Guide de conception de formules pour la ligne de production de granulation de mélanges maîtres de couleurs intérieures automobiles

L'apparence et les performances de l'intérieur automobile（#machine d'extrusion de plaques ABS jwell） Les composants sont largement déterminés par la formulation des mélanges-maîtres colorants. Ces mélanges-maîtres, utilisant du polypropylène comme support, doivent non seulement satisfaire aux exigences de brillance et d'absence de variation de couleur entre couleurs similaires, mais aussi respecter rigoureusement la teneur en COV et s'adapter à l'environnement d'utilisation spécifique des intérieurs automobiles. La formulation des mélanges-maîtres colorants pour composants de couleur d'intérieur automobile est présentée dans le tableau ci-dessous.Film moulé par soufflage formule de mélange maître de couleur de qualité supérieure).

Cet article se concentrera sur les points essentiels de la formulation de mélanges maîtres de couleurs pour les composants intérieurs automobiles et décortiquera les technologies clés de la production industrielle à partir des aspects suivants, fournissant des références pratiques aux praticiens de l'industrie.

1. Couleur similaire, spectre différent

2. Brillance

3. Pigments inorganiques composites colorés

4. Application du noir de carbone

5. Contrôle des COV

Couleur similaire, spectre différent

Le plus grand défi dans la sélection du mélange maître plastique pour les composants de couleur de l'intérieur des voitures est d'éviter le phénomène de « même couleur mais spectres différents ».

Il s'agit de faire correspondre différents échantillons de plastique de couleur et une même cible de couleur sous différentes sources lumineuses. Chaque objet possède sa propre courbe de réflectance spectrale. Lorsque cet objet réfléchit le spectre visible vers l'observateur sous une source lumineuse spécifique, une valeur tristimulus spectrale est générée.

Lorsque les valeurs tristimulus spectrales de deux objets ayant des courbes de réflectance spectrale différentes sont égales, on considère que ces deux objets sont conditionnellement isochromatiques.

Une fois que la source lumineuse change, en raison des différentes distributions d'énergie de chaque source, les valeurs tristimulus spectrales générées seront différentes, ce qui conduit au phénomène d'hétérogénéité isochromatique.

La plupart des constructeurs automobiles choisissent les deux jeux de sources lumineuses D65 F11 pour déterminer l'hétérogénéité isochromatique. Comment éviter le phénomène de couleurs similaires mais de spectres différents ? Il faut d'abord collecter un large éventail de données sur les pigments, créer une base de données informatique et adopter une technologie de correspondance des couleurs assistée par ordinateur. Par exemple, la correspondance manuelle des couleurs nécessite de comparer les pigments automobiles et d'effectuer une analyse du spectre de réflexion. Cela exige des compétences pointues de la part des colorimètres.

Brillant

Comme on le sait, les couleurs de la plupart des modèles automobiles sont principalement composées de tons froids tels que le beige, le gris, le marron et le noir. Les différentes nuances de beige, de gris et de noir sont nommées selon leurs caractéristiques uniques. Par exemple, Y20 (gris), 95T (beige), 82V (noir) et 9B9 (noir). Ces nuances sont appelées « plaques de couleurs standard ». Les différents numéros de couleur représentent un ensemble de valeurs L, a et b. La détermination de la couleur des composants intérieurs automobiles utilise généralement un spectrophotomètre pour comparer l'écart de couleur avec les plaques de couleurs standard (sources lumineuses D65 et F11). La plage d'écart de couleur pour les différents numéros de couleur varie, et des détails spécifiques sont disponibles dans les spécifications d'évaluation des couleurs pour les intérieurs automobiles de chaque constructeur, comme la norme VW50190 de Volkswagen. De plus, les données relatives aux couleurs sont souvent étroitement liées à la texture du moule, à la brillance, etc. Le tableau ci-dessous présente les exigences de brillance pour différents matériaux intérieurs selon les couleurs.

Pigments inorganiques composites colorés

Étant donné que les couleurs des intérieurs automobiles sont principalement composées de tons clairs, beiges et gris clair, les pigments inorganiques composites colorés constituent un choix privilégié. Il s'agit de cristaux dopés formés par l'incorporation d'ions métalliques dans le réseau d'autres oxydes métalliques. Ces ions dopés provoquent une interférence particulière avec la lumière incidente. Certaines longueurs d'onde sont réfléchies tandis que les autres sont absorbées, formant ainsi des pigments colorés. Autrement dit, les différents oxydes métalliques sont uniformément répartis dans le réseau du nouveau composé chimique, comme une solution, mais à l'état solide, semblable à une substance vitreuse. Chimiquement, il peut être considéré comme une solution solide stable. De ce fait, il présente une excellente durabilité, un pouvoir couvrant élevé, une excellente résistance à la chaleur, à la lumière, aux intempéries et aux produits chimiques, ainsi qu'une haute réflexion infrarouge et une protection partielle contre les ultraviolets. Il peut améliorer la résistance aux intempéries, à la lumière et à l'isolation des produits plastiques, et prolonger leur durée de vie.
Le réseau grenat des pigments inorganiques composites colorés intègre de l'oxyde de nickel, de l'oxyde de chrome (III) ou de l'oxyde de manganèse comme composants colorants. Les éléments tels que le nickel, le chrome, le manganèse et l'antimoine présents dans ces pigments de type grenat comblent les défauts cristallins d'origine du dioxyde de titane, formant ainsi une structure cristalline plus complète et améliorant la stabilité du réseau cristallin.

Ces éléments métalliques ont perdu leurs propriétés chimiques, physiques et physiologiques d'origine. Par conséquent, ce type de pigment rutile ne peut être assimilé aux composés de nickel, de chrome ou d'antimoine, ni à leurs oxydes simples. L'inertie des pigments d'oxydes métalliques mixtes est très élevée. La quantité de substances hydrosolubles est inférieure à 2 ppm, et l'acide gastrique humain ne peut tout simplement pas les dissoudre. Ainsi, même en cas de pénétration dans l'estomac et les intestins, ils sont inoffensifs pour le corps humain ; le contact avec le corps humain est également totalement sûr. De ce fait, ils ne sont pas classés comme substances dangereuses. Conformément aux instructions du fabricant concernant la compatibilité, la pureté et la manipulation en toute sécurité, la plupart de ces pigments sont considérés comme non toxiques et conformes aux exigences relatives au contact avec les aliments et aux règles de sécurité pour les jouets.

Application du noir de carbone

Pour les pièces automobiles ou les appareils électroménagers, la plupart sont peints en gris ou gris clair. Le choix du noir de carbone est donc primordial. Le noir de carbone est un produit formé par la combustion incomplète et la pyrolyse d'hydrocarbures dans un four de réaction. Selon les matières premières et les procédés de production, on l'appelle « noir de four », « noir de lampe », « noir de gaz », « noir d'acétylène » et « noir de cuve ».

La fumée noire des lampes, aussi appelée noir de carbone, trouve son origine dans la Chine et l'Égypte anciennes. À cette époque, on brûlait de l'huile et de la graisse dans des bassins coniques inversés en porcelaine ou en terre cuite, et la suie se déposait à la surface froide des bassins. On la récupérait régulièrement.

Aujourd'hui encore, cette méthode de production est largement préservée, à l'exception des matières premières utilisées : des huiles à base de pétrole ou de goudron de houille, brûlées sur une plaque de fer plate d'un diamètre pouvant atteindre 1.5 mètre. Les gaz de combustion, contenant du noir de fumée, sont collectés par une hotte d'extraction intérieure revêtue de briques, puis acheminés vers le dispositif de dépôt par des coudes et des conduits d'incendie.

Pour contrôler les propriétés du noir de fumée produit, il est nécessaire de s'assurer que les matières premières subissent une combustion principalement incomplète près de l'espace entre la plaque de combustion et la hotte d'extraction. Dans le conduit légèrement plus éloigné, la combustion se produit en l'absence d'oxygène, ce qui produit des particules de noir de fumée plus grosses. De ce fait, le noir de fumée présente une distribution granulométrique plus large, la principale caractéristique étant sa grande taille.

Étant donné que seule une faible proportion des particules formées dans l'espace entre la plaque de combustion et la hotte d'extraction peut entrer en contact avec l'oxygène de l'air, ces noirs de fumée présentent une faible quantité d'oxydes de surface, un pH neutre et une faible teneur en substances volatiles, généralement inférieure à 1 %. En raison de la grande granulométrie du noir de fumée, son pouvoir colorant et son intensité lumineuse sont faibles. #machine à composer

Il est bien connu que le gris est généralement préparé en mélangeant une grande quantité de pigment blanc de titane avec une petite quantité de noir de carbone. En particulier pour les pièces automobiles ou les appareils électroménagers, on choisit un gris plus fort ou un gris clair, et la précision de l'écart de couleur doit être plus élevée (ΔE < 0.5, L, a et b ayant également certaines limites). La faible quantité de noir de carbone ajoutée lors de la préparation du gris rend difficile le contrôle de l'écart de couleur du produit en raison de l'erreur de transmission des mesures. Par conséquent, l'utilisation d'un pigment au pouvoir colorant plus faible permet d'obtenir un résultat deux fois plus élevé avec deux fois moins d'effort. Par exemple, le noir de lampe 101 de la société allemande Elringklinger présente une granulométrie plus importante (95 nm), une surface spécifique de 20 m²/g, un pH de 7.5 et une bonne phase bleue et une bonne dispersibilité, ce qui en fait le colorant privilégié pour le mélange du gris. Lors d'une production à grande échelle, il permet de réduire l'impact des erreurs de mesure sur la stabilité de la couleur.

Contrôle des COV

Les COV (Composés Organiques Volatils) présents dans les mélanges-maîtres de couleurs pour plastiques automobiles proviennent principalement d'additifs fonctionnels (agents antistatiques, inhibiteurs d'UV, etc.) et d'additifs dispersants. Le choix d'additifs appropriés est donc crucial. À cet égard, les fournisseurs d'additifs polymères renommés, nationaux et internationaux, ont déjà amélioré leurs produits. Ils ont lancé une gamme d'additifs offrant une meilleure compatibilité avec les polymères, une teneur en COV plus faible, sans givrage et sans adhérence à haute température.

Pour répondre aux exigences de performance de divers composants automobiles, les matières plastiques destinées aux pièces intérieures sont souvent modifiées afin de répondre aux exigences de renforcement, de solidité et de résistance à l'usure. Par conséquent, les mélanges-maîtres de couleur sont utilisés dans la granulation modifiée par mélange complet. Il est nécessaire de veiller au ratio d'ajout et à la répartition du mélange des mélanges-maîtres de couleur afin de garantir que la différence de couleur des produits moulés par injection après mélange et granulation soit conforme aux exigences.