Процесс производства мастербатчей: как это делается?

Мастербатч — ключевой ингредиент в производстве пластиковых изделий. Процесс приготовления мастербатча сложен, и каждый шаг играет решающую роль в определении его цвета, функциональности и характеристик. В этой статье Granuwel расскажет вам о процессе производства мастербатча и оборудовании, используемом для его производства.

Что такое мастербатч?

Что такое цветной мастербатч? По сути, это гранулированный материал, изготовленный из смеси различных базовых смол, наполнителей, добавок и небольшого количества несущей смолы. Концентрация в цветном мастербатче обычно высока, и только небольшая часть мастербатча должна быть добавлена в литьевую машину во время процесса формования-экструзии (включая экструзию и литье под давлением). Этот процесс используется в производстве пластика, делая операцию более простой, более экологичной и более удобной.

Базовая смола: Базовая смола относится к типу смолы, используемой в мастербатче, которая обычно представляет собой тот же тип смолы или два полностью смешиваемых пластика, что и пластиковый субстрат, который должен быть окрашен. Например, если пластиковый субстрат, который должен быть окрашен, является полиэтиленом (ПЭ), базовая смола мастербатча также должна быть полиэтиленом.

Смола-носитель: Смола-носитель служит матрицей мастербатча, ее основная функция — перенос пигментов и добавок, обеспечивая их равномерное распределение в пластиковых изделиях. Выбор подходящей смолы-носителя напрямую влияет на диспергируемость, стабильность, устойчивость к атмосферным воздействиям и другие свойства мастербатча.

Наполнитель: Наполнители используются для улучшения физических свойств мастербатча, таких как термостойкость, жесткость, твердость, размерная стабильность, износостойкость и огнестойкость. Обычные наполнители включают карбонат кальция, волластонит, каолин, тальк и сульфат бария.

Цветные суперконцентраты пигментов: Пигменты можно разделить на органические и неорганические типы. Обычно используемые органические пигменты включают фталоцианиновый красный, фталоцианиновый синий, фталоцианиновый зеленый и т. д., в то время как неорганические пигменты включают кадмиевый красный, кадмиевый желтый, диоксид титана, технический углерод, оксид железа красный, оксид железа желтый и т. д. Эти пигменты играют решающую роль в цветных суперконцентратах, обеспечивая базовую цветовую основу для суперконцентратов.

Добавки: Добавки улучшают эксплуатационные и технологические характеристики мастербатча, включая осветляющие, антибактериальные, антистатические и антиоксидантные свойства и т. д. Эти добавки могут улучшить общее качество и эффект нанесения мастербатча.

Основные этапы включают измерение, смешивание, плавление, экструзию и гранулирование.

Конечный продукт, называемый мастербатчем, содержит в десять раз более высокую концентрацию добавок или наполнителей по сравнению с конечными пластиковыми изделиями.

Процесс производства мастербатча: как это делается?

Процесс производства мастербатча можно разделить на несколько основных этапов, каждый из которых имеет свои ключевые шаги и рабочие точки. Ниже приведен подробный процесс производства:

Переработка сырья:

После того, как сырье поступает к производителю, материалы, используемые для мастербатча, обычно представляют собой гранулированные новые материалы, а сырье должно быть сухим и чистым. Только несколько материалов могут быть листовыми из-за своей специфики. Например, ПЭТ-крошка.

Предварительное смешивание:

Взвешивайте добавки, такие как цветной порошок, носитель смолы, смазку, диспергатор и т. д. в соответствии с требованиями процесса. Чем выше точность, тем лучше.

Поместите взвешенные добавки в смеситель в порядке, соответствующем технологическому процессу, для предварительного смешивания.

Экструзия расплава:

Затем предварительно смешанные материалы подаются в экструдер для плавления и экструзии, что является решающим этапом в формировании мастербатча. Под воздействием высокой температуры и давления смесь расплавляется и экструдируется в полосы.

Экструдированный материал необходимо охладить и гранулировать для образования однородных гранул.

Гранулирование:

Охлажденный материал затем подвергается дальнейшей обработке в грануляторе для получения конечного продукта — мастербатча.

В процессе грануляции необходимо строго контролировать температуру и время, чтобы обеспечить качество и стабильность гранул.

Проверка и упаковка:

Наконец, частицы проходят просеивание для отсеивания некачественных, что гарантирует качество продукции.

Отобранные после просеивания частицы упаковываются для удобства хранения и транспортировки.

Благодаря вышеперечисленным этапам процесс производства мастербатча имеет решающее значение от обработки сырья до окончательной упаковки, и каждый этап напрямую влияет на качество и эксплуатационные характеристики мастербатча.

Основное оборудование, используемое в процессе производства мастербатчей

Оборудование, используемое при производстве мастербатча, имеет решающее значение для обеспечения последовательности и качества конечного продукта. Вот краткое описание ключевого задействованного оборудования:

Миксеры/блендеры: Эти машины необходимы для объединения базовой смолы, пигментов и несущей смолы для создания однородной смеси. Они обеспечивают равномерное распределение пигментов и добавок.

Экструдеры: Экструдеры используются для расплавления и обработки смешанных смоляных соединений. Они преобразуют смешанные материалы в однородную, высококачественную расплавленную форму, готовую к грануляции. На основе различных технологических требований экструдеры можно классифицировать на одношнековые, вращающиеся в одном направлении параллельные двухшнековые, вращающиеся в одном направлении параллельные трехшнековые и двухступенчатые экструдеры. Одношнековый экструдер в основном используется для приготовления однофункциональной мастербатчи и подходит для приготовления слабой сдвиговой мастербатчи, вращающиеся в одном направлении параллельные двухшнековые могут использоваться для приготовления большинства пластиковых мастербатчей, он прост в эксплуатации, легко чистится, может достигать многоцелевой функции машины. Трехшнековый в основном используется для приготовления высоконаполненной мастербатчи, черной и белой мастербатчи, его преимуществом является высокий выход, потому что эффект смешивания трехшнековых лучше, поэтому он имеет уникальные преимущества для трудно диспергируемой сажи или диоксида титана. Двухступенчатая машина в основном используется для приготовления мастербатча из ПВХ.

Оборудование для гранулирования: Это оборудование формирует расплавленную смесь смолы в однородные гранулы или пеллеты. Этот шаг имеет решающее значение для обработки, хранения и дальнейшей обработки мастербатча.

Инструменты контроля качества: Различные инструменты, такие как спектрофотометры, реометры и другие испытательные приборы, являются незаменимыми для контроля качества в процессе производства. Они помогают гарантировать, что мастербатч соответствует требуемым спецификациям и стандартам производительности.

Тщательно выбирая правильные ингредиенты и используя соответствующее оборудование, производители мастербатчей могут производить продукцию, которая соответствует требованиям различных отраслей и сфер применения. Сложное взаимодействие между ингредиентами и оборудованием является ключом к производству мастербатчей с постоянным качеством и индивидуальной производительностью.

Важная роль экструдеров в производстве мастербатчей

Экструдеры играют важную роль в производстве мастербатчей, что в основном отражается в следующих аспектах:

Плавление и смешивание сырья:

Экструдер преобразует твердый пластик в однородный расплав посредством нагрева и сдвига, и полностью смешивает его в процессе. Этот шаг является ключевым для обеспечения однородности цвета и качества мастербатча.

Эффективность и точность:

Двухшнековые экструдеры характеризуются эффективностью и точностью, что позволяет увеличить производительность и обеспечить однородность и качество маточной смеси. Их усовершенствованная система управления позволяет точно контролировать такие параметры, как температура, давление и скорость вращения, чтобы гарантировать качество продукции.

Улучшение совместимости красителей и смол:

В процессе экструзии высокая температура и усилие сдвига способствуют улучшению совместимости красителей и пластмасс, а также повышению стабильности и однородности мастербатчей.

Применение нескольких технологических потоков:

Процессы производства мастербатчей включают метод чернил, метод промывки, метод замешивания и метод металлического мыла, каждый из которых требует использования различных типов экструдеров, таких как одношнековые или двухшнековые экструдеры.

Проектирование и оптимизация оборудования:

Для удовлетворения особых потребностей производства мастербатчей, конструкция экструдера также была оптимизирована. Например, экструдеры серии Granuwel GTE-35B&D предназначены для применения в мастербатчах, с хорошими характеристиками смешивания и простым в очистке режимом работы.

Эффективность и гибкость производства:

Двухшнековые экструдеры не только подходят для крупномасштабного производства, но и могут быстро менять рецептуры для удовлетворения потребностей мелкосерийных образцов и массового производства. Его превосходная производительность и гибкий процесс делают его идеальным выбором для производства мастербатчей.

Воздействие на окружающую среду и удобство эксплуатации:

Контроль температуры и конструкция оборудования во время экструзии (например, быстросъемные вырубные коробки) не только снижают образование органических отходов и уровень шума, но и повышают удобство эксплуатации и срок службы оборудования.

Подводя итог, можно сказать, что экструдеры играют ключевую роль в производстве мастербатчей. От плавления и смешивания сырья до формования конечного продукта каждый шаг неотделим от эффективной работы и точного управления экструдером. Поэтому выбор подходящего экструдера и оптимизация его конфигурации являются важными факторами для обеспечения качества и эффективности производства продукции мастербатчей.

Производитель и завод экструзионных машин – Granuwel

Granuwel, профессиональный производитель и завод экструдеров, поставляет высококачественные лабораторные экструдеры, двухшнековые экструдеры, одношнековые экструдеры, трехшнековые экструдеры и двухступенчатые экструдеры. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли проблемы в процессе производства мастербатчей, мы будем рады вам помочь.