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Auteur(s)
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Alain BONDOUX : Ingénieur de l’École nationale supérieure des arts et industries textiles de Roubaix - Responsable des ventes pour la coloration des matières plastiques Ciba Spécialités Chimiques
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les polymères sont, par nature, dans leur grande majorité, peu ou pas colorés. Leur coloration doit satisfaire à des exigences très diverses :
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esthétique : tissus enduits, ameublement... ;
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technique : amélioration de certaines caractéristiques physiques du polymère ou protection contre la lumière visible ou les radiations ultraviolettes ;
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sécurité : signalisations fluorescentes des véhicules et des travaux routiers ;
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repérage : câblerie ;
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camouflage : armement.
Les matières colorantes se divisent en deux grands groupes définis par la norme DIN 55944.
1. Colorants : matière colorante sous forme de poudre ; de couleur ou noir ; « soluble » dans les solvants et les substrats.
2. Pigments : matière colorante sous forme de poudre ; de couleur, blanc ou noir ; « insoluble » dans les solvants et les substrats.
De ces définitions, il résulte que :
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les colorants étant par définition « solubles » auront une forte tendance à migrer ; les granulés, chips, colorants liquides et autres présentations sont des « préparations pigmentaires ou colorantes » ; dans certains polymères, des « colorants » sont insolubles et deviendront des « pigments ». Inversement, certains pigments pourront se stabiliser, par exemple à haute température dans les dérivés styréniques et se comporteront alors comme des colorants.
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- Version courante de juil. 2010 par Daniel WYART
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Comparaison pigments organiques / pigments minéraux1. Propriétés et caractéristiques
Les matières colorantes naturelles, végétales ou minérales, ne sont plus utilisées dans l’industrie des matières plastiques. Les pigments et les colorants sont maintenant tous obtenus par synthèse chimique.
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Grosseur des particules, opacité, force colorante
La colorimétrie a permis d’établir les relations qui existent entre la grosseur des particules (figure 1) et l’opacité ou la force colorante (figure 2).
L’opacité est définie à partir de l’écart de teinte ΔE de l’échantillon sur fond blanc et sur fond noir. L’opacité est totale (100 %) pour ΔE = 0.
La force colorante est mesurée par la quantité de pigment coloré qu’il faut ajouter à une partie de TiO2 pour atteindre le tiers de l’intensité standard définie dans la norme DIN 53235.
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Chromaticité. Pureté
Ces deux paramètres situent un pigment dans le plan des couleurs pour la chromaticité et sur l’axe des luminances pour la pureté (cf. [P 3 255]).
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Solidité de la couleur à la lumière et aux intempéries
Les matières plastiques colorées sont souvent exposées à la lumière et aux intempéries. Les radiations lumineuses, la pluie, l’humidité, les atmosphères industrielles peuvent altérer la couleur plus ou moins fortement.
C’est un phénomène lent que l’on simule en laboratoire, dans des appareils de vieillissement accéléré :
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Xenotest pour l’exposition à la lumière ;
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Weather-O-Meter pour la simulation des intempéries ;
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Kesternich pour l’exposition aux vapeurs d’acide sulfurique ; la chambre d’essai Kesternich est surtout utilisée dans l’industrie des peintures.
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