色粉分類

• 色粉(Colorant)，亦稱作色料，其分類依照化學結構分為有機和無機兩大類．可參照下圖1 (塑膠著色用色粉分類)．
• 若再依照對塑膠的溶解度來分類，又可分為染料(Dye)和顏料(Pigment)，其呈色方式簡單描述如下：
  • 染料：藉由加工過程可溶解(dissolved)在應用的塑膠材料中，藉由吸收特定光譜區段(Spectral absorption)來呈色．
  • 顏料：在加工過程中不溶解於應用的材料中，藉由選擇性的吸收特定光譜區段與散射光線來呈色(廷得耳效應，Tyndall Effect)．其中包含有機、無機顏料以及無機填料．另外要注意的是無機填料亦會影響到塑膠的著色，故材料內含物與色粉的搭配也是在塑膠染色時很重要的課題．
• 更進一步配色的概念可參照成色原理．

塑膠染色的思考面向

但什麼時候該選擇怎樣的色粉呢？實際操作上需考量應用在怎樣的塑膠材料及產品型態．進一步的比較與選擇，並依照下列三大面向來去判斷．色粉種類的差異及對應在各塑膠的搭配性可參考頁末的比較表．

• 塑膠材料及顏色可行性
  • 選定塑料基材，或可從銓宇揚可加工之材料來參考
  • 詳讀塑膠材料的技術資料表(Technical Data Sheet, TDS)
  • 提供實際樣品或是指定Pantone/RAL色號

• 成型應用及模具設計
  • 成型加工方式，如射出/擠出/吹瓶等不同製造工法
  • 成型機噸數/模具尺寸
  • 模具穴數、是否有熱澆道

• 材料與色粉之國際法規符合性
  • 了解客戶所在國家
  • 了解產品市場應用
  • 與終端客戶進行雙向對話

依照此邏輯來去選擇適合的色粉，應可避免常見的問題．如不清楚，也歡迎填寫網頁上的表單與我們聯繫．

色粉種類及塑膠應用比較表

塑料的成色

• 色粉在塑膠的成色方式, 是由紅黃藍三原色為基礎,  再根據需要的顏色, 來去調整各組成的比例 
• 如圖1的伊登色相環上: 50%黃加50%藍變成草綠色, 若比例改變(70%黃30%藍)就會變成蘋果綠
• 當應用在塑料上, 還要去考慮:
  • 耐化學性
  • 耐遷移性
  • 材料適用性
  • 熱穩定性(耐溫)
  • 耐候性要求
  • 其他要求(依產業別)
• 根據這些條件篩選過色粉後, 還要再回過頭來看能夠使用色粉的基礎色口,再依據這個來做顏色的比例調整, 調整出使用者需要的顏色

顏色溝通與CIE Lab座標

• 為了能夠有系統地來溝通使用者需要的顏色, 業界利用不同對比色建立了一個3D立體座標系統，就是常用CIE Lab座標(如圖2)
  • L值代表明(Lightness)與暗(Darkness), 範圍為0~100．L值越大越淺．
  • a值代表紅(Red)與綠(Green), a值大於0代表偏紅
  • b值代表黃(Yellow)與藍(Blue), b值大於0代表偏黃
• 在這個座標系統中每一個點都有不同的座標值(L, a, b值), 每兩點之間的距離, 我們稱之為色差值 (DE),
  • 明Lightness( + L ) / 暗Darkness(- L ) 差異----------△±L [DL]
  • 紅Red( + a ) / 綠Green( - a ) 差異 ---------△±a [Da]
  • 黃Yellow( + b ) / 藍Blue( - b ) 差異 ---------△±b [Db]
  • 可藉由下列公式來計算：

• 色差值越小表示兩個顏色越接近, 業界標準通常都訂在DE≤1

數學模型所繪出之立體座標

• 若以實際數學的方式來繪畫時，每個色粉在各種塑膠都有其所相對應的色相及彩度，學理上與a、b值的關係如圖3：
  • 色相(Hue): 以正紅色為0 ˚，正黃色為90˚、正綠色為180˚、正藍色為270˚．數學上可以用a、b值來去計算hue angle(H)： 

• 彩度(Chroma): 色彩的飽和度．數學上亦可以用a、b值來去計算：

• 將市場上商品化的色粉之立體座標畫出，並考慮其所呈現的L值，則可得到接近圖4的立體座標．
• 結合以上概念，在塑膠配色的時候可將每個色粉當作一個向量來去疊加，以達到使用者所需要的顏色．