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El masterbatch negro es una materia prima concentrada de color producida a través de procesos como el moldeo por inyección, que consta de negro de carbón, portadores y aditivos.
Composición
Black Masterbatch se compone de los siguientes componentes:
Resinas base: Como ABS/PE/PP/PS/PVC, PET/PA/PBT, TPE/TPR/EVA, etc., que sirven como portadores para el pigmento y los aditivos.
Pigmentos: Principalmente negro de carbón, que es un pigmento inorgánico conocido por sus excelentes propiedades de absorción de luz y estabilidad UV, proporcionando un color negro profundo y un alto poder colorante.
Lubricante negro de carbón: Se utiliza para facilitar el procesamiento del negro de carbón y del soporte plástico. Reduce la fricción durante la mezcla y la extrusión, lo que garantiza un proceso de producción más fluido.
Dispersante de negro de carbón: Ayuda a la distribución uniforme de partículas de negro de carbón dentro del soporte de plástico, evitando la aglomeración y garantizando un color y propiedades físicas consistentes en todo el producto plástico.
Aditivos: Puede incluir coadyuvantes de procesamiento como cera de PE para mejorar la fluidez y el desmoldeo, antioxidantes para proteger contra la degradación térmica durante el procesamiento y estabilizadores de zinc (ZnSt) para mejorar la resistencia a los rayos UV y la estabilización térmica durante la fabricación y el uso final.
El granulador de masterbatch negro mezcla la resina y el negro de carbón a través del equipo cuando la resina se funde. Bajo la función de adictivo, el negro de carbón se dispersa uniformemente en la resina para formar un masterbatch negro con alta concentración.
Aplicación y clasificación del negro de humo
El negro de carbón, el componente principal del masterbatch negro, tiene más de 30 variedades en China según los estándares de clasificación internacionales. Estas se dividen principalmente en dos categorías: caucho y no caucho.
Caucho negro de carbono: Se utiliza principalmente para mejorar la resistencia al desgaste de los neumáticos de caucho, prolongando su vida útil.
Negro de carbón sin caucho: Se utiliza ampliamente en plásticos, pero sólo unos pocos tipos son verdaderamente adecuados para su aplicación.
El negro de carbón de canaleta se utiliza ampliamente en la industria del plástico debido a sus abundantes fuentes, su alta pureza y su pequeño tamaño de partícula. Se clasifica además en:
Negro de carbón con alto contenido de pigmento (tamaño de partícula: 9-17 mm)
Pigmento medio de negro de carbón (tamaño de partícula 18-25 mm)
Negro de carbón de baja pigmentación (tamaño de partícula 26-37 mm)
La diversidad de variedades da lugar a importantes diferencias de precios entre los negros de carbón.
El papel y la selección de la resina portadora
La resina portadora sirve como sustrato para el negro de carbón en el masterbatch negro. Normalmente, la elección de la resina portadora se alinea con la materia prima utilizada en los productos plásticos para garantizar la compatibilidad y el rendimiento. Puede ser un plástico de uso general, pero debe ser compatible con el producto plástico final.
Por ejemplo:
Para los productos plásticos de PS (poliestireno), el soporte del masterbatch negro es el PS.
En el caso de los productos de plástico de polietileno, el material portador es polietileno. Sin embargo, generalmente se prefiere el LDPE (polietileno de alta presión) debido a su gran capacidad de transporte de negro de carbono y su buena procesabilidad.
Otros polietilenos como HDPE y LLDPE solo pueden producir masterbatch negro de baja concentración.
Para los productos de plástico PP (polipropileno), solo se utilizan masterbatches negros con PP y LDPE como soportes, excluyendo aquellos con HDPE, LLDPE u otros plásticos como soportes. Por supuesto, también hay masterbatches negros que utilizan materiales reciclados como soportes. Este método de producción no solo garantiza una buena compatibilidad con las materias primas plásticas, sino que también mantiene la calidad y el rendimiento del producto.
Aplicaciones
● Fabricación de automóviles: En la industria automotriz, el masterbatch negro se utiliza para producir diversos componentes de plástico negro, como paneles interiores, tableros, manijas de puertas y molduras exteriores. Las buenas propiedades mecánicas y la resistencia a la intemperie que proporciona el masterbatch negro lo hacen muy adecuado para estas aplicaciones de alta demanda.
● Electrónica y Electrodomésticos: El masterbatch negro se utiliza comúnmente en la fabricación de carcasas para productos electrónicos y electrodomésticos, como carcasas de teléfonos, carcasas de televisores, piezas de aire acondicionado, etc. No solo garantiza la estética de los productos, sino que también proporciona la funcionalidad necesaria como resistencia al calor y propiedades antiestáticas.
● Materiales de construcción: En materiales de construcción, especialmente en la fabricación de puertas y ventanas de PVC, se utiliza masterbatch negro para proporcionar un color negro uniforme, así como para mejorar la resistencia a la intemperie y la durabilidad del material.
● Materiales de embalaje: El masterbatch negro también es muy común en la producción de materiales de embalaje de plástico, como bolsas y contenedores de plástico negros. Estos materiales requieren buenas características ópticas y resistencia mecánica, que pueden proporcionarse mediante el masterbatch negro.
● Agricultura y Jardinería: En aplicaciones agrícolas y de jardinería, el masterbatch negro se utiliza para fabricar películas de mantillo, macetas y otros suministros de jardinería. Sus características de resistencia a la intemperie y protección UV lo convierten en una opción ideal para uso en exteriores.
● Deportes y ocio: Las instalaciones deportivas y los productos recreativos al aire libre, como césped artificial para campos deportivos, muebles de exterior y equipos de juegos, a menudo utilizan masterbatch negro para cumplir con los estándares ideales de color y rendimiento.
● Textiles y Confecciones: Ciertos tipos de masterbatch negro se pueden utilizar para colorear fibras y producir textiles y prendas de vestir de color negro.
Introducción a las extrusoras de masterbatch de negro de carbón
La producción de masterbatch de negro de humo implica varios tipos de extrusoras, incluidas las de doble tornillo y las de triple tornillo, así como procesos que utilizan métodos de mezcla Banbury. Estas máquinas tienen características distintivas en términos de mezcla, dispersión y granulación del negro de humo.
1. Extrusora de masterbatch negra de doble tornillo
Después de la mezcla inicial con una mezcladora, el material se mezcla y dispersa aún más en la extrusora de doble tornillo. El cilindro de doble tornillo facilita la mezcla y dispersión completas del material, que luego se granula utilizando un cabezal de anillo de agua de la extrusora u otro tipo de granulador. Dado que el tornillo doble es un tornillo conjugado de malla completamente cerrado, es difícil introducir fácilmente negro de carbón en el huésped de doble tornillo. Esto da como resultado una producción relativamente menor, con concentraciones generales de negro de carbón en el masterbatch que oscilan entre 25 y 32%.
2. Granulador Master Black de triple tornillo
Después de mezclar en la mezcladora, el material pasa a la extrusora de tres tornillos. La extrusora de tres tornillos ofrece una amplia mezcla de fusión y dispersión, con un amplio rango de mezcla y efectos de mezcla mejorados. Debido a las dos áreas de malla, el rango de mezcla del tornillo triple aumenta exponencialmente, lo que genera una dispersión más uniforme. El rendimiento también es mayor, por lo que la concentración general de negro de carbono del masterbatch puede alcanzar 40-45%.
3. Método de mezcla Banbury
El material se mezcla con una batidora y luego se amasa con una mezcladora Banbury antes de introducirlo en una extrusora de doble tornillo a través de un alimentador. Después de la granulación en anillo de agua o bajo el agua, el masterbatch generalmente tiene una concentración de negro de carbono de 40-45%. Sin embargo, debido a que la mezcladora Banbury es una unidad de procesamiento intermitente, debe descargarse después de cada ciclo de mezcla, lo que genera una alta intensidad de mano de obra, un alto consumo de energía y una importante generación de polvo.
4. Producción de materias primas plásticas
El granulador de masterbatch de negro de carbón también se puede utilizar en la producción de materias primas plásticas como papel de piedra, PVC, materiales para cables libres de halógenos y con baja emisión de humo, materiales para cables con blindaje interno y externo, polietileno clorado, masterbatch funcionales, masterbatch de color, materiales termorretráctiles, serie PP+negro de carbón libre de halógenos y con baja emisión de humo, etc.
Estas diferentes máquinas y técnicas tienen sus propias ventajas y limitaciones, y la elección del equipo adecuado depende de los requisitos específicos de la aplicación y la eficiencia de producción esperada.
Características técnicas del granulador de masterbatch de negro de carbón
El granulador de masterbatch de negro de humo es un equipo esencial en la industria del plástico, y sus características técnicas son fundamentales para garantizar la calidad del producto y la eficacia de la producción. Estas son algunas de las características clave de esta máquina:
1. Ruta de proceso de producción personalizada
Ruta de proceso de producción única para diferentes grados de masterbatch negro: se especifica una combinación de equipos y procesos para diferentes grados de masterbatch negro, ofreciendo equipos personalizados para los clientes y proporcionando la combinación de equipos más rentable.
Funciones de control de cadena de proceso unitario integrado: incluye alarmas de fallas acústico-ópticas y funciones de bloqueo rápido de fallas, lo que garantiza la estabilidad y capacidad de control del proceso de producción.
2. Material y atención al detalle
Construcción en Acero Inoxidable: Todas las unidades que entran en contacto con los materiales están fabricadas en acero inoxidable, cuidando el detalle para asegurar la perfección y confiabilidad del equipo.
Ahorro de energía y durabilidad: el diseño del equipo se centra en el ahorro de energía y la durabilidad para reducir los costos operativos a largo plazo.
3. Precisión del sistema de control de temperatura
Control preciso de temperatura: La precisión del sistema de control de temperatura garantiza la sensibilidad de los materiales a la temperatura, evitando cualquier posible pérdida de calidad.
4. Estructura del tornillo y eficacia de la mezcla
Estructura de tornillo especial: con una distribución racional de las secciones de mezcla y materiales altamente resistentes al desgaste, la estructura de tornillo especial asegura eficazmente el efecto de mezcla del negro de carbón.
Sistema automatizado de alimentación y mezcla: según los requisitos del cliente, todo el proceso desde la alimentación de la materia prima hasta el transporte y la mezcla puede lograr un control automático, ahorrando mano de obra y reduciendo la contaminación por polvo.
5. Barril, tornillo y matriz
Diseño modular de barril y tornillo: el barril está hecho de material bimetálico y el tornillo puede ofrecer varios materiales de alta resistencia al desgaste para que los clientes elijan según sus requisitos.
Diseño de la matriz: La matriz adopta un dispositivo de cambio de pantalla manual, lo que hace que la placa de filtro de panal sea fácil de limpiar y las redes se cambien rápidamente, lo que evita fugas en la matriz.
6. Sistema automatizado de alimentación y mezcla
Alimentación automatizada: según las necesidades del cliente, se puede automatizar todo el proceso, desde la alimentación de la materia prima hasta el transporte y la mezcla, lo que ahorra mano de obra y reduce la contaminación por polvo.