В настоящее время на рынке доступны красители для пластмасс в трех разных формах: в виде порошка, суперконцентрата красителя (мастербатч) и жидкого красителя. Специалисты китайской компании Shanghai ColorWay New Material, специализирующейся на выпуске жидких красителей и функциональных добавок для пластмасс, предлагают разобраться в преимуществах и недостатках разных типов окрашивания.

Порошковые красители
Порошковый краситель — краситель первого поколения, обеспечивающий самый примитивный процесс окрашивания — прямой или сухой. Его применение имеет следующие преимущества:
— хорошая диспергируемость;
— возможность применения для окрашивания небольших партий пластика;
— низкая стоимость, вследствие отсутствия необходимости в рабочей силе, специальном оборудовании и материалах для производства суперконцентрата или цветной пасты.
Однако порошковый краситель обладает и рядом очевидных недостатков, а именно:
— загрязняет помещение взвесью пыли, которая негативно сказывается на здоровье персонала и чистоте оборудования;
— затрудняет очистку дозирующего бункера и компонентов экструдера;
— не применяется при изготовлении ряда изделий, например пленки, выпускаемой по методу экструзии с раздувом.
Цветные суперконцентраты
Поиск преодоления недостатков порошкового красителя стал актуальной задачей для полимерной индустрии, и после множества исследований был разработан новый процесс окрашивания с помощью суперконцентратов.
Суперконцентрат, или мастербатч — это краситель второго поколения. Его получают путем смешения в экструдере-компаундере пигмента (или красителя) с материалом-носителем и необходимых добавок. Благодаря нескольким этапам переработки (нагреву, пластификации, перемешиванию и резке) молекулы пигментного порошка и молекулы полимера-носителя полностью интегрируются друг в друга и превращаются в суперконцентрат.
Применение суперконцентрата представляет собой очевидное улучшение по сравнению с процессом использования порошкового красителя первого поколения. Данная методика окрашивания обладает следующими преимуществами:
— устраняет проблему загрязнения окружающей среды, вызванную пылящим цветным порошком;
— обеспечивает легкость смены цвета без специальной очистки бункера-загрузчика и самого экструдера;
— позволяет проводить простую количественную оценку партий и сопоставление цветов;
— помогает замедлить старение гранул, что способствует увеличению срока службы пластиковых изделий;
— гарантирует большую совместимость с основным материалом, чем окрашивание порошковым красителем.
При этом использование суперконцентрата может создавать следующие проблемы:
— ухудшение диспергирования по сравнению с порошковым красителем, вследствие чего на поверхности пластиковых изделий могут появляться цветные пятна;
— высокая стоимость такой методики окрашивания, так как добавляется еще один технологический процесс — достаточно требовательное производство мастербатчей.
Чтобы устранить последствия этих недостатков, исследователи предложили использовать жидкие красители.

Жидкие красители
Жидкий краситель превосходит порошковый пигмент и суперконцентрат по многим параметрам, среди которых можно отметить следующие:
— обеспечивает низкий процент ввода (минимум 0,01%), что способствует значительной экономии затрат;
— гарантирует отличную дисперсию, что дает более однородный и стабильный цвет, высокий уровень яркости и блеска, исключает возникновение многих дефектов окрашивания;
— не влияет на физические свойства основного полимера в процессе высокотемпературной обработки;
— гарантирует более оптимизированное управление складскими запасами (для хранения жидкого красителя нужно на 75% меньше места, чем для складирования тары с суперконцентратами);
— подходит для окрашивания полиолефинов (ПП и ПЭ), полистирола, ПЭТ и других полимеров, в том числе вторичных;
— обеспечивает простую и быструю смену цвета;
— способствует увеличению свободы планирования производства, экономии трудовых и машинных затрат, а также сокращению потерь энергии.
Конечно, у жидкого красителя имеются и некоторые недостатки:
— складской цикл жидких красителей короче, чем у суперконцентратов;
— жидкий краситель нуждается в специальном оборудовании для дозирования и добавления красителя.
Безусловно, применение жидких красителей предъявляет более высокие требования к технологичности производства, однако обеспечивает ряд конкурентных преимуществ переработчикам пластмасс.

Посмотреть в журнале