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Le mélange maître noir est une matière première concentrée de couleur produite par des procédés tels que le moulage par injection, composée de noir de carbone, de supports et d'additifs.
Composition
Le mélange maître noir est composé des éléments suivants :
Résines de base : Tels que ABS/PE/PP/PS/PVC, PET/PA/PBT, TPE/TPR/EVA, etc., servant de support pour le pigment et les additifs.
Pigments : Il s'agit principalement de noir de carbone, un pigment inorganique connu pour ses excellentes propriétés d'absorption de la lumière et sa stabilité aux UV, offrant une couleur noire profonde et un pouvoir colorant élevé.
Lubrifiant au noir de carbone : Utilisé pour faciliter le traitement du noir de carbone et du support plastique. Il réduit les frottements lors du mélange et de l'extrusion, garantissant ainsi un processus de production plus fluide.
Dispersant de noir de carbone : Aide à la distribution uniforme des particules de noir de carbone dans le support en plastique, empêchant l'agglomération et garantissant une couleur et des propriétés physiques uniformes dans tout le produit en plastique.
Additifs : Peut inclure des auxiliaires de traitement tels que de la cire PE pour améliorer la fluidité et le démoulage, des antioxydants pour protéger contre la dégradation thermique pendant le traitement et des stabilisateurs de zinc (ZnSt) pour une meilleure résistance aux UV et une meilleure stabilisation de la chaleur pendant la fabrication et l'utilisation finale.
Le granulateur de mélange maître noir mélange la résine et le noir de carbone à travers l'équipement lorsque la résine est fondue. Sous la fonction addictive, le noir de carbone est uniformément dispersé dans la résine pour former un mélange maître noir à haute concentration.
Application et classification du noir de carbone
Le noir de carbone, composant principal du mélange maître noir, compte plus de 30 variétés en Chine selon les normes de classification internationales. Celles-ci sont principalement divisées en deux catégories : caoutchouc et non-caoutchouc.
Caoutchouc Carbone Noir : Principalement utilisé pour améliorer la résistance à l'usure des pneus en caoutchouc, prolongeant ainsi leur durée de vie.
Noir de carbone sans caoutchouc : Largement utilisé dans les plastiques, mais seuls quelques types sont véritablement adaptés à l'application.
Le noir de carbone est largement utilisé dans l'industrie des plastiques en raison de ses sources abondantes, de sa grande pureté et de sa petite taille de particules. Il est en outre classé en :
Noir de carbone à haute teneur en pigments (taille des particules 9-17 mm)
Noir de carbone à pigment moyen (granulométrie 18-25 mm)
Noir de carbone à faible teneur en pigments (taille des particules 26-37 mm)
La diversité des variétés entraîne des différences de prix importantes entre les noirs de carbone.
Le rôle et la sélection de la résine porteuse
La résine porteuse sert de substrat pour le noir de carbone dans le mélange maître noir. En règle générale, le choix de la résine porteuse s'aligne sur la matière première utilisée dans les produits en plastique pour garantir la compatibilité et les performances. Il peut s'agir d'un plastique à usage général, mais il doit être compatible avec le produit plastique final.
Par exemple:
Pour les produits en plastique PS (polystyrène), le support du mélange maître noir est le PS.
Pour les produits en plastique polyéthylène, le support est le polyéthylène. Cependant, le PEBD (polyéthylène haute pression) est généralement préféré en raison de sa forte capacité de transport du noir de carbone et de sa bonne aptitude au traitement.
D'autres polyéthylènes tels que le HDPE et le LLDPE ne peuvent produire que des mélanges maîtres noirs à faible concentration.
Pour les produits en plastique PP (polypropylène), seuls les mélanges maîtres noirs contenant du PP et du LDPE comme supports sont utilisés, à l'exclusion de ceux contenant du HDPE, du LLDPE ou d'autres plastiques comme supports. Bien entendu, il existe également des mélanges maîtres noirs qui utilisent des matériaux recyclés comme supports. Cette méthode de production garantit non seulement une bonne compatibilité avec les matières premières plastiques, mais maintient également la qualité et les performances du produit.
Applications
● Fabrication automobile : Dans l'industrie automobile, le mélange-maître noir est utilisé pour produire divers composants en plastique noir tels que des panneaux intérieurs, des tableaux de bord, des poignées de porte et des garnitures extérieures. Les bonnes propriétés mécaniques et la résistance aux intempéries du mélange-maître noir le rendent particulièrement adapté à ces applications très demandées.
● Électronique et électroménager : Le mélange maître noir est couramment utilisé dans la fabrication de boîtiers pour produits électroniques et appareils électroménagers, tels que les étuis de téléphone, les boîtiers de télévision, les pièces de climatiseur, etc. Il garantit non seulement l'esthétique des produits, mais fournit également les fonctionnalités nécessaires comme la résistance à la chaleur et les propriétés antistatiques.
● Matériaux de construction : Dans les matériaux de construction, en particulier dans la fabrication de portes et fenêtres en PVC, le mélange maître noir est utilisé pour fournir une couleur noire uniforme ainsi que pour améliorer la résistance aux intempéries et la durabilité du matériau.
● Matériaux d'emballage : Le mélange maître noir est également très courant dans la production de matériaux d'emballage en plastique, tels que les sacs et conteneurs en plastique noir. Ces matériaux nécessitent de bonnes caractéristiques optiques et une bonne résistance mécanique, qui peuvent être fournies par le mélange maître noir.
● Agriculture et jardinage : Dans les applications agricoles et de jardinage, le mélange maître noir est utilisé pour fabriquer des films de paillis, des pots de fleurs et d'autres fournitures de jardinage. Sa résistance aux intempéries et sa protection contre les UV en font un choix idéal pour une utilisation en extérieur.
● Sports et loisirs : Les installations sportives et les produits récréatifs de plein air, tels que le gazon artificiel pour les terrains de sport, le mobilier d'extérieur et les équipements de jeux, utilisent souvent du mélange maître noir pour répondre aux normes de couleur et de performance idéales.
● Textiles et vêtements : Certains types de mélanges maîtres noirs peuvent être utilisés pour la coloration des fibres, produisant ainsi des textiles et des vêtements noirs.
Introduction aux extrudeuses de mélanges maîtres de noir de carbone
La production de mélanges maîtres de noir de carbone implique plusieurs types d'extrudeuses, notamment des extrudeuses à double et triple vis, ainsi que des procédés utilisant les méthodes de mélange Banbury. Ces machines ont des caractéristiques distinctes en termes de mélange, de dispersion et de granulation du noir de carbone.
1. Extrudeuse Masterbatch noire à double vis
Après un mélange initial avec un mélangeur, le matériau est à nouveau mélangé et dispersé dans l'extrudeuse à double vis. Le corps de l'extrudeuse à double vis facilite le mélange et la dispersion complets du matériau, qui est ensuite granulé à l'aide d'une tête d'extrusion à anneau d'eau ou d'un autre type de granulateur. Étant donné que la double vis est une vis conjuguée à maillage entièrement fermée, il est difficile d'introduire facilement du noir de carbone dans l'hôte à double vis. Il en résulte un rendement relativement faible, avec des concentrations générales de noir de carbone dans le mélange maître allant de 25 à 32%.
2. Granulato Black Master à triple vis
Après le mélange dans le mélangeur, le matériau passe dans l'extrudeuse à trois vis. L'extrudeuse à trois vis offre un mélange de fusion et de dispersion suffisant, avec une large plage de mélange et des effets de mélange améliorés. En raison de deux zones de maillage, la plage de mélange de la triple vis augmente de manière exponentielle, ce qui conduit à une dispersion plus uniforme. Le rendement est également plus élevé, ainsi la concentration générale en noir de carbone du mélange maître peut atteindre 40-45%.
3. Méthode de mélange Banbury
Le matériau est mélangé par un mélangeur puis malaxé par un mélangeur Banbury avant d'être introduit dans une extrudeuse à double vis via un alimentateur. Après la granulation par anneau d'eau ou sous l'eau, le mélange maître a généralement une concentration en noir de carbone de 40-45%. Cependant, comme le mélangeur Banbury est une unité de traitement intermittente, il doit être déchargé après chaque cycle de mélange, ce qui entraîne une forte intensité de travail, une consommation d'énergie élevée et une production de poussière importante.
4. Production de matières premières plastiques
Le granulateur de mélange maître de noir de carbone peut également être utilisé dans la production de matières premières plastiques telles que le papier de pierre, le PVC, les matériaux de câbles sans halogène à faible émission de fumée, les matériaux de câbles de blindage interne et externe, le polyéthylène chloré, les mélanges maîtres fonctionnels, les mélanges maîtres de couleur, les matériaux thermorétractables, les séries PP + noir de carbone à faible émission de fumée sans halogène, etc.
Ces différentes machines et techniques ont leurs propres avantages et limites, et le choix du bon équipement dépend des exigences spécifiques de l’application et de l’efficacité de production attendue.
Caractéristiques techniques du granulateur de mélange maître de noir de carbone
Le granulateur de mélanges-maîtres de noir de carbone est un équipement essentiel dans l'industrie plastique, et ses caractéristiques techniques sont cruciales pour garantir la qualité du produit et l'efficacité de la production. Voici quelques caractéristiques clés de cette machine :
1. Processus de production personnalisé
Processus de production unique pour différentes qualités de mélange maître noir : une combinaison d'équipements et de processus est spécifiée pour différentes qualités de mélange maître noir, offrant un équipement personnalisé aux clients et fournissant la combinaison d'équipements la plus rentable.
Fonctions de contrôle de la chaîne de processus de l'unité intégrée : cela inclut des alarmes de défaut acousto-optiques et des fonctions de verrouillage rapide des défauts, garantissant la stabilité et la contrôlabilité du processus de production.
2. Matériau et souci du détail
Construction en acier inoxydable : Toutes les unités qui entrent en contact avec les matériaux sont fabriquées en acier inoxydable, en mettant l'accent sur les détails pour garantir la perfection et la fiabilité de l'équipement.
Économie d'énergie et durabilité : la conception de l'équipement se concentre sur l'économie d'énergie et la durabilité pour réduire les coûts d'exploitation à long terme.
3. Précision du système de contrôle de la température
Contrôle précis de la température : La précision du système de contrôle de la température garantit la sensibilité des matériaux à la température, évitant toute perte potentielle de qualité.
4. Structure de la vis et efficacité du mélange
Structure de vis spéciale : Avec une répartition rationnelle des sections de mélange et des matériaux hautement résistants à l'usure, la structure de vis spéciale assure efficacement l'effet de mélange du noir de carbone.
Système d'alimentation et de mélange automatisé : selon les exigences du client, l'ensemble du processus, depuis l'alimentation des matières premières jusqu'au transport et au mélange, peut réaliser un contrôle automatique, économisant du travail et réduisant la pollution par la poussière.
5. Barillet, vis et matrice
Conception modulaire du canon et de la vis : le canon est fabriqué en matériau bimétallique et la vis peut offrir divers matériaux hautement résistants à l'usure parmi lesquels les clients peuvent choisir en fonction de leurs besoins.
Conception de la matrice : la matrice adopte un dispositif de changement d'écran manuel, ce qui rend la plaque filtrante en nid d'abeille facile à nettoyer et les filets rapides à changer, évitant ainsi les fuites dans la matrice.
6. Système d'alimentation et de mélange automatisé
Alimentation automatisée : Pour répondre aux besoins des clients, l'ensemble du processus, depuis l'alimentation des matières premières jusqu'au transport et au mélange, peut être automatisé, ce qui permet d'économiser du travail et de réduire la pollution par la poussière.