Processus de fabrication du masterbatch : comment est-il fabriqué ?

Le mélange maître est un ingrédient clé dans la production de produits en plastique. Le processus de préparation du mélange maître est complexe, chaque étape jouant un rôle crucial dans la détermination de sa couleur, de sa fonctionnalité et de ses caractéristiques. Dans cet article, Granuwel vous expliquera le processus de fabrication du mélange maître et l'équipement utilisé pour la fabrication du mélange maître.

Qu'est-ce que le Masterbatch ?

Qu'est-ce qu'un mélange maître de couleur ? Il s'agit essentiellement d'un matériau granulaire fabriqué à partir d'un mélange de diverses résines de base, charges, additifs et d'une petite quantité de résine porteuse. La concentration dans le mélange maître de couleur est généralement élevée et seule une petite proportion du mélange maître doit être ajoutée à la machine de moulage par injection pendant le processus d'extrusion de moulage (y compris l'extrusion et le moulage par injection). Ce procédé est utilisé dans la fabrication de plastique, ce qui rend l'opération plus facile, plus respectueuse de l'environnement et plus pratique.

Résine de base : La résine de base fait référence au type de résine utilisée dans le mélange maître, qui est généralement le même type de résine, ou deux plastiques complètement miscibles, que le substrat plastique à colorer. Par exemple, si le substrat plastique à colorer est du polyéthylène (PE), la résine de base du mélange maître doit également être du polyéthylène.

Résine porteuse : La résine porteuse sert de matrice au mélange maître, sa fonction principale étant de transporter les pigments et les additifs, garantissant ainsi leur dispersion uniforme dans les produits plastiques. Le choix d'une résine porteuse adaptée affecte directement la dispersibilité, la stabilité, la résistance aux intempéries et d'autres propriétés du mélange maître.

Charge : Les charges sont utilisées pour améliorer les propriétés physiques du mélange maître, telles que la résistance à la chaleur, la rigidité, la dureté, la stabilité dimensionnelle, la résistance à l'usure et l'ignifugation. Les charges courantes comprennent le carbonate de calcium, la wollastonite, le kaolin, le talc et le sulfate de baryum.

Pigments de mélanges maîtres de couleur : les pigments peuvent être divisés en types organiques et inorganiques. Les pigments organiques couramment utilisés comprennent le rouge de phtalocyanine, le bleu de phtalocyanine, le vert de phtalocyanine, etc., tandis que les pigments inorganiques comprennent le rouge de cadmium, le jaune de cadmium, le dioxyde de titane, le noir de carbone, l'oxyde de fer rouge, l'oxyde de fer jaune, etc. Ces pigments jouent un rôle crucial dans les mélanges maîtres de couleur, en fournissant la base de couleur de base pour les mélanges maîtres.

Additifs : Les additifs améliorent les performances et les caractéristiques de traitement du mélange maître, notamment les propriétés éclaircissantes, antibactériennes, antistatiques et antioxydantes, entre autres. Ces additifs peuvent améliorer la qualité globale et l'effet d'application du mélange maître.

Les principales étapes comprennent la mesure, le mélange, la fusion, l’extrusion et la granulation.

Le produit final, appelé mélange maître, contient une concentration dix fois plus élevée d’additifs ou de charges que celle des produits plastiques finaux.

Le processus de fabrication du Masterbatch : comment est-il fabriqué ?

Le processus de production du mélange maître peut être divisé en plusieurs étapes principales, chacune ayant ses étapes clés et ses points de fonctionnement. Voici un processus de production détaillé :

Transformation des matières premières :

Une fois les matières premières arrivées chez le fabricant, les matériaux utilisés pour le mélange maître sont généralement des matériaux neufs granulaires, et les matières premières doivent être sèches et propres. Seuls quelques matériaux peuvent être en forme de feuille en raison de leur particularité. Par exemple, les copeaux de PET.

Prémélange :

Pesez les additifs tels que la poudre colorante, la résine porteuse, le lubrifiant, le dispersant, etc. en fonction des exigences du processus. Plus la précision est élevée, mieux c'est.

Placez les additifs pesés dans le mélangeur à grande vitesse dans l'ordre selon le flux de processus pour le mélange préliminaire.

Extrusion de matière fondue :

Les matériaux pré-mélangés sont ensuite introduits dans l'extrudeuse pour la fusion et l'extrusion, une étape cruciale dans la formation du mélange maître. Grâce à une température et une pression élevées, le mélange est fondu et extrudé en bandes.

Le matériau extrudé doit être refroidi et granulé pour former des granulés uniformes.

Granulation:

Le matériau refroidi est ensuite traité ultérieurement dans le granulateur pour produire le produit maître final.

Pendant le processus de granulation, la température et le temps doivent être strictement contrôlés pour garantir la qualité et la stabilité des granulés.

Criblage et conditionnement :

Enfin, les particules sont soumises à un criblage pour éliminer celles qui ne sont pas qualifiées, garantissant ainsi la qualité du produit.

Les particules qualifiées après criblage sont conditionnées pour faciliter le stockage et le transport.

Grâce aux étapes ci-dessus, le processus de production du mélange maître est crucial, du traitement des matières premières à l’emballage final, et chaque étape affecte directement la qualité et les performances du mélange maître.

Principaux équipements utilisés dans le processus de fabrication de mélanges maîtres

L'équipement utilisé dans la production de mélanges maîtres est essentiel pour garantir la cohérence et la qualité du produit final. Voici un aperçu des principaux équipements impliqués :

Mélangeurs : Ces machines sont essentielles pour mélanger la résine de base, les pigments et la résine porteuse afin de créer un mélange uniforme. Elles garantissent une dispersion uniforme des pigments et des additifs.

Extrudeuses : Les extrudeuses sont utilisées pour fondre et traiter les composés de résine mélangés. Elles transforment les matériaux mélangés en une forme fondue homogène et de haute qualité, prête à être granulée. En fonction des différentes exigences du processus, les extrudeuses peuvent être classées en extrudeuses à vis unique, à double vis parallèle corotative, à triple vis parallèle corotative et à deux étages. L'extrudeuse à vis unique est principalement utilisée pour la préparation de mélanges maîtres à fonction unique et convient à la préparation de mélanges maîtres à faible cisaillement. La double vis parallèle corotative peut être utilisée pour la préparation de la plupart des mélanges maîtres en plastique. Elle est simple à utiliser, facile à nettoyer et peut réaliser une fonction polyvalente de la machine. La machine à trois vis est principalement utilisée pour la préparation de mélanges maîtres à haute teneur en charge, de mélanges maîtres noirs et blancs. Son avantage est un rendement élevé, car l'effet de mélange de la machine à trois vis est meilleur, elle présente donc des avantages uniques pour le noir de carbone ou le dioxyde de titane difficiles à disperser. La machine à deux étages est principalement utilisée pour la préparation de mélanges maîtres en PVC.

Équipement de granulation : cet équipement transforme le mélange de résine fondue en granulés ou pastilles uniformes. Cette étape est essentielle pour la manipulation, le stockage et le traitement ultérieur du mélange maître.

Instruments de contrôle qualité : Divers instruments, tels que des spectrophotomètres, des rhéomètres et d'autres appareils de test, sont indispensables au contrôle qualité pendant le processus de fabrication. Ils permettent de garantir que le mélange maître répond aux spécifications et aux normes de performance requises.

En sélectionnant soigneusement les bons ingrédients et en utilisant l'équipement approprié, les fabricants de mélanges maîtres peuvent produire des produits qui répondent aux exigences de différentes industries et applications. L'interaction complexe entre les ingrédients et l'équipement est essentielle pour produire des mélanges maîtres avec une qualité constante et des performances sur mesure.

Le rôle essentiel des extrudeuses dans la production de mélanges maîtres

Les extrudeuses jouent un rôle essentiel dans la production de mélanges maîtres, ce qui se reflète principalement dans les aspects suivants :

Fusion et mélange des matières premières :

L'extrudeuse transforme le plastique solide en une masse fondue uniforme par chauffage et cisaillement, et le mélange complètement au cours du processus. Cette étape est la clé pour assurer l'uniformité de la couleur et de la qualité du mélange maître.

Efficacité et précision :

Les extrudeuses à double vis se caractérisent par leur efficacité et leur précision, ce qui peut augmenter la capacité de production et garantir l'uniformité et la qualité du mélange maître. Son système de contrôle avancé permet un contrôle précis des paramètres tels que la température, la pression et la vitesse de rotation pour garantir la qualité du produit.

Amélioration de la compatibilité des colorants et des résines :

Au cours du processus d'extrusion, la température élevée et la force de cisaillement contribuent à améliorer la compatibilité entre les colorants et les plastiques et à améliorer la stabilité et l'uniformité des mélanges maîtres.

Application de plusieurs flux de processus :

Les processus de production de mélanges maîtres comprennent la méthode d'encre, la méthode de rinçage, la méthode de malaxage et la méthode de savon métallique, qui nécessitent toutes l'utilisation de différents types d'extrudeuses, telles que des extrudeuses à vis unique ou à double vis.

Conception et optimisation des équipements :

Afin de répondre aux besoins spécifiques de la production de mélanges maîtres, la conception de l'extrudeuse a également été optimisée. Par exemple, les extrudeuses de la série Granuwel GTE-35B&D sont conçues pour les applications de mélanges maîtres, avec de bonnes performances de mélange et un mode de fonctionnement facile à nettoyer.

Efficacité et flexibilité de la production :

Les extrudeuses à double vis ne conviennent pas seulement à la production à grande échelle, mais peuvent également changer rapidement de formulation pour répondre aux besoins des échantillons à petite échelle et de la production de masse. Ses excellentes performances et son processus flexible en font un choix idéal pour la production de mélanges maîtres.

Impact environnemental et confort d'utilisation :

Le contrôle de la température et la conception de l'équipement pendant l'extrusion (comme les boîtes d'obturation à dégagement rapide) réduisent non seulement la génération de gaz résiduaires organiques et de bruit, mais améliorent également la commodité d'utilisation et la durée de vie de l'équipement.

En résumé, les extrudeuses jouent un rôle essentiel dans la production de mélanges maîtres. De la fusion et du mélange des matières premières au moulage du produit final, chaque étape est indissociable du fonctionnement efficace et du contrôle précis de l'extrudeuse. Par conséquent, le choix d'une extrudeuse adaptée et l'optimisation de sa configuration sont des facteurs importants pour garantir la qualité et l'efficacité de la production des produits de mélanges maîtres.

Fabricant et usine de machines d'extrusion – Granuwel

Granuwel, fabricant et usine d'extrudeuses professionnelles, propose des extrudeuses de laboratoire de haute qualité, des extrudeuses à double vis, des extrudeuses à vis unique, des extrudeuses à triple vis et des extrudeuses à deux étages. N'hésitez pas à nous contacter si vous rencontrez des problèmes dans le processus de fabrication de mélanges maîtres, nous serons heureux de vous aider.