Průvodce návrhem receptury pro výrobní linku na granulaci masterbatche pro automobilové interiéry

Vzhled a výkon interiéru automobilu（#jwell ABS desky extrudované） Složení barevných masterbatchů je do značné míry určeno složením barevných masterbatchů. Tyto barevné masterbatche, které jako nosič používají polypropylen, musí splňovat nejen požadavky na dobrý lesk a žádný barevný posun mezi podobnými barvami, ale také musí přísně kontrolovat obsah těkavých organických sloučenin (VOC) a přizpůsobit se specifickému prostředí použití v interiérech automobilů. Složení barevných masterbatchů pro barevné komponenty interiérů automobilů je uvedeno v tabulce níže (Foukaná fólie (vzorec barevné předsměsi).

Tento článek se zaměří na klíčové body formulace barevných masterbatchů pro interiérové ​​komponenty automobilů a rozebere klíčové technologie v průmyslové výrobě z následujících hledisek, přičemž poskytne praktické reference pro odborníky z oboru.

1. Podobná barva, jiné spektrum

2. Lesk

3. Barevné kompozitní anorganické pigmenty

4. Aplikace sazí

5. Regulace těkavých organických sloučenin

Podobná barva, jiné spektrum

Největší výzvou při výběru plastové masterbatche pro barevné komponenty interiéru automobilu je vyhnout se jevu „stejné barvy, ale různých spekter“.

Vyžaduje to dosažení shody různých barevných vzorků plastů a stejného barevného cíle pod různými světelnými zdroji. Každý objekt má svou vlastní jedinečnou spektrální odrazivou křivku. Když tento objekt odráží viditelné spektrum k pozorovateli pod specifickým světelným zdrojem, vygeneruje se spektrální tristimulusová hodnota.

Pokud jsou spektrální tristimulusové hodnoty dvou objektů s různými spektrálními odrazivými křivkami stejné, má se za to, že tyto dva objekty jsou podmíněně izochromatické.

Jakmile se zdroj světla změní, v důsledku odlišného rozložení energie každého zdroje se generované spektrální tristimulusní hodnoty budou lišit, což vede k jevu izochromatické heterogenity.

Většina výrobců automobilů si jako základ pro určení izochromatické heterogenity zvolí dvě sady světelných zdrojů D65 F11. Jak se vyhnout jevu podobných barev, ale různých spekter? Nejprve je třeba shromáždit širokou škálu dat o pigmentech, vytvořit počítačovou databázi a zavést počítačově podporovanou technologii porovnávání barev. Například při použití manuálního porovnávání barev je nutné porovnat automobilové pigmenty a provést analýzu reflexního spektra. To vyžaduje od odborníků na porovnávání barev vyšší dovednosti.

Lesk

Jak je dobře známo, barvy většiny modelů automobilů se skládají převážně ze studených tónů, jako je béžová, šedá, hnědá a černá. Různé odstíny béžové, šedé a černé jsou pojmenovávány podle svých jedinečných vlastností. Například Y20 (šedá), 95T (béžová), 82V (černá) a 9B9 (černá). Tyto barvy nazýváme standardními barevnými tabulkami. Různá barevná čísla představují sadu hodnot L, a a b. Stanovení barvy součástí interiéru automobilu se obvykle provádí pomocí spektrofotometru k porovnání barevného rozdílu se standardními barevnými tabulkami (světelný zdroj D65, světelný zdroj F11). Rozsah barevného rozdílu pro různá barevná čísla se liší a konkrétní podrobnosti lze nalézt ve specifikacích pro hodnocení barev interiérů automobilů jednotlivých výrobců, jako je například VW50190 od Volkswagenu. Údaje o barvách navíc často úzce souvisejí s texturou formy, leskem atd. Níže uvedená tabulka ukazuje požadavky na lesk pro různé interiérové ​​materiály v rámci různých barev.

Barevné kompozitní anorganické pigmenty

Vzhledem k tomu, že barevné složky interiérů automobilů jsou převážně ve světlých tónech, béžové a světle šedé, jsou preferovanou volbou barevné kompozitní anorganické pigmenty. Jedná se o druh dopovaných krystalů, které vznikají dopováním určitých nebo několika kovových iontů do mřížky jiných oxidů kovů. Dopované ionty způsobují specifickou interferenci dopadajícího světla. Určité vlnové délky se odrážejí, zatímco zbytek se absorbuje, čímž se stávají barevnými pigmenty. To znamená, že různé oxidy kovů jsou rovnoměrně rozloženy v mřížce nové chemické sloučeniny, podobně jako roztok, ale v pevném stavu podobném sklovité látce. Chemicky ji lze považovat za stabilní pevný roztok. Proto má vynikající trvanlivost, vysokou krycí schopnost, vynikající tepelnou odolnost, odolnost vůči světlu, povětrnostním vlivům, chemickou odolnost a vysoký výkon odrazu infračerveného záření a částečné schopnosti stínění proti ultrafialovému záření. Může zlepšit odolnost plastových výrobků proti povětrnostním vlivům, odolnost vůči světlu, izolační vlastnosti a prodloužit životnost výrobků.
Granátová mřížka barevných kompozitních anorganických pigmentů obsahuje jako barevně vytvářející složky oxid nikelnatý, oxid chromu (III) nebo oxid manganu. Prvky jako nikl, chrom, mangan a antimon v těchto pigmentech granátového typu vyplňují původní krystalové defekty v oxidu titaničitém, čímž vytvářejí úplnější krystalovou strukturu a zvyšují stabilitu krystalové mřížky.

Tyto kovové prvky ztratily své původní chemické, fyzikální a fyziologické vlastnosti. Proto nelze tento typ rutilového pigmentu považovat za sloučeniny niklu, chromu nebo antimonu ani za jejich jednoduché oxidy. Inertní povaha pigmentů ze směsných oxidů kovů je velmi vysoká. Množství látek rozpustných ve vodě je nižší než 2 ppmm a lidská žaludeční kyselina je jednoduše nedokáže rozpustit. Proto jsou i v případě, že se dostanou do žaludku a střev, pro lidské tělo neškodné; kontakt s lidským tělem je také naprosto bezpečný. Z tohoto důvodu nejsou klasifikovány jako nebezpečné látky. Podle pokynů výrobce ohledně kompatibility, čistoty a bezpečné manipulace je většina těchto pigmentů považována za netoxickou a splňuje požadavky pro styk s potravinami a bezpečnostní pravidla pro hračky.

Aplikace sazí

U automobilových dílů nebo domácích spotřebičů je větší počet z nich natřen šedou nebo světle šedou barvou. Proto je výběr sazí také velmi důležitý. Saze jsou typem produktu, který vzniká při nedokonalém spalování a pyrolýze uhlovodíkových látek v reakční peci. V závislosti na různých surovinách a výrobních procesech se nazývají „pecní saze“, „lampová saze“, „plynová saze“, „acetylenová saze“ a „tanková saze“.

Černý kouř z lamp, známý také jako lampová černá čerň, pochází ze starověké Číny a Egypta. V té době lidé pálili olej a tuk v obrácených kuželovitých porcelánových nebo kameninových nádržích a saze se usazovaly na studeném povrchu nádrží. Pravidelně je sbírali.

I dnes je tato výrobní metoda do značné míry zachována, s výjimkou toho, že surovinami používanými v současnosti jsou oleje na bázi ropy nebo černouhelného dehtu, které se spalují na ploché litinové desce o průměru až 1.5 metru. Spaliny obsahující lampovou čerň jsou shromažďovány vnitřním cihlovým odsávacím krytem a poté se ohyby a požárními trubkami dostávají do depozičního zařízení.

Pro řízení vlastností vyrobeného saze je nutné zajistit, aby suroviny procházely nedokonalým spalováním převážně v blízkosti mezery mezi spalovací deskou a odsávacím krytem. V o něco dále umístěné trubce dochází ke spalování za nedostatečného množství kyslíku, čímž vznikají větší částice saze. Z těchto důvodů má saze širší rozsah distribuce velikosti částic, přičemž hlavní charakteristikou je velká velikost částic.

Protože pouze malá část částic vytvořených v mezeře mezi spalovací deskou a odsávacím krytem může přijít do kontaktu s kyslíkem ve vzduchu, mají tyto lampové saze pouze malé množství povrchových oxidů, odpovídající hodnoty pH jsou neutrální a těkavých látek je velmi málo, obvykle méně než 1 %. Vzhledem k velké velikosti částic lampové saze není její tmavost a barvicí síla vysoká. #kompoundingmachine

Je dobře známo, že šedá se obvykle připravuje smícháním velkého množství titanového bílého pigmentu s malým množstvím sazí. Zejména pro automobilové díly nebo domácí spotřebiče se volí více šedé nebo světle šedé a je požadována vyšší přesnost barevného rozdílu (ΔE < 0.5, L, a a b mají také určitá omezení). Vzhledem k tomu, že množství sazí přidaných při přípravě šedé je malé, chyba způsobená přenosem měření ztěžuje kontrolu barevného rozdílu produktu. Proto lze použitím pigmentu s nižší barvicí schopností dosáhnout dvojnásobného výsledku s poloviční námahou. Například německá společnost Elringklinger Lamp Black 101 má větší velikost částic 95 nm, povrch 20 m2/g, hodnotu pH 7.5 a má dobrou modrou fázi a dispergovatelnost, což z něj činí preferované barvivo pro míchání šedé. Během velkovýroby může snížit dopad chyb měření na barevnou stabilitu.

Regulace VOC

VOC (těkavé organické sloučeniny) v masterbatších pro automobilové plasty pocházejí převážně z funkčních aditiv (antistatických činidel, UV inhibitorů atd.) a disperzních přísad. Proto je výběr vhodných přísad obzvláště důležitý. V tomto ohledu již známí dodavatelé polymerních aditiv v tuzemsku i v zahraničí vylepšili své produkty. Uvedli na trh řadu přísad, které mají lepší kompatibilitu s polymery, nižší obsah VOC, nezmrzají a neadhezivní při vysokých teplotách.

Aby se splnily výkonnostní požadavky různých automobilových součástí, jsou plastové materiály pro interiérové ​​díly automobilů často modifikovány tak, aby splňovaly požadavky na vylepšenou, zpevněnou a odolnou proti opotřebení. Proto se při modifikační granulaci s plným mícháním používají barevné masterbatche. Je nutné věnovat pozornost poměru přidávání a distribuci barevných masterbatchů, aby se zajistilo, že barevný rozdíl vstřikovaných výrobků po smíchání a granulaci splňuje požadavky.