ENGKompaunder je jednom pustio 55% koncentrat čađe koji je izgledao besprijekorno u obliku peleta. Kod kalupa su isti peleti proizveli sive pruge na svakom dijelu tanke stijenke. Uzrok nije bio dobavljač pigmenta, omjer otpuštanja ili stroj za kalupljenje. Bio je to disperzijski rad obavljen uzvodno, unutar cijevi ekstrudera.
Koncentrat boje masterbatch je onoliko dobar koliko je dobro miješanje koje se događa prije nego što se naprave pelete. Boja nije nanesena na kuglicu; složeno je u nju. Iz tog razloga prerađivači koji kupuju koncentrat boje i kompaunderi koji ga proizvode moraju gledati dalje od konačne boje i razumjeti sastav, proces i opremu koja ju stvara.
Što je koncentrat boje Masterbatch?
Koncentrat boje, koji se također naziva masterbatch boje, je granulirana smjesa u kojoj su pigmenti ili boje prethodno raspršeni u visokoj koncentraciji u smoli za nošenje. To je kruti koncentrat koji se razrjeđuje ili spušta u osnovni polimer tijekom injekcijskog prešanja, puhanja filma ili ekstruzije. Većina primjena koristi omjer otpuštanja između 1:20 i 1:100 po težini, što odgovara dozi od otprilike 1% do 5%.
Tri komponente obavljaju posao:
| komponenta | Funkcija u koncentratu | Tipični udio |
|---|---|---|
| Sustav pigmenta | Pruža boju, neprozirnost i snagu nijansiranja (čađa, titanijev dioksid, organski i anorganski pigmenti) | 15-75% |
| Nosiva smola | Nosi pigment i mora se smočiti i stopiti s osnovnim polimerom | 20-70% |
| Paket aditiva | Disperzivni voskovi, antioksidansi, UV stabilizatori, pomoćna sredstva za obradu | 2–15% |
Ove brojke objašnjavaju zašto linija za kompaundiranje mora raditi s vrlo različitim formulacijama od jedne narudžbe do druge. Bijelim masterbatchom dominira titanijev dioksid, dok je prozirni organski sustav boja uglavnom nosač i vosak. Oprema, a ne samo receptura, mora se prilagoditi i jednom i drugom.
Slaganje boje u koncentrat umjesto doziranja sirovog pigmenta u preši ima smisla iz tri praktična razloga:
- Cijena: pigment se kupuje u rinfuzi, a skupi posao disperzije obavlja se jednom, kod kompaundera.
- Čistoća: peleti zamjenjuju prašnjavi prah, što poboljšava održavanje i sigurnost operatera.
- Dosljednost: ispravno napravljen koncentrat daje ponovljivu boju od serije do serije, što se izravnim doziranjem pigmenta rijetko postiže.
Kako se proizvodi koncentrat boje?
Izrada koncentrata boje nije jednostavna operacija miješanja i istiskivanja. Pigment se najprije mora deaglomerirati, to jest, razbiti u primarne čestice, zatim navlažiti nosačem i ravnomjerno rasporediti kroz talinu. Industrijski standard za ovaj zadatak je ko-rotirajući dvopužni ekstruder.
- Prethodno pomiješajte pigment, nosivu smolu, voskove i aditive u mikseru velike brzine.
- Hranite mješavinu precizno s hranilicama za gubitak težine na glavnom grlu.
- Taljenje i spoj u bačvi s dva vijka; blokovi za gnječenje primjenjuju kontrolirano smicanje kako bi razbili aglomerate pigmenta.
- Homogenizirati elementima za miješanje tako da svaki pelet nosi istu jačinu boje.
- Peletizirati užetom, vodenim prstenom ili podvodnim peletiranjem, zatim osušiti i klasificirati.
Ko-rotirajući dvopužni ekstruderi dominiraju ovim procesom jer kombiniraju smicanje sa samobrišućom geometrijom puža i modularnim dizajnom puža. Za usporedbu, jednopužni ekstruder nema lokalno visoko smicanje potrebno za razbijanje tvrdih aglomerata i nudi daleko manju kontrolu nad vremenom zadržavanja.
Kompletna linija je niz jedinica, a ne jedan stroj. Donji crtež prikazuje tipičan raspored linije za miješanje masterbatch smjese.
Kako ocjenjujete kvalitetu koncentrata boje?
Sam izgled ne može potvrditi koncentrat boje. Dva peleta iz iste serije mogu izgledati identično, no jedan će proizvesti pruge u završnom dijelu. Objektivno testiranje jedini je pouzdan put.
| Parametar | Što mjeri | Tipična razina prihvaćanja |
|---|---|---|
| disperzija rating (ISO 18553) | Veličina i broj nakupina neraspršenog pigmenta u tankom plaku | Ocjena ≤ 3 za najkritičnije filmove |
| Vrijednost tlaka filtra (FPV) | Porast tlaka kroz paket filtera pod stalnim protokom taline; visoke vrijednosti znače lošu disperziju ili gelove | Niži od referentnog; provjerite u odnosu na odobreni masterbatch |
| Razlika u boji ΔE | Razlika između šaržne i standardne boje | ΔE ≤ 1,0 za kritične nijanse |
| Sadržaj vlage | Voda koju apsorbiraju nosač i aditivi | Ispod 0,1% za većinu poliolefinskih sustava |
ISO 18553 je uobičajena metoda za procjenu disperzije pigmenta. Laboratorij preša tanku ploču iz koncentrata i broji veličinu i broj neraspršenih aglomerata pod povećanjem. Dobivena ocjena, obično između 1 i 6, mnogo je korisnija od vizualne provjere.
Dva nedostatka dominiraju pritužbama kupaca. Prvi su crne mrlje: tamne čestice koje se pojavljuju kada filtar za taljenje ne ukloni aglomerate pigmenta ili degradirani polimer. Drugi su pruge, obično uzrokovane nepotpunim taljenjem, netočnim omjerom otpuštanja ili dizajnom vijka s premalo miješanja. Odnos između uvjeta procesa i takvih nedostataka objašnjen je u kako se crne točkice i mjehurići pojavljuju u modificiranoj plastici .
Odabir opreme koji odlučuje o kvaliteti koncentrata
Bilo da opremate novu liniju ili nadograđujete postojeću, četiri odluke određuju hoće li koncentrat zadovoljiti ciljeve disperzije, cijene i konzistentnosti.
- Specifični zakretni moment. Veći specifični zakretni moment omogućuje vijku prijenos više smične energije bez povećanja temperature taline. To je važno za teške pigmente u organskim sustavima boja. Linije koje moraju raditi s velikim opterećenjem dosljedno imaju koristi od namjenskog dvopužni ekstruder visokih performansi
Proizvođači proizvodnih linija za ekstruziju plastike Kunwei Langsheng Extrusion Intelligent Equipment Co., Ltd je kineska KTS visokoučinkovita inženjerska linija za proizvodnju ekstruzije plastike, čovjek... Pogledajte proizvod → s projektiranim specifičnim momentom do 14 Nm/cm³. - Hranjenje accuracy. Pigmenti slabe tečnosti, čađa i vrlo fino mljeveni dodaci moraju se mjeriti gravimetrijski. A bočna hranilica
Proizvođači i dobavljači bočnog dodavača vijčanog ekstrudera Kunwei Langsheng Extrusion Intelligent Equipment Co., Ltd je kineski proizvođač bočnog dodavača vijčanog ekstrudera po narudžbi i strana vijčanog ekstrudera... Pogledajte proizvod → često je pravi izbor kada se pigment ili punilo dodaju nizvodno od zone taljenja, čime se štite nosači osjetljivi na toplinu i povećava razina punjenja. - Metoda peletiranja. Peletiranje niti je fleksibilno i jeftino; moderna podvodni sustav peletiranja
Proizvođači i dobavljači sustava podvodnog peletiranja pužnog ekstrudera Kunwei Langsheng Extrusion Intelligent Equipment Co., Ltd je kineski proizvođač podvodnog sustava za peletiranje prilagođenih vijčanih ekstrudera i ... Pogledajte proizvod → daje veći učinak, manje prašine i bolje rukovanje ljepljivim ili mekim koncentratima. - Dizajn vijka i omjer L/D. Duža cijev s namjenskim zonama za miješanje osigurava vrijeme zadržavanja i energiju potrebnu za potpuno razvijanje boje. Previše smicanja, međutim, degradira nosače osjetljive na toplinu, tako da se konfiguracija vijka mora uskladiti s vrstom pigmenta.
Praktični učinak klase zakretnog momenta na izlaz prikazan je u nastavku:
Iskustvo s kompletnim linijama za masterbatch također je važno. Dobavljač kompletne linije dizajnira dodavač, ekstruder, filtar za taljenje i peletizator kao jedan sustav. Za postojeću liniju, naknadno opremanje može biti jednako učinkovito kao i nova kupnja: dodavanje bočnog dodavača, promjena pužnih elemenata ili nadogradnja odjeljka za peletiranje uobičajeni su putevi do bolje postojanosti boje. A masterbatch linija za peletiranje dvopužnom ekstruzijom projekt, na primjer, može povećati opterećenje pigmentom i skratiti vrijeme prijelaza bez zamjene cijele biljke.
Često postavljana pitanja
P1. Što je koncentrat boje masterbatch?
To je koncentrirana mješavina pigmenata, nosive smole i aditiva koja se isporučuje kao slobodno protočne pelete. Dodaje se osnovnom polimeru u malom postotku kako bi se dobila konačna boja.
Q2. Koja je razlika između masterbatch-a i smole u boji?
Masterbatch je koncentrat koji se mora razrijediti; obojena smola već je pigmentirana do konačne koncentracije. Masterbatch daje procesorima fleksibilnost da mijenjaju boje bez promjene stupnja smole.
Q3. Koji omjer raspuštanja trebam koristiti?
Tipično 1% do 5% težine. Točna vrijednost ovisi o jačini pigmenta, debljini stjenke i ciljnoj nijansi; uvijek slijedite podatkovnu tablicu i pokrenite malu probu prije proizvodnje.
Q4. Zašto se crne mrlje pojavljuju u završnom dijelu?
Crne mrlje obično dolaze od neraspršenih nakupina pigmenta, degradiranog polimera ili kontaminirane taline. Ispravan stupanj disperzije, odgovarajući dizajn vijka i odgovarajuća temperatura bačve mogu eliminirati većinu uzroka.
P5. Može li se jedan masterbatch koristiti za nekoliko polimera?
Samo ako je nosiva smola kompatibilna. Poliolefinska masterbatch nije prikladna za PET ili PC. Uvijek provjerite kompatibilnost nosača prije promjene osnovnog polimera kako biste izbjegli zamagljivanje ili loše prianjanje.
P6. Kako odabrati proizvodnu liniju za masterbatch?
Procijenite specifični okretni moment, točnost dodavača, tehnologiju peletiranja, konfiguraciju vijaka i reference dobavljača u vašem materijalu. Dobavljač s potpunim iskustvom u proizvodnoj liniji može spriječiti greške integracije između dodavača, ekstrudera i peletizera.
