Entrevista de con nuestro director en http://www.pigmentosparaplastico.com
Ventajas y desventajas del Masterbatch, tomado de http://www.masterbatch.com.mx
Los 10 errores más comunes del comprador de pigmentos
Ventajas y desventajas del masterbatch
¿Cuáles son las principales ventajas del masterbatch?
- Limpieza en área de producción. A diferencia de los pigmentos en polvo, el masterbatch no mancha ni tiene volatilidad, lo que hace que el trabajo se realice en un ambiente limpio y sin contaminación.
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Gran uniformidad debido a una optima dispersión del pigmento. Estos resultados son difíciles de obtener cuando se utilizan directamente pigmentos en polvo, ya que las partículas de pigmento tienen una fuerte tendencia a reagruparse y formar aglomerados de gran cohesión, difíciles de separar con el simple trabajo mecánico del proceso de transformación, por lo que es usual que cuando se utilicen pigmentos en polvo aparezcan puntos o ráfagas de color.
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Fácil manipulación y pesado. El hecho de que el masterbatch se presente en forma de pellets hace que se facilite su manipulación así como simplificar el proceso de pesado. Pesar pellets es mucho más fácil que pesar polvo o líquidos.
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Dosificación. Permite la dosificación automática. El pellet no se adhiere a las paredes de la tolva, y por lo tanto se pueden utilizar dosificadores automáticos.
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Reducción de las líneas de flujo en colores perlescentes y metálicos debido a su mejor dispersión. En pigmentos en polvo, debido a las fuerzas eléctricas y a la absorción de humedad, existe la tendencia a formar grumos, y por lo mismo, líneas de flujo en pigmentos de partícula plana como son los metálicos. El master reduce este defecto sensiblemente.
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Reducción en la absorción de humedad. A diferencia de los pigmentos en polvo, que son altamente higroscópicos, los masters tienden a tener una menor absorción de humedad, e inclusiva algunos a ser prácticamente impermeables.
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Se eliminan los grumos. Al no tener las características de los polvos, el masterbatch no mantiene fuerzas fuertes de cohesión que hace que se produzcan grumos, y por lo tanto permite una dispersión uniforme.
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Rapidez de limpieza. Al no tener polvo en el proceso de moldeado, la limpieza de tolvas es prácticamente inmediata. En el cañón, el no tener polvo mezclado con resina evita que se adhiera a las paredes del propio cañón, lo cual podría formar placa contaminante con el tiempo. El masterbatch evita esta formación de placa.
¿Cuáles son las principales desventajas del masterbatch?
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Mayor precio. Al llevar un proceso adicional al del mezclado del pigmento en polvo, el masterbatch tiene un costo usualmente mayor cuando se le compara en la relación poder tintóreo/costo con el pigmento en polvo.
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Aumento de inventarios. Al tener cada masterbatch una resina base específica, es posible que para colorear de un mismo color varias resinas distintas sea necesario tener distintos masterbatch.
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Difícilmente existe un concentrado universal, lo cual implica que sean necesarios masterbatch distintos para distintas resinas.
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Aumento en el tiempo de fabricación. Mientras la producción de un pigmento en polvo se puede hacer el mismo día, aún en horas, la extrusión de un masterbatch lleva más tiempo. Aún más: debido a la limpieza de las máquinas, es una práctica usual extruir colores similares en un solo grupo con objeto de minimizar costos de limpieza. Esto conlleva a que en ocasiones la producción de un master tenga que esperar a que haya extrusión de colores similares, lo cual puede tardar días o aún semanas.
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Lotes mínimos de 50 kilos. En colores especiales, existen sólo pocos proveedores confiables que hagan masterbatch en lotes pequeños. La mayoría de proveedores en México pide que el lote mínimo de colores especiales sea de 200 kilos, aunque existen proveedores cuyo mínimo es de 50 kilos (ver abajo, seccin de proveedores).
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Correcciones y alteraciones de tono difíciles. En el caso de los pigmentos en polvo, los colores pueden modificarse fácilmente. En México existe el servicio de corrección de lotes rezagados de pigmentos en polvo (por ejemplo Reymex tiene este servicio) lo cual permite reaprovechar los pigmentos en desuso. En el caso de los masters, la corrección es más complicada, debido a que los lotes corregidos usualmente son sumamente grandes.
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Variación de tonos mayor. Cuando se le compara con la estabilidad de los tonos de pigmentos en polvo, los masterbatch tienen mayores variaciones. Esto es debido a que los pigmentos que componen el masterbatch encuentran por lo menos dos situaciones de esfuerzo: la primera es mecánica, es decir la molienda de los pigmentos; la segunda es tanto mecánica como térmica, debido a la extrusión y peletizado de la resina. Es esta segundo esfuerzo mecánico el que más afecta el comportamiento de los colores haciendo que varíen. Por ello, si se desea uniformidad en tonos, con valores delta E menores a 1.0, es recomendable el uso de pigmentos en polvo.
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Dosificaciones arriba de 1%. Cantidades inferiores reportarían problemas de homogenización del color. A diferencia de los colores en polvo, los masterbatch usualmente se utilizan a concentraciones de 1.5% al 3.0%, es decir, entre 15 y 30 gramos por kilo.
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Algunos fabricantes pueden usar resinas base de segunda calidad o reprocesada. Desafortunadamente ésta es una práctica común entre algunos productores de masterbatch en nuestro país, y es difícil determinar cuando alguno de los fabricantes usa resina que no sea virgen. La razón para utilizar resina de baja calidad o reprocesada es para lograr tener costos muy bajos. El precio del masterbatch baja sensiblemente, pero normalmente el cliente se da cuenta muy tarde de que utilizar masterbatch de baja calidad no hizo más que echarle a perder la producción debido a que las piezas se rompen, contienen metales pesados o huelen mal. El uso de resinas de baja calidad o reprocesadas puede llevar a rotura de la pieza, oxidación de la resina, fuertes olores, superficies pegajosas, y malas propiedades de termosellado. Es conveniente elegir a un productor de masterbatch de buena reputación y que se encuentre en posibilidades de producir masterbatch grado fibra – y ser certificado.
Fórmula para calcular el costo de pigmentación con masterbatch
Cuando se utiliza masterbatch es importante saber el costo de nuestra coloración, y esto lleva en ocasiones a que el usuario caiga con frecuencia en la simplicidad de multiplicar la dosis empleada por el precio del masterbatch sin tener en cuenta la deducción por el precio del polímero base ni la cantidad incorporada. Para determinar el costo real de coloración debe aplicarse la siguiente fórmula:
Donde: X = dosis de masterbatch
Y = precio del masterbatch
P = precio del polímero a colorear
Metamerismo.
En algunas ocasiones dos muestras de color moldeadas en plástico pueden presentar idéntico color en un iluminante (luz diurna, por ejemplo) pero presentar diferencias al ser presentados en otro iluminante (luz incandescente, luz fluorescente, o mezclas de iluminantes distintos). Este fenómeno se conoce como metamerismo o metamería. Las curvas de emisión de ambos colores es distinto y la única forma de que sean iguales, es decir, que el índice de metamerismo sea cero, es que hayan sido producidos exactamente con la misma materia prima y moldeados en la misma resina termoplástica.
Una de las ventajas de los sistemas de formulación de color de Reymex es que se trata de reducir el metamerismo a los niveles más pequeños posibles, de modo de que las muestras sean lo más parecidas posibles en distintos iluminantes.
Sistema colorimétrico L*a*b*
El sistema cromático CIELAB (estrictamente CIE 1976 L*a*b*), en el que está basado el sistema L*a*b* se fundamenta en la teoría de colores opuestos. Las coordenadas L*a*b* representan coordenadas de un color en un sistema tridimensional. L determina la luminosidad de la muestra, a* significa la dimensión rojo-verde y b* la amarillo-azul. L tiene un valor definido desde cero, para el negro, hasta el 100, para el blanco. Tanto a* como b* tienen un valor de cero en cualquier punto del eje vertical neutro. La figura anexa muestra esquemáticamente el funcionamiento de este sistema.
¿Debo usar la especificación L*a*b* o la L*C*abH*ab?
En el mercado de color para plástico el sistema L*a*b* es el más común y sencillo. La mayoría de las medidas colorimétricas utilizan el L*a*b*. En ocasiones poco usuales, hay empresas que prefieren considerar una franja en el espacio de color con un valor L* constante. Pero, aunque es posible representar un color con un punto en el plano bidimensional de a*-b* mediante unas coordenadas cartesianas, es usualmente mejor especificarlo mediante las coordenadas polares C*ab y H*ab.
Es arriesgado intentar interpretar la diferencia cualitativa de color entre dos muestras usando sólo la representación a*-b*. Eso es así, por ejemplo, porque en el eje del rojo-verde (a*), una muestra con mayor valor a* no se percibe necesariamente como "más rojo" que otra con menor valor a*. El tono (hue) no se define únicamente por el valor de a* o b*.El uso de C*ab y H*ab lleva a una representación más intuitiva del color, pero el sistema L*a*b* es más sencillo de utilizar.