Kunststofgranuleermachine: Een kleine kennisinventaris van kleurmasterbatches

Kleurmasterbatch pelletiseermachine

Masterbatches worden tegenwoordig in een breed scala aan toepassingen gebruikt, voornamelijk in de kunststofindustrie, de rubberindustrie en de vezelindustrie, om er maar een paar te noemen.

De binnenlandse vraag naar masterbatches is groot, de markt voor goedkope producten is vrijwel verzadigd, er is een tekort aan hoogwaardige producten en het ontwikkelingspotentieel is enorm.

De concurrentie op de masterbatchmarkt wordt steeds heviger, de kwaliteit van Chinese masterbatchproducten moet verbeterd worden en de Chinese industrie voor hoogwaardige masterbatches voor speciale doeleinden moet voldoende zeggenschap hebben.

Masterbatch-bedrijven moeten hun algehele kwaliteitsmanagement versterken, een herstructurering doorvoeren, groeien en uitbreiden om de concurrentie het hoofd te bieden en sterkere nationale merken in de masterbatch-industrie op te bouwen en te vestigen.

Masterbatch-classificatie

Afhankelijk van het gebruik worden kleurmasterbatches onderverdeeld in spuitgietmasterbatches, blaasvormmasterbatches, spinmasterbatches, enzovoort. Elke variant kan verder worden onderverdeeld in verschillende kwaliteitsklassen.

Geavanceerde spuitgietkleurmasterbatches worden gebruikt voor cosmetische verpakkingen, speelgoed, behuizingen van elektrische apparaten en andere geavanceerde producten;

Gewone spuitgietmasterbatch wordt gebruikt voor algemene plastic producten voor dagelijks gebruik, industriële verpakkingen en dergelijke.

Geavanceerde masterbatch voor blaasvormen wordt gebruikt voor het kleuren van ultradunne producten tijdens het blaasvormen; gewone masterbatch voor blaasvormen wordt gebruikt voor het kleuren van algemene verpakkingszakken en geweven zakken tijdens het blaasvormen. Spinmasterbatch wordt gebruikt voor het kleuren van textielvezels tijdens het spinnen en heeft fijne pigmentdeeltjes, een hoge concentratie, een sterke kleurkracht, goede hittebestendigheid en lichtbestendigheid.

Masterbatches van lage kwaliteit worden gebruikt voor de productie van producten van lage kwaliteit die geen hoge kleurkwaliteit vereisen.

Afhankelijk van de drager wordt het onderverdeeld in PE, PP, PVC, PS, ABS, EVA, PC, PET, PEK, fenolhars, epoxyhars, acrylhars, onverzadigde polyesterhars, polyurethaan, polyamide, fluorharsmasterbatch, enzovoort.

Afhankelijk van de verschillende functies wordt het onderverdeeld in antistatische, vlamvertragende, anti-verouderings-, antibacteriële, witmakende en verhelderende, doorschijnende, weerbestendige, matte, parelmoerglanzende, imitatie marmerstructuur (vloeiend patroon), houtnerf masterbatch, enzovoort.

Ze worden, afhankelijk van het gebruik, onderverdeeld in masterbatches voor algemeen gebruik en masterbatches voor specifieke doeleinden. PE-masterbatches met een laag smeltpunt worden vaak gebruikt als masterbatches voor algemeen gebruik om andere harsen dan draagharsen te kleuren. De meeste reguliere fabrikanten van kleurmasterbatches wereldwijd produceren over het algemeen geen masterbatches voor algemeen gebruik, en het toepassingsgebied van masterbatches voor algemeen gebruik is zeer beperkt, met slechte technische eigenschappen en economische voordelen.

Universele masterbatches geven verschillende kleuren in verschillende kunststoffen, en de voorspelbaarheid van het kleureffect is slecht. Masterbatches voor algemeen gebruik beïnvloeden de sterkte van producten, waardoor ze gemakkelijk vervormen en verdraaien, wat vooral merkbaar is bij technische kunststoffen. Om universeel toepasbaar te zijn, maken masterbatches voor algemeen gebruik van pigmenten met een hogere hittebestendigheid, wat kostbaar en verspillend is.

Speciale kleurmasterbatches hebben als belangrijke voordelen een hoge concentratie, goede dispersie en reinheid tijdens de productverwerking. De hittebestendige variant van de speciale masterbatch is over het algemeen compatibel met de in de producten gebruikte kunststoffen en kan zonder problemen bij normale temperaturen worden gebruikt. Alleen bij temperaturen buiten het normale bereik en een te lange stilstandtijd kan er in verschillende mate verkleuring optreden.

Het kan ook worden onderverdeeld in masterbatches in zwart, wit, geel, groen, rood, oranje, bruin, blauw, zilver, goud, paars, grijs, roze, enzovoort, afhankelijk van de verschillende kleuren.

Masterbatch-extrusiemachine - basiscompositie

Kleur

Pigment is het belangrijkste kleurbestanddeel. Het is beter om eerst een voorbehandeling uit te voeren en het oppervlak van de microdeeltjes te bedekken met hars om samenklontering te voorkomen en de dispersie te vergemakkelijken. Om een ​​gelijkmatige coating en menging te bewerkstelligen, worden oplosmiddelen gebruikt die affiniteit hebben voor pigment en hars kunnen oplossen, zoals o-dichloorbenzeen, chloorbenzeen, xyleen, enz. Na het oplossen van de hars wordt een pigmentdispersiebehandeling uitgevoerd, waarna het oplosmiddel wordt teruggewonnen of verwijderd.

Vector (epidemiologie)

De drager is de matrix van de masterbatch. Tegenwoordig wordt voor speciale masterbatches dezelfde hars gebruikt als drager. Dit garandeert de compatibiliteit tussen de masterbatches en de gekleurde hars en bevordert een betere dispersie van de pigmenten. Er bestaan ​​veel verschillende soorten dragerharsen, zoals polyethyleen, willekeurig polypropyleen, poly-1-buteen, polypropyleen met een lage relatieve moleculaire massa, enzovoort.
Voor polyolefine masterbatches wordt over het algemeen LLDPE of LDPE met een hoge smeltindex als dragerhars gebruikt. Deze hars heeft een goede verwerkingsvloeibaarheid en wordt gemengd met de kleurhars om de viscositeit van het systeem aan te passen. De hars fungeert als infiltratie- en dispersiemiddel voor de pigmenten, minimaliseert de hoeveelheid dispergeermiddel en kan zelfs zonder dispergeermiddel een goede dispersie bereiken, waardoor de prestaties van het gekleurde product niet achteruitgaan. Hoogsmeltende LLDPE-poeder van ExxonMobil en Saudi Basic is het meest populair. Tianjin Petrochemical Company produceert ook een kleine hoeveelheid, maar vanwege de instabiele productie en de prijs wordt er zelden door binnenlandse bedrijven voor kleurmasterbatches naar deze producten gevraagd.

Verspreidend

Het dispergeermiddel bevochtigt en omhult het pigment om een ​​uniforme verspreiding van het pigment in de drager te bevorderen en samenklontering te voorkomen. Het smeltpunt van het dispergeermiddel moet lager zijn dan dat van de hars, het moet een goede compatibiliteit met de hars en een goede affiniteit met het pigment hebben. Er bestaan ​​veel soorten dispergeermiddelen, zoals polyethyleenwas met een lage relatieve moleculaire massa, polyester, stearaat, witte olie, geoxideerd polyethyleen met een lage relatieve moleculaire massa, enzovoort.

Levensmiddelenadditief

Naast kleurstoffen worden aan masterbatches ook vlamvertragers, antioxidanten, antistatische middelen, lichtstabilisatoren en dergelijke toegevoegd, afhankelijk van de verschillende eisen van de gebruikers. Tegelijkertijd hebben ze daardoor een breed scala aan functies. Soms vragen gebruikers hier niet om, maar voegen masterbatchfabrikanten toch additieven toe, afhankelijk van de behoeften van het product. Om de kosten te drukken, voegen veel bedrijven veel vulstoffen toe aan hun producten, wat leidt tot het vreemde fenomeen dat vulstoffen overal aanwezig zijn. Vulstoffen zitten in pigmenten, dispergeermiddelen en harsen, dus we moeten hier aandacht aan besteden en de kwaliteit van de grondstoffen nauwlettend in de gaten houden.

Het proces en de apparatuur van Masterbatch-productielijn

Het productieproces van masterbatches is ve veeleisend; er zijn droge en natte processen, en het productieproces van masterbatches is nog steeds in ontwikkeling.

Nat proces

Het natte proces houdt in dat het masterbatchmateriaal wordt gemaakt door middel van malen, transfasering, wassen, drogen en granuleren. Bij het malen van pigmenten zijn een reeks technische tests vereist, zoals het bepalen van de fijnheid van de maalslurry, de diffusieprestaties, het vaste stofgehalte, enzovoort. Het natte proces kent vier methoden: de inktmethode, de spoelmethode, de kneedmethode en de metaalzeepmethode.

Het natte proces kent 4 methoden: de inktmethode, de wasmethode, de kneedmethode en de metaalzeepmethode.

Droog proces

Sommige bedrijven bereiden hun eigen voorgedispergeerde pigmenten voor bij de productie van hoogwaardige masterbatches en granuleren deze vervolgens via een droog proces. De productieomstandigheden van kleurmasterbatches bieden diverse mogelijkheden, afhankelijk van de productvereisten.

Hoogroerder + schroef, hoogroerder + dubbele schroef is het meest voorkomende productieproces. Om de pigmentdispersie te verbeteren, vermalen sommige bedrijven de draaghars tot poeder. Raffineerder + enkele schroef, raffineerder + dubbele schroef zijn ook procestechnologieën die worden gebruikt om hoogwaardige kleurmasterbatches te produceren.

Momenteel wint de technologie voor kleurmeting en kleuraanpassing van masterbatches aan populariteit, en worden er steeds meer hoogwaardige spectrofotometers ingezet om het kleuraanpassingsproces te vergemakkelijken.

Aanbrengen van kleurmasterbatch

Het pigmentgehalte van masterbatches voor kunststoffen ligt doorgaans tussen de 10% en 20%. Door de masterbatch in een verhouding van 1:10 tot 1:20 aan de te kleuren kunststof toe te voegen, kan de gewenste pigmentconcentratie in de gekleurde hars of het product worden bereikt. De masterbatch en de te kleuren kunststof kunnen van dezelfde soort zijn of compatibel met andere kunststofsoorten. De masterbatch kan een enkele kleur hebben of een combinatie van pigmenten bevatten. De keuze van het pigment moet aansluiten bij de verwerkingsomstandigheden en de kwaliteitseisen van de kunststofproducten. Het gebruik van masterbatches in de kunststofindustrie is relatief volwassen en wijdverbreid. 85% van de kleurstoffen in kunststofproducten maakt gebruik van masterbatches. Deze zijn gemakkelijk in gebruik, voorkomen het stofvormingsprobleem van droge poederpigmenten en lossen de nadelen van slechte pigmentdispersie en kleurvlekken volledig op.

Polyethyleen, polypropyleen, polyvinylchloride, organisch glas, nylon, polycarbonaat, cellulose, fenolharsen, epoxyharsen, aminegebaseerde kunststoffen en andere varianten hebben overeenkomstige masterbatches. In de kunststofindustrie is de marktvraag naar masterbatches geconcentreerd in technische kunststofproducten (huishoudelijke apparaten, auto's), bouwkunststofproducten (buizen, profielen), landbouwfolieproducten, kunststofverpakkingen, enzovoort. De hoge eisen van de huishoudapparaten-, auto- en bouwkunststofindustrie en andere sectoren met grote hoeveelheden masterbatches dragen bij aan de ontwikkeling van masterbatches.

De bereidingswijze van rubbermasterbatches is vergelijkbaar met die van kunststofmasterbatches, en de gebruikte pigmenten, weekmakers en synthetische harsen moeten van de juiste soorten zijn voor rubber. Pigment wordt voornamelijk gebruikt als versterkingsmiddel en kleurstof in rubber. Zwart pigment is voornamelijk roet; wit pigment bevat zinkoxide, titaniumdioxide, calciumcarbonaat, enzovoort; andere pigmenten zijn onder andere ijzeroxide, chroomgeel, ultramarijn, chroomoxidegroen, zonlichtgeel, benzidinegeel, ftalocyaninegroen, kleurprecipitatie rood C, dioxazineviolet, enzovoort. Roet wordt in veel toepassingen gebruikt, zoals draden, kabels en banden. Van al deze traditionele toepassingen is de productie van roetmasterbatches een belangrijk onderdeel. Momenteel kunnen binnenlandse en buitenlandse roetproducenten nog niet alle roetmasterbatches volledig zelf produceren. Onderzoek naar de mogelijkheden om de productprestaties van roetmasterbatches voor banden te verbeteren, biedt een enorm marktpotentieel.

Het gebruik van rubbermasterbatches in de rubberverwerking kan stofvorming door poederpigmenten voorkomen en de werkomgeving verbeteren. Masterbatch is gemakkelijk gelijkmatig te dispergeren, waardoor de kleur van rubberproducten uniform is en het daadwerkelijke pigmentverbruik wordt verminderd. De dosering van rubberkleurpigment ligt doorgaans tussen 0.5% en 2%, terwijl de dosering van anorganische pigmenten iets hoger ligt. Dit type verwerkingspigment moet afgestemd zijn op de rubberverwerkingstechnologie en -kwaliteit om aan de behoeften van de rubberindustrie te voldoen. Pigmentbedrijven moeten veel onderzoek doen naar de toepassing ervan om dit type verwerkingspigmenten te ontwikkelen en te promoten.

In-situ vezelkleuring wordt ook wel interne vezelkleuring genoemd. Hierbij wordt de kleurmasterbatch rechtstreeks aan de vezelviscose of vezelhars toegevoegd tijdens het pompen en spinnen van de vezel, waardoor het pigment tijdens het pompen aanwezig is. Dit proces wordt interne vezelkleuring genoemd. In vergelijking met traditioneel verven, verwerkt in-situ vezelkleuring hars en masterbatch tot gekleurde vezels die direct in textiel kunnen worden verwerkt, waardoor nabewerking en afwerking overbodig worden. Dit heeft voordelen zoals een lage investering, energiebesparing, geen afval en lage kleurkosten. Momenteel vertegenwoordigt deze methode ongeveer 5% van de markt. De pigmenten die voor vezelkleuringsmasterbatches worden gebruikt, moeten een heldere kleur, goede dispersie, goede thermische stabiliteit, lichtbestendigheid, oplosmiddelbestendigheid, zuur- en alkalibestendigheid, bleekbestendigheid en onoplosbaarheid in water hebben. Er kan gekozen worden voor anorganische of organische pigmenten.