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Os Bastidores da Cor

Manual de consulta

I. Introdução ................................................................................................................ p. 02II. Conceitos básicos .................................................................................................... p. 03

1. Colorantes ......................................................................................................... p. 032. Aditivos .............................................................................................................. p. 043. Concentrados .................................................................................................... p. 04

III. Processo de fabricação dos concentrados .............................................................. p. 061. Concentrados Granulados ................................................................................. p. 062. Concentrados em pó ou dry-blend .................................................................... p. 073. Concentrados universais ................................................................................... p. 07

IV. Utilização prática dos concentrados ......................................................................... p. 081. Dosagem ........................................................................................................... p. 082. Granulometria .................................................................................................... p. 083. Condições de Processamento ........................................................................... p. 08

V. Propriedades fundamentais dos concentrados ........................................................ p. 091. Tonalidade ......................................................................................................... p. 09

1.1. Metameria .................................................................................................. p. 111.2. Diferença de cor - E ................................................................................ p. 11

2. Homogeneização ............................................................................................... p. 123. Concentração ..................................................................................................... p. 124. Dispersão ........................................................................................................... p. 135. Poder Tintorial .................................................................................................... p. 136. Poder de Cobertura ........................................................................................... p. 137. Resistência Térmica .......................................................................................... p. 148. Solidez à luz e intempéries ................................................................................ p. 149. Solidez à migração ............................................................................................ p. 1410. Toxicidade ......................................................................................................... p. 1511. Granulometria .................................................................................................... p. 15

VI. Informações indispensáveis para o desenvolvimento .............................................. p. 171. Padrão de cor .................................................................................................... p. 172. Polímero de aplicação ....................................................................................... p. 173. Características do produto final ......................................................................... p. 184. Fonte de luz onde a cor será avaliada ............................................................... p. 185. Equipamentos e condições de processo ........................................................... p. 186. Contato com alimentos ou fármacos ................................................................. p. 19

VII. Concentrados e compostos de aditivos para plásticos ............................................ 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 antiestáticos ................................................................................ p. 216. Concentrados antifibrilantes para ráfia 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 fotobiodegradáveis .................................................... p. 23

VIII. Problemas típicos e suas soluções .......................................................................... p. 24IX. Glossário .................................................................................................................. p. 28


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Introdução

A cor, como é amplamente reconhecida, traz grande contribuição para o sucesso de um produto.

Este reconhecimento traz consigo a intensificação de estudos sobre a cor e conseqüentemente a especialização nos métodos de coloração.

No setor de plásticos especificamente, em vista da complexidade crescente do mercado, a escolha e desenvolvimento das cores ideais envolvem aspectos mais complexos que os tradicionalmente considerados, como estética e efeitos psicológicos.

A obtenção da cor envolve a coordenação de diversos elementos, tais como utilização da peça, níveis de tolerância, resina utilizada, temperatura de processamento, atoxicidade e outros.

Para que o sucesso do desenvolvimento, tanto de cores como de outros produtos, seja conduzido econômica e eficientemente, é necessário que haja grande entrosamento entre o cliente e o fornecedor de matéria-prima.

É no sentido de aprimorar cada vez mais a comunicação com o mercado (nossos clientes), que a Cromex editou este manual para consulta rápida, abordando alguns conceitos sobre concentrados de cor e aditivos.

Não se pretende com ele esgotar os temas abordados, mas sim fornecer uma orientação rápida às questões mais freqüentes encontradas durante anos de atuação no mercado.

A Cromex coloca ainda toda sua equipe técnica à disposição para quaisquer esclarecimentos adicionais, buscando aperfeiçoar cada vez mais seu relacionamento com o setor.

OBSERVAÇÕES QUANTO À LEITURA

Este trabalho dirige-se a todos os profissionais direta ou indiretamente ligados ao mercado dos termoplásticos, técnicos ou não.

Tivemos a preocupação, ao elaborá-lo, de utilizar uma linguagem simples, sem prejudicar contudo a qualidade da informação apresentada.

Para facilitar a leitura, dividimos o conteúdo em tópicos, sendo que, no desenvolvimento dos assuntos, colocamos em evidência os conceitos básicos.

Preparamos ainda um pequeno glossário, onde expomos conceitos que não são abordados no decorrer do trabalho.


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Conceitos Básicos

Existem diversas técnicas de coloração de resinas termoplásticas. Dentre elas, os concentrados ou masterbatches se destacam, pois oferecem muitas vantagens aos transformadores que os utilizam. Apesar da simplicidade de utilização, os concentrados envolvem composições complexas de colorantes e/ou aditivos, obedecendo a rígidos critérios em sua seção e incorporação. Para iniciar a discussão sobre masterbatches, devemos abordar três conceitos básicos:

1. COLORANTES

São substâncias química que, uma vez incorporadas, conferem cor a um substrato.

Os colorantes podem ser classificados em duas categorias: os corantes e os pigmentos. Estes últimos, por sua vez, possuem duas classes: os pigmentos orgânicos e os inorgânicos, conforme abaixo:

CORANTES:São colorantes orgânicos solúveis no meio de aplicação. Possuem baixo índice de refração, elevado poder tintorial, variável solidez à luz e à temperatura, e alto brilho.

PIGMENTOS:São colorantes insolúveis no meio de aplicação. Possuem alto índice de refração e suas propriedades dependem tanto da estrutura química, como também dos fatores físico-químicos, como cristalização, dispersão de partículas sólidas ou cristais, etc..

CARACTERÍSTICAS DOS PIGMENTOS

ORGÂNICOS:- bom poder tintorial- alto brilho - boa transparência - variável solidez à luz e ao calor


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INORGÂNICOS:- boa opacidade/cobertura- pouco brilho - boa solidez à luz - variável solidez ao calor

IMPORTANTE:Na formulação de um concentrado de cor, a seleção dos colorantes é feita levando-se em conta todas as propriedades acima, obtendo-se composições específicas para as aplicações desejadas.

Pode-se desenvolver uma cor com até 5 colorantes diferentes, desde que todos tenham compatibilidade com a resina a colorir, e obedeçam às restrições de processo e utilização final do produto (descritas no capítulo UTILIZAÇÃO PRÁTICA DOS CONCENTRADOS).

2. ADITIVOS

São produtos químicos que conferem propriedades específicas aos plásticos.

Exemplos: deslizantes, antibloqueio, retardantes de chama, fotobiodegradáveis, anti-UV. etc. (ver descrição completa no capítulo CONCENTRADOS E COMPOSTOS DE ADITIVOS PARA PLÁSTICOS).

Tal qual acontece com os colorantes, a seleção dos aditivos para a elaboração de concentrados ou compostos é feita com base em restrições de processo e utilização final do produto.

3. CONCENTRADOS

São produtos da incorporação de altas quantidades de colorantes e/ou aditivos em veículo compatível com o polímero de aplicação, destinados a colorir e/ou aditivar as resinas termoplásticas em geral.

Dependendo do processo de fabricação e do veículo utilizado, os concentrados podem ter as seguintes apresentações:

DESCRIÇÃO E CARACTERÍSTICAS

CONCENTRADOS GRANULADOS: Resultam da incorporação dos colorantes e/ou aditivos em resina termoplástica (veículo) processável em equipamentos de extrusão.

- Aplicáveis de 2 a 5 PCR em peso. - Fácil dosagem e manuseio. - Excelente dispersão de colorantes.- Não contaminante. - Uniformidade de cor.


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- Elevado poder de tingimento, o que significa alto rendimento.- Permite trocas de cores rápidas e econômicas. - Proporciona estoques reduzidos de matéria-prima. - Baixo custo por kg de material tingido. - Não interfere nas propriedades do produto final.

CONCENTRADOS EM PÓ OU DRY-BLENDS: obtidos via dispersão dos colorantes e/ou aditivos em veículo não polimérico, na forma de pó. Têm a propriedade de envolver e aderir uniformemente ao polímero de aplicação. Podem ser obtidos também por micronização dos concentrados granulados.

- Aplicação normalmente inferior a 2 PCR em peso.- Indicado para aplicação em resina na forma de pó.- Permite a agregação de alto teor de colorantes. - Boa homogeneização com a resina de aplicação.- Tende a causar contaminação. - Menor dispersão de colorantes com relação aos concentrados granulados.

CONCENTRADOS UNIVERSAIS: São uma dispersão de colorantes e/ou aditivos em veículo aglomerante, gerando um produto de granulometria irregular.

- Aplicáveis de 1 a 5 PCR em peso.- Não contaminante. - Compatível com várias resinas, embora a cor natural delas interfira na cor do produto final. - Possuem baixa viscosidade de fundido, o que pode levar a boa homogeneização com alguns polímeros e regular com outros. - O veículo aglomerante pode interferir nas propriedades do produto final.


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Processo de Fabricação dos Concentrados

A produção dos concentrados de cor ou masterbatches, aparentemente simples, envolve processos e equipamentos específicos, sendo necessário grande rigor no acompanhamento da produção para atender todas as especificações desejadas.

1. CONCENTRADOS GRANULADOS

Evidentemente, a fabricação de alguns concentrados especiais foge ao fluxograma genérico apresentado, havendo acréscimo de etapas, como pré-dispersão de colorantes e/ou aditivos, pré-estufagem de componentes da mistura. etc.


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2. CONCENTRADOS EM PÓ OU DRY-BLENDS

3. CONCENTRADOS UNIVERSAIS


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Utilização Prática dos Concentrados

A principal característica dos concentrados é sua simplicidade de uso.Existem diversos aspectos que merecem especial atenção, os quais descreveremos a seguir.

1. DOSAGEM

É a porcentagem adequada de concentrado que será aplicada à resina, para obter o efeito desejado.

A dosagem recomendada pelo fabricante deve ser rigorosamente obedecida, caso contrário podem ocorrer problemas de tonalidade, cobertura ou homogeneização.

A mistura com a resina virgem pode ser feita por simples tamboreamento , ou através de dosadores automáticos.

No primeiro caso, recomenda-se a pesagem do material em balanças simples e posterior tamboreamento da mistura, de forma a garantir a distribuição homogênea dos grânulos do concentrado na resina de aplicação. Isto pode ser feito em tambores rotativos, betoneiras ou mesmo manualmente.

IMPORTANTE

Normalmente, os concentrados são 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 esclareça a diferença entre PCR e %, mostramos abaixo um exemplo numérico:

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 à uniformidade, regularidade e ao tamanho dos grãos de concentrado.

Quando se utilizam dosadores automáticos volumétricos, torna-se imprescindível que a granulometria do concentrado seja uniforme e constante em todos os lotes. Neste caso, recomenda-se aos usuários especificar a granulometria mais adequada para sua utilização.

3. CONDIÇÕES DE PROCESSAMENTO

Os concentrados de cor e aditivos são projetados para determinadas condições de processamento. Portanto, recomenda-se:

- Não ultrapassar o limite de resistência térmica do concentrado;- Evitar tempos de residência muito longos nos equipamentos de processo;- Ajustar a máquina para obter boa plastificação e homogeneização da mistura;- Usar telas adequadas nos processos de extrusão.


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Propriedades Fundamentais dos Concentrados

1. TONALIDADE

A cor é resultado da interação entre o iluminante (fonte de luz), o objeto iluminado e o observador, não se tratando portanto de um fenômeno simples.

A cor é hoje objeto de grandes atenções, em função de sua influência direta na aparência e no custo de um produto acabado. Sua consistência e manutenção tornam-se necessárias, pois o consumidor ou usuário do produto acabado certamente irá relacionar estes parâmetros à qualidade do produto consumido.

AVALIAÇÃO DA TONALIDADE Tratando-se de concentrados de cor, a avaliação e controle da tonalidade são feitos tanto visualmente como através de medição instrumental rigorosa.

AVALIAÇÃO VISUALConsiste na comparação visual de duas amostras obtidas sob idênticas condições de processo e sob a mesma luz incidente, utilizando o concentrado "lote" em uma delas e o concentrado "padrão" em outra. Normalmente a avaliação visual está sujeita a variáveis subjetivas não padronizadas, que podem interferir no julgamento da cor.

AVALIAÇÃO INSTRUMENTAL: A) Colorímetros tristímulos: Operam com três filtros sobre o espectro de luz visível. O resultado de sua medição é um valor numérico que pode ser comparado ao do padrão, porém não permite identificar a cor medida. Os colorímetros tristímulos, por não medirem a curva de reflectância espectral, não são capazes de detectar subtons e mascaram erros de metameria (ver item 1.1).

B) Espectrofotômetros computadorizados: A comparação da cor consiste em submeter amostras "padrão" e "lote" a uma fonte de luz gradativamente variável na faixa de 400 a 700 nanômetros (faixa de comprimento de onda visível), sendo que, para cada comprimento de onda incidente, uma determinada porcentagem de luz é refletida pelo objeto (reflectância). Dessa forma cada cor avaliada terá sua curva característica e exclusiva de comprimento de onda vs. reflectância.0 desenho a seguir mostra exemplos destas curvas. Correspondência 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 teórica reta, na faixa dos 100% de reflectância;

- O preto, ao contrário, por absorver todos os cumprimentos de onda, tem uma curva teórica reta em torno do 0%;

- As curvas das outras cores, por sua vez, apresentam picos na faixa de comprimento de onda correspondente à tonalidade predominante.

A partir deste princípio, a diferença entre duas cores (padrão e lote, por exemplo) pode ser registrada numericamente, além da visualização imediata dos desvios através dos gráficos.

Com estes instrumentos, o transformador e o fornecedor de concentrados de cor podem estabelecer limites de tolerância para os lotes fabricados, de acordo com o padrão 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 à observação são formuladas de modo diferente.

Além da avaliação visual, a metameria pode também ser detectada através da medição instrumental da cor e visualização da curva espectrofotométrica.

Quando duas amostras têm a mesma curva de reflectância, para todos os observadores e para todas as fontes de luz, pode-se dizer que não há metameria.

Em muitos casos contudo, evitar a metameria requer que os mesmos pigmentos e corantes sejam usados, além da mesma resina-base e o mesmo grau de dispersão.

1.2 DIFERENÇA DE COR - E

A diferença entre uma cor padrão e a cor de uma amostra desenvolvida a partir dela é normalmente avaliada por um parâmetro denominado, na espectrofotometria computadorizada, de Delta E ( E).

Para melhor esclarecer esse conceito, falaremos de seu sistema de medição.

Existem vários modos de descrever cores. Um deles, o L, a, b, baseado nas teorias de visão de cor, afirma que o sinal enviado do olho para o cérebro carrega informações em tons avermelhados ou esverdeados, amarelados ou azulados e em luminosidade (brilho), conforme mostramos a seguir:

O E é o resultado de cálculos efetuados a partir das diferenças verificadas por leitura colorimétrica, em cada um dos três eixos, quando se comparam duas cores. Ou seja, se determinamos o valor "zero" para a cor padrão, as diferenças encontradas nos eixos L, a e b são avaliadas em relação à cor derivada, obtendo-se assim a diferença total com relação ao padrão.


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Hoje esse tipo de controle é muito difundido, sendo bastante usado para registro numérico das amostras obtidas, não substituindo porém as comparações visuais e espectrofotométricas.

2. HOMOGENEIZAÇÃO

A homogeneização é o grau de facilidade de distribuição do concentrando sobre a resina de aplicação, durante o processo de transformação.

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 polímero de aplicação.

GRAU DE CARREGAMENTO:Deve ser tal que permita uma aplicação do concentrado entre 2 e 5 PCR (ou mais em alguns casos). Aplicações menores que 1 PCR (concentrados com alto grau de carregamento) implicam numa distribuição espacial deficiente de grânulos 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 homogeneização, sua viscosidade deve ser necessariamente inferior à da resina, ou seja, o concentrado deve ser sempre mais fluido. Dessa forma, durante a plastificação da mistura nos filetes da rosca, o concentrado é o primeiro a sentir o efeito da temperatura e cisalhamento (atrito), e a plastificar-se, homogeneizando-se rapidamente no polímero de aplicação. Se o masterbatch for mais viscoso, corre-se o risco da peça conter áreas de maior concentração de colorantes que outras, podendo até causar manchas.

3. CONCENTRAÇÃO

É o grau de carregamento de colorantes e/ou aditivos nos concentrados. A concentração é determinada pelas matérias-primas envolvidas na formulação (colorantes/aditivos/resinas) e pelo processo de fabricação do concentrado.

Normalmente busca-se o maior teor possível de colorantes/aditivos na resina, de forma a fabricar o concentrado com um nível de dispersão adequado para ser aplicado na faixa de 2 a 5 PCR.

Quanto aos pigmentos, há aqueles que permitem alto nível de incorporação com boa dispersão, como os inorgânicos que atingem níveis de até 80%, enquanto alguns concentrados de pigmentos orgânicos e/ou corantes atingem níveis máximos de apenas 30%.

A concentração de colorantes e/ou aditivos no masterbatch depende de fatores como: - Características do padrão desejado (espessura, cobertura, resina-base, cor, etc.) - Capacidade de homogeneização do equipamento de transformação: quando o equipamento apresenta deficiência na homogeneização, torna-se necessário diluir o concentrado, de maneira que possa ser aplicado numa dosagem maior, facilitando sua homogeneização na resina.

VERIFICAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO DE COLORANTES/ADITIVOS Esta verificação é importante uma vez que a concentração de colorantes/aditivos no masterbatch interfere diretamente no percentual de aplicação e em seu custo, itens aos quais o usuário deve permanecer alerta. A verificação pode ser feita pela medida do peso específico do concentrado, ou outros processos analíticos, embora a verificação ideal faça-se na prática aplicando o concentrado diretamente ao polímero.


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PESO ESPECÍFICO OU DENSIDADE:Este método consiste na comparação das densidades do concentrado padrão e dos lotes posteriores. Se o lote apresentar peso específico diferente daquele do padrão, pode-se suspeitar que as concentrações são diferentes. Contudo, o peso específico não indica diretamente o poder tintorial do concentrado, uma vez que essa propriedade não resulta exclusivamente da quantidade, mas também da qualidade dos colorantes envolvidos, de sua dispersão e granulometria.

TEOR DE CINZAS: Este teste é utilizado para detectar a concentração de pigmentos que não se decompõem na temperatura do ensaio, ou seja, alguns pigmentos inorgânicos.

Sua maior aplicação se dá em concentrados brancos, onde o teor residual se relaciona com a porcentagem de dióxido de titânio (TiO,). A existência de cargas (carbonato de cálcio, talco, etc.) e outros pigmentos brancos esconde o real teor de TiO2 o que pode alterar algumas características do concentrado, tais como poder tintorial e cobertura, além de prejudicar seu desempenho em aplicações críticas como a extrusão de filmes finos. Além desses fatores, as cargas num masterbatch interferem diretamente no seu custo.

Ensaio para verificação do teor de cinzas:

1º - Calcinação (queima) do material a 600º C por 1 hora 2º - Obtenção das cinzas – composição mais freqüente: TiO2 + CaCO33º - Reação com ácido clorídico (HCI), que elimina o CaCO3, restando, se houver, o TiO24º - Pesagem das cinzas – chega se ao teor de TiO2 no concentrado

4. DISPERSÃO

É o grau de desaglomeração das partículas de um colorante na resina incorporada.

A dispersão depende das características do colorante, eficiência do processo de fabricação e formulação adequada do produto.

Um concentrado bem disperso é aquele em que todas as partículas de colorantes estão suficientemente desaglomeradas de seu estado original, conferindo ao produto final total uniformidade, sem a presença de pintas ou pontos aglomerados.

5. PODER TINTORIAL

E a propriedade de um colorante conferir mais ou menos cor a um substrato. Esta é uma característica própria de cada tipo de pigmento/corante.

Em se tratando de concentrados, seu poder tintorial depende diretamente dos tipos de colorantes utilizados na formulação e do grau de dispersão dos mesmos. Geralmente os corantes possuem poder tintorial maior que os pigmentos orgânicos que, por sua vez são mais intensos que os pigmentos inorgânicos.

6. PODER DE COBERTURA

É a capacidade de um colorante não deixar transmitir a luz através de um determinado meio onde é aplicado.

Isto significa que, quanto maior for a quantidade de luz que atravessa uma peça, menor é o poder de cobertura dos colorantes que a tingiram.


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A cobertura está diretamente associada com o espalhamento de luz, e é função do comprimento de onda, sendo controlada pelo tamanho e forma das partículas de pigmento e pela diferença de índice de refração entre o pigmento e o meio.

Normalmente, os pigmentos inorgânicos possuem elevado poder de cobertura (são opacos devido ao alto índice de refração), enquanto os corantes são praticamente transparentes.

7. RESISTÊNCIA TÉRMICA

A resistência térmica é determinada pela temperatura mais alta a que um concentrado pode ser exposto por cinco minutos, no canhão de uma injetora, sem mudança significativa da cor

Esta alteração de cor pode ocorrer por decomposição térmica do pigmento ou por dissolução com posterior processo de recristalização 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 diferença de concentração entre eles, pode causar efeitos antagônicos, isto é, um deles pode diminuir as propriedades dos outros. Por essa razão, todo concentrado desenvolvido deve ter sua própria resistência térmica medida.

DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA TÉRMICA:Uma técnica simples consiste em submeter a mistura de polímero com o concentrado ao cilindro de uma injetora, por um intervalo de tempo predeterminado (5 minutos), fixando uma temperatura, com posterior injeção. Repete-se o teste com sucessivos aumentos de temperatura, até que ocorram alterações com relação à cor original, obtida nas injeções com temperaturas inferiores.

8. SOLIDEZ A LUZ E INTEMPÉRIES

A coloração de plásticos para emprego em ambientes sujeitos à luz/intempéries exige o uso de concentrados com colorantes/aditivos de alta estabilidade a esses fatores, sob o risco de acontecerem variações sensíveis de tonalidade.

Testar a solidez à luz de plásticos coloridos é um processo longo, que pode levar até dois anos ou mais. Por essa razão, equipamentos de envelhecimento acelerado podem ser utilizados (Xenotest, Fade-O-Meteir, Weather-O-Meter), visando antecipar a avaliação. Ressaltamos que os resultados destes testes são 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 à luz para colorantes, variando de 1 a 8 onde 1 =muito pobre e 8=excepcional. Entretanto, para casos mais críticos, além da seleção de colorantes com alta solidez à luz (7/8), é necessário também levar em consideração a degradação da resina a ser tingida.

9. SOLIDEZ A MIGRAÇÃO

Existem basicamente dois tipos de fenômenos envolvendo migração de colorantes:

EFLORESCÊNCIAÉ a migração do colorante para a superfície do plástico, caracterizando-se como uma "poeira" sobre o material, após dias ou semanas de sua incorporação.


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Este fenômeno ocorre devido à solubilidade do colorante no plástico, a qual aumenta com o aumento de temperatura de processo do mesmo.

Quando o material é resfriado, a parte do colorante que foi dissolvida cristaliza-se preferencialmente na superfície, caracterizando a eflorescência.

SANGRAMENTOÉ a migração do colorante para fora do plástico, em direção a um material adjacente ou mesmo para os produtos embalados (alimentos, cosméticos, etc.), em função de haver solubilidade dos colorantes nos mesmos.No desenvolvimento de concentrados de cor, principalmente para embalagens, a seleção de colorantes com boa solidez à migração é feita segundo a norma DIN 53775, com escala variando de 1 (pobre) a 5 (muito boa).

10. TOXICIDADE

O aspecto da atoxicidade é especialmente importante quando se trata da coloração de embalagens e demais produtos que tenham contato com alimentos ou produtos fármacos, além de brinquedos e outros produtos destinados ao público infantil.

Outro aspecto muito importante é a grande preocupação com a disposição dos produtos que, de alguma forma, contêm em suas estruturas, materiais a base de metais pesados. Estes produtos, após a utilização devida, seguem para aterros sanitários, onde, em contato com o solo , podem, ao longo dos anos, causar algum prejuízo ao Meio Ambiente.

Para atender as diversas necessidades e aplicações, devemos sempre considerar, dentre as três possibilidades no tratamento da atoxicidade, qual é mais adequada para cliente, levando-se sempre em consideração o fator custo.

EXIGÊNCIAS:

1. Não atóxico:São casos em que não existe restrição alguma quanto a utilização de metais pesados nos produtos e em suas aplicações.

2. Portaria Mercosul:São casos onde se tem um controle rígido quanto a legislação, na aplicação de componentes a base de metais pesados. Para isso, deve-se atender a portaria em vigência estabelecida para todo o Mercosul e publicada pela Secretaria de Vigilância Sanitária, onde são descritos os limites máximos de utilização destes materiais em suas devidas aplicações.

3. Atóxico

São casos onde a exigência é a completa isenção na utilização destes pigmentos.

Ressaltamos que podemos obter uma mesma cor final, resultante de formulações dos três critérios de exigência descritos. No entanto, devido as limitações de utilização dos pigmentos impostas pelas exigências, ocorre uma variação nos preços do produto final. Por isso, torna-se muito importante a definição da real necessidade do cliente, quanto à aplicação final do produto.

11. GRANULOMETRIA

Como já vimos, a granulometria refere se à uniformidade, regularidade e ao tamanho dos grãos.


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Sua uniformidade e regularidade são características desejáveis, pois influenciam diretamente na homogeneização e são indispensáveis para uma dosagem constante.

Basicamente, a granulometria de concentrados deve ser a mais próxima possível (em termos de dimensão) da granulometria do polímero de aplicação. Os grânulos muito grandes são indesejáveis para uma boa homogeneização, enquanto que os muito pequenos não são aconselháveis, devido à possibilidade de sedimentação no funil do equipamento.

Normalmente, os concentrados granulados apresentam-se na forma cilíndrica, de lentilhas ou cubos, em função dos diversos processos de granulação possíveis.


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Informações para o desenvolvimento de concentrados de cor e aditivos

Para o desenvolvimento de um concentrado de cor ou aditivos, são necessárias algumas informações básicas. Estas irão orientar a determinação dos componentes que farão parte da formulação. Dessa forma, haverá perfeita adequação entre os concentrados desenvolvidos e as propriedades desejadas.

1. PADRÃO DE COR

É como se denomina a cor que será considerada como referência para o desenvolvimento do concentrado, e que deverá ser reproduzida no produto final, após a aplicação desse concentrado na proporção indicada.

No desenvolvimento de um concentrado é sempre necessária a apresentação de um padrão de cor, uma vez que uma determinada cor só é definida, desenvolvida e avaliada quando comparada a uma outra, ou seja, dizer que se deseja simplesmente azul escuro não define a cor desejada.

São de grande influência, contudo, as características físicas do que será considerado padrão de cor. Em primeiro lugar é preciso que o padrão de cor seja algo palpável, concreto e s6lido.

Desenvolver uma cor cuja referência é, por exemplo, a gema de um ovo ou a cor do sol no poente, torna-se bastante subjetivo, não se caracterizando como um padrão de cor.

Por outro lado, padrões de cor fornecidos em materiais que não sejam o polímero de aplicação, como por exemplo um pedaço de tecido ou papel, um objeto metálico ou uma peça cerâmica, apresentam características de textura, brilho e composição pigmentária distintos, dificultando sua avaliação e reprodução fiel. O ideal seria um padrão em plástico já na resina de aplicação.

É importante lembrar também que padrões de cor de produtos que passam por mais de uma etapa de transformação, como por exemplo copos descartáveis (extrusão da chapa e termoformagem), fitilhos (extrusão do filme e estiramento), etc., devem ser obtidos de preferência a partir do produto semi-acabado.

2. POLÍMERO DE APLICAÇÃO

É a resina, ou composto básico, na qual o concentrado em questão será misturado, na proporção indicada (freqüentemente de 2 a 5 PCR). É baseado nessa informação que se definirá a resina na qual serão incorporados de forma concentrada os colorantes e aditivos, isto é, qual a resina veículo do concentrado.

O veículo deverá ter necessariamente natureza química idêntica ou semelhante à do polímero de aplicação, de modo a obter compatibilidade. Caso contrário pode haver problema de delaminação (escamação).

O índice de fluidez do polímero de aplicação, ou ainda seu código, são desejáveis para projetar um concentrado que apresente condições reológicas (de fluxo) favoráveis para sua perfeita homogeneização no polímero. Essa condição será alcançada quando se obtiver um concentrado que no processo de transformação, se plastifique momentos antes da resina de aplicação e que, estando ambos fundidos, suas viscosidades sejam parecidas.

Um outro aspecto a se considerar no polímero de aplicação é a sua cor. Além da cor natural variar de polímero para polímero (ex.: o ABS é amarelado, o PSAI é esbranquiçado), existem situações em que se quer colorir materiais compostos carregados com retardantes de chama, com cargas minerais, etc. Nesse último caso, torna-se necessário o envio de uma amostra desse composto


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para o desenvolvimento da cor de interesse. Isso em virtude da influência da cor do meio de aplicação na cor final do produto. Desta forma, um concentrado desenvolvido para PSAI jamais reproduzirá a mesma cor se aplicado em ABS.

Por fim, o conhecimento do polímero de aplicação já fornece informações preliminares para a seleção dos colorantes/aditivos que comporão o concentrado, em função da temperatura de processamento e da compatibilidade com o polímero.

3. CARACTERÍSTICAS DO PRODUTO FINAL

Refere-se à forma física do produto acabado (tipo de produto/peça), relacionando a ao processo de transformação empregado (extrusão de filmes, injeção, sopro, etc.) e às dimensões do produto.

Essa informação é importante para definir propriedades fundamentais, como poder de cobertura, dispersão e concentração, levando à escolha dos colorantes/aditivos adequados para a formulação.

Para exemplificar, podemos imaginar um concentrado amarelo que, aplicado na mesma proporção numa mesma resina, produza um filme translúcido e uma tampa injetada completamente opaca ("fechada").

Além disso o produto final pode ser resultado de outras operações de processamento como por exemplo estiramento no caso de ráfia e multifilamentos. Nessa circunstância, torna-se necessário conhecer as características do produto semi-acabado, ou ao menos as transformações sofridas até o produto final.

4. FONTE DE LUZ ONDE A COR SERÁ AVALIADA

A cor de um objeto é formada a partir da reflexão de alguns determinados comprimentos de onda, dentre todos aqueles que são emitidos pela fonte luminosa a que está exposto.

A faixa de luz visível ao ser humano apresenta comprimento de onda variando entre 400 e 700 nm (do violeta ao vermelho), sendo que a luz branca é composta por todos eles.

Um objeto exposto à luz solar, e que reflita apenas os comprimentos de onda próximos aos 500 nm (verde), parecerá verde nesta luz. Porém, se este mesmo objeto for exposto a uma luz vermelha, tenderá a parecer preto pois a única radiação incidente é a do vermelho, que ele não refletirá.

Portanto, a cor é essencialmente resultado da interação entre o objeto, fonte de luz e o observador.

Para que se desenvolva um concentrado de cor, é necessário saber qual a iluminação incidente no local onde a cor/peça será observada. Através dessa informação utilizam-se os colorantes que, nessa fonte de luz, reproduzirão a mesma cor do padrão fornecido, evitando ou minimizando a metameria.

No que se refere à avaliação da cor, as fontes de luz mais utilizadas são: luz branca (solar), incandescente e fluorescente.

5. EQUIPAMENTOS E CONDIÇÕES DE PROCESSO

A variável equipamento é de grande importância na determinação de condições favoráveis para uma homogeneização satisfatória do concentrado na resina.


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A princípio, os recursos de que o equipamento dispõe fornecem indícios do comportamento do masterbatch em relação à mistura com a resina, permitindo adequá-lo, se for o caso, através da alteração das condições de processo. Máquinas com poucos recursos, tais como injetoras de pistão, exigem um produto mais específico, com uma forma física mais favorável para mistura e distribuição da cor. Equipamentos novos sugerem boas perspectivas de desempenho satisfatório, enquanto que seu desgaste tende a desfavorecer essa situação.

Outro aspecto a se considerar é o de que cada processo de transformação apresenta características técnicas diferentes, exigindo do concentrado também propriedades específicas. Assim, por exemplo, a extrusão de multifilamentos para a produção de carpetes determina que o concentrado apresente excelente dispersão dos colorantes, além de altíssima fluidez, a fim de superar a já elevada fluidez da resina de aplicação nesse processo; o sopro de frascos em máquinas com cabeçotes não universais apresentam a possibilidade de acúmulo de material em determinadas regiões, degradando os colorantes, se os mesmos não tiverem estabilidade térmica suficiente.

Em termos especificamente de condições de processo, é primordial o conhecimento da temperatura máxima de processamento e, principalmente em caso de processos intermitentes (injeção), é muito importante saber o tempo de permanência da mistura sob essa temperatura. Este último está diretamente ligado à taxa de produção (tempo de ciclo). Essas informações selecionam as matérias-primas quanto à sua resistência térmica, e permitiram desenvolver um concentrado que possua suficiente estabilidade térmica para não sofrer alteração de cor (degradação) se o limite de temperatura for respeitado.

6. CONTATO COM ALIMENTOS OU FÁRMACOS

Quando solicita o desenvolvimento de um masterbatch, o cliente deve informar ao fabricante qual a utilização final da peça, e ainda se deseja que o concentrado seja atóxico ou que esteja de acordo com a resolução vigente do país, orientando a determinação dos pigmentos/corantes utilizados na formulação.

Essa decisão deve envolver critérios ponderados por parte do usuário, pois o sub ou superdimensionamento do master, com relação à toxicidade, interfere diretamente em seu custo.


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Concentrados e Compostos de Aditivos para Plásticos

Os aditivos têm como função conferir propriedades específicas aos plásticos, no sentido de melhorar seu desempenho.

A Cromex, após anos de pesquisa, desenvolveu e vem constantemente aprimorando sua completa linha de concentrados e compostos de aditivos para termoplásticos de uso geral e de engenharia.

Descrevemos a seguir uma série de concentrados e compostos de grande interesse para a indústria de transformação.

1. CONCENTRADOS ESTABILIZANTES DE LUZ ULTRAVIOLETA (ANTI-UV)

Se a luz solar que recebemos diariamente fosse constituída somente por ondas visíveis, certamente não causaria nenhum problema à matéria plástica. Entretanto, junto com o espectro de luz, percebemos também uma faixa de onda chamada de ultravioleta, e que é responsável pela ruptura das cadeias moleculares, e conseqüentemente degradação e perda das propriedades mecânicas, térmicas, etc., do plástico. A presença de chuva, sol e outros ambientes agressivos aceleram esse processo.

Existem certos aditivos que, quando adicionados ao plástico, durante seu processamento (extrusão, injeção, etc.), em proporções balanceadas na forma de concentrados, darão ao plástico uma proteção, como se fosse uma barreira, contra os efeitos nocivos da luz solar. Eles são chamados protetores contra a luz ultravioleta e mantêm a característica do polímero durante sua vida útil.

2. CONCENTRADOS ANTIOXIDANTES

As resinas plásticas em geral, quando sujeitas a elevadas temperaturas, e principalmente na presença de oxigênio, sofrem degradação chamada "termoxidativa", levando à perda de suas características originais. O atrito e o calor gerado em uma rosca de extrusora, por exemplo, fazem com que ocorra ruptura das cadeias poliméricas e absorção de oxigênio do ambiente. Esse problema acontece comumente em poliolefinas, daí a necessidade de estabilização. Os concentrados de aditivos antioxidantes podem ser classificados em: a) estabilizantes de processamento: protegem o polímero durante sua transformação;b) estabilizantes de vida protegem o polímero após seu processamento, quando o produto acabado será submetido a altas temperaturas, ou como auxiliar na estabilização contra luz ultravioleta;c) combinação dos dois tipos acima.

3. CONCENTRADOS DESLIZANTES (SLIP)Agentes deslizantes podem ser definidos como sendo substâncias químicas, basicamente amidas de ácidos graxos que, quando misturados ao plástico, formam uma película invisível sobre a superfície, diminuindo o coeficiente de atrito e conseqüentemente facilitando o deslizamento. Algumas resinas já apresentam esse aditivo em sua composição, entretanto, seu tipo e concentração 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 é a condição de uso ideal, a fim de resolver seu problema.

Os concentrados deslizantes encontram sua maior aplicação em filmes de PEBD, para facilitar o empacotamento da embalagem e aumentar a produtividade.


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4. CONCENTRADOS ANTIBLOQUEIO (ANTIBLOCKING)

A extrusão 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 superfícies aderem umas às outras dificultando a separação. Os concentrados antibloqueio, constituído na maioria das vezes de substâncias inorgânicas, atuam na superfície entre os filmes, diminuindo a área de contato, facilitando a separação entre as duas películas. A concentração e o tipo desses aditivos a serem usados variam em função da resina e das condições de processo (pressão dos rolos, temperatura, velocidade de extrusão, etc.).

5. CONCENTRADOS ANTIESTÁTICOS

Os plásticos são conhecidos como materiais eletricamente isolantes, não conduzindo corrente elétrica e nem mesmo dissipando cargas estáticas. No processo de transformação essas cargas são freqüentemente geradas devido ao atrito decorrente do processo e, como conseqüência, elas ficam retidas nas superfície da peça, não tendo como se dissipar. O produto final passa então a atrair com facilidade poeira e partículas dispersas na atmosfera, prejudicando sensivelmente sua aparência.

Os concentrados Antiestáticos atuam de duas maneiras:a) formando uma película do agente aditivo, em toda a superfície da peça, que transfere toda a carga estática para a umidade do ar. Assim, quanto maior for a umidade relativa do ambiente, melhor será sua atuação; b) como lubrificante, reduzindo o atrito durante o processamento.

6. CONCENTRADOS ANTIFIBRILANTES PARA RÁFIA PEAD - PP

Os concentrados antifibrilantes são dispersões de substâncias inorgânicas, em um veículo apropriado para cada tipo de resina de aplicação. Estas partículas inorgânicas (ex.: carbonato de cálcio), desde que apresentem tamanho, forma e constituição química conveniente, são capazes de impedir a fibrilação do tecido de ráfia durante sua confecção, melhorando assim sua qualidade e produtividade.

7. CONCENTRADOS DE AGENTES EXPANSORES

Os agentes expansores são aplicáveis aos plásticos 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 peça ou seu acabamento superficial;c) modificar propriedades mecânicas, térmicas ou acústicas do produto.

Basicamente os agentes expansores podem ser classificados como físicos (ex.: gases injetáveis em uma determinada fase do processo de transformação) ou químicos. Estes últimos, comumente fornecidos na forma de masterbatch, constituem-se de substâncias químicas que se decompõem por reação química e térmica, liberando gases que ficam retidos na peça, dando o efeito de expandido. A escolha do concentrado expansor a ser utilizado, depende da natureza do plástico, do processo de transformação, da espessura da peça e da necessidade a ser satisfeita.

8. COMPOSTOS DE PURGA

São produtos usados para promover I limpeza de máquinas (injetoras, extrusoras, sopradoras, etc.), como o máximo de economia de tempo e material. São úteis 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 são incorporados aos plásticos com o intuito de interferir na ação das chamas sobre os produtos finais, interrompendo ou retardando o processo de combustão. Tais aditivos são usados principalmente em aplicações onde se requer maior resistência do plástico frente às chamas, ou seja, menor tendência a sofrer combustão quando o produto entra em contato com uma fonte de ignição (ex.: faíscas, fogo), produzindo portanto produtos muito mais seguros.

10. CONCENTRADOS E COMPOSTOS ELETRICAMENTE CONDUTIVOS

Os materiais plásticos são eletricamente isolantes e vulneráveis à passagem de radiações eletromagnéticas e de rádio-freqüência. Devido a essas características, eles facilmentearmazenam cargas estáticas superficiais, geradas por manuseio ou atrito, que podem ser fortes o suficiente para danificar equipamentos e dispositivos eletrônicos, ocasionar choques elétricos desagradáveis em pessoas, gerar faíscas perigosas em ambientes inflamáveis, etc.

Além disso, tornam-se transparentes às interferências externas de radiações eletromagnéticas (IRE) ou de radiofreqüência (IRF), que podem causar prejuízo ao desempenho de equipamentos sensíveis de emissão ou recepção.

Assim, há aplicações especiais, onde se exige um determinado nível de condutividade elétrica do material plástico. Com a utilização dos concentrados e compostos condutivos, tal nível pode ser elevado a ponto de tomar o material um verdadeiro escudo contra essas interferências (IRE e IRF), ou simplesmente o suficiente para dissipar cargas estáticas superficiais.

11. CONCENTRADOS AROMATIZADOS

São aditivos destinados a promover característica de aroma agradável, ou personalizante aos artefatos de plástico (embalagens, brinquedos, calçados, utilidades domésticas, produtos de higiene, etc.), sem interferir em seus processos normais de transformação.

São concentrados altamente vantajosos como recurso de marketing, promovendo a diferenciação, dando personalidade aos produtos frente ao consumidor.

12. CONCENTRADOS CLARIFICANTES

São aditivos que possuem a capacidade de aumentar a transparência e translucidez de determinados materiais plásticos que são intrinsecamente opacos. O caso mais típico é a resina de polipropileno em embalagens feitas por processo de moldagem por termoformagem, injeção de sopro (chapas extrudadas, copos injetados, frascos soprados, etc.).

13. CONCENTRADOS METALIZADOS

Trata-se de um sistema especial de pigmentação base de pó de metal de estrutura laminada. Tal sistema permite um efeito perolado ou metálico, podendo este se apresentar numa grande variedade de tonalidades, quando usado em conjunto com os pigmentos convencionais. É um produto útil na substituição de técnicas de pinturas metálicas, diminuindo custos e tempo de produção.

Ao mesmo tempo torna-se poderosa ferramenta de marketing, como no caso de embalagens de cosméticos, filmes, frascos, entre outros.


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14. CONCENTRADOS FOTO, BIO E FOTOBIODEGRADÁVEIS

A obtenção de polímeros biodegradáveis, para a utilização em embalagens descartáveis e filmes em geral, temi se tornado cada vez mais necessária nas últimas décadas. Basta imaginar a quantidade de rejeitos plásticos gerados diariamente no mundo, e que estes materiais são extremamente inertes na natureza, não podendo ser absorvidos pelos microorganismos em curto prazo. Os concentrados fotobiodegradáveis são produtos que, quando aplicados em níveis adequados aos plásticos (especialmente PEBD) promoverão o efeito de degradação, tanto pela ação da luz como pela reação dos elementos existentes no solo, com a posterior digestão pelos microorganismos. O processo completo de biodegradação dura em média 6 anos, garantindo dessa forma a absorção do produto pelo ecossistema.


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Problemas Típicos e suas Soluções

Aqui fizemos uma coletânea dos problemas de maior importância ou freqüência, que ocorrem no cotidiano da transformação de plásticos. Juntamente, listamos as prováveis causas e soluções, com o objetivo de contribuir com o usuário, servindo como uma primeira fonte de consulta.

método de transformação

descriçãodo problema

prováveis causas soluções

- todos - diferença detonalidade emrelação aopadrão.

- falta ou excesso de concentrado.

- temperatura ultrapassando o limite de resistência térmica do concentrado.

- presença ou excesso de material recuperado.

- aplicar o concentrado nas mesmas condições que o padrão original.

- verificar a resistência da máquina 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 injeção).

- refazer os testes com o concentrado, considerando padrão (quando houver).

- todos - falta de cobertura ou variação na cobertura.

- variação na pesagem.

- variação do dosador.

- velocidade de fluxo do concentrado pelo funil do equipamento, diferente em relação à resina.

- evitar adição do concentrado por medidas volumétricas.

- conferir se há constância na rotação do dosador.

- verificar se ocorre variação na granulometria do concentrado, e se seus tamanhos de grânulo são muito diferentes que os da resina.


descrição do problema

prováveis causas

soluções

- extrusão de filmes tubulares e planos

- linhas ou faixas na superfície do filme.

- falta de contrapressão na extrusora.

- fluidez da resina maior que a do concentrado.

- irregularidades na matriz.

- taxas de produção elevadas.

- forçar contrapressão, usando telas mais finas e diminuindo a temperatura da zona de dosificação.

- substituir a resina por outra de fluidez menor, ou o concentrado por outro de fluidez maior, apropriando as condições de processo.

- fazer meia diluição, em extrusora de granulação, do concentrado em uma resina de fluidez maior e aplicá-lo ao dobro da


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concentração normal.

- verificar a limpeza da matriz.

- extrusão - entupimento freqüente de telas, com elevação da amperagem.

- excesso de concentrado no produto.

- telas muito finas ou em excesso.

- deficiência na dispersão do concentrado.

- presença de material recuperado contaminado.

- usar telas com malhas mais grossa, desde que não diminua os recursos de homogeneização e nem ocorra rompimento do balão.

- verificar a dispersão do concentrado pela observação do produto (presença de pontos na superfície).

- pode ser pesquisado um concentrado, cujas características de pigmentação e poder tintorial permitam que seja aplicado em menores níveis, evitando seu excesso.



prováveis causas

soluções

- extrusão de filme tubular e plano

- presença de microfuros, seguidos de rompimento do balão (tubular).

- excesso de concentrado.

- umidade em alguma das matérias-primas (ou ambiental).

- velocidade linear elevada para uma pequena espessura do filme.

- temperatura insuficiente de processo.

- sujeira na matriz.

- deficiência na dispersão, ou excesso de cargas no concentrado.

- estufar a matéria-prima suspeita.

- alterar o perfil de temperatura, elevando-a na zona de compressão.

- caso a espessura sejamuito mais fina, procurar trabalhar em velocidades menores, ou então elevar a temperatura.

- extrusão de filme tubular, plano e de chapa

- aparição intermitente de pequenas borras ou material queimado no filme ou chapa.

- presença de pontos de acúmulo dematerial, que se queima na matriz ou na rosca/excesso de temperatura.

- tacha de produção elevada com poucos recursos de homogeneização.

- fluidez da resina incompatível com a do

- verificar as condições da matriz (limpeza, polimento interno).

- conferir a temperatura de trabalho e verificar se ela não excedeu os limites de resistência térmica do concentrado.

- verificar se a fluidez da resina é superior à do concentrado. Caso afirmativo, pode-se substituir uma das matérias-primas


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concentrado.

- deficiência na qualidade do material recuperado.

(ajustando-se as condições de processo), ou então preparar uma pré-diluição do concentrado (em extrusão de granulação) com resina de fluidez maior e aplicá-lo em maiores concentrações sobre a resina normal.

- usar tela mais fina para forçar contrapressão nos casos onde o problema é exclusivamente falta de homogeneização.

- verificar fluidez e dispersão do material recuperado.



prováveis causas

soluções

- moldagem por sopro

- faixas no frasco.

- acúmulo de material queimado no cabeçote.

- falta de resistência térmica do concentrado.

- concentrado aderindo com facilidade sobre a superfície interna do cabeçote.

- baixa contrapressão no sistema extrusora-cabeçote.

- limpar ou aprimorar o cabeçote (o qual evite pontos de acúmulo).

- verificar a ocorrência de cargas sensíveis à temperatura no concentrado.

- diminuir a temperatura do cabeçote, para forçar a contrapressão (e homogeneização),e atenuar a tendência à queima de material.

- procurar manter a superfície interna do cabeçote, preferencialmente polida.

- moldagem por sopro

- diminuição de resistência ao impacto.

- tendência a rachaduras.

- falta de plastificação ou homogeneização.

- excesso de pigmentos.

- excesso de material recuperado.

- elevar a temperatura de extrusão na zona de compressão, abaixando-a na zona de dosificação, para forçar a interação pigmento polímero, e também ao cisalhamento, a fim de que haja melhor mistura.

- se a concentração do recuperado for alta, e se ele for proveniente do mesmo produto, diminuir então o teor do concentrado.

verificar a qualidade do recuperado e, se possível, reduzir seus níveis.

- injeção - as peças saem manchadas, caracterizadas por linhas de fluxo ou ausência de concentrado em certos pontos.

- falta de homogeneização do concentrado sobre resina.

- ciclo excessivamente rápido.

- material degradando.

- verificar a fluidez do concentrado e resina.

- elevar a contrapressão no parafuso.

- se possível usar bico valvulado e parafuso


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contendo zona de mistura.

- diminuir a velocidade de injeção.

- pré-diluir ou utilizar um concentrado mais diluído, o qual possa ser aplicado em maiores concentrações.

- verificar as condições da superfície e projeto de molde.

- conferir a temperatura de processo e verificar a resistência térmica do concentrado.



prováveis causas

soluções

- injeção - delaminação. - incompatibilidade entre o concentrado e resina.

- interferência no grau de mistura, somada com as altas tensões superficiais geradas no processo.

- verificar a natureza do veiculo do concentrado.

- elevar a contrapressão e temperatura de processo.

- diminuir a velocidade de injeção.

- extrusão de recobrimento, tubos e perfis

- fio ou tubo disforme, apresentando rugosidade e pontos na superfície.

- fluidez da resina é superior à do concentrado, ou a fluidez do concentrado é muito baixa.

- excesso de material recuperado.

- excesso de concentrado.

- dispersão comprometida dos pigmentos.

irregularidades ou sujeira na matriz.

- verificar a fluidez do concentrado e resina.

- verificar a qualidade do material recuperado (dispersão).

- limpar a matriz e processar com resina natural, até certificar-se de que a extrusão segue em processo normal. Em seguida adicionar o concentrado.

- verificar a dispersão do concentrado.


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Glossário

ABS – Polímero termoplástico composto por acrilonitrila butadieno-estireno.

CISALHAMENTO – É o atrito que o material plástico sofre durante o processamento, devido ao movimento relativo entre a rosca e o cilindro de extrusão ou injeção.

COBERTURA – É a capacidade que uma cor tem de deixar ou não passar a luz através de um determinado meio onde ela é aplicada. Está diretamente associada à transparência, isto é, o objeto é transparente (sem cobertura) ou opaco (máxima cobertura).

COMPATIBILIDADE - É o grau de afinidade química e física entre dois materiais (por exemplo, entre o concentrado de cor e a resina de aplicação).

ESPECTROFOTOMETRIA COMPUTADORIZADA – É um sistema que permite definir uma cor em uma expressão numérica, de forma que todos possam entender qual é a cor que está sendo demonstrada.

FUSÃO - É a temperatura acima da qual começa a haver mobilidade entre as cadeias da fase cristalina de um material. E a passagem do estado sólido para o estado líquido.

ÍNDICE DE REFRAÇÃO - É a relação que permite avaliar a capacidade que um material tem de desviar o feixe de luz incidente, isto é, a relação numérica da velocidade de luz que atravessa um vácuo e a velocidade de luz que atravessa uma substância.

METAMERIA - Quando se tem um par de cores que, expostas sob uma mesma fonte de luz, parecem idênticas, mas quando se troca a fonte de luz estas mesmas cores se apresentam diferentes.

MIGRAÇÃO - É a característica que a matéria corante pode apresentar de se transferir de uma matéria para outra do mesmo ou de diferente tipo, quando de seu contato prolongado.

MULTIFILAMENTOS – São filamentos moldados por extrusão e orientados unidirecionalmente por estiramento. Caracterizam-se por possuir diâmetro inferior a 0,12 mm e são utilizados principalmente para confecção de tapetes e carpetes.

NANÔMETRO – É a unidade de medida usada para descrever o comprimento de luz (onda).A unidade utilizada é nm. É equivalente a 10 metros ou 10 angstrons.

PIGMENTOS INORGÂNICOS – São constituídos basicamente de óxidos, óxidos mistos, sulfetos de cádmio, carbonatos, cromatos, sais complexos, etc.. Possuem maior tamanho médio de partículas, maior opacidade e menor poder tintorial.

PIGMENTOS ORGÂNICOS – São obtidos através de compostos químicos complexos, à base de carbono, e são caracterizados por tamanhos de partículas muito pequenos (< 0,1 um). Possuem maior transparência, maior poder tintorial e são geralmente atóxicos.

PLASTIFICAÇÃO - É a capacidade que um material apresenta de ser deformado devido a um esforço mecânico, sem entretanto perder sua liga, ou se romper.

POLÍMERO DE APLICAÇÃO - Resina na qual se adiciona o concentrado ou masterbatch.


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POLIOLEFINAS - Nome genérico dado a polímeros obtidos a partir de hidrocarbonetos (substâncias orgânicas à base de carbono e hidrogênio). As principais poliolefinas são: polietileno de baixa densidade, polietileno de alta densidade e polipropileno.

PSAI (POLIESTIRENO DE ALTO IMPACTO) - Polímero termoplástico sintetizado a partir do estireno, modificado com borracha de polibutadieno para aumentar a resistência ao impacto.

RESINAS TERMOPLÁSTICAS – São polímeros capazes de ser repetidamente amolecidos pelo aumento de temperatura, endurecidos pela diminuição da temperatura. Assim, essas resinas podem ser conformadas em um processo de injeção ou extrusão. Ex.: PEBD, PP, PS.

SOLIDEZ À LUZ - É a capacidade que uma cor de determinada peça ou objeto tem de se manter quando exposta sob uma fonte de luz durante um período predeterminado.

VEÍCULO AGLOMERANTE - As ceras que compõem os concentrados universais, quando se fundem, apresentam a capacidade de se aglomerar em conjunto com os pigmentos. Após o resfriamento, observam-se fisicamente pequenos flocos, onde os pigmentos ficam bem dispersos nestas ceras.

VEÍCULO NÃO POLIMÉRICO – 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 compatíveis com a resina de aplicação, não são poliméricas, ou seja, apresentam baixo peso molecular.

VISCOSIDADE DO FUNDIDO - Viscosidade é a medida da capacidade que as cadeias moleculares de um polímero fundido apresentam de escoar umas sobre as outras, durante o processo de extrusão, injeção, etc., sendo inversamente proporcional à fluidez. Quanto menor for a viscosidade do polímero fundido, mais fácil será seu processamento. Em geral, resinas de injeção apresentam baixa viscosidade do fundido e o inverso acontece para resinas de extrusão.

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