Punti chiave
- Il rapporto di diluizione (LDR) è la percentuale di masterbatch aggiunta alla resina base per ottenere l’intensità di colore, l’uniformità e l’aspetto desiderati nei pezzi in plastica stampata.
- La PCR ha un colore di base grigio naturale e non uniforme che fa apparire pallide e poco attraenti le tonalità brillanti come il bianco, il giallo o il blu, rendendo i colori più scuri come il nero, il blu scuro o il grigio lucido più adatti ai prodotti PCR.
- Per la PCR è necessario un LDR più elevato rispetto alla resina vergine., in genere compreso tra il 2% e il 5% rispetto allo standard 0,5%-2%, per compensare la tonalità grigia intrinseca e la variabilità del materiale riciclato.
- Le condizioni di elaborazione non sono sostanzialmente influenzate dall’aumento dell’LDR., sebbene occasionalmente possano essere necessari piccoli aggiustamenti, come la temperatura della punta del canale caldo, per garantire una corretta dispersione del pigmento e la stabilità del flusso.
- Un LDR superiore al 5% può introdurre difetti superficiali compresi segni di flusso vicino al punto di iniezione, arrossamento del punto di iniezione, segni di abrasione e maggiore sensibilità della superficie dovuta a una maggiore concentrazione di pigmenti.
- Un LDR più elevato aumenta direttamente il costo per pezzo, rendendo essenziale bilanciare le prestazioni cromatiche, l’accettabilità estetica e la fattibilità economica quando si lavora con la PCR nelle applicazioni di confezionamento di beni di largo consumo.
Che cos’è il rapporto di abbassamento (LDR, Let Down Ratio) nello stampaggio a iniezione di materie plastiche?
Il masterbatch viene aggiunto alla resina durante lo stampaggio per conferire colore ai prodotti in plastica. Il rapporto tra masterbatch e resina base è noto come rapporto di diluizione (LDR). Esso determina l’intensità del colore, l’uniformità e l’aspetto finale del prodotto stampato.
Fattori chiave che determinano il rapporto di riduzione nelle materie plastiche colorate
Il valore LDR richiesto dipende da diverse variabili:
- Intensità della tonalità di colore desiderata
- Geometria e volume del prodotto
- Colore naturale della resina di base
- Sia che il masterbatch sia liquido o solido
Ciascun fattore influenza la quantità di pigmento necessaria per ottenere il risultato visivo desiderato.
Rapporti di riduzione tipici per prodotti in plastica di piccole e grandi dimensioni
LDR varia a seconda delle dimensioni del prodotto e dell’applicazione.
Per esempio:
- Il tappo di una bottiglia di shampoo da 400 ml utilizza in genere una percentuale di LDR compresa tra lo 0,5% e il 2%.
- Un secchio da 30 litri potrebbe richiedere un LDR del 2% – 4%.
Parti più ampie o tonalità più intense spesso richiedono una maggiore concentrazione del masterbatch.
Comprensione del rapporto di riduzione nella resina post-consumo (PCR)
Quando si lavora con granuli di plastica riciclata o resina post-consumo (PCR), la LDR si comporta in modo diverso rispetto alla resina vergine. La PCR introduce ulteriori difficoltà nel raggiungere uniformità di colore e un aspetto estetico gradevole.
Sfide relative al colore e all’aspetto naturale dei materiali PCR
Il polipropilene (PP) riciclato post-consumo (PCR) disponibile sul mercato presenta in genere un aspetto grigio naturale e non uniforme quando viene stampato senza masterbatch. Le indagini di mercato indicano che questo aspetto grigio grezzo non è attraente per i consumatori, in particolare nelle applicazioni di imballaggio per beni di largo consumo.
Effetto della selezione del colore del masterbatch sui prodotti della PCR
Quando si aggiungono colori vivaci come il bianco, il giallo o il blu ai livelli standard di LDR (0,5%-2%), il risultato è spesso una tonalità grigio pallido, giallo pallido o grigio-bluastro pallido.
Questi risultati sono visivamente poco gradevoli. Pertanto, si scelgono spesso colori più scuri come il nero, il grigio lucido o il blu scuro per mascherare la tonalità grigia intrinseca della PCR.
Perché la PCR richiede un rapporto di riduzione più elevato rispetto alla resina vergine
Anche con masterbatch di colore più scuro, i livelli LDR standard potrebbero non produrre sufficiente profondità o uniformità nei prodotti PCR.
Di conseguenza, l’LDR viene spesso aumentato dallo 0,5%-2% al 2%-5%, a seconda della geometria del pezzo e della profondità di colore desiderata. Ciò compensa la tonalità di grigio di base e la variabilità della resina riciclata.
Impatto dell’aumento del rapporto di riduzione sulle condizioni di lavorazione
Nella maggior parte dei casi, l’aumento dell’LDR non richiede modifiche sostanziali alle condizioni di elaborazione.
Tuttavia, occasionalmente, potrebbe essere necessario regolare la temperatura della punta del collettore a canale caldo per garantire un flusso e una dispersione del colore adeguati, soprattutto nei sistemi a punta calda a funzionamento termico.
Segni di flusso e difetti superficiali collegati ad un elevato LDR nella PCR
Quando il rapporto LDR supera il 5%, possono insorgere ulteriori complicazioni relative alla qualità.
Quando la miscela fusa di masterbatch per PCR scorre attraverso la punta calda verso la cavità, possono comparire segni di flusso visibili intorno all’area di ingresso. Questo è particolarmente evidente con masterbatch lucidi o perlati, che evidenziano maggiormente le linee di flusso.
Blush, graffi e sensibilità alla pigmentazione: una spiegazione
Un contenuto più elevato di masterbatch aumenta la pigmentazione, il che può rendere la superficie più sensibile alle forze esterne.
I difetti più comuni includono:
- Segni di sfregamento causati dall’espulsione di un pezzo o dallo sfregamento
- alone luminoso vicino al cancello (una zona lucida vicino al cancello)
- Imperfezioni superficiali legate alla concentrazione di pigmenti
Questi problemi sono persistenti e difficili da eliminare completamente.
Implicazioni di costo di un rapporto di riduzione più elevato nelle plastiche riciclate
L’aumento del rapporto LDR ha un impatto significativo sul costo per pezzo. I materiali del masterbatch aumentano le spese per le materie prime e concentrazioni più elevate fanno lievitare direttamente il costo complessivo di produzione.
Pertanto, trovare un equilibrio tra prestazioni cromatiche e fattibilità economica diventa fondamentale quando si utilizza la PCR.
Trovare un equilibrio tra estetica, costi e sostenibilità nel confezionamento per la PCR.
Nonostante lievi difetti estetici, gli imballaggi per beni di largo consumo realizzati con resina riciclata dovrebbero essere considerati un passo avanti verso la responsabilità ambientale.
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FAQ
- Che cos’è il rapporto di abbassamento nello stampaggio a iniezione di materie plastiche?
Il rapporto di diluizione (LDR, Let Down Ratio) è la percentuale di masterbatch aggiunta alla resina base per ottenere il colore desiderato in un componente in plastica stampato. Determina l’intensità della tonalità, l’uniformità del colore e l’aspetto visivo complessivo del prodotto finale. - Perché il rapporto di riduzione è più elevato nella resina post-consumo?
La resina post-consumo (PCR) ha un colore di base grigio naturale e non uniforme. Per mascherarlo e ottenere una profondità e un’uniformità di colore accettabili, è spesso necessaria una concentrazione di masterbatch più elevata rispetto alla resina vergine. - Quali sono i rapporti di riduzione tipici utilizzati per i prodotti PCR?
Per i prodotti PCR, il LDR (Liquid Drug Rate) in genere varia dal 2% al 5%, a seconda della geometria del pezzo e della tonalità desiderata. Questo valore è generalmente superiore allo 0,5%-2% comunemente utilizzato per le applicazioni con resina vergine. - In che modo l’LDR influisce sulla consistenza del colore nelle plastiche riciclate?
Un LDR più elevato migliora la mascheratura e la profondità del colore nella PCR, ma ottenere uniformità può comunque risultare difficile a causa della variabilità della resina di base. Un LDR insufficiente spesso si traduce in tonalità pallide o non uniformi. - L’aumento del rapporto di abbassamento modifica le condizioni di lavorazione?
Nella maggior parte dei casi, le condizioni di processo rimangono invariate. Tuttavia, potrebbero essere necessari lievi aggiustamenti, come l’aumento della temperatura della punta del canale caldo, per garantire una corretta dispersione del pigmento e la stabilità del flusso. - Quali difetti superficiali sono causati da un elevato rapporto di let down nella PCR?
Un elevato LDR può causare segni di flusso visibili vicino al punto di espulsione, arrossamento del punto di espulsione, zone lucide e graffi. L’aumento della pigmentazione può anche rendere la superficie più sensibile allo sfregamento durante l’espulsione. - In che modo il rapporto di abbassamento influisce sul costo per pezzo stampato?
L’aumento del LDR (Liquid Drug Rate) incrementa direttamente il costo dei materiali, poiché il masterbatch si aggiunge alla spesa per le materie prime. Percentuali più elevate possono far lievitare significativamente il costo per pezzo, soprattutto nel settore degli imballaggi per beni di largo consumo ad alto volume. - I difetti visivi sono accettabili negli imballaggi riciclati di beni di largo consumo?
Lievi variazioni estetiche possono essere accettate nell’ambito di iniziative di imballaggio sostenibile. Pur dovendo mantenere elevati standard qualitativi, piccole imperfezioni visive sono spesso tollerate quando si promuovono prodotti PCR ecocompatibili.
