'huile, oxydation). Cela équivaut à introduire dans la formule une variable dont la couleur et la composition sont incertaines.
Dégradation des performances : les matériaux recyclés présentent généralement des chaînes moléculaires partiellement brisées, un indice de jaunissement plus élevé et des changements dans leur résistance à la fusion, ce qui entraîne des changements dans leur compatibilité avec les nouvelles matières premières et leur capacité à transporter des pigments.
Contrôle clé : L'utilisation de matériaux recyclés doit être stable à la source, strictement triés, ajoutés dans des proportions fixes et susceptible de poser des problèmes d'homogénéité des couleurs, nécessitant des ajustements correspondants dans la formule.
Interactions chimiques : Certains additifs peuvent réagir directement avec les pigments. Par exemple, les additifs contenant du soufre- peuvent faire noircir les pigments contenant du plomb et du cadmium ; Les antioxydants aminés peuvent interagir avec certains pigments.
Masquage et diffusion : Une charge élevée de charges (telles que le carbonate de calcium et le talc) peut masquer les pigments, rendant la couleur plus claire et plus blanche tout en augmentant l'opacité.
Problèmes de compatibilité : les lubrifiants (par exemple, les stéarates) et les plastifiants peuvent affecter la stabilité de la dispersion des pigments dans la matrice polymère. Une utilisation à long terme peut entraîner la migration (précipitation) des pigments vers la surface, entraînant des couleurs plus claires ou une surface collante et contaminée.
Auto-couleur : de nombreux retardateurs de flamme (tels que ceux à base de brome), des agents anti-statiques, etc. ont leur propre couleur (jaune clair, etc.), qui peut avoir un effet de « correspondance des couleurs » avec la couleur cible, et doit être pris en compte dès le début de la correspondance des couleurs.
Propriétés optiques changeantes : les agents de nucléation affectent la brillance et le voile en modifiant la structure cristalline ; Les antioxydants protègent la couleur de base en inhibant le jaunissement. Leurs types et quantités doivent être contrôlés avec précision.
2. Facteurs technologiques de traitement (le lien le plus critique)
La transformation est le processus dynamique de transformation de formules statiques en produits finaux. Au cours de ce processus, l’histoire thermodynamique et rhéologique du matériau détermine directement la présentation finale de la couleur sur le produit. La fluctuation des paramètres du processus est le facteur le plus actif provoquant une différence de couleur au sein et entre les lots.
Un contrôle inapproprié de la température de traitement entraîne directement des problèmes de couleur. Un contrôle inexact de la température peut directement provoquer une couleur anormale des produits en plastique. Lorsque la température de traitement est trop élevée, la résine et le pigment peuvent subir une dégradation thermique par oxydation, entraînant un jaunissement ou un assombrissement global du produit - ce phénomène est particulièrement courant dans les matériaux tels que le PVC et l'ABS. Au contraire, si le réglage de la température est insuffisant, les pigments présents dans la masse fondue seront difficiles à disperser et à fondre complètement. En raison de la viscosité élevée de la résine fondue, le système est incapable de générer une force de cisaillement suffisante pour briser complètement les agrégats de pigments, ce qui entraîne des structures micro-agrégées résiduelles. Cela se manifeste directement par une couleur inégale, un ton de gris, une diminution de la brillance de la surface et une capacité limitée de rendu des couleurs des pigments, ce qui entraîne une couleur terne et terne qui ne peut pas atteindre la luminosité attendue et perd la saturation des couleurs attendue.
L’historique thermique fait référence à l’exposition thermique cumulée des matières plastiques au sein de l’équipement de traitement, principalement déterminée par le temps de séjour. Lorsque le matériau reste trop longtemps dans le fût, les canaux chauds ou d'autres composants du système, ou est chauffé et cisaillé à plusieurs reprises en raison de points morts dans l'équipement, un historique de chaleur excessive se produit. Cela conduit à une dégradation thermique progressive du polymère et des pigments organiques. Même avec des températures de fût réglées dans la plage normale, cet effet cumulatif peut provoquer un assombrissement progressif, un jaunissement ou même un changement irréversible de la couleur au cours du temps de production. Dans les cas graves, les produits de dégradation forment des taches noires ou jaunes visibles.
Dans le processus de moulage par injection et de moulage par extrusion, le réglage des paramètres du processus affectera indirectement la présentation des couleurs du produit final en modifiant l'effet de cisaillement et l'état de mélange à l'intérieur du matériau. En prenant la vitesse d'injection comme exemple, si la vitesse est trop rapide, de la chaleur supplémentaire sera générée en raison d'un cisaillement important, ce qui provoquera également l'arrangement directionnel des chaînes moléculaires et des particules de pigment, entraînant des marques d'écoulement ou des motifs de pulvérisation sur la surface du produit. La brillance et la couleur locales de ces zones défectueuses produiront des différences notables par rapport aux zones environnantes. D'un autre côté, si le réglage de la contre-pression est insuffisant, cela peut entraîner une plastification insuffisante et un mélange inégal des matériaux, affectant directement la cohérence des performances des couleurs.
La vitesse de refroidissement dominée par la température du moule affecte de manière significative la présentation visuelle de la couleur, en particulier dans les plastiques cristallins tels que le PP et le PE. Un refroidissement rapide (température élevée du moule) réduira la cristallinité et formera une structure cristalline délicate, ce qui entraînera une brillance élevée sur la surface de la pièce et rendra la couleur plus brillante et plus vibrante ; Cependant, un refroidissement lent (faible température du moule) peut favoriser la formation de structures cristallines élevées et grossières, ce qui entraîne une surface terne et rend la couleur visuellement plus foncée, plus foncée et moins saturée.
Moule et équipements : mise en forme finale et sources potentielles de pollution
Il s’agit du niveau physique final de représentation des couleurs, où tout défaut de surface ou contamination sera clairement visible.
A, état de surface du moule
État de surface du moule : Texture et qualité de polissage (brillance) : il s’agit d’un facteur clé déterminant la brillance de la surface du produit. Les produits polis miroir ont les couleurs les plus saturées et les plus lumineuses ; La surface gravée (en cuir) diffusera la lumière, rendant la couleur visuelle plus sombre et plus douce. Le polissage différent de différentes zones sur le même moule entraînera une perception locale différente des couleurs.
B, propreté et entretien
Résidu d'huile/agent de démoulage : il peut former un film d'huile sur la surface du produit, interférer avec la réflexion de la lumière, provoquer des taches sombres locales, des taches d'huile, des différences de couleur ou réduire la brillance globale.
Corrosion du moule ou tartre : une fuite ou une condensation d'eau de refroidissement peut provoquer une corrosion de la cavité du moule, affectant directement la surface du produit.
Mauvais échappement : Les gaz piégés peuvent provoquer des brûlures locales (température élevée due à la compression du gaz), formant des marques noires ou brunes.
Facteurs de conception : La position et la taille de la carotte d'injection affectent le mode de remplissage et l'historique de cisaillement de la masse fondue, ce qui peut entraîner de légères différences de couleur dans les zones éloignées de la carotte d'injection ou de l'extrémité du canal.
C, Nettoyage et état de l'équipement et usure de l'équipement
Programme de changement de couleur et de nettoyage : il s’agit de la priorité absolue pour prévenir la pollution due aux différences de couleur dans la gestion de la production. Les matériaux résiduels de la couleur précédente dans les vis, les fûts, les bagues de contrôle, les buses/matrices, même en quantités infimes, peuvent contaminer la lumière ultérieure ou les produits de couleurs différentes, entraînant des taches de couleur ou une déviation globale de la couleur. Il est particulièrement difficile de passer des couleurs sombres aux couleurs claires.
Usure des vis/barils : un jeu accru entraîne une diminution de l'efficacité de la plastification, une augmentation du reflux, des effets de cisaillement et de mélange instables et affecte finalement l'uniformité de la dispersion des couleurs.
3. Facteurs environnementaux et de post--traitement (modifications post-de production)
Cette section couvre les changements de couleur qui se produisent pendant le stockage, le transport et l'utilisation des produits en plastique après leur sortie de la chaîne de production. Ces changements sont généralement progressifs et essentiellement chimiques ou physiques.
Exposition prolongée à la lumière
les rayons ultraviolets du soleil, en particulier, sont la principale cause du changement de couleur. Le rayonnement ultraviolet peut endommager la structure moléculaire à l'intérieur des plastiques et les unités colorantes des pigments eux-mêmes, provoquant le jaunissement des plastiques, leur fragilité (comme les matériaux ABS et PC courants) ou la décoloration progressive des pigments. D’une manière générale, les pigments organiques sont plus sensibles à l’exposition à la lumière que les pigments inorganiques. Le degré d'impact dépend de l'intensité de la lumière, de la durée d'exposition et du fait que le matériau ait subi un traitement de résistance aux intempéries -. L'ajout d'absorbeurs UV et d'autres additifs peut améliorer sa résistance à la lumière.
Oxydation
Le plastique subit une lente réaction de « vieillissement » en interne lorsqu’il est exposé à l’oxygène et à la chaleur, également connu sous le nom de vieillissement thermique-oxydatif. La couleur du plastique deviendra progressivement jaune et foncée. Plus la température est élevée, plus le taux de vieillissement est rapide - généralement pour chaque augmentation de température de 10 degrés C, la vitesse de réaction double. Par conséquent, le stockage dans des entrepôts à haute température ou l'utilisation à proximité de sources de chaleur accélérera considérablement la décoloration. Même s'ils ne sont pas utilisés pendant une longue période, certains plastiques (tels que le PP, le PE, l'ABS) s'oxydent lentement.
Exposition à des produits chimiques ou à des polluants
Certaines substances en contact quotidien peuvent également modifier la couleur du plastique. Les acides forts, les bases fortes, les désinfectants, les solvants, etc. peuvent subir des réactions chimiques avec les plastiques ou les pigments, altérant directement leur structure ; De plus, des taches d'huile, d'autres colorants, des ions métalliques, etc. peuvent également adhérer à la surface, provoquant des taches ou des colorations. Par exemple, les bouteilles de produits de nettoyage, les intérieurs de voitures entrant en contact avec un écran solaire ou un désinfectant à base d'alcool, et les pièces industrielles entrant en contact avec des lubrifiants sont tous des scénarios courants.
Migration additive
Certains additifs mélangés aux plastiques-tels que les plastifiants, les lubrifiants ou certains pigments instables-peuvent migrer lentement vers la surface du produit au fil du temps en raison d'une mauvaise compatibilité avec le plastique ou sous l'influence de la température. Cela peut entraîner une « floraison » poudreuse, un film huileux ou un transfert sur d’autres objets en contact. Ce processus est influencé par la nature des additifs, la vitesse de refroidissement pendant la production et la température de l'environnement.
4, Facteurs humains et de contrôle (lacunes systémiques dans la gestion des processus)
Ce sont là les sources d’erreurs systématiques dans le processus de production, qui sont généralement plus cachées et ont un impact plus large que les facteurs techniques.
S'appuyer sur une correspondance visuelle des couleurs plutôt que sur des logiciels professionnels et des spectrophotomètres peut conduire à des formules non numérisées et non standardisées. Des données de concentration ou de couverture inexactes des colorants peuvent entraîner des différences entre les lots lors d'une production à petite échelle. Les erreurs de pesée sont causées par une précision insuffisante de la balance, un manque d'étalonnage, des erreurs humaines dans la lecture des enregistrements ou l'utilisation de méthodes d'estimation des additifs.
est la principale cause des stries de couleur, des taches ou des couleurs inégales au sein d’un lot. Ceci est généralement dû à des facteurs tels que l'utilisation d'un équipement de mélange inefficace pour les pigments difficiles à disperser, un temps de mélange insuffisant, une séquence d'alimentation incorrecte du matériau ou un cisaillement et une dispersion inégaux provoqués par une tentative de mélange simultané d'un excès de matériaux.
L’absence ou la mauvaise gestion des codes de couleurs physiques, par exemple en s’appuyant uniquement sur les codes de couleurs Pantone ou sur des échantillons originaux décolorés, peut sérieusement compromettre la cohérence des couleurs. Les principaux risques du processus d'inspection comprennent : des conditions d'éclairage incohérentes (telles que l'évaluation de la couleur sous des lampes à incandescence dans l'atelier, alors que le produit est réellement exposé à la lumière naturelle ou à la lumière LED d'un détaillant), les changements d'angles d'observation (particulièrement critiques pour les effets métal/perle), la comparaison de différents états d'échantillon (tels que les surfaces de découpe et d'injection) et les différences subjectives de vision et de jugement des inspecteurs. De plus, s'il y a un manque de contrôle de processus standardisé, par exemple en ne spécifiant pas la fréquence de l'inspection du premier article et de l'inspection du processus, ou en ne mettant pas strictement en œuvre la vérification des couleurs après le remplacement d'un lot de matériaux, le changement de moule et le redémarrage de l'équipement, cela laissera des lacunes importantes dans le système d'assurance qualité.
