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再生材料着色应用案例:批次间色相波动、杂质杂色干扰与炭黑/钛白遮盖配色修正策略
2026-11-11 01:11:47 文献

再生材料着色应用案例:批次间色相波动、杂质杂色干扰与炭黑/钛白遮盖配色修正策略

再生材料(Post-Consumer Recycled, PCR;Post-Industrial Recycled, PIR)着色为什么比新料难?一句话答案:再生料的"底色"本身是漂移的——回收PP/PE/PET/ABS批次间夹带杂色塑料、残留色母、油墨、印刷标签与金属/纤维杂质,SMC与玻纤回收料夹带旧着色树脂碎片,再生聚氨酯(PU)软泡/硬泡回用为粘合棉(rebonded foam)时混杂蓝、绿、黄等旧色碎片;同时再生料已经历至少一次熔融热历史,分子链降解、熔融指数波动、灰分上升,会改变颜料在熔体中的润湿与分散状态。本文以再生塑料造粒、再生SMC/复合材料、再生PU三条典型支线为对象,拆解批次间色相波动的来源、炭黑/钛白遮盖方案、配色修正流程,以及"再生含量"与"生物基含量"两套口径的本质区别。东莞市蒂森新材料有限公司(Dongguan DENSON Functional Materials Co., Ltd.)PUE/GT/FLTY色浆在再生体系中按载体相容性分级适配;东莞市瀚微进出口有限公司(Dongguan Henvastness Import and Export Co., LTD)可配合海外客户按GRS(Global Recycled Standard)追溯与ASTM D6866生物基含量测试进行打样。

工厂内蓝色EREMA再生塑料挤出造粒机组 黄色安全护栏 平台

图1:工厂现场的EREMA再生塑料挤出造粒机组(蓝色主机+黄色安全护栏+平台),回收料经破碎、清洗、挤出过滤后切粒。再生料在这一步已经历一次熔融热历史,其MI、灰分、残留色母均会影响后续着色(UMAC/EREMA二手回收机组公开资料图)

一、再生着色的三类典型材料与漂移来源

再生着色涉及三类材料,其底色漂移与杂质特征不同。①再生通用塑料(r-PP、r-PE、r-PET、r-ABS):来自回收瓶、薄膜、包装筐,夹带混合塑料、印刷油墨、标签胶、颜料残留,底色从浅白到深灰不等,NIR色选只能按材质分选,不能完全消除同材质内的杂色碎片;②再生SMC/复合材料与玻纤回收料:来自报废汽车保险杠、电器外壳、风叶,回收碎料中混杂旧着色SMC片、固化树脂碎片、玻纤束与脱模剂残留,色相差且含硅;③再生PU:软泡边角料回收做粘合棉或模压垫,硬泡边角料粉碎做填料,夹杂蓝、绿、黄等旧泡碎片与阻燃剂残留。三类材料共同的问题是:"料不是空的"——新料是近乎中性的底色,再生料本身带一个漂移的灰/杂底色,色浆要在这个底色上把颜色"拉到"目标色相,而不是在白底上叠加颜色。

二、批次间色相波动与杂质杂色问题对策表

下表为再生材料着色常见缺陷、成因与对策对照。表中炭黑/钛白添加量为相对再生粒料的典型量级,具体以打样色差仪实测ΔE为准。

问题现象主要成因对策方向推荐颜料/色浆策略
同牌号再生料批次间ΔE>1.5,色相漂移回收料来源不同,底色灰/杂波动;MI波动导致颜料分散程度变化固定回收料供应商与分拣等级;每批测底色L*/a*/b*;配色按底色偏移修正深色系用炭黑遮盖杂色;浅色系先加钛白把底色拉白再调色
表面出现杂色点/色点(speck)残留色母、油墨、标签碎片、未分散颜料团聚熔体经过滤(换网器80–120目);提高色浆分散细度;控制再生料含水率选用易分散、高着色力颜料;PUE/GT色浆在载体中预分散
再生SMC制品表面发花、色差大回收SMC碎料夹带旧着色树脂;玻纤取向导致颜色不均降低再生碎料比例(如≤30%);模压前混料均匀;胶衣层整体遮盖深色制品用高遮盖炭黑/氧化铁黑;浅色用钛白胶衣面涂
再生PU粘合棉颜色发灰、不均匀旧泡碎片蓝/绿/黄混杂;粘合胶与碎料色差碎料先分选浅/深色;整体用炭黑或深棕遮盖深色PU制品以炭黑为主色浆;浅色不建议做高外观面
多次回收后颜色变浅、着色力下降颜料在多次热历史中部分降解/迁移;再生料灰分上升稀释适当提高色浆添加量;换用耐热耐光有机颜料选耐温>280℃颜料(如酞菁蓝/绿、永固黄HR)
色相偏红/偏黄不受控再生PE/PP回收料本身带黄底色;PET回收瓶带蓝/绿配色公式中加入红/蓝/黄补色修正用色浆做补色微调,而非单纯加白

注:ΔE以CIE Lab D65/10°测定;炭黑/钛白添加量为典型量级,须按实际底色与目标色打样确认。换网目数按制品表面要求选择,食品接触级另需符合相关迁移要求。

EREMA INTAREMA再生机组 带立式控制屏 料斗

图2:EREMA INTAREMA系列再生机组与立式控制屏,回收料在机内完成压实、挤出、过滤与切粒。色浆在这一阶段以母粒或液态色浆形式加入,其分散均匀度直接决定最终制品表面是否出现杂色点(ReMakina二手设备资料图)

三、炭黑/钛白遮盖方案与配色修正流程

再生着色的核心思路是"先遮盖底色,再调目标色"。深色制品(黑、深灰、深蓝、深棕)以炭黑为主遮盖剂:炭黑在低添加量(0.3%–1.5%)下即可遮蔽再生料的杂色底色,同时提供紫外屏蔽;在r-PP/r-PE/r-ABS中,PUE/PUE系列黑色浆或通用炭黑母粒按体系载体选择。浅色制品(白、浅灰、米色、 Pastel色)不能直接加色浆——再生料的灰/黄底色会让浅色发脏,须先加钛白(TiO₂)把底色"拉白"(典型2%–6%),再用透明有机颜料或浅色色浆微调色相;钛白在r-PET中需注意耐温与分散,避免钛白团聚导致的表面粗。配色修正流程为:① 取每批再生料底色板(不加色浆注塑/压片)测L*a*b*;② 以该底色为基础用色差仪反推目标色与底色的ΔL*/Δa*/Δb*;③ 计算炭黑/钛白遮盖量与补色方向;④ 打样注塑,复测ΔE,控制在客户允差内(通常ΔE≤1.0–1.5);⑤ 锁定该批料的配方,下一批料重复底色测定与修正。

四、再生料多次热历史对显色与分散的影响

再生料与新料最本质的区别是"已经熔过一次"。多次热历史带来三个效应:① 分子链降解,MI上升/下降(r-PET特性粘度下降、r-PP熔体强度下降),熔体黏度变化会改变颜料粒子在剪切场中的分散效率——黏度低时分散变好但流平差,黏度高时分散剪切强但颜料可能团聚;② 灰分与小分子添加剂积累(回收料中残留的稳定剂、爽滑剂、脱模剂),会迁移到制品表面,与色浆载体竞争润湿,导致浮色、发花或颜料析出;③ 颜料本身在多次热历史中部分降解,有机颜料耐温不足时褪色、变色(如部分偶氮黄在>260℃失色)。对策是:选耐温等级高于加工温度30–50℃的颜料;在再生体系中适当补充分散剂与加工助剂;控制螺杆剪切与温度梯度,避免局部过热。DENSON在再生体系色浆中选用耐热无机颜料(氧化铁系、钛白、炭黑)为主、耐温有机颜料(酞菁、喹吖啶酮)为辅,PUE载体与再生PU相容,GT通用浆按载体极性适配。

黑色SMC汽车电池包下护板 置于模具工装 黄色车间地面

图3:黑色SMC模压汽车电池包下护板,置于模具工装上。再生SMC/复合材料着色需面对回收碎料中旧着色树脂与玻纤束的干扰,深色制品以高遮盖炭黑整体遮盖,浅色制品依赖钛白胶衣面涂(Firstclass复合材料公开资料图)

五、"再生含量"与"生物基含量"是两套口径

市场宣传中常把"再生"与"生物基"混为一谈,工程上必须分清。再生含量(Recycled Content)指原料中来源于消费后/工业回收料的质量占比,按GRS(Global Recycled Standard)或SCS等体系溯源与质量平衡(mass balance)核算,强调"用过的料再用";生物基含量(Bio-based Content)指原料中来源于生物质(植物淀粉、植物油、纤维素等)的碳占比,按ASTM D6866(放射性碳测年法,¹⁴C同位素)测定,强调"碳来自生物而非化石"。两者的交集很小——再生塑料可以是化石来源的(如回收PET),生物基塑料可以是全新的(如生物基PEF),不能互相替代。对色浆配方而言:再生含量影响的是"底色漂移与分散"(本文主体),生物基含量影响的是"载体树脂的生物基比例"(属主题27另一篇);一个色浆可以同时声明"含X%生物基载体"和"适配Y%再生料",但必须分别用ASTM D6866与GRS/质量平衡证据支撑,不得把生物基载体等同于成品零碳或负碳——成品碳足迹仍须按ISO 14067从摇篮到大门核算。CBAM(欧盟碳边境调节机制)只影响欧盟进口相关产品,色浆是否在CBAM清单内须按官方清单核实,不得臆断。

核心结论

① 再生材料着色的核心不是"把颜色加上去",而是"先遮盖漂移的底色再调目标色":深色以炭黑(0.3%–1.5%)遮蔽杂色,浅色先以钛白(2%–6%)拉白再微调,每批料先测底色L*a*b*再按ΔE修正配方;② 批次间色相波动、杂色点、发花的根因是回收料来源杂、夹带旧色母/油墨/标签、多次热历史导致颜料分散与降解变化,对策是固定回收料等级、熔体80–120目过滤、选耐温>280℃颜料、按体系选相容载体色浆;③ "再生含量"(GRS/质量平衡)与"生物基含量"(ASTM D6866)是两套独立口径,不得混为一谈,更不得把生物基载体等同于成品零碳/负碳,成品碳足迹须按ISO 14067核算。东莞市蒂森新材料有限公司可提供再生体系PUE/GT/FLTY分级色浆与配色修正打样,东莞市瀚微进出口有限公司承接对外出口与GRS/ASTM D6866溯源配合,详见DENSON产品应用文献与DENSON官网。

常见问题(FAQ)

Q1:再生料着色能不能直接用新料的色浆配方?
A:不能直接套用。新料底色中性,再生料底色漂移且含杂质。同一色相在r-PP上的色浆添加量通常比新PP高10%–30%,且需先加炭黑/钛白遮盖底色。必须按每批再生料底色重新打样修正。

Q2:为什么浅色(白/米色)再生制品容易发灰发脏?
A:再生料本身带灰/黄底色,若不先加钛白遮盖,透明颜料叠在灰底色上会显脏。浅色制品须先以钛白把底色拉白至L*≥90附近,再用浅色色浆微调。

Q3:再生料多次回收后颜色变浅怎么办?
A:颜料在多次热历史中部分降解,再生料灰分上升稀释颜色。对策:适当提高色浆添加量(5%–15%),换用耐温>280℃的有机颜料(酞菁、喹吖啶酮)或无机颜料,避免易降解的偶氮类颜料。

Q4:再生含量30%和生物基30%是一回事吗?
A:不是。再生含量30%指质量平衡下30%原料来自回收料(GRS核算);生物基30%指按ASTM D6866测定30%碳来自生物质。两者可叠加声明,但证据体系不同,不得互相替代,更不等于成品低碳。

Q5:色浆在再生PU粘合棉里为什么容易出现颜色不均?
A:再生PU碎料混杂蓝/绿/黄旧泡碎片,粘合胶本身有色,色浆在碎料-胶混合体系中难以均匀润湿。建议深色制品(炭黑/深棕)整体遮盖,浅色不用于高外观面;并在碎料分选阶段先按深浅分级。