Koncentrat barwiący to skumulowana w nośniku moc pigmentu w formie drobno zmielonego proszku lub granulatu używana do barwienia lub modyfikacji właściwości polimerów. Do barwienia mieszanek gumowych stosuje się pigmenty organiczne i nieorganiczne, a także rozpuszczalne barwniki.

Barwniki to substancje naturalne lub syntetyczne używane do barwienia różnorodnych materiałów (tworzyw sztucznych, tkanin, drewna) rozpuszczalne w danym polimerze, pozostawiając przeźroczystość mieszaniny (tzw. barwa transparentna). Ze względu na metodę barwienia barwniki dzieli się m.in. na: zasadowe, kwasowe, lodowe, kadziowe, bezpośrednie, zaprawowe.

Pigmenty to substancje barwne w stanie rozdrobienia nierozpuszczalne w polimerze, które nadają barwę farbom, gumie, tworzywom sztucznym, wyrobom ceramicznym, a jednocześnie nadają nieprzezroczystą barwę mieszaniny (tzw. barwa kryta) Wyróżniamy pigmenty organiczne (mineralne) i nieorganiczne. Pigmenty organiczne dzieli się na naturalne (występujące w organizmach żywych, np. chlorofil) i syntetyczne, które najczęściej są nierozpuszczalnymi barwnikami azotowymi, antrachinowymi, lakami barwnymi.

Pigmenty nieorganiczne to barwne, zazwyczaj trudno rozpuszczalne w wodzie sole lub tlenki metali. Dzieli się je na naturalne (farby ziemne) i sztuczne, takie jak sole i tlenki metali otrzymywane sztucznie. Do tej grupy pigmentów zalicza się również te otrzymywane z metali nieżelaznych (np. miedzi i ich stopu).

Do najczęściej wykorzystywanych w produkcji i najważniejszych pigmentów nieorganicznych należą m.in.: pigmenty białe (np. biel tytanowa), czarne (np. sadze), żółte (np. żółcień cynkowa), czerwone (np. czerwień kadmowa), zielone (np. zieleń chromowa) czy brunatne (np. ochra) i błękitne (np. lazur miedziowy).

Jakich pigmentów należy używać aby nadać gumie kolor?

Przed użyciem pigmenty są sprawdzane pod kątem obecności substancji toksycznych i destabilizujących właściwości gumy. Idealnie, gdy pigmenty przeznaczone do barwienia nie zawierają żadnych zanieczyszczeń, które mogłyby w jakikolwiek sposób negatywnie wpłynąć na proces wulkanizacji i właściwości gumy.

Zastosowane pigmenty powinny być dobrane pod kątem maksymalnej odporności na długotrwałą ekspozycję na światło słoneczne. Co więcej, odporność na promieniowanie UV gwarantuje trwałość kolorów.

Barwniki dopuszczone do kontaktu z żywnością nie powinny zawierać metali ciężkich takich jak np. ołów, rtęć, kadm, chrom, arsen. Najlepiej, gdyby produkt przeznaczony do barwienia spełniał wszystkie wymogi UE w zakresie zawartości metali ciężkich oraz substancji szkodliwych i niebezpiecznych.

Jak przebiega proces barwienia gumy?

Kauczuk naturalny pochodzący z drzewa lateksowego, o ile nie jest zanieczyszczony ma mleczny, biały kolor. Kauczuki syntetyczne są wytwarzane sztucznie i nie występują w naturze. W zależności od sposobu wykonania, różnią się od siebie kolorem. Właściwości produktu gumowego zależą przed wszystkim od użytego elastomeru, a także odpowiednio dobranych dodatków (plastyfikatory, przyśpieszacze, substancje wulkanizujące, środki pomocnicze i in.).

Barwniki lub pigmenty dodaje się do mieszaniny polimerowej w celu nadania jej odpowiedniej barwy. Dodanie substancji barwiącej często poprawia również właściwości użytkowe. Dla przykładu: sadza, to najpopularniejszy i stosunkowo tani dodatek do gumy, który barwi ją na czarno. Oprócz tego, sadza zwiększa wytrzymałość na rozciąganie oraz odporność na ścieranie i rozdarcie wyrobów gumowych (np. opon).

Aby wykorzystać środki barwiące do nadania odpowiedniej barwy, najczęściej wprowadza się je do polimeru:

• w fazie otrzymywania granulatu (wytłaczanie mieszające)

• przed obróbką formującą (wytłaczanie formujące, wtryskiwanie itp.) przy użyciu koncentratu barwiącego (pigmentu)

Należy zwrócić uwagę, że barwienie gumy wpływa na proces wulkanizacji. Kolorowe pigmenty dodaje się w pierwszym etapie procesu wulkanizacji (utwardzania), po czym następuje proces formowania gumy. Po zakończeniu procesu barwienia należy dokładnie wyczyścić formy, co dodatkowo wydłuża czas całego procesu i wpływa na jego koszt.

Płynne barwniki charakteryzują się silniejszą zdolnością barwienia, dzięki czemu pozwalają na uzyskanie jednolitego, stabilnego koloru. Mają dobrą stabilność termiczną, są nietoksyczne, przyjazne dla środowiska, nie mają żadnego wpływu na barwione tworzywo sztuczne.

Koncentraty barwiące i barwniki najczęściej dostosowane są do skali barwnej RAL. Wzornik kolorów RAL pozwala usystematyzować i ustandaryzować barwy. Paleta RAL to międzynarodowy system klasyfikacji kolorów wykorzystywanych w wielu gałęziach przemysłu. Na specjalne życzenie Klienta istnieje możliwość zaproponowania indywidualnych rozwiązań w zależności od potrzeb. Indywidualny dobór koloru możliwy jest również na podstawie systemu PANTONE oraz wzorcowego detalu.

Podsumowanie

Podsumowując, wszystkie produkty barwiące przeznaczone do nadania koloru gumie powinny charakteryzować się siłą i trwałością krycia, wysokim współczynnikiem odporności na promieniowanie UV oraz niewielką ilością środka barwiącego umożliwiającego pełne wybarwienie na oczekiwany kolor. Doskonały pigment to taki, w którym każdy gumowy element nim pokryty jest odporny na światło, a także charakteryzuje się odpornością termiczną.

Na skutek niewystarczającego wymieszania sproszkowanych pigmentów lub barwników, wyroby gumowe mogą być podatne na wady zabarwieniowe, takie jak plamy. Dlatego barwienie wyrobów gumowych warto powierzyć firmie z obszerną wiedzą i wieloletnim doświadczeniem w branży.

W razie jakichkolwiek pytań, zapraszamy do kontaktu pod numerem telefonu: +48 22 292 40 24 lub +48 50 516 03 03, bądź mailowo (Power@PowerRubber.com) lub przez nasz formularz kontaktowy