Pigmenti per plastica
Soluzioni personalizzate per la colorazione delle materie plastiche
Chiunque operi nel mondo delle materie plastiche sa perfettamente che il colore è molto più di una semplice scelta estetica. Consiste, infatti, in un elemento fondamentale che definisce l’identità di un prodotto, ne influenza la percezione nel mercato e nei consumatori e, in molti casi, ne determina persino la funzionalità. Proprio perché comprendiamo profondamente l’importanza della colorazione delle materie plastiche, noi di Gaypa vi offriamo soluzioni all’avanguardia basate sull’impiego strategico dei pigmenti, capaci di dare vita a creazioni uniche e performanti. Alla scelta del pigmento giusto, fondamentale non solo per ragioni di estetica e marketing, si aggiunge anche la possibilità di incorporare additivi che conferiscono proprietà tecniche specifiche, ampliando le funzionalità del prodotto finale.
Cosa sono i pigmenti per materie plastiche?
Nel cuore della colorazione delle materie plastiche troviamo i pigmenti: si tratta di sostanze capaci di donare il colore desiderato al materiale in cui vengono incorporate. I pigmenti rimangono dispersi nel polimero come particelle solide, fornendo colore attraverso l’assorbimento e la riflessione della luce. Questo li rende ideali per ottenere colori opachi, brillanti e con un elevato potere coprente.
I pigmenti per materie plastiche si differenziano in pigmenti organici e pigmenti inorganici e la loro principale differenza risiede nella presenza di atomi di carbonio all’interno delle molecole che li compongono. I pigmenti organici, anticamente, erano estratti da materie prime vegetali composte da carbonio, come radici di piante e cortecce di alberi, fiori, o da derivati animali come il nero di seppia e il porpora del murice. Nell’economia moderna, però, le cose sono un po’ cambiate e tutti questi pigmenti vengono ora sintetizzati direttamente in laboratorio, soprattutto i pigmenti organici, per una questione economica ed etica.
Diversamente, i pigmenti inorganici venivano estratti dai minerali, come rocce, calcare, terriccio e metalli; basti pensare al rosso dell’ossido di ferro o al blu del lapislazzuli. Anche in questo caso, la tendenza moderna punta alla loro produzione sintetica per controllarne la qualità e la disponibilità.
Comprendere questa distinzione è fondamentale, poiché le proprietà di questi due grandi gruppi influenzano direttamente le prestazioni e le applicazioni dei prodotti colorati.
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Proprietà dei pigmenti per plastica
La scelta del pigmento per plastica non è mai casuale: dipende dalle proprietà che si desidera conferire al prodotto finale e dalle condizioni alle quali sarà sottoposto. La diversa composizione delle molecole di un elemento organico rispetto a uno inorganico comporta anche proprietà differenti, che bisogna considerare attentamente in ogni formulazione:
- intensità e brillantezza: i pigmenti organici sono noti per la loro maggiore brillantezza e un’intensità cromatica superiore, il che permette di ottenere colori vividi e saturi anche con dosaggi inferiori. Questo li rende perfetti per tutti quei prodotti che devono avere un forte impatto visivo (come nel caso dei packaging cosmetici);
- resistenza a luce, acqua e calore: i pigmenti inorganici dimostrano una migliore resistenza alla luce, all’acqua e al calore; sono meno appariscenti dei loro “cugini” organici, ma decisamente più stabili. Al contrario, i pigmenti organici sono più “delicati” e suscettibili all’esposizione a intemperie e alla luce;
- stabilità termica: la resistenza ad alte temperature è essenziale nel processo di trasformazione della plastica. I pigmenti organici, per esempio, corrono maggiormente il rischio di “bruciare” o degradarsi se esposti a temperature elevate per lungo tempo, quindi è preferibile optare per i pigmenti inorganici nei processi produttivi a temperature elevate;
- migrazione del colore: il fenomeno di migrazione del colore, cioè la tendenza del pigmento a spostarsi dall’interno della matrice polimerica e a macchiare le superfici adiacenti (un altro strato di plastica, per esempio), è nettamente inferiore nei pigmenti inorganici. I pigmenti organici, al contrario, hanno una maggiore tendenza a migrare e, per questo motivo, la scelta è fondamentale per applicazioni dove è richiesta massima stabilità del colore, come nel packaging multistrato e nel food contact;
- opacità e potere coprente: i pigmenti conferiscono opacità e potere coprente al materiale plastico. Questo è particolarmente importante per prodotti che non devono essere trasparenti o che devono coprire completamente il substrato sottostante, ad esempio per proteggere il contenuto dalle infiltrazioni luminose;
- compatibilità con polimeri: è molto importante che il pigmento sia compatibile con il polimero base (PE, PP, PET, ABS, ecc.) per garantire una dispersione ottimale e mantenere le proprietà fisiche del materiale.
Per ottenere il meglio dalle due tipologie, o per aggiungere resistenza e durabilità ai pigmenti organici, noi di Gaypa possiamo combinarli tra loro o integrare additivi destinati alla preservazione del colore; questo ci permette di fornirvi soluzioni su misura in grado di unire brillantezza e stabilità e rispondere correttamente alle esigenze del vostro mercato di applicazione.
Come vengono utilizzati i pigmenti nella plastica
- masterbatch: un concentrato di pigmenti (e/o additivi) dispersi in un polimero vettore, che ne facilita l’incorporazione in diverse resine e viene impiegato in piccole percentuali d’uso. Generalmente, il masterbatch è la scelta ideale quando ci sono tanti cambi colore, o emerge la necessità di tonalità personalizzate e tirature di produzione relativamente basse (pur sempre a livello industriale). Offre numerosi vantaggi in termini di pulizia, facilità di dosaggio e una dispersione del colore nettamente superiore rispetto ad altri metodi, riducendo gli errori di produzione;
- dry blending (polveri): questo metodo consiste nel mescolare direttamente i pigmenti in polvere con la resina plastica prima della lavorazione. Il suo principale vantaggio è il costo iniziale inferiore, poiché si elimina il passaggio di produzione del masterbatch; tuttavia, gli svantaggi sono significativi: la manipolazione delle polveri può creare sporcizia nell’ambiente di lavoro, la dispersione del colore è spesso insufficiente, portando a risultati non uniformi, ed è più difficile da dosare con precisione, aumentando il rischio di errori produttivi e di varianti cromatiche indesiderate;
- pigmenti liquidi: similmente ai pigmenti in polvere, anche l’utilizzo di pigmenti liquidi presenta delle criticità. Il pigmento è “libero” nel veicolo liquido e non “inertizzato” all’interno di una resina come nel caso del masterbatch, rendendolo più difficile da gestire e potenzialmente più sporco. Inoltre, l’efficienza in termini di dispersione del colore può essere inferiore e la compatibilità con diverse resine non è sempre garantita;
- compound: la differenza tra compound e masterbatch risiede principalmente nel processo di produzione e nella destinazione d’uso. Il masterbatch, come già visto, è un concentrato di pigmenti e/o additivi in un polimero vettore e viene impiegato nella formula finale di produzione in piccole percentuali d’uso per colorare e/o additivare la plastica e materiali specifici; il compound, invece, è una formulazione pronta all’uso, contenente diversi componenti come la resina base, tutti gli additivi necessari ed eventuali pigmenti. Si tratta, in sostanza, di un mix di più materia usato per produzione diretta e, solitamente, lavora bene con pochi cambi di colori e produzioni industriali su vasta scala. Da notare, inoltre, che un compound può anche contenere masterbatch al suo interno.
Domande frequenti sui pigmenti per plastica
I pigmenti a uso industriale nascono, in principio, per gli inchiostri; in fase di sviluppo, poi, alcuni pigmenti vengono appositamente trattati e formulati per essere utilizzati anche nella plastica. La lista è vastissima e noi di Gaypa selezioniamo solo quelli più idonei e performanti per ogni specifica applicazione.
Il polipropilene (PP) è una resina molto versatile e largamente utilizzata. Per la sua colorazione, è fondamentale utilizzare pigmenti che siano resistenti ad alte temperature, generalmente sopra i 200°C. La nostra competenza ci permette di selezionare i pigmenti che garantiscono stabilità e brillantezza anche in queste condizioni.
Sì, i pigmenti possono influenzare le proprietà meccaniche della plastica, in particolare nelle plastiche semi-cristalline o cristalline e, soprattutto, se si utilizzano pigmenti organici. Per arginare il problema, noi di Gaypa sfruttiamo l’aggiunta di additivi chiamati agenti nucleanti: si tratta di composti chimici che influenzano la cristallizzazione delle plastiche, agendo come “germi di cristallizzazione” all’interno del materiale, fornendo siti di ancoraggio per le molecole e consentendo loro di facilitare la formazione di una struttura cristallina più ordinata e compatta. Di conseguenza, la plastica diventa meno suscettibile alla deformazione e alle tensioni durante il raffreddamento
Il metodo più comune per misurare la resistenza alla luce di un pigmento è quello della scala Lana Blu (Blue Wool). Ogni pigmento possiede un valore che va da 1 a 8, a indicare la solidità del colore alla luce: 1 è la resistenza di un colore che sbiadisce non appena esposto all’esterno, mentre 8 è la solidità di un pigmento che, lasciato all’aria aperta, risulta ancora integro dopo un’esposizione di anni.
Sì, nell’ottica di una maggiore sostenibilità, esistono pigmenti che possono essere considerati biodegradabili o eco-compatibili. Alcuni pigmenti di derivazione naturale, principalmente organici, sono intrinsecamente più eco-compatibili e, se certificati, possono essere utilizzati (con percentuali d’uso specifiche) all’interno dei materiali biodegradabili.
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Il mondo dei pigmenti per plastica è vasto e complesso e, in molti casi può essere davvero difficile trovare la soluzione più adatta alle proprie esigenze. Attraverso la nostra esperienza, noi di Gaypa siamo in grado di offrirvi soluzioni di colorazione su misura, pensate per le vostre esigenze specifiche. Che si tratti di ottenere una tonalità unica, di garantire resistenza in condizioni estreme o di trovare soluzioni eco-compatibili, il nostro team di esperti è pronto ad ascoltarvi e a guidarvi nella scelta dei pigmenti e dei masterbatch più adatti.
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