Zastosowanie pigmentów perłowych w opakowaniach z tworzyw sztucznych
Wstęp:Wraz z postępem i rozwojem technik formowania tworzyw sztucznych, produkty z tworzyw sztucznych stają się coraz bardziej różnorodne i żywe. Coraz powszechniejsze staje się także stosowanie pigmentów perłowych w tworzywach sztucznych. Pigmenty perłowe są pół-przezroczyste, a ich właściwości optyczne należy dokładnie rozważyć i wykorzystać podczas aplikacji, aby uzyskać pożądany efekt perłowy. W artykule przedstawiono spostrzeżenia na temat zastosowania pigmentów perłowych w tworzywach sztucznych.
Pigmenty perłowe
Podstawowym surowcem do produkcji pigmentów perłowych jest mika naturalna. Mika jest skrupulatnie mielona na drobny proszek o różnej wielkości cząstek, powlekana dwutlenkiem tytanu w celu utworzenia warstw o różnej grubości, a następnie wypalana w temperaturze powyżej 700 stopni wraz ze specjalną obróbką. W ten sposób powstają półprzezroczyste, wysoce stabilne i prawie chemicznie obojętne pigmenty perłowe. Temperatura podczas aplikacji nie ma na nie wpływu. Ich struktura płytkowa zapewnia, że nie krwawią, nie wykwitają ani nie topią się w żywicy.
Pigmenty perłowe są nie-toksyczne i z natury nie zawierają składników metalowych, a uzyskanie różnych kolorów opiera się wyłącznie na zasadach chemicznych. Kontrolując wielkość cząstek miki i grubość powłoki, można uzyskać serię pigmentów perłowych o różnych zakresach wielkości cząstek w seriach białych, metalicznych i złotych.
1. Charakterystyka
W porównaniu do innych pigmentów, wyjątkowy delikatny perłowy połysk pigmentów perłowych zapewnia niezrównany efekt. Specjalna struktura powierzchni, wysoki współczynnik załamania światła i dobra przezroczystość pozwalają uzyskać taki sam efekt wizualny jak naturalny perłowy połysk w mediach przezroczystych.
Doskonałe właściwości chemiczne, termiczne i mechaniczne pigmentów perłowych umożliwiają ich szerokie zastosowanie w farbach, tuszach, tworzywach sztucznych i wielu innych dziedzinach. Zapewniają zupełnie nowy poziom jakości kolorów tym produktom. Proszki perłowe są nie-toksyczne i nieszkodliwe dla ludzi, dzięki czemu nadają się do pakowania żywności i zabawek dla dzieci. Rozcieńczone kwasy i zasady nie powodują erozji pigmentów perłowych. Są przyjazne dla środowiska, ponieważ są praktycznie nierozpuszczalne w wodzie, nie zawierają metali ciężkich i nie są klasyfikowane jako-niebezpieczne dla wody. Produkty perłowe są nie-palne, nie ulegają-samozapłonowi,-nie przewodzą prądu i wytrzymują temperatury do 800 stopni. Można je również stosować w systemach-utwardzalnych promieniowaniem (utwardzanie wiązką elektronów, utwardzanie promieniami UV) w powłokach reaktywnych. Struktura chemiczna produktów perłowych zapewnia im doskonałą dyspergowalność, dzięki czemu nadają się do stosowania w powłokach na bazie wody.
2. Wybór materiału
Ponieważ pigmenty perłowe są półprzezroczyste-i do uzyskania dobrego efektu perłowego wymagają odbicia światła zewnętrznego, zaleca się wybieranie tworzyw sztucznych o stosunkowo dużej przezroczystości. Powszechnie stosowane są następujące tworzywa sztuczne, których wspólną cechą jest dobra przezroczystość. Po dodaniu pigmentów perłowych światło może przejść przez warstwę powierzchniową tworzywa sztucznego i dotrzeć do płytek pigmentu perłowego, powodując odbicie i załamanie. Przykłady obejmują polietyleny, takie jak HDPE i LDPE, polipropylen (PP), akrylany, takie jak PMMA, nasycone poliestry, takie jak PET, poliwęglany (PC), polichlorek winylu (PVC), nienasycone poliestry, takie jak AK, żywice epoksydowe (EPT) i poliuretany (PU). Tworzywa sztuczne o niskiej lub żadnej przezroczystości, takie jak ABS, wykazują mniej wyraźne efekty perłowe, ale nie oznacza to, że nie można w nich stosować pigmentów perłowych; wymaga po prostu wyższej dawki.
Jeśli chodzi o dobór pigmentów mieszanych, pigmentów perłowych nie należy mieszać z konwencjonalnymi pigmentami kryjącymi (takimi jak pigmenty chromowe, kadmowe, biel tytanowa). Pigmenty perłowe są stosowane w przezroczystych i półprzezroczystych-żywicach plastikowych, co nadaje urzekający wizualny efekt kolorystyczny. Są szeroko stosowane w pojemnikach kosmetycznych, różnych opakowaniach, zabawkach, materiałach dekoracyjnych, różnych foliach i innych produktach z tworzyw sztucznych.
3. Barwienie żywic plastikowych pigmentami perłowymi
Istnieje wiele metod barwienia żywic termoplastycznych. Wśród nich najlepszym rozwiązaniem są koncentraty perłowe. Barwienie bezpośrednie jest proste, ale często nie gwarantuje jakości.
① Bezpośrednie zabarwienie proszku żywicy:
W przypadku barwienia proszkowego wystarczy wymieszać pigment bezpośrednio w mikserze aż do uzyskania jednolitej konsystencji. Istnieją dwa typy mikserów:-bębnowy i-szybki. W przypadku korzystania z wysokoobrotowego mieszalnika-do proszku żywicy należy dodać zwykłe pigmenty i inne dodatki i równomiernie wymieszać. Proszek perłowy należy dodać tuż przed końcem miksowania. Dzieje się tak, ponieważ struktura płytkowa pigmentów perłowych łatwo ulega uszkodzeniu pod wpływem dużej siły ścinającej, co wpływa na efekt perłowy.
② Bezpośrednie barwienie granulek żywicy:
Pigmentów perłowych nie można dodawać bezpośrednio do granulek żywicy. Zamiast tego należy zastosować płynne środki sprzęgające, aby przymocować je do powierzchni cząstek żywicy, tworząc wiązanie fizyczne lub chemiczne. Te środki sprzęgające obejmują różne środki zmiękczające i rafinowane oleje mineralne. Dodatkowo można dodać emulgatory lub rozpuszczalniki-wrzące-o wysokiej temperaturze wrzenia, aby poprawić zwilżanie międzyfazowe. Zazwyczaj dawka środka sprzęgającego wynosi 0,2-0,5% masy żywicy. Jeśli potrzebna jest bardziej równomierna dyspersja pigmentu perłowego w żywicy, do mieszaniny pigment-żywica można dodać 1% proszku polietylenu o niskiej masie cząsteczkowej.
Maksymalny poziom dodatku w tej metodzie wynosi 2%. Przekroczenie tej ilości nie pozostawia miejsca na powierzchni żywicy na dalszą adsorpcję, powodując rozproszenie nadmiaru pigmentu.
③ Mieszanie utwardzające w płynie:
Pigmenty perłowe można również-zmieszać wstępnie z rozpuszczalnikami, dodatkami i pigmentami organicznymi, tworząc pigmenty płynne, tj. pasty perłowe. W przypadku sporządzania pasty z pigmentami organicznymi, pigmenty organiczne należy najpierw zmielić do określonego stopnia rozdrobnienia przed zmieszaniem z pigmentami perłowymi. Należy rozwiązać problem osadzania się pigmentów perłowych w paście, najlepiej stosując odpowiednie-dodatki zapobiegające osadzaniu się. Pastę należy dobrze wymieszać przed użyciem, aby zapewnić równomierne stężenie pigmentu perłowego.
④ Koloryzacja perłowymi koncentratami:
Najlepsze efekty koloryzacji daje metoda przedmieszki. Do przygotowania przedmieszek można stosować zarówno drobne, jak i gruboziarniste proszki żywiczne. Ponieważ dodanie proszku perłowego ma tendencję do zmniejszania wskaźnika szybkości płynięcia, powszechnie stosuje się polimer nośnikowy o wyższym wskaźniku płynięcia i lepszej płynności oraz masie cząsteczkowej niższej niż barwiona żywica. Przygotowanie przedmieszek może odbywać się w trybie ciągłym lub wsadowym. W produkcji przemysłowej zazwyczaj wykorzystuje się wytłaczarki-ślimakowe do produkcji ciągłej.
4. Rozważania dotyczące aplikacji
Ze względu na wyjątkowe właściwości przetwarzania i stosowania pigmentów perłowych w porównaniu ze zwykłymi pigmentami, aby uzyskać najlepszy efekt perłowy, należy ogólnie przestrzegać następujących warunków:
① Przezroczystość barwionej żywicy plastycznej powinna być dobra (lub mieć wysoki połysk).
② Podczas mieszania z pigmentami perłowymi należy w miarę możliwości używać pigmentów przezroczystych.
③ Minimalizuj uszkodzenia płytek pigmentu perłowego podczas przetwarzania.
④ Zapewnij dokładne rozproszenie pigmentów perłowych i równoległe ułożenie płytek krwi względem powierzchni tworzywa sztucznego.
Oprócz powyższych warunków, właściwości żywicy plastycznej i metoda przetwarzania będą miały również wpływ na końcowy połysk produktu.