Como verificar se um corante ou pigmento novo funciona na sua formulação atual ao trocar de fornecedor?

Um fabricante de masterbatch do Leste Europeu quis diluir o risco de fornecimento e trocou um pigmento vermelho orgânico de uso frequente pelo produto de outro fornecedor, com exatamente o mesmo número de Colour Index. O laboratório fez uma placa de cor e comparou com o produto antigo; a tonalidade era quase idêntica, e no mês seguinte a produção mudou de vez. Quando o primeiro lote de masterbatch chegou aos clientes, um deles passou a trocar cada vez mais as telas do filtro da sua linha de filme soprado, a pressão do fundido subia sem parar e começaram a aparecer pontos de cor no filme. Outro cliente, que injeta caixas de polietileno, viu um empenamento evidente nas peças. Na investigação, o tamanho de partícula e o tratamento de superfície do pigmento novo se mostraram diferentes dos do antigo: com o dispersante e as condições de processo de sempre, ele não dispersava, e no polietileno afetava a cristalização de outra forma. O fabricante teve de recolher dois lotes, indenizar os clientes pelas paradas de linha e voltar ao pigmento antigo. Naquele momento, o laboratório tinha comparado apenas a cor e deixado sem teste todo o resto do desempenho da formulação.

Como verificar se um corante ou pigmento novo funciona na sua formulação atual ao trocar de fornecedor? Para confirmar que um produto novo é compatível com a sua formulação atual, siga quatro etapas: confira no papel a identidade e a composição, compare lado a lado no laboratório com a formulação e o processo de sempre, faça um teste de produção em lote pequeno e, por fim, amostre o primeiro embarque comercial e guarde contraamostras. Cor parecida é só o primeiro filtro; dispersão, processamento e solidez precisam ser confirmados um a um.

Com o mesmo número de Colour Index, o comportamento dentro da sua formulação pode ser muito diferente. O número de Colour Index (C.I.) e o número CAS descrevem a estrutura química. A mesma estrutura, fabricada em plantas diferentes, pode variar em forma cristalina, distribuição de tamanho de partícula, tratamento de superfície e nível de impurezas. Antes de sair da fábrica, os corantes ainda são padronizados na força própria de cada fabricante com sulfato de sódio, dispersantes e outros diluentes, e cada um padroniza do seu jeito. A sua formulação atual foi ajustada aos poucos em torno do produto antigo: a dosagem de dispersante, o tempo de moagem, a temperatura de processo e a curva de tingimento estão adaptados às características dele. A consistência entre lotes e os documentos de embarque têm artigos próprios neste blog; este explica como confirmar, na troca de fornecedor, que o produto novo cabe na sua formulação de sempre.

Antes da troca, descarte no papel as diferenças evidentes. Ficha técnica e ficha de segurança: identidade, forma cristalina e composição. Coloque lado a lado as fichas técnicas do fornecedor antigo e do novo e compare item por item: número de Colour Index, forma cristalina, resistência ao calor, solidez à luz, absorção de óleo e sistemas recomendados. Para o dióxido de titânio, compare também se é rutilo ou anatásio e se o tratamento de superfície é de alumínio, de sílica ou orgânico. A seção 3 da ficha de segurança traz a composição; se o produto novo tiver um solvente, um veículo ou um auxiliar de dispersão que o antigo não tinha, esclareça isso antes de fazer qualquer amostra. Em sistemas à base de solvente, confira também a solubilidade: o nosso catálogo de corantes de complexo metálico traz a solubilidade deles em álcoois, éteres de glicol, MEK, acetato de etila e tolueno, para você conferir a compatibilidade antes de comprar. Aprovação dos seus clientes: quem precisa ser avisado antes. Alguns clientes exigem aprovar a origem das matérias-primas, e os usos em contato com alimentos, brinquedos e equipamentos elétricos e eletrônicos pedem laudos de ensaio para cada aplicação. Mudar a origem de um pigmento ou corante pode acionar as cláusulas de aviso de mudança dos contratos com os seus clientes. Revise primeiro as especificações deles e liste os produtos que precisam de nova aprovação; assim dá para programar bem o plano de validação. Nos produtos com ciclos de aprovação longos, você pode testar primeiro o material novo em produtos com menos exigências e, enquanto isso, preparar dados comparativos entre o produto antigo e o novo para os clientes principais.

Comparação lado a lado no laboratório: a mesma formulação, só uma matéria-prima diferente por vez. Tonalidade e força colorística: compare com a mesma formulação e os mesmos instrumentos. Com a contraamostra do produto antigo e a amostra nova, prepare os testes com a mesma formulação, no mesmo equipamento e no mesmo dia, e meça a diferença de cor no espaço CIELAB com um espectrofotômetro, olhando separadamente o desvio de luminosidade, croma e matiz. Compare sob pelo menos duas fontes de luz, por exemplo D65 e o iluminante A, para descartar o metamerismo. Compare a força colorística com a do produto antigo: se o novo for mais fraco, será preciso colocar mais, e se for mais forte, dá para usar menos, então compare os preços por unidade de força colorística. Para julgar a diferença de cor, use a mesma tolerância que você dá aos seus próprios clientes. Os tons reduzidos com dióxido de titânio são os que mais ampliam as diferenças de força colorística e de matiz, então faça esses tons junto com o tom de massa. Dispersão e reologia: um pigmento novo pode pedir outro dispersante ou outra moagem. Em tintas e tintas gráficas, compare a finura de moagem, a viscosidade, o brilho e a estabilidade após o armazenamento, e faça o teste de fricção para verificar floculação. Em masterbatch e plásticos, faça um teste de pressão de filtro e depois sopre um trecho de filme ou prense uma placa para procurar pontos e partículas não dispersas. Quando o tratamento de superfície do pigmento novo é diferente do antigo, o dispersante de sempre pode deixar de se adsorver, e moer por mais tempo também não compensa. Em tintas de tingimento e sistemas com vários pigmentos, verifique também a flutuação e o afloramento: o pigmento novo pode flocular de forma diferente dos outros pigmentos da formulação, e a cor do filme seco pode ficar diferente da do filme úmido. Em produtos líquidos, faça ainda uma série de armazenamento a quente e veja se mudam a viscosidade, a sedimentação e a tonalidade. Compatibilidade de corantes: numa tricromia, as velocidades de esgotamento devem ser parecidas. Ao tingir com três corantes básicos, os três precisam montar na fibra no mesmo ritmo para que a cor fique uniforme e reproduzível. Ao substituir um deles, tire amostras por etapa seguindo a curva de tingimento original e compare a velocidade de esgotamento, além da sensibilidade à temperatura, ao pH e ao sal. Os corantes catiônicos para acrílico são combinados pelo valor K e pelo valor F: o nosso mostruário Dragonacrylic traz os dois valores para cada cor, para você compará-los diretamente na substituição.

Se você compara só a cor e pula os testes de desempenho, o problema aparece na fábrica do seu cliente. Resistência ao calor, migração e efeito na contração das poliolefinas. Teste os pigmentos para plásticos na sua temperatura real de processo e com o seu tempo de residência, e no PVC flexível verifique a migração e o afloramento. Alguns pigmentos orgânicos atuam como nucleantes no polietileno e no polipropileno e mudam a contração da peça, e por isso peças injetadas grandes empenam, como aconteceu com as caixas do cliente da história do início. Esse tipo de problema se verifica com o molde real do cliente ou com uma peça parecida, porque a placa de cor não mostra isso. Solidez: teste o produto antigo e o novo ao mesmo tempo, com os seus métodos de sempre. Em têxteis, repita os ensaios com os métodos ISO 105 que você já usa, como ISO 105-B02 para luz, ISO 105-C06 para lavagem e ISO 105-X12 para fricção; em tintas e plásticos, use os seus métodos habituais de solidez à luz e de intemperismo. Os resultados só são comparáveis quando o produto antigo e o novo entram no mesmo ensaio. Em corantes dispersos para poliéster, fique de olho também na migração térmica e na sublimação; quando a temperatura de termofixação muda, a diferença entre o produto antigo e o novo aparece mais. Comparar os valores medidos do produto novo com os valores típicos da ficha técnica do antigo traz pouquíssima informação.

Depois do laboratório, ainda falta passar pela linha de produção. Quando o teste de laboratório for aprovado, faça um teste de produção com o seu equipamento e o seu tamanho de lote normais, registre os parâmetros de processo e compare com os resultados do laboratório. O teste de produção deve cobrir as formulações que você mais usa e as cores mais difíceis, com uma série para tons escuros e outra para claros, e outra para dosagens altas e baixas. Quando chegar o primeiro embarque comercial, amostre contra o certificado de análise, guarde contraamostras e lacre com o fornecedor um novo padrão de referência. Mantenha parte do estoque do produto antigo até que vários lotes se mostrem estáveis, e só então faça a troca completa. As nossas amostras e respostas técnicas vêm diretamente da equipe que fabrica o produto, e a orientação de formulação e as amostras comparativas contra o seu padrão atual fazem parte da parceria desde o primeiro pedido; o nosso catálogo de azul ultramar também compara cada grau com o ultramar tradicional por diferença de cor e força colorística.

Se a amostra nova dá a mesma cor do produto antigo, ainda é preciso fazer todos os testes? É preciso fazer os testes principais para a sua aplicação. A cor reflete só parte das propriedades; dispersão, resistência ao calor, migração, solidez e efeito no processo precisam ser confirmados separadamente. Você pode ordená-los por risco: teste primeiro o que tem mais chance de dar problema e o que mais importa ao seu cliente, e depois complete o resto. O produto novo tem mais força colorística. Posso reduzir a dosagem direto? Dá para ajustar a dosagem na proporção da força colorística e depois validar de novo. Quando a dosagem muda, mudam junto a proporção entre pigmento e dispersante, a viscosidade e o brilho do sistema, e a tonalidade pode se deslocar. Ao comparar preços por unidade de força colorística, some o custo desses ajustes. Quanto tempo leva a validação completa? Depende da aplicação. A comparação de cor e os testes de dispersão em laboratório são rápidos; os ensaios de intemperismo, armazenamento e solidez demoram mais, e a nova aprovação dos seus clientes costuma ser a etapa mais lenta. O ideal é começar a validação enquanto ainda há estoque suficiente do produto antigo, para que você nunca precise trocar sem dados.

A Hongda Group fabrica e exporta produtos químicos em Ningbo desde 1992, vende para mais de trinta países e trabalha com mais de quinhentos distribuidores no mundo todo. Os nossos corantes têxteis, pigmentos orgânicos e inorgânicos, dióxido de titânio e auxiliares ficam cada um a cargo de uma unidade de negócio dedicada, e os nossos mostruários e catálogos trazem o número de Colour Index, a solidez e os sistemas recomendados, para você comparar item por item antes da troca. Se você está pensando em mudar a origem dos corantes ou pigmentos que usa hoje, conte para nós quais graus você usa, o seu sistema de formulação, as condições de processo e o uso final, e a unidade de negócio responsável vai recomendar graus substitutos, preparar amostras e fazer amostras comparativas contra o seu padrão. Para conhecer as formas de parceria, visite hongda-chem.com, clique em "Become a strategic partner" e fale conosco por WhatsApp ou WeChat.