Kolorowa doniczka, obudowa czajnika, pojemnik na żywność czy dziecięca zabawka wyglądają tak, jakby tworzywo od początku miało swój docelowy kolor. W rzeczywistości w wielu przypadkach barwa pojawia się dopiero na etapie produkcji. Sam surowiec polimerowy może być bezbarwny, półprzezroczysty, mleczny albo mieć naturalny odcień charakterystyczny dla danego materiału. Dopiero odpowiednie barwienie sprawia, że gotowy element otrzymuje kolor zaplanowany przez producenta.
Od granulatu do gotowego koloru
Tworzywa sztuczne trafiają do zakładów produkcyjnych najczęściej w postaci niewielkich granulek. Zanim powstanie z nich obudowa sprzętu, element wyposażenia domu czy opakowanie, materiał trzeba odpowiednio przygotować do przetwórstwa.
Barwę można uzyskać przy użyciu pigmentów lub barwników, jednak w produkcji przemysłowej często stosuje się wygodniejsze rozwiązanie – masterbatch. Jest to skoncentrowany granulat, w którym substancja barwiąca została odpowiednio połączona z nośnikiem polimerowym. Dzięki temu można precyzyjnie dozować ją razem z właściwym tworzywem.
W dużym uproszczeniu proces wygląda następująco:
-
przygotowuje się tworzywo bazowe,
-
dodaje się odpowiednią ilość koncentratu barwiącego,
-
składniki są dokładnie mieszane,
-
materiał trafia do maszyny przetwórczej,
-
pod wpływem temperatury tworzywo uplastycznia się, a składniki rozprowadzają się w jego masie,
-
materiałowi nadaje się określony kształt, np. metodą wtrysku lub wytłaczania.
Po schłodzeniu powstaje gotowy, zabarwiony element.
Dlaczego nie wystarczy po prostu „dosypać farby”?
Barwienie tworzyw wymaga większej precyzji, niż mogłoby się wydawać. Znaczenie ma nie tylko sam odcień, ale również rodzaj polimeru, temperatura jego przetwarzania, ilość zastosowanego środka barwiącego oraz sposób jego rozprowadzenia w materiale.
Jeżeli składniki nie zostaną właściwie dobrane albo wymieszane, na powierzchni produktu mogą pojawić się różnice w odcieniu, smugi lub przebarwienia. Przy dużych seriach produkcyjnych istotna jest również powtarzalność koloru. Klient oczekuje przecież, że dwa produkty z tej samej kolekcji będą wyglądały tak samo niezależnie od tego, czy powstały tego samego dnia, czy kilka miesięcy później.
Z tego powodu recepturę koloru dopasowuje się do konkretnego materiału i warunków produkcji. Ten sam odcień może prezentować się inaczej w polipropylenie, polietylenie czy innym tworzywie.
Dlaczego ten sam kolor może wyglądać zupełnie inaczej?
Wystarczy położyć obok siebie dwa czarne plastikowe przedmioty, aby zauważyć, że „czarny” nie zawsze oznacza dokładnie to samo. Na odbiór barwy wpływa wiele czynników.
Znaczenie mają między innymi:
-
połysk lub mat powierzchni,
-
faktura produktu,
-
grubość elementu,
-
rodzaj tworzywa,
-
źródło i temperatura światła,
-
stopień krycia zastosowanego środka barwiącego.
Dlatego dobór koloru w przemyśle nie zawsze ogranicza się do wskazania numeru ze wzornika. Często potrzebne są próby wykonane na konkretnym materiale, szczególnie wtedy, gdy producentowi zależy na bardzo precyzyjnym odwzorowaniu odcienia.
Kolor może pełnić więcej niż funkcję dekoracyjną
Najbardziej oczywistym zadaniem barwienia jest wygląd produktu, ale kolor może być również elementem identyfikacji marki, sposobem rozróżniania wariantów produktu albo oznaczania poszczególnych komponentów.
W zależności od przeznaczenia do tworzywa mogą być dodawane także składniki modyfikujące jego właściwości, np. pomagające ograniczać wpływ promieniowania UV czy zmieniające określone parametry materiału. Gotowy produkt jest więc efektem nie tylko nadania kształtu, lecz także odpowiedniego przygotowania samego tworzywa.
Niewidoczny etap produkcji, który widzimy każdego dnia
Barwienie plastiku to dobry przykład procesu, o którym konsument praktycznie nie myśli, choć jego efekty otaczają nas na każdym kroku. Za jednolitym kolorem pojemnika, krzesła ogrodowego czy obudowy urządzenia stoją dobór surowca, odpowiednia receptura, proporcje składników oraz parametry przetwarzania.
Takie rozwiązania przygotowują firmy wyspecjalizowane w technologii barwienia polimerów. Jedną z nich jest GM Color, oferująca koncentraty barwiące do tworzyw sztucznych przeznaczone do różnych materiałów i zastosowań przemysłowych.
