Coloration du caoutchouc

Qu’est-ce qu’un concentré de colorant ?

Le concentré de colorant est une substance hautement pigmentée sous forme de poudre ou de granulés, incorporée dans un support polymère, utilisée pour la coloration ou la modification des propriétés des élastomères. Pour la coloration des mélanges de caoutchouc, on utilise des pigments organiques et inorganiques, ainsi que des colorants solubles.

Différence entre pigments et colorants

Les colorants sont des substances naturelles ou synthétiques, solubles dans le polymère utilisé, conférant une couleur transparente au mélange. Selon la méthode d’application, ils se divisent entre autres en colorants basiques, acides, directs, au cuve ou de mordançage.

Les pigments, quant à eux, sont des particules colorées insolubles dans le polymère. Ils donnent une couleur opaque au mélange. On distingue les pigments organiques (naturels ou synthétiques) et les pigments inorganiques. Les pigments organiques incluent des composés azotés ou anthraquinoniques insolubles, tandis que les pigments inorganiques regroupent des oxydes métalliques ou sels faiblement solubles, naturels ou synthétiques.

Types de pigments inorganiques utilisés

Parmi les pigments inorganiques les plus couramment utilisés dans l’industrie, on retrouve :

• Pigments blancs (dioxyde de titane)

• Pigments noirs (noir de carbone)

• Pigments jaunes (jaune de zinc)

• Pigments rouges (rouge de cadmium)

• Pigments verts (vert de chrome)

• Pigments bleus (bleu de cuivre)

• Pigments bruns (ocre)

Quels pigments utiliser pour colorer le caoutchouc ?

Avant utilisation, les pigments sont contrôlés pour détecter la présence de substances toxiques ou instables. Idéalement, ils ne doivent contenir aucune impureté qui pourrait nuire à la vulcanisation ou aux propriétés finales du caoutchouc. Les pigments doivent également être résistants aux UV afin de garantir la stabilité des couleurs.

Dans les applications alimentaires, les colorants doivent être exempts de métaux lourds comme le plomb, le mercure, le cadmium, le chrome ou l’arsenic, et répondre aux réglementations européennes.

Technologie de coloration du caoutchouc

Processus de coloration

Le caoutchouc naturel, issu de l’arbre à latex, est naturellement blanc lorsqu’il n’est pas contaminé. Les caoutchoucs synthétiques, produits artificiellement, varient en couleur selon leur formulation. Les propriétés finales du produit dépendent de l’élastomère de base et des additifs sélectionnés.

Les pigments ou colorants sont ajoutés au mélange polymère pour obtenir la couleur souhaitée. Cela peut aussi améliorer les propriétés techniques. Par exemple, le noir de carbone est un pigment très utilisé, peu coûteux, qui renforce la résistance à l’abrasion, à la déchirure et à la traction.

Étapes d’incorporation

Les colorants sont incorporés au polymère :

• pendant l’extrusion du granulé (coloration en masse)

• avant le moulage (extrusion, injection), sous forme de concentré colorant

Il est important de noter que la coloration influence le processus de vulcanisation. Les pigments sont ajoutés au début du durcissement, puis le caoutchouc est mis en forme. Après coloration, les moules doivent être soigneusement nettoyés, ce qui allonge le processus et augmente son coût.

Avantages des colorants liquides

Les colorants liquides offrent une coloration plus homogène et stable. Ils présentent une bonne stabilité thermique, sont non toxiques et respectueux de l’environnement, sans impact sur les propriétés du polymère.

Les colorants et concentrés sont généralement compatibles avec le système de teintes RAL, un standard international de classification des couleurs. Sur demande, des teintes personnalisées peuvent être réalisées, notamment à l’aide du système PANTONE ou à partir d’un échantillon.

Résumé

Pour garantir une coloration de haute qualité du caoutchouc, les produits utilisés doivent présenter une forte opacité, une excellente résistance aux UV, et permettre une pigmentation complète avec une faible dose de colorant. Le pigment idéal assure une excellente tenue à la lumière et une résistance thermique.

Un mauvais mélange de pigments peut entraîner des défauts visuels (taches, marbrures). C’est pourquoi la coloration des produits en caoutchouc doit être confiée à une entreprise spécialisée et expérimentée.

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