Este artigo de Rik Mertens foi publicado pela primeira vez na QualityMag | Practical Color Management With Recycled Plastics | Quality Magazine

A cor é fundamental para saber como e por que compramos produtos, e não apenas por motivos cosméticos. De acordo com a empresa de previsão de tendências globais WGSN, 98% dos clientes afirmam que suas decisões de compra são influenciadas pela cor. A aparência pode literalmente fazer com que um produto seja bem recebido ou não.

Isso faz com que a cor seja uma prioridade essencial para os negócios de muitos produtos, mas isso nem sempre é simples quando se trata de materiais reciclados. As pressões técnicas e econômicas muitas vezes colidem com as metas de sustentabilidade e os requisitos regulatórios, especialmente do ponto de vista do gerenciamento de cores.

“Precisamos usar mais materiais reciclados para atender às exigências governamentais e às necessidades de sustentabilidade, mas ainda queremos a mesma consistência de cor que temos com materiais virgens”, disse Linda Mittelberg, especialista em plásticos da SKZ, um instituto alemão de plásticos. “Se a cor do seu produto não corresponder às expectativas, os clientes não o comprarão.”

“As receitas de cores usuais baseadas em material virgem não podem ser utilizadas se você usar plásticos reciclados”, disse Jutta Albertin, arquiteta de soluções da Datacolor. “As receitas devem ser desenvolvidas novamente e, sabendo que o material reciclado muitas vezes não pode ser entregue com a mesma qualidade de cor, são necessárias verificações e correções sempre que o material muda.”

Embora o trabalho com plásticos reciclados muitas vezes exija compensações, as ferramentas de gerenciamento de cores digitais estão facilitando essas decisões. Os modernos sistemas de correspondência de cores podem ajudar você a avaliar se uma cor pode ser obtida com um determinado plástico reciclado e, ao mesmo tempo, compensar a variabilidade entre os lotes. Além disso, o processo de combinação de cores de misturas de materiais virgens e reciclados e a determinação das proporções ideais para combinações de cores econômicas podem ser significativamente simplificados.

As duras realidades dos plásticos reciclados

Os materiais reciclados pós-consumo (PCRs) são frequentemente misturados quando derretidos. O polímero resultante costuma ter algum tom de cinza, que pode variar consideravelmente entre os lotes. Isso dificulta a criação de cores brilhantes, como azuis ou vermelhos vivos, e é um desafio reproduzir a maioria das cores de forma consistente.

“Os resíduos plásticos de sua casa vêm em quase todas as cores que você possa imaginar, inclusive fluorescentes e brilhantes. Cada etapa de classificação é uma questão de tempo e dinheiro, portanto, o material geralmente não é classificado por cor”, explicou Mittelberg.

Como resultado, você normalmente gasta tempo e esforço apenas para separar materiais brancos, transparentes e naturais, que são mais procurados para reutilização. A mistura acinzentada que resulta dos itens restantes não separados geralmente só é adequada para combinar com cores mais escuras.

“Mesmo que você tenha uma matéria-prima selecionada por cor, cada etapa adicional de processamento envelhece o plástico reciclado e pode mudar sua cor. Por exemplo, o material branco e transparente pode ficar com uma aparência amarelada”, disse Mittelberg.

Além das matérias-primas inconsistentes, os materiais reciclados geralmente limitam as possibilidades de cores. A Figura 2 mostra as opções de cores disponíveis que diferentes materiais oferecem ao combinar um catálogo do Natural Color System (NCS) de quase 2.000 tonalidades. O primeiro conjunto de combinações foi calculado para um material virgem transparente, representado pelos pontos verdes no gráfico de gama de cores. Com esse material, 1.857 cores puderam ser combinadas, cerca de 95%.

Quando as mesmas combinações foram tentadas com PCR cinza, representadas pelos pontos vermelhos, apenas 759 das cores puderam ser obtidas. Essa redução significativa da gama ilustra claramente os desafios da correspondência de cores com PCR mista.

Por fim, a gama foi executada uma terceira vez com uma mistura de 50/50 desses dois materiais. Os resultados foram semelhantes aos do material virgem: 1.857 cores puderam ser combinadas.

Cada cor tem considerações diferentes e exigirá seu próprio conjunto de decisões. A correspondência de gama pode ajudar você a decidir se uma cor pode ser tentada com conteúdo de PCR, qual PCR pode ser usado e em que porcentagem. As cores brilhantes, por exemplo, podem ser obtidas somente com material 100% virgem, ou pode ser proibitivo em termos de custo incorporar PCR.

“Talvez não seja possível combinar determinadas cores com qualidade consistente. Em última análise, um ser humano precisa tomar a decisão final, mesmo que existam ferramentas digitais para dar suporte ao usuário”, disse Albertin.

Algumas empresas de embalagens estão resolvendo esse problema com materiais de duas camadas: uma camada externa de material virgem que pode ser formulada em qualquer cor e uma camada interna de PCR, para a qual a cor exata não importa.

O que está funcionando hoje?

Para encontrar um equilíbrio entre os desafios econômicos, regulatórios e técnicos, é essencial minimizar a tentativa e o erro. O treinamento em conhecimento de cores continua sendo tão importante quanto antes, se não for ainda mais. Mas os especialistas que usam ferramentas de gerenciamento de cores digitais têm uma vantagem quando se trata de gerenciar as complexidades da PCR.

“Embora existam soluções para melhorar a correspondência de cores, poucas pessoas entendem o processo e muitas desconfiam de soluções que poderiam ajudá-las”, disse Mittelberg.

Os sistemas digitais de correspondência de cores são amplamente utilizados e confiáveis em setores como o têxtil, o de impressão e o de formulação de tintas. No entanto, a aplicação efetiva da mesma tecnologia aos plásticos em geral, e aos plásticos reciclados em particular, envolve mais variáveis.

“O desafio da correspondência de cores com PCR é que o software precisa conhecer as propriedades ópticas de cada ingrediente do produto. Muitos programas de software não conseguem lidar com materiais translúcidos. Alguns nem mesmo levam em conta o polímero, que é sempre mais ou menos translúcido, o que dificulta o manuseio da PCR”, explicou Albertin.

Apesar dos desafios adicionais, os sistemas de gerenciamento de cores capazes de considerar todas essas propriedades estão disponíveis desde o final dos anos 2000. Como muitas receitas de cores precisam ser desenvolvidas novamente ao usar PCR, um dos principais valores desses sistemas é a capacidade de atingir metas de correspondência de cores com apenas uma ou duas correções.

Exemplos reais de correspondência de cores

Três estudos de caso recentes demonstram as possibilidades de correspondência de cores dos sistemas capazes de lidar com PCR. Todos foram realizados com uma plataforma de software modular usada para o gerenciamento abrangente de cores em ambientes industriais, de design e de produção.

A Figura 3 mostra como uma PCR translúcida, bege-acastanhada, foi usada para combinar com uma tampa de frasco de xampu verde. A PCR foi calibrada com apenas três amostras: uma mistura branca, uma mistura preta e uma amostra de PCR pura. Com apenas uma correção, o software conseguiu atingir um ∆E de 0,54, uma correspondência excelente.
Figura 3: O software de correspondência de cores permitiu que essa tampa de frasco de xampu verde fosse combinada usando PCR com um ∆E de 0,54.”A qualidade da correção é muito importante porque o Delta E da primeira foto quase sempre será um pouco pior do que o do material virgem. Se você não tiver um bom algoritmo de correção, serão necessárias mais etapas para obter a cor correta”, acrescentou Albertin.

A Figura 4 mostra como a mesma tecnologia pode ser aplicada a uma mistura de duas PCRs diferentes: O “Pigeon blue” (RAL 5014) foi combinado usando uma PCR marrom médio translúcida e uma PCR cinza escuro opaca. Com ambos, o software conseguiu chegar a um ∆E adequado com apenas uma correção.

Cores brilhantes, como o vermelho vivo, geralmente são difíceis de obter. A Figura 5 mostra como a PCR marrom translúcida foi “virtualmente misturada” com o material virgem pelo software. Essas misturas virtuais economizam muito tempo; caso contrário, para cada mistura de material virgem com uma PCR, as amostras de calibração teriam que ser preparadas primeiro.

Nesse caso, uma única correção foi tudo o que você precisou para obter um ∆E dentro da faixa necessária usando uma mistura 50/50 dos dois materiais. Um resultado semelhante poderia ter sido obtido com uma porcentagem de PCR classificado por cor, mas a um custo mais alto com as opções de classificação atuais.

Os recursos de correção de cores de alta qualidade também oferecem a maneira mais fácil e eficiente de superar a variabilidade de lote para lote dos plásticos reciclados. Quando você tiver uma receita existente para um polímero específico, um bom sistema de correspondência de cores poderá compensar a diferença com apenas uma correção.

A tecnologia não substitui o treinamento

Embora as ferramentas digitais possam oferecer vantagens significativas, elas só produzirão resultados se tiverem o apoio de especialistas em cores treinados.

“Os usuários experientes não devem ter medo de perder seus empregos para as ferramentas digitais. O software precisa de dados de pessoas experientes. Se você fornecer a ele as informações erradas, os resultados serão ruins. Se seus processos não forem reproduzíveis, o software não poderá compensar isso”, disse Albertin.

“Você precisa praticar, mesmo com ferramentas digitais. E você precisa ter pelo menos uma compreensão básica do que está acontecendo para poder questionar e discutir os resultados que o software está fornecendo”, acrescentou Mittelberg.

Um futuro mais sustentável ainda pode ser colorido

Além das regulamentações em muitos países, os principais fabricantes de produtos de consumo, como Procter & Gamble, Unilever, L’Oréal e Adidas, estão aumentando seus compromissos com materiais reciclados. Isso inevitavelmente criará efeitos de gotejamento que afetarão toda a cadeia de suprimentos.

Como a demanda por plásticos reciclados continua a crescer, o setor evoluirá para reduzir os desafios de correspondência de cores e reutilizar ainda mais material. Há sinais promissores de que as tecnologias de classificação serão aprimoradas nos próximos 5 a 10 anos, reduzindo as inconsistências nas matérias-primas e as barreiras econômicas à classificação de cores.

Prevê-se também uma maior abertura para o gerenciamento digital de cores no setor de plásticos, já que o uso crescente de PCR oferece à tecnologia oportunidades cada vez maiores de demonstrar seus valores econômicos, técnicos e de economia de tempo.