Colores y efectos especiales en rotomoldeo

Durante los últimos años, el color y los efectos especiales han desempeñado un rol crucial en la industria del rotomoldeo. El color es un aspecto que vende y marca la diferencia. No obstante, es importante tener en cuenta que el color también crea problemas en el rotomoldeo, pues su introducción puede afectar las propiedades de los materiales y desencadenar en la variabilidad de un proceso que a veces ya es difícil de controlar.

Escogencia del color
El color o los colores a ser utilizados en un determinado producto normalmente son definidos por el uso final del mismo. Si hay flexibilidad en la escogencia del tono del color o del color en sí, es recomendable discutir con su proveedor y así optimizar la influencia de factores como costo, estabilidad del pigmento e implicaciones de proceso antes de tomar una decisión final.

Usualmente, los diseñadores de productos especifican el color basándose en sistemas estándar como RAL o Pantone, lo cual en principio no es un problema. Sin embargo, es necesario tener en cuenta que las muestras de estos sistemas están hechas imprimiendo tinta sobre papel, y puede ser difícil igualar el color de estas muestras usando plástico y pigmento. Los pigmentos y colorantes usados en las tintas para papel pueden tener una estructura química completamente diferente a la de los pigmentos usados en los plásticos. La misma consideración se aplica cuando la muestra del estándar a seguir es una pieza pintada. La mejor muestra para usar como guía en la igualación del color es siempre otra pieza de plástico pigmentado.

Colores estándar y colores especiales
La mayoría de los proveedores de material pigmentado ofrecen una gama de colores estándar.Si el diseñador puede seleccionar un color de dicha gama, probablemente el material será más barato (especialmente si se requiere poca cantidad) y el tiempo de entrega será menor, pues normalmente los materiales pigmentados en colores estándar se mantienen en inventario.

Si el color requerido es especial, entonces el proveedor deberá igualar los colores, lo cual consiste en formular una mezcla de pigmentos para asemejar el color especificado. Una vez finalizado este proceso, el cliente usualmente recibirá una placa fabricada con el color especificado para su aprobación. La mayoría de estas placas son fabricadas por inyección, pero se puede lograr una mejor comparación del color usando placas más grandes (al menos 100mm x 100mm), preferiblemente fabricadas mediante un proceso que no involucre presión tal como el rotomoldeo o el moldeo por compresión.

Condiciones para la aprobación del color
La fuente de luz bajo la cual se lleva a cabo el proceso de comparación de colores es muy importante. La mayoría de los productos rotomoldeados son usados a la intemperie, por lo que el proceso de aprobación del color a ser usado en estos productos se debe realizar bajo la luz del sol. Las condiciones de luz dentro de una oficina o fábrica son completamente diferentes a las de la luz solar, aunque existen fuentes de “luz solar artificial”. Los proveedores de materiales con experiencia en rotomoldeo comparan los colores en condiciones controladas de “luz solar artificial”, a menos que se les especifique algún otro método.

En ocasiones, los productos rotomoldeados son fabricados para uso bajo otras condiciones de luz, como por ejemplo, puntos de venta o gabinetes para tiendas. Si este es el caso, dichas condiciones deben ser especificadas para efectuar la igualación de colores bajo condiciones de luz similares.

La especificación de la fuente de luz evita un efecto llamado metamerismo, según el cual un color estándar y una muestra pueden verse iguales o muy parecidos bajo determinada fuente de luz y verse muy diferentes bajo otra fuente de luz.

Una caja de luz es muy útil para la igualación de colores y puede ser fabricada de forma sencilla con tubos fluorescentes que simulan “luz solar artificial”. Para obtener mejores resultados el interior de la caja debe ser pintado de un color gris neutro, para así evitar que el fondo interfiera con la percepción del color de la persona que realice la igualación.

El espectro de la luz emitida por los tubos fluorescentes cambia con el uso excesivo de los mismos, por lo que si los tubos van a permanecer encendidos de manera continua es recomendable instalar un contador de horas y cambiar los tubos cuando estos alcancen la vida útil especificada por el fabricante.

Una alternativa a la caja de luz es instalar los tubos fluorescentes que emiten luz solar artificial en las lámparas del ambiente u oficina donde se realizan las igualaciones de color.

También es necesario anotar que una minoría significativa de la población (especialmente hombres) sufre de algún tipo de dificultad para percibir los tonos de los colores (daltonismo). Es recomendable hacer las pruebas de daltonismo a las personas encargadas de las igualaciones de color.

Efectos de la resina base
Es aconsejable utilizar la misma resina base en la muestra de color que la resina que se va a utilizar en la producción. La misma formulación de pigmentos puede tener diferentes tonalidades de un mismo color si se mezcla con diferentes grados del mismo polímero (es bien sabido que diferentes grados de polietileno natural de diversos proveedores tienen grados disímiles de traslucidez y tonalidad de blanco). Los colores rojo, naranja y amarillo son particularmente sensibles a este efecto, que es todavía más pronunciado si se utilizan polímeros diferentes al polietileno, como copolímeros de EVA o polipropileno.

Efectos del moldeo
Otro punto a considerar durante el proceso de selección del color es la retención de la forma de la pieza durante el proceso de rotomoldeo. Algunos colores como el verde y el azul tienden a generar mayor distorsión y encogimiento. Cuando el polietileno es pigmentado con colores pastel o blanco tiende a encoger menos que cuando es pigmentado con colores más brillantes.

Estas apreciaciones solo se pueden usar como regla general, pero no es posible predecir con precisión el efecto que un determinado color o tono va a tener sobre una pieza determinada. En algunos casos, la pigmentación puede afectar drásticamente la ventana de procesamiento de la resina base, lo cual puede resultar en que diferentes colores formulados sobre la misma resina base generen comportamientos de la resina completamente diferentes. Una vez más, el verde y el azul son los colores de mayor cuidado.

La estrategia más segura es estar preparados para sorpresas ocasionales y si existen dudas, pedir al proveedor de resina que genere una muestra para hacer pruebas antes de entrar en producción.

Opacidad y translucidez
Los requerimientos de opacidad y espesor de pared de la pieza deben ser considerados durante la etapa de selección del color. En algunas aplicaciones como las macetas o maceteros, es necesario alcanzar opacidad total aún cuando el espesor de pared en estos productos es relativamente bajo (2 mm.). Para muchos colores estos es imposible de lograr mezclando el pigmento en seco (mezcladores).

En la mayoría de los casos la única manera de alcanzar opacidad total es agregando a la resina base una alta concentración de pigmento y dispersándolo eficientemente. Esto se logra usando un proceso de compuesto de color (extrusión) el cual, a diferencia del mezclado en seco, permite alcanzar opacidad total aunque a un costo de producción mayor. Obviamente, es importante determinar si la opacidad es un factor importante en el producto, antes de determinar el proceso a utilizar para la pigmentación.

Podemos señalar también que el blanco y los colores pasteles no presentan una buena apariencia cuando son mezclados en seco con la resina base.

Estabilidad
La escogencia del tipo de pigmento correcto para igualar un color particular es un punto muy importante y es responsabilidad del proveedor de materia prima. Sin embargo, es útil para los rotomoldeadores tener un conocimiento básico de los parámetros involucrados en la selección del tipo de pigmento. Relativamente pocos de los muchos pigmentos y colorantes disponibles son adecuados para ser usados en rotomoldeo.

Estabilidad térmica. Los pigmentos para rotomoldeo deben tener una estabilidad térmica extremadamente alta, ya que el ciclo de calentamiento o cocción es relativamente más largo que en otros procesos de moldeo.

Vale la pena destacar que las especificaciones técnicas que entregan los proveedores de pigmentos no son relevantes en el rotomoldeo, por lo que se debe tener cuidado al tomar decisiones basadas en dichas especificaciones.

También es importante el hecho de que el polímero en el cual el pigmento es dispersado debe tener una buena estabilidad térmica. Los productos provenientes de la degradación del polímero pueden acelerar la degradación del pigmento o viceversa

Estabilidad a la luz. Cualquier producto destinado a uso en la intemperie (como es el caso de la mayoría de los productos rotomoldeados) debe usar pigmentos con una excelente estabilidad a la luz. Una vez más, esto restringe el rango de pigmentos a ser usados. Los proveedores de pigmentos deben estar en la capacidad de ofrecer información técnica que permita tomar una decisión.

Otros factores
Restricciones del tipo de pigmento. El uso de pigmentos con base cadmio ha sido restringido por legislación en varios países, aún cuando muchas de las razones en las cuales está basada la prohibición son técnicamente dudosas. Los pigmentos con base cadmio son colorantes extremadamente efectivos además de tener una excelente estabilidad térmica y a la luz y ofrecer una buena relación costo beneficio. Las restricciones impuestas hacen que se sustituyan por pigmentos libres de cadmio, con los cuales el costo de una igualación de colores aumenta considerablemente, especialmente cuando se trata de rojo o amarillo.

Aprobaciones. Si son importantes factores tales como aprobación para alimentos o aprobación para juguetes, esto debe ser especificado antes de comenzar con el proceso de igualación de colores ya que en algunos casos estas aprobaciones impiden una igualación económica y efectiva.

Efecto en las propiedades del material. La adición de pigmento puede tener un efecto significativo en las propiedades del polímero base, dependiendo de la forma en la cual sea incorporado el pigmento. Cuando utilizar un determinado método de incorporación del pigmento (por ejemplo compuesto por extrusión versus mezclado en seco)puede significar una difícil decisión.

Dispersión del pigmento y estática. En términos generales esto no es un problema pero puede llegar a serlo. Los proveedores de material familiarizados con el rotomoldeonormalmente se aseguran de que el pigmento esté finamente pulverizado y bien disperso en la resina base. Si durante el proceso de moldeo se generan distorsiones en el color, es recomendable agregar un aditivo antiestático comercial. Conectar a tierra los equipos de mezclado también evita que se acumule estática.

Contaminación. Esto puede ser un problema muy serio si no se ponen en práctica procedimientos rigurosos en el manejo del material. Casi cualquier contaminación, por minúscula que sea, se verá en la pieza rotomoldeada. Sea escrupuloso y asegúrese de que todos los equipos de mezclado y pesado estén limpios antes de ser usados. Una vez almacenado el material pigmentado debe estar cubierto para evitar contaminación del polvo. Entrene a su personal para evitar contaminación del material y a estar atentos a cualquier signo de la misma.

Conclusiones
El color en el rotomoldeo tiene complicaciones. La mejor recomendación para los rotomoldeadores es seleccionar un proveedor de material que cuente con los recursos tecnológicos para probar las formulaciones antes de que sean fabricadas en cantidades comerciales.

El color representa una variable adicional en el proceso de rotomoldeo. El camino más razonable es mantenerse alerta a las variaciones en la calidad del color y los efectos del pigmento en las piezas rotomoldeadas.