FAQ sur la mise en œuvre du masterbatch

Points de départ : masterbatch noir 1 %-2 %, blanc 1 %-3 %, couleur 2 %-4 %, effets selon préconisation du fournisseur. Démarche : mélanger un petit lot au milieu de la plage TDS → essai machine et ajustement contre la plaque standard → figer le taux dans les instructions de travail. Le taux dépend de l'épaisseur, du fond et du recyclé : l'essai reste la référence la plus fiable.

Au-delà de la capacité de charge de la porteuse, le pigment en excès s'agglomère en points colorés : aspect marbré, chute de brillance, dégradation nette des propriétés mécaniques (choc, traction) et risque de fragilisation des parois minces ; en couleur, risque d'exsudation et de poudrage. Préférez un concentré plus titré à faible taux plutôt qu'un cumul de dosage.

Cinq causes principales : porteuse incompatible avec le substrat, concentration trop élevée pour la capacité de dispersion de l'équipement, température de procédé trop basse et plastification insuffisante, mélange hétérogène, combinaison de vis et cisaillement inadaptés (basse vitesse, faible contre-pression). Symptômes : points colorés, points noirs, aspect marbré. Ordre de diagnostic : mélange et température d'abord, changement de masterbatch ensuite.

Diagnostic en trois temps : les points colorés relèvent de l'agglomération de pigments — passez à un grade de dispersion supérieur ou baissez le dosage ; les points noirs trahissent des résidus carbonisés ou des impuretés du recyclé — nettoyez vis et filière, ajoutez un filtre, contrôlez la propreté du recyclé ; points colorés et noirs conjugués — réglez d'abord la dispersion (contre-pression et température en hausse), puis traitez les résidus d'équipement.

Oui. Les masterbatch très chargés ou mal dispersés colmatent rapidement les filtres : la pression monte et le film se rompt ; les impuretés créent directement des trous. Remèdes : masterbatch dédié à l'extrusion de film hautement dispersé, finesse de filtration assortie au grade (40-80 mailles en usage courant), remplacement du filtre dès l'alarme de pression, filtration grossière pour les effets nacrés afin de préserver les paillettes.

Symptômes types : points colorés et taches de dispersion (incompatibilité), fragilisation (écarts de point de fusion ou de polarité), délamination et peau qui se détache (incompatibilité sévère), teinte fausse (le pigment ne se révèle pas de la même façon selon la résine). Exemple : un masterbatch PE sur PA provoque une chute nette de résistance. Les plastiques techniques exigent impérativement leur masterbatch spécifique.

Points clés : porteuse PE très fluide (indice de fluidité assorti à la matière film), grade de dispersion élevé (surface sans points colorés), pigments tenaces à la température du procédé (classe 200 °C pour LDPE), pouvoir couvrant suffisant sur film mince. Films agricoles : ajouter le système anti-âge (stabilisateur UV + anti-buée) ; films d'emballage : vérifier le grade alimentaire et l'aptitude à l'impression.

Points clés : porteuse identique au substrat, tenue thermique supérieure d'au moins 20 °C à la température matière, dispersion élevée pour les circuits complexes, stabilité du ΔE (ΔE ≤ 1,5 pour les pièces visibles). Sur matière renforcée de verre, la fibre masque partiellement la couleur : colorez par essai sur la grade renforcée réelle, jamais sur la résine naturelle.

Points clés : haute concentration et haute dispersion (les longs parcours d'extrusion exigent beaucoup), pigments résistants à la migration (les tuyaux côtoient l'eau), tenue à la lumière (tubes d'extérieur : ajouter un stabilisateur UV). Le PVC tube s'accommode de concentrés pâteux ou de masterbatch spécifiques PVC (système plastifiant), sans mélange avec les systèmes PE/PP.

Les traces d'écoulement liées à la couleur viennent d'un front de fusion à température hétérogène et d'un rendu pigmentaire variable. Remèdes : températures matière et moule en hausse, vitesse d'injection accrue pour un remplissage rapide du front, carottes élargies pour limiter le jet, masterbatch assorti en fluidité au substrat. Sur défaut tenace, changer pour un concentré plus fluide ou déplacer la carotte s'avère plus efficace que de tourner en rond sur le masterbatch.

Diagnostic par étape : dosage (proportions du mélangeur, erreurs de pesée de porteuse) → procédé (dérive de températures, de cycle) → masterbatch (changement de lot ? comparer les valeurs Lab des échantillons archivés) → substrat (variation de fond entre lots, nette sur recyclé). Instaurez la vérification du premier article de chaque lot contre la plaque standard : les dérives sont interceptées à la source.

Pratique courante : mélanger masterbatch et substrat 3-5 minutes au mélangeur (coloration en vrac) ou doser en ligne avec alimentation volumétrique. Points clés : consommer le mélange aussitôt, éviter l'attraction électrostatique des poussières (antistatique possible) ; sous 1 % de dosage, préférez une alimentation volumétrique ou pondérale — le mélange manuel manque de précision.

Trois méthodes : pesée et mélange manuels (adaptés aux petits lots, ±10 % d'erreur), alimentation volumétrique (économique, sensible aux fluctuations de densité apparente), alimentation pondérale à perte de poids (±0,5 %, premier choix pour la stabilité des teintes). Sur les lignes à exigence de ΔE, l'alimentation pondérale se rembourse vite par la baisse des reprises pour écart de teinte.

Quatre points : corrigez la formule sur la couleur de fond réelle du recyclé (jamais sur la vierge), testez la compatibilité si la porteuse du recyclé s'écarte de la résine d'origine, filtrez les matières chargées d'impuretés, séchez ou dosez un masterbatch déshydratant si le recyclé est humide. Appliquez la règle du premier article contre échantillon : la variabilité du fond est la première cause d'écart de teinte sur recyclé.

Ordre de production : claires → foncées → noir ; les transparents en tête de série ou sur machine dédiée ; les bascules noir/blanc en fin d'équipe avec purge. Purgez avec une résine de nettoyage très fluide ou du recyclé ; foncé vers clair, ajoutez un peu de masterbatch blanc pour pousser. La matière de purge économisée par un bon séquencement se compte en tonnes sur l'année.

Humidité légère (agglomérats friables) : séchage 2-3 h à 80 °C puis validation par essai — utilisable. Humidité sévère (traces d'eau, odeur anormale) : à écarter — l'eau engendre stries et bulles et la porteuse peut déjà s'être hydrolysée. En saison des pluies, consommez le sac ouvert dans l'équipe et refermez soigneusement le reste.

Les masterbatch PE/PP/ABS courants s'emploient sans séchage (consommez vite après ouverture) ; les systèmes sensibles à l'humidité (PA, PC, PET, TPU) exigent un séchage du masterbatch comme du substrat (PA 100-110 °C, PC 120 °C, air chaud 3-4 h) sans quoi stries, bulles et hydrolyse dégradant le poids moléculaire se conjuguent.

Non ouvert, sans agglomération d'humidité ni changement d'odeur : utilisable après validation de la teinte et de la dispersion par essai (les composants du masterbatch sont chimiquement stables) ; en cas d'anomalie, ne tentez rien. Bonnes pratiques : premier entré premier sorti, étiquetage des lots avec date de production, essai préalable avant production pour tout stock de plus de 18 mois.

Produire son masterbatch exige une ligne bi-vis, un système de colorimétrie, un stock de pigments et un laboratoire : sous quelques dizaines de tonnes par mois, ce n'est pas rentable, et la maîtrise de la teinte comme des lots constitue un seuil caché. Pour la quasi-totalité des transformateurs, l'achat externe est plus économique. Forts de nos lignes amont de modification et de masterbatch, proposer « matière modifiée + masterbatch assorti » reste l'association la plus efficace pour le client.

La « dilution » du concentré se fait simplement en le mélangeant au substrat au taux prescrit par le fournisseur : aucune prédilution nécessaire. Si une prédilution est vraiment requise (titre unifié pour faciliter la gestion), re-granulez avec la même famille de porteuse au ratio voulu, en pesant l'effet du second passage sur la dispersion — en règle générale, ce détour n'est pas recommandé.

En mélange à sec à faible taux, le masterbatch se charge électrostatiquement : il adhère aux parois et attire les poussières, le dosage dérive. Remèdes : mise à la terre du mélangeur, prémélange avec 0,1 % d'antistatique, ou passage à une alimentation doseuse en ligne qui supprime le mélange à sec. Phénomène surtout visible en hiver sous 30 % d'hygrométrie : attention dans les ateliers du nord.

Considérable. Une combinaison à fort cisaillement (zones de pétrissage denses) avec contre-pression modérée rattrape la dispersion d'un concentré de grade moyen ; à l'inverse, basse vitesse et faible cisaillement dégradent même un excellent masterbatch. Repères : contre-pression d'injection 8-15 bar, plafond de température des zones de mélange selon la tenue des pigments. Le même lot se comporte différemment d'une machine à l'autre : essayez toujours avant de basculer d'équipement.

Liés : les exsudats à chaud d'une porteuse bas de gamme et de pigments médiocres carbonisent à la filière et provoquent points noirs et stries périodiques. Remèdes : porteuse de qualité, température de filière et temps de séjour réduits, nettoyage régulier. Si l'encrassement se répète, validez d'abord un changement de masterbatch avant d'envisager le polissage des canaux du moule.

En rotomoulage, pas de cisaillement de vis : la diffusion ne se fait que par fusion et roulement ; il faut donc une porteuse très fluide, des pigments à diffusion facile et un taux d'incorporation supérieur à l'injection (3 %-8 %). Les masterbatch en poudre ou finement broyés conviennent mieux. La dispersion en rotomoulage coloré reste un point dur du métier : validez impérativement par essai dans les conditions de rotomoulage.

Mémo des défauts : points colorés → dispersion/dosage ; points noirs → résidus d'équipement/recyclé ; écart de teinte → dosage/fond/changement de lot ; traces d'écoulement → température/carotte/accord de fluidité ; bulles et stries → humidité/séchage ; fragilité → dosage excessif/porteuse inadaptée ; exsudation et poudrage → migration/excès ; colmatage → charges/impuretés/accord de filtration. Traitez d'abord le procédé avant de changer de matière : la plupart des problèmes ne requièrent pas de nouveau masterbatch.