Способы окрашивания полимерных материалов

На сегодняшний день окрашивание полимерных материалов – распространенная задача, так как различные цвета полимерных изделий востребованы практически для всех видов продукции. Естественный цвет полимеров в большинстве случаев – от белого до молочно-кремового, в то время как для производства различных изделий требуются яркие, насыщенные цвета. В промышленных условиях применяют два способа окрашивания: в массе и с помощью концентратов.

Окрашивание в массе: ограниченные возможности, долговечный цвет

Этот метод окрашивания был изобретен практически сразу после промышленного внедрения полимеризации как таковой. Суть заключается во введении в расплав специальных веществ красителей, которые придают полимеру необходимый оттенок. Преимущества окрашивания в массе:

• Стабильность оттенка по всей структуре полимера. К примеру, если из листового экструзивного полиэтилена будут вырезаться различные детали, они будут иметь равномерный цвет по всей структуре.
• Возможность применения стандартного оборудования для изготовления изделий. К примеру, обычный экструдер можно применять и для экструзии из расплава гранул, окрашенных в массе.
• Долговечность и надежность оттенка. Это преимущество в первую очередь актуально для промышленных и технических решений. К примеру, кабельная изоляция, окрашенная в массе, долго сохраняет цвет, а потому более надежна и безопасна.

Однако есть два принципиальных недостатка: высокая цена окрашивания и ограниченные возможности по цветовой палитре. Для обеспечения ярких, насыщенных цветов окрашивание полимеров в массе не подходит, вместо него используют окрашивание с помощью концентратов.

Окрашивание концентратами: современный метод для ярких цветов

Концентрат представляет собой смесь красителя, композиции полимерных материалов и присадок, способствующих равномерному распределению и фиксации цвета. В отличие от окрашивания в массе, которое происходит еще на этапе выпуска первичных гранул, нанесение концентратов происходит уже в процессе переработки первичного сырья, а потому технологический процесс модифицируется. Технология состоит из таких этапов:

• Подбор концентрата, исходя из его цветовых и физико-химических свойств. Применяют гранулированные, жидкие и порошковые концентраты с различными колорантами органического и неорганического происхождения. В состав могут входить металлы, пигменты с особыми оптическими свойствами, флуоресцентные вещества и т.п.
• Подбор композиции добавок, исходя из назначения изделия. Могут применяться антибактериальные агенты, стабилизаторы, пластификаторы, антистатики и многие другие присадки.
• Проведение переработки с внедренным этапом покраски. К примеру, традиционная установка экструзии дополняется устройством для предварительного смешивания, дозатором, системой контроля цвета и т.п.
• Получение готовых изделий, на которые нанесен соответствующий пигмент.

Данный способ позволяет существенно удешевить процесс получения цветных полимерных изделий, а главное – сделать его универсальным. Вместо разноцветных гранул – стандартное сырье, а также набор концентратов, которые применяются по мере необходимости.

Как выбрать способ окрашивания?

В Москве и по России в целом обе технологии, с помощью которых можно окрашивать полимеры, достаточно распространены.

Выбор конкретного метода определяется исходя из того, какая возникает задача. Окрашивание в массе выбирают в тех случаях, когда приоритет – долговечность и надежность цвета, а также его равномерность. Чаще всего это задачи, связанные с изготовлением промышленных изделий и строительных материалов.

В свою очередь концентраты применяются для изготовления потребительских товаров, для которых важно разнообразие цветов, возможность создания особых визуальных и оптических эффектов, а для производителя ключевую роль играет экономическая эффективность.