انواع پیگمنت مصرفی در فرآیند تولید مستربچ

انواع پیگمنت های مصرفی در فرآیند تولید مستربچ دارای شیدهای مختلفی در هر رنگ اصلی و مادر میباشد و هرکدام مناسب پایه پلیمری متفاوت است که با ترکیب این رنگ ها با یک دیگر مستربچ با شید مورد نظر برای مصرف کننده تولید میشود . از اصلی ترین و مهمترین اساس های تولید مستربچ با قدرت رنگی بالا و شید و قیمت مناسب، انتخاب پیگمنت مناسب میباشد.

 

 

ویژگی های پیگمنت مناسب

از ویژگی های پیگمنت مناسب که برای خرید بایستی رعایت شود به شرح زیر است:

1 ) طبیعت شیمیایی

2 ) ساختار کریستالی

3 ) شکل ذرات

4 ) اندازه ذرات

5 ) توزیع و پخش شوندگی ذرات

6 ) مقاومت نوری

7 ) مقاومت حرارتی

8 ) مقاومت در مقابل اسید و بازی

 

انواع پیگمنت های مصرفی در تولید مستر بچ :

در زیر به معرفی انواع پیگمنت های مصرفی در تولید مستر بچ میپزدازیم و در ادامه مقاله به بررسی تخصصی پیگمنت های آلی و معدنی میپردازیم …. تا انتها همراهمان باشید.

 

پیگمنت آلی

رنگ دانه سنتری که تقریبا در تولید مستربچ با پایه های متفاوت پلیمری مورد استفاده قرار میگیرد و از خصوصیات پیگمنت های آلی ، میتوان به موارد زیر اشاره کرد :

• براقیت محصول نهایی
• ثابت حرارتی بالا
• پخش بهتر رنگ
• افزایش خواص
• ثبات نوری بالا

 

پیگمنت معدنی

پیگمنت معدنی از معادن استخراج شده و در تولید مستربچ با پایه های متفاوت مورد استفاده قرار میگیرد

از خصوصیات پیگمنت های معدنی ، میتوان به موارد زیر اشاره کرد :

• مات شدن محصول نهایی
• در برخی مواقع ثبات حرارتی پایین
• پخش رنگ نامناسب
• کاهش خواص
• پایین بودن ثبات نوری

 

پیکمنت پرلسنت

پیگمنت هایی با اندازه ذرات درشت تر که به جهت صدفی و متالیک کردن و جلا دادن قطعات پلاستیکی ، به صورت مستربچ مورد استفاده قرار میگیرد.

 

پیگمنت فلورسنت

این پیگمنت ها جامداتی مرکب از محلول های رزینی که حاوی دای ها بوده و شفاف میباشند ، دارای درخشندگی خاص و جذب نور ( که بازتابش نور در شب دارند ) و دارای استحکام نوری پایین میباشند و مستربچ آن در محصولاتی مورد استفاده قرار میگیرند که دارای جذابیت خاص رنگ مورد نیاز میباشد مانند اسباب بازی ها ، لوازم ایمنی جاده ها ، بسته بندی ها و …

 

سالونت دای

پیگمنت هایی که مانند جوهر میباشد و دارای خاصیت پخش شوندگی بسیار بالایی دارند و بیشتر برای تولید مستربچ با پایه پلی استر استفاده میشوند و دارای ثبات حرارتی بسیار خوبی بوده و قدرت رنگ بالایی میباشند.

 

بررسی تخصصی پیگمنت های آلی و معدنی

1 ) پیگمنت معدنی

رنگ دانه های معدنی طبیعی از پوسته زمین استخراج شده و خرد میشود و شسته میشود و نهایتا از لحاظ اندازه درجه بندی میشود. اغلب برای این رنگ دانه های طبیعی ، معادل مصنوعی نیز وجود دارد ، یعنی رنگدانه از اجزای دیگری در اثر یک فرآیند شیمیایی نیز تولید میشود. این رنگ دانه ها ، ظاهرا از نظر شیمیایی با نمونه طبیعی یکسان است اما غالبا خاصیت های متفاوتی دارند و اغلب بخاطر شکل بلوری مطلوب تر، خلوص بیشتر و دانه بندی بهتر، مرغوب تر و با کیفیت تر از نمونه طبیعی آن میباشد.

پیگمنت های غیر پوششی یا اکستندر ، مانند کربنات کلسیم و باریت و تالک و … نیز وجود دارد. پیگمنت های سفید، پیگمنت معدنی طبیعی است .

پیگمنت رنگی معدنی نیز مانند اکسید زرد آهن ، اکسید قرمز آهن ، اکسید سیاه آهن است

پیگمنت رنگی معدنی مصنوعی نیز مانند کرم سبز، سرب قرمز، اکسید مس است

پیگمنت های فلزی معدنی مصنوعی مانند پودر آلومینیوم و برنز و روی است.

 

بیشترین رنگ دانه های معدنی

1 ) پیگمان های سفید

2 ) پیگمان های قرمز سرنج

3 ) شنگرف

4 ) پیگمان های زرد و نارنجی

5 ) پیگمان های آبی

6 ) پیگمان های لاجوردی یا اولترا مارین

7 ) پیگمان های سبز

 

2 ) پیگمنت آلی

امروزه رنگ دانه های آلی به مراتب بیشتر از رنگ دانه های معدنی میباشد. برخی از جدید ترین رنگ دانه ها ، ساختمان آلی فلزی داشته، بیشتر رنگ دانه های آلی ، مواد شیمیایی آلی بوده که روی یک هسته معدنی هیدروکسید آلومینیوم رسوب داده شده است . از مهم ترین رنگ دانه های آلی میتوان به گروه فتالوسیانین ها اشاره نمود که طیف رنگ های آبی و سبز را در بر میگیرد و فتالوسیانین مس دارای رنگ دانه آبی میباشد. که بخاطر خواص مقاومتی خوب در مقابل عوامل مختلف ، یک رنگ دانه با ارزش بشمار میرود. فتالوسیانین‌ ها را از فتالیک و اوره سنتر میکنند.

رنگ دانه های آلی به شکلی که امروزه در صنعت مورد استفاده قرار میگیرد در طبیعت موجود نیستند و تقریبا همه آن ها سنتزی میباشند.

 

تفاوت پیگمنت آلی و پیگمنت معدنی

تفاوت پیگمنت آلی و پیگمنت معدنی در خواص زیر میباشد :

یک فیلم براق و جذاب در فام های مختلف با پیگمنت آلی به دست می آید . بهترین و خالص ترین پیگمنت سفید دی اکسید تیتانیم و مشکی ترین  پیگمنت سیاه کربن بلک میباشد که هر دو آن جزو پیگمنت های معدنی میباشد و بدین ترتیب ، پیگمنت آلی به صورت سیاه و سفید موجود نمیباشد. تعداد کمی از پیگمنت های آلی در بالا تر از سیصد درجه سانتی گراد پایدار میباشد که امکان دارد متلاشی شود و یا ذوب گردد در صورتی که پیگمنت معدنی بالعکس این موضوع میباشد.

 

ویژگی مهم در انتخاب پیگمنت

 

 

مهمترین ویژگی هایی که در انتخاب یک پیگمنت مورد توجه قرار میگیرد ، شامل موارد زیر میباشد :

1 ) طبیعت شیمیایی آن

2 ) ساختار کریستالی آن

3 ) شکل ذرات آن

4 ) ابعاد ذرات و توزیع آن

5 ) ضریب شکست آن

6 ) مشخصات پخش شدگی آن

7 ) رنگ بندی آن و سایر مشخصات فیلم رنگ

8 ) مقاومت در مقابل انواع شرایط جوی و نوری

9 ) مقاوم در برابر اسید ها و باز ها

10 ) مقاوم در برابر حرارت

و سایر فاکتور های مهمی که در قسمت ماندگاری و مقاومتی مد نظر میباشد.

 

اجزای تشکیل دهنده مستر بچ رنگی

حال سوال اینجاست که یک مستربچ رنگی از چه اجزایی تشکیل شده است ؟ مستربچ از رنگ دانه ، پخش کننده و عامل حمل کننده تشکیل شده است

1) رنگ دانه :

رنگ دانه ها به دو دسته تقسیم بندی میشود : پیگمنت و دای

اغلب پیگمنت ها به دو دسته تقسیم میشوند :

پیگمنت آلی مانند فتالو سیانین سبز

پیگمنت رنگی معدنی مانند اکسید آهن قرمز و یا تیتانیوم

دای مانند یک جوهر یا رنگی بی اثر میباشد. اغلب دای را نمیتوان برای رنگ کردن پلی اولفین استفاده نمود ، از طرف دیگر منجر به مهاجرت میشود. 

تفاوت مهم و اصلی این دو گروه در استاندارد (DIN 559444) اختصارا این چنین بیان شده است : 

تحت شرایط عمومی فرآیند، پیگمنت ها موادی میباشد که در پلاستیک حل نمیشوند درحالیکه دای ها در پلاستیک حل میشود.

 

2 ) پخش کننده:

موجب میشود سطح رنگدانه مرطوب شود و این موضوع برای پخش شدن بیشتر در پیگمنت مفید میباشد . در ضمن رزین را پایدار میکند بدون اینکه بر روی کیفیت رنگ محصول تاثیری بگذارد.

پلی اتیلن ( PE ) با جرم مولکولی پایین یا واکس یا استئارات روی هم به عنوان پخش کننده استفاده میگردد . در مستربچ پلاستیک های مهندسی از واکس ،  استئارات منیزیم و استارات کلسیم برای این منظور مورد استفاده قرار میگیرد. 

 

3 ) حمل کننده : 

رزین حمل کننده موجب میگردد پیگمنت یکنواختی توزیع شود و به آسانی به شکل گرانول دربیاید. بایستی سازگاری با رزین و عامل پخش باشد. سیالیت حامل بایستی از سیالیت رنگ دانه و رزیت بیشتر باشد و اینگونه به صورت مشابه بر روی کیفیت محصول پس از رنگ شدن تاثیر میگذارد . به عنوان مثال ما پلیمری با شاخص مذابی را انتخاب میکنیم که توانایی این را دارد مستربچ را در خود حل کند

 

فرمول کلی بیشتر مستربچ های رنگی متشکل از :

 دو نوع پایدار کننده و روان کننده داخلی و خارجی رنگینه و پایه پلیمری مورد نظر میباشد . لذا مستربچ به هیچ وجه رنگدانه تنها نبوده بلکه غالبا با دو نوع پایدار کننده و یک یا دو نوع روان کننده دیگر همراه میباشد. بوسیله مستربج، پلاستیک های مورد نیاز را میتوان به رنگ های متفاوتی درآورد. نوع دیگری مستربچ وجود داشته که کدر میباشد و اغلب برای رنگ آمیزی پلاستیک های غیر شفاف مورد استفاده میشود. نکته حیاتی در انتخاب مستربچ ، سازگاری پلاستیک با رنگ و سایر افزودنی های همراه آن مستربچ میباشد که اغلب شرکت های سازنده این مورد را برای مصرف کننده به صورت دقیق مشخص میکند. از آنجا که مستربچ ها برای تعداد محدود از پلاستیک های مصرفی صنعتی ساخته میشود، نیازمندیم در مورد توانایی رنگ آمیزی پلاستیک ها با رنگدانه هم اطلاعاتی ارائه کنیم. بنا به ماهیت شیمیایی پلاستیک ها میتوانیم رنگ مورد نظر برای آن را انتخاب نماییم .  

 

فرآیند تولید مستربچ 

برای مخلوط کردن رنگ و افزودنی با پایه پلیمری و تولید مستربچ ، از اکسترودر  دو مارپیچ همسوگرد استفاده میگردد. این فرآیند شامل موارد زیر است :

• وزن کردن 
• وارد کردن خوراک 
• انتقال 
• ذوب کردن 
• پخش کردن و همگن کردن 
• خارج نمودن گازهای مزاحم 
• فیلتر کردن 
• گرانول کردن 

 

اختلاط نیز شامل چهار مرحله میباشد. 

• مخلوط کردن و پخش کردن پیگمنت و افزودنی در پلیمر پایه 
• مرطوب کردن پیگمنت افزودنی و پرکننده 
• توزیع پیگمنت و افزودنی و پر کننده در مذاب پلیمری 
• پایدار کردن این مخلوط و جلوگیری از گلوله شدن یا گلوخه شدن