Masterbatch Manufacturing Process: Hur görs den?

Masterbatch är en nyckelingrediens vid tillverkning av plastprodukter. Processen att förbereda masterbatch är komplex, där varje steg spelar en avgörande roll för att bestämma dess färg, funktionalitet och egenskaper. I den här artikeln kommer Granuwel att leda dig genom tillverkningsprocessen för masterbatch och utrustningen som används för masterbatch-tillverkning.

Vad är Masterbatch?

Vad är color masterbatch? Det är i huvudsak ett granulärt material tillverkat av en blandning av olika bashartser, fyllmedel, tillsatser och en liten mängd bärarharts. Koncentrationen i färgförrådsblandningen är vanligtvis hög, och endast en liten del av förrådsblandningen behöver tillsättas formsprutningsmaskinen under formsprutningsprocessen (inklusive extrudering och formsprutning). Denna process används vid plasttillverkning, vilket gör operationen enklare, mer miljövänlig och bekvämare.

Basharts: Basharts avser den typ av harts som används i masterbatchen, vilket vanligtvis är samma typ av harts, eller två helt blandbara plaster, som plastsubstratet som ska färgas. Till exempel, om plastsubstratet som ska färgas är polyeten (PE), bör bashartsen i masterbatchen också vara polyeten.

Bärarharts: Bärarharts fungerar som matrisen för masterbatchen, med dess primära funktion att bära pigment och tillsatser, vilket säkerställer att de är jämnt fördelade i plastprodukter. Att välja ett lämpligt bärarharts påverkar direkt dispergerbarheten, stabiliteten, väderbeständigheten och andra egenskaper hos masterbatchen.

Fyllmedel: Fyllmedel används för att förbättra de fysiska egenskaperna hos masterbatch, såsom värmebeständighet, styvhet, hårdhet, dimensionsstabilitet, slitstyrka och flamskydd. Vanliga fyllmedel inkluderar kalciumkarbonat, wollastonit, kaolin, talk och bariumsulfat.

Färg masterbatch pigment: Pigment kan delas in i organiska och oorganiska typer. Vanligt använda organiska pigment inkluderar ftalocyaninrött, ftalocyaninblått, ftalocyaningrönt, etc., medan oorganiska pigment inkluderar kadmiumrött, kadmiumgult, titandioxid, kolsvart, järnoxidrött, järnoxidgult, etc. Dessa pigment spelar en avgörande roll i färgmästerblandningarna som används för att skapa de grundläggande färgblandningarna.

Tillsatser: Tillsatser förbättrar prestanda och bearbetningsegenskaper hos masterbatchen, inklusive ljusare, antibakteriella, antistatiska och antioxidantegenskaper, bland annat. Dessa tillsatser kan förbättra den övergripande kvaliteten och appliceringseffekten av masterbatch.

Huvudstegen innefattar mätning, blandning, smältning, extrudering och pelletisering.

Slutprodukten, kallad masterbatch, innehåller tio gånger högre koncentration av tillsatser eller fyllmedel jämfört med de slutliga plastprodukterna.

Tillverkningsprocessen för Masterbatch: Hur görs den?

Produktionsprocessen för masterbatch kan delas in i flera huvudsteg, som var och en har sina nyckelsteg och driftspunkter. Följande är en detaljerad produktionsprocess:

Bearbetning av råvaror:

Efter att råvarorna anländer till tillverkaren är materialen som används för masterbatch i allmänhet granulära nya material, och råvarorna måste vara torra och rena. Endast ett fåtal material kan vara arkliknande på grund av deras speciella egenskaper. Till exempel PET-chips.

Förblandning:

Väg tillsatserna såsom färgpulver, bärarharts, smörjmedel, dispergeringsmedel etc. enligt processkraven. Ju högre noggrannhet, desto bättre.

Lägg de vägda tillsatserna i högmixern i ordning enligt processflödet för förblandning.

Smältextrudering:

De förblandade materialen matas sedan in i extrudern för smältning och extrudering, ett avgörande steg i bildandet av masterbatchen. Genom hög temperatur och högt tryck smälts blandningen och extruderas till remsor.

Det extruderade materialet måste kylas och pelletiseras för att bilda enhetliga pellets.

Granulering:

Det kylda materialet bearbetas sedan vidare i granulatorn för att producera den slutliga masterbatch-produkten.

Under granuleringsprocessen måste temperaturen och tiden kontrolleras strikt för att säkerställa pelletsens kvalitet och stabilitet.

Screening och förpackning:

Slutligen genomgår partiklarna screening för att eliminera eventuella okvalificerade, vilket säkerställer produktkvalitet.

De kvalificerade partiklarna efter silning är förpackade för enkel lagring och transport.

Genom ovanstående steg är produktionsprocessen av masterbatch avgörande från råmaterialbearbetning till slutförpackning, och varje steg påverkar direkt masterbatchens kvalitet och prestanda.

Huvudutrustning som används i masterbatch-tillverkningsprocessen

Utrustningen som används vid tillverkning av masterbatch är avgörande för att säkerställa konsistens och kvalitet i slutprodukten. Här är en sammanfattning av den inblandade nyckelutrustningen:

Blandare/blandare: Dessa maskiner är viktiga för att kombinera basharts, pigment och bärarharts för att skapa en enhetlig blandning. De säkerställer att pigment och tillsatser fördelas jämnt.

Extruders: Extruders används för att smälta och bearbeta de blandade hartsföreningarna. De omvandlar de blandade materialen till en konsekvent, högkvalitativ smält form redo för granulering. Baserat på olika processkrav kan extrudrar klassificeras i enkelskruv, samroterande parallell dubbelskruv, samroterande parallell trippelskruv och tvåstegsextruder. Enkelskruvextruder används huvudsakligen för beredning av masterbatch med singelfunktion, och lämpar sig för beredning av svag skjuvningsmasterbatch, samroterande parallell dubbelskruv kan användas för beredning av de flesta plastmasterbatch, den är enkel att använda, lätt att rengöra, kan uppnå en multifunktionell maskinfunktion. Treskruven används huvudsakligen för beredning av högfylld masterbatch, svart och vit masterbatch, dess fördel är högt utbyte, eftersom blandningseffekten av tre-skruven är bättre, så det har unika fördelar för svårt att sprida kolsvart eller titandioxid. Tvåstegsmaskinen används huvudsakligen för beredning av PVC-masterbatch.

Granuleringsutrustning: Denna utrustning formar den smälta hartsblandningen till enhetliga granuler eller pellets. Detta steg är avgörande för hantering, lagring och vidarebearbetning av masterbatchen.

Kvalitetskontrollinstrument: Olika instrument, såsom spektrofotometrar, reometrar och andra testanordningar, är oumbärliga för kvalitetskontroll under tillverkningsprocessen. De hjälper till att säkerställa att masterbatchen uppfyller de erforderliga specifikationerna och prestandastandarderna.

Genom att noggrant välja rätt ingredienser och använda lämplig utrustning kan tillverkare av masterbatch producera produkter som uppfyller kraven från olika industrier och applikationer. Den komplexa interaktionen mellan ingredienser och utrustning är nyckeln till att producera masterbatch med jämn kvalitet och skräddarsydd prestanda.

Extruders vitala roll i masterbatch-produktion

Extruders spelar en viktig roll i produktionen av masterbatch, vilket främst återspeglas i följande aspekter:

Råmaterial smältning och blandning:

Extrudern omvandlar fast plast till en enhetlig smälta genom uppvärmning och skjuvning och blandar den fullständigt i processen. Detta steg är nyckeln till att säkerställa enhetligheten i färgen och kvaliteten på masterbatchen.

Effektivitet och precision:

Twin-screw extruders kännetecknas av effektivitet och precision, vilket kan öka produktionskapaciteten och säkerställa enhetligheten och kvaliteten på masterbatch. Dess avancerade kontrollsystem kan uppnå exakt kontroll av parametrar som temperatur, tryck och rotationshastighet för att säkerställa produktkvalitet.

Förbättra kompatibiliteten för färgämnen och hartser:

Under extruderingsprocessen bidrar hög temperatur och skjuvkraft till att förbättra kompatibiliteten mellan färgämnen och plast och förbättra stabiliteten och enhetligheten hos masterbatches.

Tillämpning av flera processflöden:

Masterbatch-produktionsprocesser inkluderar bläckmetod, spolningsmetod, knådningsmetod och metalltvålmetod, som alla kräver användning av olika typer av extrudrar, såsom enkelskruvs- eller dubbelskruvsextrudrar.

Utrustningsdesign och optimering:

För att möta de speciella behoven för produktion av masterbatch har även extruderns design optimerats. Extruders i Granuwel GTE-35B&D-serien är till exempel designade för masterbatch-applikationer, med bra blandningsprestanda och lätt att rengöra driftläge.

Produktionseffektivitet och flexibilitet:

Twin-screw extruders är inte bara lämpliga för storskalig produktion, utan kan också snabbt ändra formuleringar för att möta behoven hos småskaliga prover och massproduktion. Dess utmärkta prestanda och flexibla process gör den till ett idealiskt val för masterbatch-produktion.

Miljöpåverkan och driftsbekvämlighet:

Temperaturkontroll och utrustningsdesign under extrudering (såsom snabbutlösningslådor) minskar inte bara genereringen av organisk avfallsgas och buller, utan förbättrar också användarvänligheten och utrustningens livslängd.

Sammanfattningsvis spelar extruders en central roll i masterbatch-produktion. Från smältning och blandning av råmaterial till gjutning av slutprodukten är varje steg oskiljaktigt från den effektiva driften och exakta kontrollen av extrudern. Att välja en lämplig extruder och optimera dess konfiguration är därför viktiga faktorer för att säkerställa kvaliteten och produktionseffektiviteten för masterbatch-produkter.

Tillverkare och fabrik för extruderingsmaskiner – Granuwel

Granuwel, en professionell extrudertillverkare och fabrik, tillhandahåller högkvalitativa labbextruder, dubbelskruvextruder, enkelskruvextruder, trippelskruvextruder och tvåstegsextruder. Kontakta oss gärna om du har några problem i tillverkningsprocessen för masterbatch, vi hjälper gärna till.