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Os Bastidores da Cor
Manual de consulta
I. Introduo
................................................................................................................
p. 02II. Conceitos bsicos
....................................................................................................
p. 03
1. Colorantes
.........................................................................................................
p. 032. Aditivos
..............................................................................................................
p. 043. Concentrados
....................................................................................................
p. 04
III. Processo de fabricao dos concentrados
.............................................................. p.
061. Concentrados Granulados
.................................................................................
p. 062. Concentrados em p ou dry-blend
....................................................................
p. 073. Concentrados universais
...................................................................................
p. 07
IV. Utilizao prtica dos concentrados
.........................................................................
p. 081. Dosagem
...........................................................................................................
p. 082. Granulometria
....................................................................................................
p. 083. Condies de Processamento
...........................................................................
p. 08
V. Propriedades fundamentais dos concentrados
........................................................ p. 091.
Tonalidade
.........................................................................................................
p. 09
1.1. Metameria
..................................................................................................
p. 111.2. Diferena de cor - E
................................................................................
p. 11
2. Homogeneizao
...............................................................................................
p. 123. Concentrao
.....................................................................................................
p. 124. Disperso
...........................................................................................................
p. 135. Poder Tintorial
....................................................................................................
p. 136. Poder de Cobertura
...........................................................................................
p. 137. Resistncia Trmica
..........................................................................................
p. 148. Solidez luz e intempries
................................................................................
p. 149. Solidez migrao
............................................................................................
p. 1410. Toxicidade
.........................................................................................................
p. 1511. Granulometria
....................................................................................................
p. 15
VI. Informaes indispensveis para o desenvolvimento
.............................................. p. 171. Padro de cor
....................................................................................................
p. 172. Polmero de aplicao
.......................................................................................
p. 173. Caractersticas do produto final
.........................................................................
p. 184. Fonte de luz onde a cor ser avaliada
............................................................... p.
185. Equipamentos e condies de processo
........................................................... p. 186.
Contato com alimentos ou frmacos
.................................................................
p. 19
VII. Concentrados e compostos de aditivos para plsticos
............................................ p. 201. Concentrados
estabilizantes de luz ultravioleta (anti-UV)
................................. p. 202. Concentrados
antioxidantes
..............................................................................
p. 203. Concentrados deslizantes (slip)
.........................................................................
p. 204. Concentrados antibloqueio (antiblocking)
.......................................................... p. 215.
Concentrados antiestticos
................................................................................
p. 216. Concentrados antifibrilantes para rfia PEAD PP
........................................... p. 217. Concentrados de
agentes expansores
.............................................................. p.
218. Compostos de purga
..........................................................................................
p. 219. Concentrados e compostos retardantes de chama
........................................... p. 2210. Concentrados e
compostos eletricamente condutivos
...................................... p. 2211. Concentrados
aromatizados
..............................................................................
p. 2212. Concentrados clarificantes
.................................................................................
p. 2213. Concentrados metalizados
................................................................................
p. 2214. Concentrados foto, bio e fotobiodegradveis
.................................................... p. 23
VIII. Problemas tpicos e suas solues
..........................................................................
p. 24IX. Glossrio
..................................................................................................................
p. 28
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Introduo
A cor, como amplamente reconhecida, traz grande contribuio para
o sucesso de um produto.
Este reconhecimento traz consigo a intensificao de estudos sobre
a cor e conseqentemente a especializao nos mtodos de colorao.
No setor de plsticos especificamente, em vista da complexidade
crescente do mercado, a escolha e desenvolvimento das cores ideais
envolvem aspectos mais complexos que os tradicionalmente
considerados, como esttica e efeitos psicolgicos.
A obteno da cor envolve a coordenao de diversos elementos, tais
como utilizao da pea, nveis de tolerncia, resina utilizada,
temperatura de processamento, atoxicidade e outros.
Para que o sucesso do desenvolvimento, tanto de cores como de
outros produtos, seja conduzido econmica e eficientemente,
necessrio que haja grande entrosamento entre o cliente e o
fornecedor de matria-prima.
no sentido de aprimorar cada vez mais a comunicao com o mercado
(nossos clientes), que a Cromex editou este manual para consulta
rpida, abordando alguns conceitos sobre concentrados de cor e
aditivos.
No se pretende com ele esgotar os temas abordados, mas sim
fornecer uma orientao rpida s questes mais freqentes encontradas
durante anos de atuao no mercado.
A Cromex coloca ainda toda sua equipe tcnica disposio para
quaisquer esclarecimentos adicionais, buscando aperfeioar cada vez
mais seu relacionamento com o setor.
OBSERVAES QUANTO LEITURA
Este trabalho dirige-se a todos os profissionais direta ou
indiretamente ligados ao mercado dos termoplsticos, tcnicos ou
no.
Tivemos a preocupao, ao elabor-lo, de utilizar uma linguagem
simples, sem prejudicar contudo a qualidade da informao
apresentada.
Para facilitar a leitura, dividimos o contedo em tpicos, sendo
que, no desenvolvimento dos assuntos, colocamos em evidncia os
conceitos bsicos.
Preparamos ainda um pequeno glossrio, onde expomos conceitos que
no so abordados no decorrer do trabalho.
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Conceitos Bsicos
Existem diversas tcnicas de colorao de resinas termoplsticas.
Dentre elas, os concentrados ou masterbatches se destacam, pois
oferecem muitas vantagens aos transformadores que os utilizam.
Apesar da simplicidade de utilizao, os concentrados envolvem
composies complexas de colorantes e/ou aditivos, obedecendo a
rgidos critrios em sua seo e incorporao. Para iniciar a discusso
sobre masterbatches, devemos abordar trs conceitos bsicos:
1. COLORANTES
So substncias qumica que, uma vez incorporadas, conferem cor a
um substrato.
Os colorantes podem ser classificados em duas categorias: os
corantes e os pigmentos. Estes ltimos, por sua vez, possuem duas
classes: os pigmentos orgnicos e os inorgnicos, conforme
abaixo:
CORANTES:So colorantes orgnicos solveis no meio de aplicao.
Possuem baixo ndice de refrao, elevado poder tintorial, varivel
solidez luz e temperatura, e alto brilho.
PIGMENTOS:So colorantes insolveis no meio de aplicao. Possuem
alto ndice de refrao e suas propriedades dependem tanto da
estrutura qumica, como tambm dos fatores fsico-qumicos, como
cristalizao, disperso de partculas slidas ou cristais, etc..
CARACTERSTICAS DOS PIGMENTOS
ORGNICOS:- bom poder tintorial- alto brilho - boa transparncia -
varivel solidez luz e ao calor
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INORGNICOS:- boa opacidade/cobertura- pouco brilho - boa solidez
luz - varivel solidez ao calor
IMPORTANTE:Na formulao de um concentrado de cor, a seleo dos
colorantes feita levando-se em conta todas as propriedades acima,
obtendo-se composies especficas para as aplicaes desejadas.
Pode-se desenvolver uma cor com at 5 colorantes diferentes,
desde que todos tenham compatibilidade com a resina a colorir, e
obedeam s restries de processo e utilizao final do produto
(descritas no captulo UTILIZAO PRTICA DOS CONCENTRADOS).
2. ADITIVOS
So produtos qumicos que conferem propriedades especficas aos
plsticos.
Exemplos: deslizantes, antibloqueio, retardantes de chama,
fotobiodegradveis, anti-UV. etc. (ver descrio completa no captulo
CONCENTRADOS E COMPOSTOS DE ADITIVOS PARA PLSTICOS).
Tal qual acontece com os colorantes, a seleo dos aditivos para a
elaborao de concentrados ou compostos feita com base em restries de
processo e utilizao final do produto.
3. CONCENTRADOS
So produtos da incorporao de altas quantidades de colorantes
e/ou aditivos em veculo compatvel com o polmero de aplicao,
destinados a colorir e/ou aditivar as resinas termoplsticas em
geral.
Dependendo do processo de fabricao e do veculo utilizado, os
concentrados podem ter as seguintes apresentaes:
DESCRIO E CARACTERSTICAS
CONCENTRADOS GRANULADOS: Resultam da incorporao dos colorantes
e/ou aditivos em resina termoplstica (veculo) processvel em
equipamentos de extruso.
- Aplicveis de 2 a 5 PCR em peso. - Fcil dosagem e manuseio. -
Excelente disperso de colorantes.- No contaminante. - Uniformidade
de cor.
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- Elevado poder de tingimento, o que significa alto rendimento.-
Permite trocas de cores rpidas e econmicas. - Proporciona estoques
reduzidos de matria-prima. - Baixo custo por kg de material
tingido. - No interfere nas propriedades do produto final.
CONCENTRADOS EM P OU DRY-BLENDS: obtidos via disperso dos
colorantes e/ou aditivos em veculo no polimrico, na forma de p. Tm
a propriedade de envolver e aderir uniformemente ao polmero de
aplicao. Podem ser obtidos tambm por micronizao dos concentrados
granulados.
- Aplicao normalmente inferior a 2 PCR em peso.- Indicado para
aplicao em resina na forma de p.- Permite a agregao de alto teor de
colorantes. - Boa homogeneizao com a resina de aplicao.- Tende a
causar contaminao. - Menor disperso de colorantes com relao aos
concentrados granulados.
CONCENTRADOS UNIVERSAIS: So uma disperso de colorantes e/ou
aditivos em veculo aglomerante, gerando um produto de granulometria
irregular.
- Aplicveis de 1 a 5 PCR em peso.- No contaminante. - Compatvel
com vrias resinas, embora a cor natural delas interfira na cor do
produto final. - Possuem baixa viscosidade de fundido, o que pode
levar a boa homogeneizao com alguns polmeros e regular com outros.
- O veculo aglomerante pode interferir nas propriedades do produto
final.
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Processo de Fabricao dos Concentrados
A produo dos concentrados de cor ou masterbatches, aparentemente
simples, envolve processos e equipamentos especficos, sendo
necessrio grande rigor no acompanhamento da produo para atender
todas as especificaes desejadas.
1. CONCENTRADOS GRANULADOS
Evidentemente, a fabricao de alguns concentrados especiais foge
ao fluxograma genrico apresentado, havendo acrscimo de etapas, como
pr-disperso de colorantes e/ou aditivos, pr-estufagem de
componentes da mistura. etc.
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2. CONCENTRADOS EM P OU DRY-BLENDS
3. CONCENTRADOS UNIVERSAIS
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Utilizao Prtica dos Concentrados
A principal caracterstica dos concentrados sua simplicidade de
uso.Existem diversos aspectos que merecem especial ateno, os quais
descreveremos a seguir.
1. DOSAGEM
a porcentagem adequada de concentrado que ser aplicada resina,
para obter o efeito desejado.
A dosagem recomendada pelo fabricante deve ser rigorosamente
obedecida, caso contrrio podem ocorrer problemas de tonalidade,
cobertura ou homogeneizao.
A mistura com a resina virgem pode ser feita por simples
tamboreamento , ou atravs de dosadores automticos.
No primeiro caso, recomenda-se a pesagem do material em balanas
simples e posterior tamboreamento da mistura, de forma a garantir a
distribuio homognea dos grnulos do concentrado na resina de
aplicao. Isto pode ser feito em tambores rotativos, betoneiras ou
mesmo manualmente.
IMPORTANTE
Normalmente, os concentrados so dosados em PCR (partes por cem
partes de resina), o que torna o procedimento de pesagem mais
simples que a dosagem porcentual (%).
Para que se esclarea a diferena entre PCR e %, mostramos abaixo
um exemplo numrico:
PCR 2 PCR = 2 partes de concentrado + 100 partes de resina = 102
partes (1,96%)% 2% = 2 partes de concentrado + 98 partes de resina
= 100 partes (2,00%)
2. GRANULOMETRIA
Refere-se uniformidade, regularidade e ao tamanho dos gros de
concentrado.
Quando se utilizam dosadores automticos volumtricos, torna-se
imprescindvel que a granulometria do concentrado seja uniforme e
constante em todos os lotes. Neste caso, recomenda-se aos usurios
especificar a granulometria mais adequada para sua utilizao.
3. CONDIES DE PROCESSAMENTO
Os concentrados de cor e aditivos so projetados para
determinadas condies de processamento. Portanto, recomenda-se:
- No ultrapassar o limite de resistncia trmica do concentrado;-
Evitar tempos de residncia muito longos nos equipamentos de
processo;- Ajustar a mquina para obter boa plastificao e
homogeneizao da mistura;- Usar telas adequadas nos processos de
extruso.
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Propriedades Fundamentais dos Concentrados
1. TONALIDADE
A cor resultado da interao entre o iluminante (fonte de luz), o
objeto iluminado e o observador, no se tratando portanto de um
fenmeno simples.
A cor hoje objeto de grandes atenes, em funo de sua influncia
direta na aparncia e no custo de um produto acabado. Sua
consistncia e manuteno tornam-se necessrias, pois o consumidor ou
usurio do produto acabado certamente ir relacionar estes parmetros
qualidade do produto consumido.
AVALIAO DA TONALIDADE Tratando-se de concentrados de cor, a
avaliao e controle da tonalidade so feitos tanto visualmente como
atravs de medio instrumental rigorosa.
AVALIAO VISUALConsiste na comparao visual de duas amostras
obtidas sob idnticas condies de processo e sob a mesma luz
incidente, utilizando o concentrado "lote" em uma delas e o
concentrado "padro" em outra. Normalmente a avaliao visual est
sujeita a variveis subjetivas no padronizadas, que podem interferir
no julgamento da cor.
AVALIAO INSTRUMENTAL: A) Colormetros tristmulos: Operam com trs
filtros sobre o espectro de luz visvel. O resultado de sua medio um
valor numrico que pode ser comparado ao do padro, porm no permite
identificar a cor medida. Os colormetros tristmulos, por no medirem
a curva de reflectncia espectral, no so capazes de detectar subtons
e mascaram erros de metameria (ver item 1.1).
B) Espectrofotmetros computadorizados: A comparao da cor
consiste em submeter amostras "padro" e "lote" a uma fonte de luz
gradativamente varivel na faixa de 400 a 700 nanmetros (faixa de
comprimento de onda visvel), sendo que, para cada comprimento de
onda incidente, uma determinada porcentagem de luz refletida pelo
objeto (reflectncia). Dessa forma cada cor avaliada ter sua curva
caracterstica e exclusiva de comprimento de onda vs. reflectncia.0
desenho a seguir mostra exemplos destas curvas. Correspondncia
entre as cores e as faixas de comprimento de onda:
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Notas:
- O branco, que reflete todos os comprimentos de onda, tem uma
curva terica reta, na faixa dos 100% de reflectncia;
- O preto, ao contrrio, por absorver todos os cumprimentos de
onda, tem uma curva terica reta em torno do 0%;
- As curvas das outras cores, por sua vez, apresentam picos na
faixa de comprimento de onda correspondente tonalidade
predominante.
A partir deste princpio, a diferena entre duas cores (padro e
lote, por exemplo) pode ser registrada numericamente, alm da
visualizao imediata dos desvios atravs dos grficos.
Com estes instrumentos, o transformador e o fornecedor de
concentrados de cor podem estabelecer limites de tolerncia para os
lotes fabricados, de acordo com o padro aprovado.
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1.1 METAMERIA
A metameria ocorre quando:- duas ou mais cores parecem
semelhantes a um observador, sob uma determinada fonte
de luz, e- as mesmas cores parecem diferentes entre si, quando
observadas sob fontes de luz
diferentes da primeira.
Isto ocorre quando as amostras submetidas observao so formuladas
de modo diferente.
Alm da avaliao visual, a metameria pode tambm ser detectada
atravs da medio instrumental da cor e visualizao da curva
espectrofotomtrica.
Quando duas amostras tm a mesma curva de reflectncia, para todos
os observadores e para todas as fontes de luz, pode-se dizer que no
h metameria.
Em muitos casos contudo, evitar a metameria requer que os mesmos
pigmentos e corantes sejam usados, alm da mesma resina-base e o
mesmo grau de disperso.
1.2 DIFERENA DE COR - E
A diferena entre uma cor padro e a cor de uma amostra
desenvolvida a partir dela normalmente avaliada por um parmetro
denominado, na espectrofotometria computadorizada, de Delta E (
E).
Para melhor esclarecer esse conceito, falaremos de seu sistema
de medio.
Existem vrios modos de descrever cores. Um deles, o L, a, b,
baseado nas teorias de viso de cor, afirma que o sinal enviado do
olho para o crebro carrega informaes em tons avermelhados ou
esverdeados, amarelados ou azulados e em luminosidade (brilho),
conforme mostramos a seguir:
O E o resultado de clculos efetuados a partir das diferenas
verificadas por leitura colorimtrica, em cada um dos trs eixos,
quando se comparam duas cores. Ou seja, se determinamos o valor
"zero" para a cor padro, as diferenas encontradas nos eixos L, a e
b so avaliadas em relao cor derivada, obtendo-se assim a diferena
total com relao ao padro.
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Hoje esse tipo de controle muito difundido, sendo bastante usado
para registro numrico das amostras obtidas, no substituindo porm as
comparaes visuais e espectrofotomtricas.
2. HOMOGENEIZAO
A homogeneizao o grau de facilidade de distribuio do
concentrando sobre a resina de aplicao, durante o processo de
transformao.
Ela depende basicamente de dois fatores: o grau de carregamento
do concentrado (teor de colorantes e/ou aditivos) e do
comportamento de fluxo entre o concentrado e o polmero de
aplicao.
GRAU DE CARREGAMENTO:Deve ser tal que permita uma aplicao do
concentrado entre 2 e 5 PCR (ou mais em alguns casos). Aplicaes
menores que 1 PCR (concentrados com alto grau de carregamento)
implicam numa distribuio espacial deficiente de grnulos de
concentrado na resina, dificultando o trabalho da rosca em
homogeneizar a mistura.
COMPORTAMENTO DO FLUXO:Para um bom desempenho de um concentrado
em termos de homogeneizao, sua viscosidade deve ser necessariamente
inferior da resina, ou seja, o concentrado deve ser sempre mais
fluido. Dessa forma, durante a plastificao da mistura nos filetes
da rosca, o concentrado o primeiro a sentir o efeito da temperatura
e cisalhamento (atrito), e a plastificar-se, homogeneizando-se
rapidamente no polmero de aplicao. Se o masterbatch for mais
viscoso, corre-se o risco da pea conter reas de maior concentrao de
colorantes que outras, podendo at causar manchas.
3. CONCENTRAO
o grau de carregamento de colorantes e/ou aditivos nos
concentrados. A concentrao determinada pelas matrias-primas
envolvidas na formulao (colorantes/aditivos/resinas) e pelo
processo de fabricao do concentrado.
Normalmente busca-se o maior teor possvel de colorantes/aditivos
na resina, de forma a fabricar o concentrado com um nvel de
disperso adequado para ser aplicado na faixa de 2 a 5 PCR.
Quanto aos pigmentos, h aqueles que permitem alto nvel de
incorporao com boa disperso, como os inorgnicos que atingem nveis
de at 80%, enquanto alguns concentrados de pigmentos orgnicos e/ou
corantes atingem nveis mximos de apenas 30%.
A concentrao de colorantes e/ou aditivos no masterbatch depende
de fatores como: - Caractersticas do padro desejado (espessura,
cobertura, resina-base, cor, etc.) - Capacidade de homogeneizao do
equipamento de transformao: quando o equipamento apresenta
deficincia na homogeneizao, torna-se necessrio diluir o
concentrado, de maneira que possa ser aplicado numa dosagem maior,
facilitando sua homogeneizao na resina.
VERIFICAO DA CONCENTRAO DE COLORANTES/ADITIVOS Esta verificao
importante uma vez que a concentrao de colorantes/aditivos no
masterbatch interfere diretamente no percentual de aplicao e em seu
custo, itens aos quais o usurio deve permanecer alerta. A verificao
pode ser feita pela medida do peso especfico do concentrado, ou
outros processos analticos, embora a verificao ideal faa-se na
prtica aplicando o concentrado diretamente ao polmero.
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PESO ESPECFICO OU DENSIDADE:Este mtodo consiste na comparao das
densidades do concentrado padro e dos lotes posteriores. Se o lote
apresentar peso especfico diferente daquele do padro, pode-se
suspeitar que as concentraes so diferentes. Contudo, o peso
especfico no indica diretamente o poder tintorial do concentrado,
uma vez que essa propriedade no resulta exclusivamente da
quantidade, mas tambm da qualidade dos colorantes envolvidos, de
sua disperso e granulometria.
TEOR DE CINZAS: Este teste utilizado para detectar a concentrao
de pigmentos que no se decompem na temperatura do ensaio, ou seja,
alguns pigmentos inorgnicos.
Sua maior aplicao se d em concentrados brancos, onde o teor
residual se relaciona com a porcentagem de dixido de titnio (TiO,).
A existncia de cargas (carbonato de clcio, talco, etc.) e outros
pigmentos brancos esconde o real teor de TiO2 o que pode alterar
algumas caractersticas do concentrado, tais como poder tintorial e
cobertura, alm de prejudicar seu desempenho em aplicaes crticas
como a extruso de filmes finos. Alm desses fatores, as cargas num
masterbatch interferem diretamente no seu custo.
Ensaio para verificao do teor de cinzas:
1 - Calcinao (queima) do material a 600 C por 1 hora 2 - Obteno
das cinzas composio mais freqente: TiO2 + CaCO33 - Reao com cido
clordico (HCI), que elimina o CaCO3, restando, se houver, o TiO24 -
Pesagem das cinzas chega se ao teor de TiO2 no concentrado
4. DISPERSO
o grau de desaglomerao das partculas de um colorante na resina
incorporada.
A disperso depende das caractersticas do colorante, eficincia do
processo de fabricao e formulao adequada do produto.
Um concentrado bem disperso aquele em que todas as partculas de
colorantes esto suficientemente desaglomeradas de seu estado
original, conferindo ao produto final total uniformidade, sem a
presena de pintas ou pontos aglomerados.
5. PODER TINTORIAL
E a propriedade de um colorante conferir mais ou menos cor a um
substrato. Esta uma caracterstica prpria de cada tipo de
pigmento/corante.
Em se tratando de concentrados, seu poder tintorial depende
diretamente dos tipos de colorantes utilizados na formulao e do
grau de disperso dos mesmos. Geralmente os corantes possuem poder
tintorial maior que os pigmentos orgnicos que, por sua vez so mais
intensos que os pigmentos inorgnicos.
6. PODER DE COBERTURA
a capacidade de um colorante no deixar transmitir a luz atravs
de um determinado meio onde aplicado.
Isto significa que, quanto maior for a quantidade de luz que
atravessa uma pea, menor o poder de cobertura dos colorantes que a
tingiram.
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A cobertura est diretamente associada com o espalhamento de luz,
e funo do comprimento de onda, sendo controlada pelo tamanho e
forma das partculas de pigmento e pela diferena de ndice de refrao
entre o pigmento e o meio.
Normalmente, os pigmentos inorgnicos possuem elevado poder de
cobertura (so opacos devido ao alto ndice de refrao), enquanto os
corantes so praticamente transparentes.
7. RESISTNCIA TRMICA
A resistncia trmica determinada pela temperatura mais alta a que
um concentrado pode ser exposto por cinco minutos, no canho de uma
injetora, sem mudana significativa da cor
Esta alterao de cor pode ocorrer por decomposio trmica do
pigmento ou por dissoluo com posterior processo de recristalizao do
mesmo.
A solidez ao calor do concentrado nem sempre pode ser
determinada pela solidez do pigmento menos resistente, uma vez que
a mistura de colorantes, ou grande diferena de concentrao entre
eles, pode causar efeitos antagnicos, isto , um deles pode diminuir
as propriedades dos outros. Por essa razo, todo concentrado
desenvolvido deve ter sua prpria resistncia trmica medida.
DETERMINAO DA RESISTNCIA TRMICA:Uma tcnica simples consiste em
submeter a mistura de polmero com o concentrado ao cilindro de uma
injetora, por um intervalo de tempo predeterminado (5 minutos),
fixando uma temperatura, com posterior injeo. Repete-se o teste com
sucessivos aumentos de temperatura, at que ocorram alteraes com
relao cor original, obtida nas injees com temperaturas
inferiores.
8. SOLIDEZ A LUZ E INTEMPRIES
A colorao de plsticos para emprego em ambientes sujeitos
luz/intempries exige o uso de concentrados com colorantes/aditivos
de alta estabilidade a esses fatores, sob o risco de acontecerem
variaes sensveis de tonalidade.
Testar a solidez luz de plsticos coloridos um processo longo,
que pode levar at dois anos ou mais. Por essa razo, equipamentos de
envelhecimento acelerado podem ser utilizados (Xenotest,
Fade-O-Meteir, Weather-O-Meter), visando antecipar a avaliao.
Ressaltamos que os resultados destes testes so considerados como
aproximados, e devem ser sempre apresentados de forma
comparativa.
Para a escolha dos pigmentos a serem utilizados, a norma DIN
53388 especifica numa escala de solidez luz para colorantes,
variando de 1 a 8 onde 1 =muito pobre e 8=excepcional. Entretanto,
para casos mais crticos, alm da seleo de colorantes com alta
solidez luz (7/8), necessrio tambm levar em considerao a degradao
da resina a ser tingida.
9. SOLIDEZ A MIGRAO
Existem basicamente dois tipos de fenmenos envolvendo migrao de
colorantes:
EFLORESCNCIA a migrao do colorante para a superfcie do plstico,
caracterizando-se como uma "poeira" sobre o material, aps dias ou
semanas de sua incorporao.
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Este fenmeno ocorre devido solubilidade do colorante no plstico,
a qual aumenta com o aumento de temperatura de processo do
mesmo.
Quando o material resfriado, a parte do colorante que foi
dissolvida cristaliza-se preferencialmente na superfcie,
caracterizando a eflorescncia.
SANGRAMENTO a migrao do colorante para fora do plstico, em direo
a um material adjacente ou mesmo para os produtos embalados
(alimentos, cosmticos, etc.), em funo de haver solubilidade dos
colorantes nos mesmos.No desenvolvimento de concentrados de cor,
principalmente para embalagens, a seleo de colorantes com boa
solidez migrao feita segundo a norma DIN 53775, com escala variando
de 1 (pobre) a 5 (muito boa).
10. TOXICIDADE
O aspecto da atoxicidade especialmente importante quando se
trata da colorao de embalagens e demais produtos que tenham contato
com alimentos ou produtos frmacos, alm de brinquedos e outros
produtos destinados ao pblico infantil.
Outro aspecto muito importante a grande preocupao com a disposio
dos produtos que, de alguma forma, contm em suas estruturas,
materiais a base de metais pesados. Estes produtos, aps a utilizao
devida, seguem para aterros sanitrios, onde, em contato com o solo
, podem, ao longo dos anos, causar algum prejuzo ao Meio
Ambiente.
Para atender as diversas necessidades e aplicaes, devemos sempre
considerar, dentre as trs possibilidades no tratamento da
atoxicidade, qual mais adequada para cliente, levando-se sempre em
considerao o fator custo.
EXIGNCIAS:
1. No atxico:So casos em que no existe restrio alguma quanto a
utilizao de metais pesados nos produtos e em suas aplicaes.
2. Portaria Mercosul:So casos onde se tem um controle rgido
quanto a legislao, na aplicao de componentes a base de metais
pesados. Para isso, deve-se atender a portaria em vigncia
estabelecida para todo o Mercosul e publicada pela Secretaria de
Vigilncia Sanitria, onde so descritos os limites mximos de utilizao
destes materiais em suas devidas aplicaes.
3. Atxico
So casos onde a exigncia a completa iseno na utilizao destes
pigmentos.
Ressaltamos que podemos obter uma mesma cor final, resultante de
formulaes dos trs critrios de exigncia descritos. No entanto,
devido as limitaes de utilizao dos pigmentos impostas pelas
exigncias, ocorre uma variao nos preos do produto final. Por isso,
torna-se muito importante a definio da real necessidade do cliente,
quanto aplicao final do produto.
11. GRANULOMETRIA
Como j vimos, a granulometria refere se uniformidade,
regularidade e ao tamanho dos gros.
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Sua uniformidade e regularidade so caractersticas desejveis,
pois influenciam diretamente na homogeneizao e so indispensveis
para uma dosagem constante.
Basicamente, a granulometria de concentrados deve ser a mais
prxima possvel (em termos de dimenso) da granulometria do polmero
de aplicao. Os grnulos muito grandes so indesejveis para uma boa
homogeneizao, enquanto que os muito pequenos no so aconselhveis,
devido possibilidade de sedimentao no funil do equipamento.
Normalmente, os concentrados granulados apresentam-se na forma
cilndrica, de lentilhas ou cubos, em funo dos diversos processos de
granulao possveis.
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Informaes para o desenvolvimento de concentrados de cor e
aditivos
Para o desenvolvimento de um concentrado de cor ou aditivos, so
necessrias algumas informaes bsicas. Estas iro orientar a
determinao dos componentes que faro parte da formulao. Dessa forma,
haver perfeita adequao entre os concentrados desenvolvidos e as
propriedades desejadas.
1. PADRO DE COR
como se denomina a cor que ser considerada como referncia para o
desenvolvimento do concentrado, e que dever ser reproduzida no
produto final, aps a aplicao desse concentrado na proporo
indicada.
No desenvolvimento de um concentrado sempre necessria a
apresentao de um padro de cor, uma vez que uma determinada cor s
definida, desenvolvida e avaliada quando comparada a uma outra, ou
seja, dizer que se deseja simplesmente azul escuro no define a cor
desejada.
So de grande influncia, contudo, as caractersticas fsicas do que
ser considerado padro de cor. Em primeiro lugar preciso que o padro
de cor seja algo palpvel, concreto e s6lido.
Desenvolver uma cor cuja referncia , por exemplo, a gema de um
ovo ou a cor do sol no poente, torna-se bastante subjetivo, no se
caracterizando como um padro de cor.
Por outro lado, padres de cor fornecidos em materiais que no
sejam o polmero de aplicao, como por exemplo um pedao de tecido ou
papel, um objeto metlico ou uma pea cermica, apresentam
caractersticas de textura, brilho e composio pigmentria distintos,
dificultando sua avaliao e reproduo fiel. O ideal seria um padro em
plstico j na resina de aplicao.
importante lembrar tambm que padres de cor de produtos que
passam por mais de uma etapa de transformao, como por exemplo copos
descartveis (extruso da chapa e termoformagem), fitilhos (extruso
do filme e estiramento), etc., devem ser obtidos de preferncia a
partir do produto semi-acabado.
2. POLMERO DE APLICAO
a resina, ou composto bsico, na qual o concentrado em questo ser
misturado, na proporo indicada (freqentemente de 2 a 5 PCR).
baseado nessa informao que se definir a resina na qual sero
incorporados de forma concentrada os colorantes e aditivos, isto ,
qual a resina veculo do concentrado.
O veculo dever ter necessariamente natureza qumica idntica ou
semelhante do polmero de aplicao, de modo a obter compatibilidade.
Caso contrrio pode haver problema de delaminao (escamao).
O ndice de fluidez do polmero de aplicao, ou ainda seu cdigo, so
desejveis para projetar um concentrado que apresente condies
reolgicas (de fluxo) favorveis para sua perfeita homogeneizao no
polmero. Essa condio ser alcanada quando se obtiver um concentrado
que no processo de transformao, se plastifique momentos antes da
resina de aplicao e que, estando ambos fundidos, suas viscosidades
sejam parecidas.
Um outro aspecto a se considerar no polmero de aplicao a sua
cor. Alm da cor natural variar de polmero para polmero (ex.: o ABS
amarelado, o PSAI esbranquiado), existem situaes em que se quer
colorir materiais compostos carregados com retardantes de chama,
com cargas minerais, etc. Nesse ltimo caso, torna-se necessrio o
envio de uma amostra desse composto
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para o desenvolvimento da cor de interesse. Isso em virtude da
influncia da cor do meio de aplicao na cor final do produto. Desta
forma, um concentrado desenvolvido para PSAI jamais reproduzir a
mesma cor se aplicado em ABS.
Por fim, o conhecimento do polmero de aplicao j fornece
informaes preliminares para a seleo dos colorantes/aditivos que
comporo o concentrado, em funo da temperatura de processamento e da
compatibilidade com o polmero.
3. CARACTERSTICAS DO PRODUTO FINAL
Refere-se forma fsica do produto acabado (tipo de produto/pea),
relacionando a ao processo de transformao empregado (extruso de
filmes, injeo, sopro, etc.) e s dimenses do produto.
Essa informao importante para definir propriedades fundamentais,
como poder de cobertura, disperso e concentrao, levando escolha dos
colorantes/aditivos adequados para a formulao.
Para exemplificar, podemos imaginar um concentrado amarelo que,
aplicado na mesma proporo numa mesma resina, produza um filme
translcido e uma tampa injetada completamente opaca
("fechada").
Alm disso o produto final pode ser resultado de outras operaes
de processamento como por exemplo estiramento no caso de rfia e
multifilamentos. Nessa circunstncia, torna-se necessrio conhecer as
caractersticas do produto semi-acabado, ou ao menos as transformaes
sofridas at o produto final.
4. FONTE DE LUZ ONDE A COR SER AVALIADA
A cor de um objeto formada a partir da reflexo de alguns
determinados comprimentos de onda, dentre todos aqueles que so
emitidos pela fonte luminosa a que est exposto.
A faixa de luz visvel ao ser humano apresenta comprimento de
onda variando entre 400 e 700 nm (do violeta ao vermelho), sendo
que a luz branca composta por todos eles.
Um objeto exposto luz solar, e que reflita apenas os
comprimentos de onda prximos aos 500 nm (verde), parecer verde
nesta luz. Porm, se este mesmo objeto for exposto a uma luz
vermelha, tender a parecer preto pois a nica radiao incidente a do
vermelho, que ele no refletir.
Portanto, a cor essencialmente resultado da interao entre o
objeto, fonte de luz e o observador.
Para que se desenvolva um concentrado de cor, necessrio saber
qual a iluminao incidente no local onde a cor/pea ser observada.
Atravs dessa informao utilizam-se os colorantes que, nessa fonte de
luz, reproduziro a mesma cor do padro fornecido, evitando ou
minimizando a metameria.
No que se refere avaliao da cor, as fontes de luz mais
utilizadas so: luz branca (solar), incandescente e
fluorescente.
5. EQUIPAMENTOS E CONDIES DE PROCESSO
A varivel equipamento de grande importncia na determinao de
condies favorveis para uma homogeneizao satisfatria do concentrado
na resina.
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A princpio, os recursos de que o equipamento dispe fornecem
indcios do comportamento do masterbatch em relao mistura com a
resina, permitindo adequ-lo, se for o caso, atravs da alterao das
condies de processo. Mquinas com poucos recursos, tais como
injetoras de pisto, exigem um produto mais especfico, com uma forma
fsica mais favorvel para mistura e distribuio da cor. Equipamentos
novos sugerem boas perspectivas de desempenho satisfatrio, enquanto
que seu desgaste tende a desfavorecer essa situao.
Outro aspecto a se considerar o de que cada processo de
transformao apresenta caractersticas tcnicas diferentes, exigindo
do concentrado tambm propriedades especficas. Assim, por exemplo, a
extruso de multifilamentos para a produo de carpetes determina que
o concentrado apresente excelente disperso dos colorantes, alm de
altssima fluidez, a fim de superar a j elevada fluidez da resina de
aplicao nesse processo; o sopro de frascos em mquinas com cabeotes
no universais apresentam a possibilidade de acmulo de material em
determinadas regies, degradando os colorantes, se os mesmos no
tiverem estabilidade trmica suficiente.
Em termos especificamente de condies de processo, primordial o
conhecimento da temperatura mxima de processamento e,
principalmente em caso de processos intermitentes (injeo), muito
importante saber o tempo de permanncia da mistura sob essa
temperatura. Este ltimo est diretamente ligado taxa de produo
(tempo de ciclo). Essas informaes selecionam as matrias-primas
quanto sua resistncia trmica, e permitiram desenvolver um
concentrado que possua suficiente estabilidade trmica para no
sofrer alterao de cor (degradao) se o limite de temperatura for
respeitado.
6. CONTATO COM ALIMENTOS OU FRMACOS
Quando solicita o desenvolvimento de um masterbatch, o cliente
deve informar ao fabricante qual a utilizao final da pea, e ainda
se deseja que o concentrado seja atxico ou que esteja de acordo com
a resoluo vigente do pas, orientando a determinao dos
pigmentos/corantes utilizados na formulao.
Essa deciso deve envolver critrios ponderados por parte do
usurio, pois o sub ou superdimensionamento do master, com relao
toxicidade, interfere diretamente em seu custo.
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Concentrados e Compostos de Aditivos para Plsticos
Os aditivos tm como funo conferir propriedades especficas aos
plsticos, no sentido de melhorar seu desempenho.
A Cromex, aps anos de pesquisa, desenvolveu e vem constantemente
aprimorando sua completa linha de concentrados e compostos de
aditivos para termoplsticos de uso geral e de engenharia.
Descrevemos a seguir uma srie de concentrados e compostos de
grande interesse para a indstria de transformao.
1. CONCENTRADOS ESTABILIZANTES DE LUZ ULTRAVIOLETA (ANTI-UV)
Se a luz solar que recebemos diariamente fosse constituda
somente por ondas visveis, certamente no causaria nenhum problema
matria plstica. Entretanto, junto com o espectro de luz, percebemos
tambm uma faixa de onda chamada de ultravioleta, e que responsvel
pela ruptura das cadeias moleculares, e conseqentemente degradao e
perda das propriedades mecnicas, trmicas, etc., do plstico. A
presena de chuva, sol e outros ambientes agressivos aceleram esse
processo.
Existem certos aditivos que, quando adicionados ao plstico,
durante seu processamento (extruso, injeo, etc.), em propores
balanceadas na forma de concentrados, daro ao plstico uma proteo,
como se fosse uma barreira, contra os efeitos nocivos da luz solar.
Eles so chamados protetores contra a luz ultravioleta e mantm a
caracterstica do polmero durante sua vida til.
2. CONCENTRADOS ANTIOXIDANTES
As resinas plsticas em geral, quando sujeitas a elevadas
temperaturas, e principalmente na presena de oxignio, sofrem
degradao chamada "termoxidativa", levando perda de suas
caractersticas originais. O atrito e o calor gerado em uma rosca de
extrusora, por exemplo, fazem com que ocorra ruptura das cadeias
polimricas e absoro de oxignio do ambiente. Esse problema acontece
comumente em poliolefinas, da a necessidade de estabilizao. Os
concentrados de aditivos antioxidantes podem ser classificados em:
a) estabilizantes de processamento: protegem o polmero durante sua
transformao;b) estabilizantes de vida protegem o polmero aps seu
processamento, quando o produto acabado ser submetido a altas
temperaturas, ou como auxiliar na estabilizao contra luz
ultravioleta;c) combinao dos dois tipos acima.
3. CONCENTRADOS DESLIZANTES (SLIP)Agentes deslizantes podem ser
definidos como sendo substncias qumicas, basicamente amidas de
cidos graxos que, quando misturados ao plstico, formam uma pelcula
invisvel sobre a superfcie, diminuindo o coeficiente de atrito e
conseqentemente facilitando o deslizamento. Algumas resinas j
apresentam esse aditivo em sua composio, entretanto, seu tipo e
concentrao limitam seu uso. Os concentrados desses aditivos podem
ser aplicados em teores e com tipos de aditivos diferentes, dando a
flexibilidade ao transformador de escolher qual a condio de uso
ideal, a fim de resolver seu problema.
Os concentrados deslizantes encontram sua maior aplicao em
filmes de PEBD, para facilitar o empacotamento da embalagem e
aumentar a produtividade.
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4. CONCENTRADOS ANTIBLOQUEIO (ANTIBLOCKING)
A extruso de filmes tubulares em PEBD leva a um problema muito
comum chamado "blocagem". Os rolos bobinadores comprimem de tal
forma os filmes ainda quentes, que suas superfcies aderem umas s
outras dificultando a separao. Os concentrados antibloqueio,
constitudo na maioria das vezes de substncias inorgnicas, atuam na
superfcie entre os filmes, diminuindo a rea de contato, facilitando
a separao entre as duas pelculas. A concentrao e o tipo desses
aditivos a serem usados variam em funo da resina e das condies de
processo (presso dos rolos, temperatura, velocidade de extruso,
etc.).
5. CONCENTRADOS ANTIESTTICOS
Os plsticos so conhecidos como materiais eletricamente
isolantes, no conduzindo corrente eltrica e nem mesmo dissipando
cargas estticas. No processo de transformao essas cargas so
freqentemente geradas devido ao atrito decorrente do processo e,
como conseqncia, elas ficam retidas nas superfcie da pea, no tendo
como se dissipar. O produto final passa ento a atrair com
facilidade poeira e partculas dispersas na atmosfera, prejudicando
sensivelmente sua aparncia.
Os concentrados Antiestticos atuam de duas maneiras:a) formando
uma pelcula do agente aditivo, em toda a superfcie da pea, que
transfere toda a carga esttica para a umidade do ar. Assim, quanto
maior for a umidade relativa do ambiente, melhor ser sua atuao; b)
como lubrificante, reduzindo o atrito durante o processamento.
6. CONCENTRADOS ANTIFIBRILANTES PARA RFIA PEAD - PP
Os concentrados antifibrilantes so disperses de substncias
inorgnicas, em um veculo apropriado para cada tipo de resina de
aplicao. Estas partculas inorgnicas (ex.: carbonato de clcio),
desde que apresentem tamanho, forma e constituio qumica
conveniente, so capazes de impedir a fibrilao do tecido de rfia
durante sua confeco, melhorando assim sua qualidade e
produtividade.
7. CONCENTRADOS DE AGENTES EXPANSORES
Os agentes expansores so aplicveis aos plsticos com o objetivo
de satisfazer as seguintes necessidades: a) reduzir a densidade do
produto (menor peso para igual volume de material);b) modificar a
textura da pea ou seu acabamento superficial;c) modificar
propriedades mecnicas, trmicas ou acsticas do produto.
Basicamente os agentes expansores podem ser classificados como
fsicos (ex.: gases injetveis em uma determinada fase do processo de
transformao) ou qumicos. Estes ltimos, comumente fornecidos na
forma de masterbatch, constituem-se de substncias qumicas que se
decompem por reao qumica e trmica, liberando gases que ficam
retidos na pea, dando o efeito de expandido. A escolha do
concentrado expansor a ser utilizado, depende da natureza do
plstico, do processo de transformao, da espessura da pea e da
necessidade a ser satisfeita.
8. COMPOSTOS DE PURGA
So produtos usados para promover I limpeza de mquinas
(injetoras, extrusoras, sopradoras, etc.), como o mximo de economia
de tempo e material. So teis para agilizar a troca de material ou
de cores, versatilizando os sistemas produtivos.
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9. CONCENTRADOS E COMPOSTOS RETARDANTES DE CHAMA
Os aditivos retardantes de chama so incorporados aos plsticos
com o intuito de interferir na ao das chamas sobre os produtos
finais, interrompendo ou retardando o processo de combusto. Tais
aditivos so usados principalmente em aplicaes onde se requer maior
resistncia do plstico frente s chamas, ou seja, menor tendncia a
sofrer combusto quando o produto entra em contato com uma fonte de
ignio (ex.: fascas, fogo), produzindo portanto produtos muito mais
seguros.
10. CONCENTRADOS E COMPOSTOS ELETRICAMENTE CONDUTIVOS
Os materiais plsticos so eletricamente isolantes e vulnerveis
passagem de radiaes eletromagnticas e de rdio-freqncia. Devido a
essas caractersticas, eles facilmentearmazenam cargas estticas
superficiais, geradas por manuseio ou atrito, que podem ser fortes
o suficiente para danificar equipamentos e dispositivos eletrnicos,
ocasionar choques eltricos desagradveis em pessoas, gerar fascas
perigosas em ambientes inflamveis, etc.
Alm disso, tornam-se transparentes s interferncias externas de
radiaes eletromagnticas (IRE) ou de radiofreqncia (IRF), que podem
causar prejuzo ao desempenho de equipamentos sensveis de emisso ou
recepo.
Assim, h aplicaes especiais, onde se exige um determinado nvel
de condutividade eltrica do material plstico. Com a utilizao dos
concentrados e compostos condutivos, tal nvel pode ser elevado a
ponto de tomar o material um verdadeiro escudo contra essas
interferncias (IRE e IRF), ou simplesmente o suficiente para
dissipar cargas estticas superficiais.
11. CONCENTRADOS AROMATIZADOS
So aditivos destinados a promover caracterstica de aroma
agradvel, ou personalizante aos artefatos de plstico (embalagens,
brinquedos, calados, utilidades domsticas, produtos de higiene,
etc.), sem interferir em seus processos normais de transformao.
So concentrados altamente vantajosos como recurso de marketing,
promovendo a diferenciao, dando personalidade aos produtos frente
ao consumidor.
12. CONCENTRADOS CLARIFICANTES
So aditivos que possuem a capacidade de aumentar a transparncia
e translucidez de determinados materiais plsticos que so
intrinsecamente opacos. O caso mais tpico a resina de polipropileno
em embalagens feitas por processo de moldagem por termoformagem,
injeo de sopro (chapas extrudadas, copos injetados, frascos
soprados, etc.).
13. CONCENTRADOS METALIZADOS
Trata-se de um sistema especial de pigmentao base de p de metal
de estrutura laminada. Tal sistema permite um efeito perolado ou
metlico, podendo este se apresentar numa grande variedade de
tonalidades, quando usado em conjunto com os pigmentos
convencionais. um produto til na substituio de tcnicas de pinturas
metlicas, diminuindo custos e tempo de produo.
Ao mesmo tempo torna-se poderosa ferramenta de marketing, como
no caso de embalagens de cosmticos, filmes, frascos, entre
outros.
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14. CONCENTRADOS FOTO, BIO E FOTOBIODEGRADVEIS
A obteno de polmeros biodegradveis, para a utilizao em
embalagens descartveis e filmes em geral, temi se tornado cada vez
mais necessria nas ltimas dcadas. Basta imaginar a quantidade de
rejeitos plsticos gerados diariamente no mundo, e que estes
materiais so extremamente inertes na natureza, no podendo ser
absorvidos pelos microorganismos em curto prazo. Os concentrados
fotobiodegradveis so produtos que, quando aplicados em nveis
adequados aos plsticos (especialmente PEBD) promovero o efeito de
degradao, tanto pela ao da luz como pela reao dos elementos
existentes no solo, com a posterior digesto pelos microorganismos.
O processo completo de biodegradao dura em mdia 6 anos, garantindo
dessa forma a absoro do produto pelo ecossistema.
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Problemas Tpicos e suas Solues
Aqui fizemos uma coletnea dos problemas de maior importncia ou
freqncia, que ocorrem no cotidiano da transformao de plsticos.
Juntamente, listamos as provveis causas e solues, com o objetivo de
contribuir com o usurio, servindo como uma primeira fonte de
consulta.
mtodo de transformao
descriodo problema
provveis causas solues
- todos - diferena detonalidade emrelao aopadro.
- falta ou excesso de concentrado.
- temperatura ultrapassando o limite de resistncia trmica do
concentrado.
- presena ou excesso de material recuperado.
- aplicar o concentrado nas mesmas condies que o padro
original.
- verificar a resistncia da mquina e corrigir a temperatura.
- retirar o material recuperado e verificar o comportamento da
cor.
- evitar misturar concentrados diferentes para conseguir outra
cor (principalmente em processos de injeo).
- refazer os testes com o concentrado, considerando padro
(quando houver).
- todos - falta de cobertura ou variao na cobertura.
- variao na pesagem.
- variao do dosador.
- velocidade de fluxo do concentrado pelo funil do equipamento,
diferente em relao resina.
- evitar adio do concentrado por medidas volumtricas.
- conferir se h constncia na rotao do dosador.
- verificar se ocorre variao na granulometria do concentrado, e
se seus tamanhos de grnulo so muito diferentes que os da
resina.
mtodo de transformao
descrio do problema
provveis causas
solues
- extruso de filmes tubulares e planos
- linhas ou faixas na superfcie do filme.
- falta de contrapresso na extrusora.
- fluidez da resina maior que a do concentrado.
- irregularidades na matriz.
- taxas de produo elevadas.
- forar contrapresso, usando telas mais finas e diminuindo a
temperatura da zona de dosificao.
- substituir a resina por outra de fluidez menor, ou o
concentrado por outro de fluidez maior, apropriando as condies de
processo.
- fazer meia diluio, em extrusora de granulao, do concentrado em
uma resina de fluidez maior e aplic-lo ao dobro da
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concentrao normal.
- verificar a limpeza da matriz.
- extruso - entupimento freqente de telas, com elevao da
amperagem.
- excesso de concentrado no produto.
- telas muito finas ou em excesso.
- deficincia na disperso do concentrado.
- presena de material recuperado contaminado.
- usar telas com malhas mais grossa, desde que no diminua os
recursos de homogeneizao e nem ocorra rompimento do balo.
- verificar a disperso do concentrado pela observao do produto
(presena de pontos na superfcie).
- pode ser pesquisado um concentrado, cujas caractersticas de
pigmentao e poder tintorial permitam que seja aplicado em menores
nveis, evitando seu excesso.
mtodo de transformao
descriodo problema
provveis causas
solues
- extruso de filme tubular e plano
- presena de microfuros, seguidos de rompimento do balo
(tubular).
- excesso de concentrado.
- umidade em alguma das matrias-primas (ou ambiental).
- velocidade linear elevada para uma pequena espessura do
filme.
- temperatura insuficiente de processo.
- sujeira na matriz.
- deficincia na disperso, ou excesso de cargas no
concentrado.
- estufar a matria-prima suspeita.
- alterar o perfil de temperatura, elevando-a na zona de
compresso.
- caso a espessura sejamuito mais fina, procurar trabalhar em
velocidades menores, ou ento elevar a temperatura.
- extruso de filme tubular, plano e de chapa
- apario intermitente de pequenas borras ou material queimado no
filme ou chapa.
- presena de pontos de acmulo dematerial, que se queima na
matriz ou na rosca/excesso de temperatura.
- tacha de produo elevada com poucos recursos de
homogeneizao.
- fluidez da resina incompatvel com a do
- verificar as condies da matriz (limpeza, polimento
interno).
- conferir a temperatura de trabalho e verificar se ela no
excedeu os limites de resistncia trmica do concentrado.
- verificar se a fluidez da resina superior do concentrado. Caso
afirmativo, pode-se substituir uma das matrias-primas
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concentrado.
- deficincia na qualidade do material recuperado.
(ajustando-se as condies de processo), ou ento preparar uma
pr-diluio do concentrado (em extruso de granulao) com resina de
fluidez maior e aplic-lo em maiores concentraes sobre a resina
normal.
- usar tela mais fina para forar contrapresso nos casos onde o
problema exclusivamente falta de homogeneizao.
- verificar fluidez e disperso do material recuperado.
mtodo de transformao
descriodo problema
provveis causas
solues
- moldagem por sopro
- faixas no frasco.
- acmulo de material queimado no cabeote.
- falta de resistncia trmica do concentrado.
- concentrado aderindo com facilidade sobre a superfcie interna
do cabeote.
- baixa contrapresso no sistema extrusora-cabeote.
- limpar ou aprimorar o cabeote (o qual evite pontos de
acmulo).
- verificar a ocorrncia de cargas sensveis temperatura no
concentrado.
- diminuir a temperatura do cabeote, para forar a contrapresso
(e homogeneizao),e atenuar a tendncia queima de material.
- procurar manter a superfcie interna do cabeote,
preferencialmente polida.
- moldagem por sopro
- diminuio de resistncia ao impacto.
- tendncia a rachaduras.
- falta de plastificao ou homogeneizao.
- excesso de pigmentos.
- excesso de material recuperado.
- elevar a temperatura de extruso na zona de compresso,
abaixando-a na zona de dosificao, para forar a interao pigmento
polmero, e tambm ao cisalhamento, a fim de que haja melhor
mistura.
- se a concentrao do recuperado for alta, e se ele for
proveniente do mesmo produto, diminuir ento o teor do
concentrado.
verificar a qualidade do recuperado e, se possvel, reduzir seus
nveis.
- injeo - as peas saem manchadas, caracterizadas por linhas de
fluxo ou ausncia de concentrado em certos pontos.
- falta de homogeneizao do concentrado sobre resina.
- ciclo excessivamente rpido.
- material degradando.
- verificar a fluidez do concentrado e resina.
- elevar a contrapresso no parafuso.
- se possvel usar bico valvulado e parafuso
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contendo zona de mistura.
- diminuir a velocidade de injeo.
- pr-diluir ou utilizar um concentrado mais diludo, o qual possa
ser aplicado em maiores concentraes.
- verificar as condies da superfcie e projeto de molde.
- conferir a temperatura de processo e verificar a resistncia
trmica do concentrado.
mtodo de transformao
descriodo problema
provveis causas
solues
- injeo - delaminao. - incompatibilidade entre o concentrado e
resina.
- interferncia no grau de mistura, somada com as altas tenses
superficiais geradas no processo.
- verificar a natureza do veiculo do concentrado.
- elevar a contrapresso e temperatura de processo.
- diminuir a velocidade de injeo.
- extruso de recobrimento, tubos e perfis
- fio ou tubo disforme, apresentando rugosidade e pontos na
superfcie.
- fluidez da resina superior do concentrado, ou a fluidez do
concentrado muito baixa.
- excesso de material recuperado.
- excesso de concentrado.
- disperso comprometida dos pigmentos.
irregularidades ou sujeira na matriz.
- verificar a fluidez do concentrado e resina.
- verificar a qualidade do material recuperado (disperso).
- limpar a matriz e processar com resina natural, at
certificar-se de que a extruso segue em processo normal. Em seguida
adicionar o concentrado.
- verificar a disperso do concentrado.
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Glossrio
ABS Polmero termoplstico composto por acrilonitrila
butadieno-estireno.
CISALHAMENTO o atrito que o material plstico sofre durante o
processamento, devido ao movimento relativo entre a rosca e o
cilindro de extruso ou injeo.
COBERTURA a capacidade que uma cor tem de deixar ou no passar a
luz atravs de um determinado meio onde ela aplicada. Est
diretamente associada transparncia, isto , o objeto transparente
(sem cobertura) ou opaco (mxima cobertura).
COMPATIBILIDADE - o grau de afinidade qumica e fsica entre dois
materiais (por exemplo, entre o concentrado de cor e a resina de
aplicao).
ESPECTROFOTOMETRIA COMPUTADORIZADA um sistema que permite
definir uma cor em uma expresso numrica, de forma que todos possam
entender qual a cor que est sendo demonstrada.
FUSO - a temperatura acima da qual comea a haver mobilidade
entre as cadeias da fase cristalina de um material. E a passagem do
estado slido para o estado lquido.
NDICE DE REFRAO - a relao que permite avaliar a capacidade que
um material tem de desviar o feixe de luz incidente, isto , a relao
numrica da velocidade de luz que atravessa um vcuo e a velocidade
de luz que atravessa uma substncia.
METAMERIA - Quando se tem um par de cores que, expostas sob uma
mesma fonte de luz, parecem idnticas, mas quando se troca a fonte
de luz estas mesmas cores se apresentam diferentes.
MIGRAO - a caracterstica que a matria corante pode apresentar de
se transferir de uma matria para outra do mesmo ou de diferente
tipo, quando de seu contato prolongado.
MULTIFILAMENTOS So filamentos moldados por extruso e orientados
unidirecionalmente por estiramento. Caracterizam-se por possuir
dimetro inferior a 0,12 mm e so utilizados principalmente para
confeco de tapetes e carpetes.
NANMETRO a unidade de medida usada para descrever o comprimento
de luz (onda).A unidade utilizada nm. equivalente a 10 metros ou 10
angstrons.
PIGMENTOS INORGNICOS So constitudos basicamente de xidos, xidos
mistos, sulfetos de cdmio, carbonatos, cromatos, sais complexos,
etc.. Possuem maior tamanho mdio de partculas, maior opacidade e
menor poder tintorial.
PIGMENTOS ORGNICOS So obtidos atravs de compostos qumicos
complexos, base de carbono, e so caracterizados por tamanhos de
partculas muito pequenos (< 0,1 um). Possuem maior transparncia,
maior poder tintorial e so geralmente atxicos.
PLASTIFICAO - a capacidade que um material apresenta de ser
deformado devido a um esforo mecnico, sem entretanto perder sua
liga, ou se romper.
POLMERO DE APLICAO - Resina na qual se adiciona o concentrado ou
masterbatch.
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POLIOLEFINAS - Nome genrico dado a polmeros obtidos a partir de
hidrocarbonetos (substncias orgnicas base de carbono e hidrognio).
As principais poliolefinas so: polietileno de baixa densidade,
polietileno de alta densidade e polipropileno.
PSAI (POLIESTIRENO DE ALTO IMPACTO) - Polmero termoplstico
sintetizado a partir do estireno, modificado com borracha de
polibutadieno para aumentar a resistncia ao impacto.
RESINAS TERMOPLSTICAS So polmeros capazes de ser repetidamente
amolecidos pelo aumento de temperatura, endurecidos pela diminuio
da temperatura. Assim, essas resinas podem ser conformadas em um
processo de injeo ou extruso. Ex.: PEBD, PP, PS.
SOLIDEZ LUZ - a capacidade que uma cor de determinada pea ou
objeto tem de se manter quando exposta sob uma fonte de luz durante
um perodo predeterminado.
VECULO AGLOMERANTE - As ceras que compem os concentrados
universais, quando se fundem, apresentam a capacidade de se
aglomerar em conjunto com os pigmentos. Aps o resfriamento,
observam-se fisicamente pequenos flocos, onde os pigmentos ficam
bem dispersos nestas ceras.
VECULO NO POLIMRICO Quando se preparam concentrados universais,
ou dry-blends, usam-se outros tipos de base, como por exemplo,
ceras e lubrificantes, as quais, apesar de ser compatveis com a
resina de aplicao, no so polimricas, ou seja, apresentam baixo peso
molecular.
VISCOSIDADE DO FUNDIDO - Viscosidade a medida da capacidade que
as cadeias moleculares de um polmero fundido apresentam de escoar
umas sobre as outras, durante o processo de extruso, injeo, etc.,
sendo inversamente proporcional fluidez. Quanto menor for a
viscosidade do polmero fundido, mais fcil ser seu processamento. Em
geral, resinas de injeo apresentam baixa viscosidade do fundido e o
inverso acontece para resinas de extruso.