Como evitar erros na cor – Masterbatches

Transformação

Entre as diversas formas de incorporar cor aos polímeros, a mais utilizada é o masterbatch, pelas vantagens oferecidas na manipulação, processamento e resultado do produto final.

A aparência e a psicologia das cores são aspectos fundamentais para a indústria, pois estudos apontam que 84,7% dos consumidores acham que a cor é decisiva na hora da compra.

A cor influencia diretamente a aparência e o custo do produto acabado, que deverá ser fiel à cor padrão desenvolvida, pois o consumidor final relacionará esse parâmetro à qualidade do produto que consome.

Antes de começarmos a falar sobre masterbatch, é importante entendermos o conceito de cor.

A cor é a resultante da radiação com comprimento de onda pertencente ao espectro visível de uma fonte de energia (luz), o produto iluminado e os olhos de quem observa.

Plástico Moderno, Transformação: Como evitar erros na cor
o conceito de cor

 

Masterbatch é um concentrado de pigmentos orgânicos ou inorgânicos de elevado poder tintorial, acrescidos de um veículo aglomerante feito de polímero termoplástico compatível com o polímero de aplicação, podendo ainda ser acrescentados aditivos para criar ou melhorar propriedades especificas, bem como proporcionar melhor dispersão e distribuição.

Atualmente, o masterbatch é utilizado nos mais diferentes processos de transformação de plásticos, por exemplo, na injeção, extrusão de filme, perfil, sopro, chapas entre outros.

O desenvolvimento e a qualidade do masterbatch dependem do tipo de pigmento incorporado, do percentual de veículo utilizado, dos aditivos, e dos equipamentos para a composição do concentrado.

Para a fabricação do masterbatch, o ideal seria usar máquinas extrusoras do tipo dupla rosca corrotante (extrusoras com duas roscas que giram no mesmo sentido).

Isso garantirá uma boa distribuição e dispersão do pigmento, veículo e aditivos, quando necessários, tudo isso devidamente determinado e registrado na receita ou formulação, de modo a garantir a repetibilidade da cor padrão selecionada pelo transformador.

Plástico Moderno, Transformação: Como evitar erros na cor - Masterbatches
Transformação de Plásticos – Roscas contrarrotantes – Roscas corrotantes

Podemos dizer que existe uma grande variedade de extrusoras de dupla rosca, tanto em termos de desenho, princípio, operação e campo de aplicação.

É preciso conhecer algumas características dos polímeros para se desenvolver corretamente o masterbatch e alcançar a cor desejada no produto transformado, tais como:

  • Tipo de polímero (envolve a estrutura, se amorfa ou semicristalina);
  • Índice de fluidez;
  • Tonalidade natural;
  • Temperatura de processo;
  • Tempo de residência durante o processo e etc.

Fluidez do concentrado

Os polímeros possuem uma característica que é o índice de fluidez (IF), ou melt index (MI), sendo esta apresentada, dependendo do IF, como sendo a facilidade ou dificuldade ao escoamento pelo equipamento e matriz da máquina.

Depois de desenvolvido o concentrado, este deverá sempre apresentar uma fluidez maior do que a do polímero a ser colorido, justamente para que a cobertura seja uniforme, sem causar marcas de fluxos claras e escuras no mesmo produto ou variação de cor no lote.

Muitos preparadores de máquinas e de matéria-prima desconhecem a propriedade IF, tanto do material como do masterbatch, e também os recursos das máquinas, além do funcionamento correto desses recursos e quando utilizá-los.

Sabemos que, por mais controlado que seja o processo da fabricação do polímero e dos concentrados, ambos possuem algumas variáveis que podem causar alterações nas suas especificações. A falta desse conhecimento impede que alguns parâmetros de regulagem sejam ajustados finamente, na tentativa de compensar a variação e, assim, corrigir a cor.

Portanto, para algumas aplicações, é necessário que a distribuição e a dispersão não sejam uniformes, exatamente para conferir aspecto visual rústico ao produto, mimetizando madeira, mármore, cerâmica, entre outros.

Para obter essas características, utilizam-se veículos de baixo índice de fluidez que dificultam a distribuição da cor.

Plástico Moderno, Efeito marmorizado foi obtido ao usar masterbatch com IF menor que o da resina
Efeito marmorizado foi obtido ao usar masterbatch com IF menor que o da resina

Mostramos o exemplo do produto abaixo (porta sanfonada), que é utilizado como demonstração didática para exemplificar esses casos nos cursos de extrusão, injeção e polímeros da Escola LF.

Master Universal

Muitos fornecedores comercializam seus masterbatches como sendo universais, que poderiam ser utilizados para qualquer material plástico a transformar.

Geralmente, os veículos utilizados para compor esse tipo de master são o polietileno ou EVA, porém isso pode dar certo ou não, dependendo da sua concentração.

Por exemplo, um master universal utilizado para produzir um item de poliamida (o conhecido Nylon), ainda que tenha dado certo, quer dizer, seja realizada a injeção ou extrusão desse produto, a sua qualidade com certeza será comprometida, pois não existe compatibilidade entre essas famílias de resinas.

É lógico que, dependendo da aplicação do produto, poderá não haver problema algum “se der certo a transformação do mesmo”.

Porém, a qualidade desse produto será reduzida em termos de propriedades mecânicas e outras, como físicas, químicas e térmicas, com possível rejeição pelos clientes mais exigentes, como a indústria automobilística.

A falta de informação técnica sobre esse assunto por parte dos empresários, preparadores de máquinas, compradores de resinas e aditivos, na tentativa de reduzir custos, acaba prejudicando a produtividade e a qualidade de seus produtos e, muitas vezes, acabam sem ter êxito na transformação dos mesmos.

Alguns fabricantes de masterbatch universal, atualmente, informam que estão deixando de utilizar os veículos como elementos aglomerantes e aproveitando apenas o pigmento para gerar os concentrados.

Isso evita a contaminação com famílias de resinas incompatíveis com o material que se deseja transformar, Ainda há pouca informação técnica sobre a fabricação desses grãos e nem mesmo sobre as formulações elaboradas, mantidas em sigilo pelos fornecedores.

Masterbatch na forma líquida

No passado, eram utilizados os concentrados de cor na forma líquida ou em pó.

Quando se promovia a incorporação dos líquidos às resinas, formava-se uma pasta que apresentava grandes dificuldades para descer ao cilindro da máquina de transformação.

Os concentrados em pó, por sua vez, geravam muita sujeira, desperdícios e dificuldade na limpeza dos cilindros. O pessoal inalava o pó, um risco ocupacional, e precisava de duas horas de banho para remover o pigmento em pó do corpo.

Esses inconvenientes levaram a criar os masterbatches.

Porém, com o avanço tecnológico, os pigmentos líquidos voltaram a ter espaço nas indústrias de transformação, principalmente na área de PET.

Com a tecnologia atual dos dosadores automáticos – capazes de aplicar o pigmento na quantidade exata e necessária –, eles estão novamente atuando no mercado, também porque foram desenvolvidas formulações novas e para aplicações específicas.

 

Plástico Moderno, Transformação: Como evitar erros na cor
Alexandre Farhan

Texto: Alexandre Farhan é administrador de empresas e técnico em plásticos pelo Senai-SP, com 30 anos de atuação no setor.

Atualmente, é diretor da Escola LF, especializada na formação de profissionais para a indústria de transformação plástica pelos processos de injeção, sopro e extrusão.

www.escolalf.com.br

alexandre@escolalf.com.br

 

 

 

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