АНГЛ
英语
中文简体
阿拉伯语
АНГЛПереработчик, использующий линию по производству листов ПП с содержанием 30% карбоната кальция, потратил неделю на поиски черных пятен, которые появлялись только на одном цвете. Поставщик пигмента не виноват. Поступила новая цветная маточная смесь с более грубой дисперсией и разжижением 4%, а существующий профиль шнека не мог смочить пигмент при такой загрузке. Тип, дозировку и настройки машины выбирали три разных человека, и никто их друг с другом не сверял.
В этом заключается практический урок, лежащий в основе этой темы: типы маточных смесей, области применения и производственный процесс образуют одну цепочку принятия решений, а не три отдельные темы. Выберите тип по функции, подтвердите его соответствие требованиям дисперсии и пределам соответствия приложения, а затем убедитесь, что маршрут процесса может обеспечить необходимую дисперсию на нужном вам выходе. Сделайте правильный заказ, и большинство проблем с качеством исчезнут еще до того, как будет нарезана первая гранула.
Короче говоря, маточная смесь представляет собой концентрированный пакет пигментов или добавок, обычно содержащий от 5% до 85% твердых веществ, диспергированных в смоле-носителе и поставляемый в виде гранул или микропеллет. Его добавляют в конечный полимер в количестве примерно 1–5% для красителей и добавок, а также в более высоких пропорциях для концентратов наполнителей. Производственный процесс существует для создания этого концентрата и обеспечения равномерного распределения каждой частицы внутри него.
Контент
- 1 Типы мастербатчей: четыре способа классификации, один способ выбора
- 2 Приложения определяют спецификацию, а не наоборот
- 3 Процесс изготовления, шаг за шагом
- 4 Подбор оборудования в соответствии с рецептурой
- 5 Контроль качества и дефекты, которые действительно проявляются
- 6 Часто задаваемые вопросы
Типы мастербатчей: четыре способа классификации, один способ выбора
Промышленность сортирует маточные смеси по четырем осям: функция (что они делают), носитель (с чем они совместимы), цветовая гамма (черный, белый, цветной) и конечный процесс (литье под давлением, выдувное формование, пленка, прядение). При проектировании процесса функция и оператор решают почти все; Конечный процесс определяет степень разбавления и качество диспергирования, которого вы должны достичь.
| Тип | Носитель и типичные твердые вещества | Функция | Типичные применения | Что проверяют покупатели |
|---|---|---|---|---|
| Белый | Носитель из полиэтилена или полипропилена, 50–70 % TiO2 | Придание матовости и отбеливание | Пленка, мешки, трубы, листы, детали для инъекций | Укрывистость, синий подтон, агломераты TiO2. |
| Черный | ПЭ-носитель, 25–45 % технического углерода. | Цвет плюс защита от ультрафиолета | Ирригационная труба, геосинтетика, оболочка кабеля | Структура технического углерода, значение давления фильтра |
| Цвет | Носитель, соответствующий смоле, 20–50 % пигмента. | Бренд и цвет продукта | Упаковка, товары народного потребления, автомобильная отделка | Цвет difference tolerance, pigment heat stability |
| Добавка | 5–20 % активного ингредиента в совместимом носителе. | УФ, антиоксидант, противоскользящий, антиблокировочный, огнестойкий, антистатический | Пленка, волокно, кабель, инженерные детали | Активный контент, совместимость с операторами связи, миграция |
| Наполнитель | 70–85 % CaCO3 или тальк | Снижение затрат, жесткость, стабильность размеров | Лист, профили, трубы, погонажные детали | Размер частиц верхней фракции, влажность, насыпная плотность |
Приложения определяют спецификацию, а не наоборот
Требования приложения преобразуются непосредственно в настройки процесса. Почти в каждом вопросе в разговоре доминируют три фактора.
- Коэффициент снижения. Тонкая пленка может содержать 1–2% маточной смеси, толстый лист — 4–6%. Низкое соотношение требует более тонкого и лучше диспергированного концентрата; Высокое передаточное число дает шнеку больше материала для работы, но увеличивает крутящий момент и стабильность подачи.
- Дисперсия против фильтрации. Пленка и волокно почти не терпят агломератов, поэтому значение давления фильтра концентрата имеет большее значение, чем интенсивность его цвета. Формованные детали и профили гораздо более щадящие.
- Тепловая и нормативная оболочка. Марки, контактирующие с пищевыми продуктами, термостойкость пигмента и температура плавления носителя — все это сужает выбор до обсуждения оборудования.
Типичные сочетания выглядят следующим образом: в упаковочной пленке и пакетах используются белые и цветные маточные смеси на полиэтиленовом носителе в концентрации 1–3%; в трубах и ирригационных линиях используется черный концентрат для защиты от ультрафиолета, а также маточная смесь наполнителя для обеспечения жесткости и стоимости; провод и кабель опираются на негорючие и черные марки с усиленной фильтрацией; автомобильные внутренние детали должны иметь строгие допуски по цвету и тепловому старению; волокна и нетканые материалы требуют небольшого количества геля и носителя, подходящего к температуре прядения; конструкционные пластмассы и электрические компоненты нуждаются в высокотемпературных носителях, таких как смеси PA, PBT или PC/ABS.
Процесс изготовления, шаг за шагом
Последовательность удивительно стабильна у разных производителей. Что меняется, так это оборудование, стоящее за каждым шагом.
- Взвешивание и дозирование. Пигмент, добавка, носитель и воск взвешиваются гравиметрически с типичной точностью дозирования активных ингредиентов около ±0,5%. Ошибки здесь не могут быть исправлены в дальнейшем.
- Предварительное смешивание. Высокоскоростной смеситель смачивает пигмент воском или диспергатором и разбивает рыхлые агломераты. Объемная плотность порошка и влажность регистрируются, поскольку оба фактора влияют на подачу в дальнейшем.
- Состав расплава. Двухшнековый экструдер, вращающийся в одном направлении, пластифицирует смесь, затем осуществляет дисперсионное смешивание с помощью месильных блоков и распределительное смешивание с помощью конвейерных элементов. Вакуумная вентиляция удаляет влагу и летучие вещества; дополнительный фильтр расплава защищает последующее оборудование.
- Гранулирование. Грануляция стренги на водяной бане, резка горячей торцевой поверхностью с водяным кольцом или гранулирование под водой в зависимости от производительности и прочности расплава.
- Обезвоживание и сушка. Центробежная сушилка или воздушный нож удаляет поверхностную воду до того, как гранулы достигнут сита.
- Просеивание. Вибрационное сито отделяет мелкие и негабаритные частицы, что обычно позволяет решить проблемы с пылью пеллет.
- Тестирование и упаковка. Перед фасовкой в мешки или октабины по 25 кг проверяются величина давления на фильтре, цветовая разница, влажность, зольность и геометрия гранул.
Сосуществуют три производственных маршрута
- Непрерывное двухшнековое компаундирование является доминирующим способом для цветных, черных, белых и аддитивных мастербатчей: короткое время пребывания, сильное дисперсионное смешивание, быстрая смена.
- Тестомес периодического действия плюс одношнековый подходит для очень высоких концентраций наполнителей и термочувствительных систем, хорошо смачивает грубые порошки, но с более медленной очисткой между цветами.
- Сухое смешивание или порошковая покраска полностью пропускает этап плавления; тогда дисперсия зависит от собственного экструдера клиента, о чем следует открыто заявить при выборе.
Подбор оборудования в соответствии с рецептурой
Удельный крутящий момент — это первое число, которое стоит проверить. Машина класса 9 Нм/см³ с комфортом справляется со стандартными цветными и аддитивными работами. Шнек с крутящим моментом 14 Нм/см3, такой как конструкция KUNWEI, предназначенная для смешивания смесей, обеспечивает больший свободный объем на один оборот, поэтому тот же цилиндр может вмещать более высокий коэффициент наполнения порошком с низкой насыпной плотностью, прежде чем он достигнет потолка крутящего момента. Именно это позволяет маточной смеси наполнителя при загрузке 80% работать с коммерческой производительностью, а не с лабораторной.
Конфигурация винтов обычно имеет большее значение, чем номинальный крутящий момент. Дисперсионное перемешивание происходит в блоках замеса под углом 45° и 90°, расположенных после зоны плавления; обратный элемент создает уплотнение расплава, необходимое для удаления вакуума; а боковой питатель после плавки позволяет наполнителям и армирующим агентам поступать отдельным потоком, а не протаскиваться через загрузочное отверстие. В системах с высоким содержанием наполнителя добавление на выходе часто является решающим фактором между стабильной производительностью и постоянным помпанием.
Серия высокопроизводительных двухшнековых экструдеров KTS Серия двухшнековых экструдеров с высоким крутящим моментом для конструкционных пластмасс, с различными размерами моделей и вариантами крутящего момента/скорости для производственных линий компаундирования. Посмотреть продукт → Стабильность потока материала начинается с питателя, а не с бочки. Дозирование с потерей веса удерживает соотношение активных ингредиентов в пределах долей процента, в то время как конические и боковые дозаторы обрабатывают порошки, которые связываются или псевдоожижаются в обычном бункере. Проверка диапазона подачи по фактической объемной плотности вашего пигмента — это пятиминутное упражнение, которое предотвращает неделями дрейф цвета.
Боковой питатель для подачи порошка и коротких волокон Система бокового экструдера с принудительной подачей порошка, короткого волокна или премикса, а также насосная установка с отрицательным давлением для улучшения объемной плотности и эффективности подачи. Посмотреть продукт → Гранулирование замыкает цикл. Гранулирование прядей на водяной бане остается гибким выбором для небольших партий и термочувствительных цветов; водокольцевая резка горячей торцевой поверхностью подходит для соединений средней производительности и ПВХ-типа; Подводное гранулирование обеспечивает высокую производительность и снижает выбросы пыли. Когда существующий линия гранулирования двухшнековой экструзии маточной смеси переоценивается, узким местом часто является гранулятор, а не экструдер.
Система подводного гранулирования для грануляции с пониженным содержанием пыли Система горячей резки с подводной головкой, которая охлаждает и формирует гранулы в замкнутом водяном контуре, помогая контролировать пыль и повторно использовать охлаждающую воду. Посмотреть продукт → Контроль качества и дефекты, которые действительно проявляются
Большинство жалоб на линию производства мастербатчей связано с одной из шести причин. Таблица ниже представляет собой краткую версию придирочного разговора, который стоит провести перед установкой.
| Симптом | Обычная причина | Проверьте или исправьте |
|---|---|---|
| Пятнышки или частицы геля в конечной детали | Недостаточная диспергирующая работа, холодная подача, агломераты пигментов. | Проверка значения давления фильтра, положение блока перемешивания, удельная потребляемая энергия |
| Отклонение цвета от партии к партии | Неточность дозирования, несоответствие носителей | Проверьте гравиметрическую калибровку, измерьте разницу цветов на спектрофотометре. |
| Пузырьки или пустоты внутри гранулы | Влага в наполнителях, слабая вентиляция | Высушите наполнители перед премиксом, проверьте вакуумный клапан и температуру плавления. |
| Избыточная мелочь и пыль | Неправильный диаметр отверстия матрицы, плохое охлаждение ручья, изношенные лезвия. | Температура водяной бани, скорость фрезы, проверка лезвия |
| Сборка штампа и вывод пластины | Добавка bloom, low-melting carrier | Измените формулу носителя, отполируйте поверхности матрицы, проверьте загрузку присадок. |
| Падение производительности при высоком наполнителе | Затопление зоны подачи, достигнут предел крутящего момента | Переместите наполнитель в боковой питатель, проверьте геометрию шнека. |
Качество цветопередачи заслуживает отдельного упоминания. Точная дисперсия при работе с цветными мастербатчами тесно связана с многоступенчатая конструкция подачи : пигмент, добавленный слишком рано, слишком сильно стирается, добавленный слишком поздно, он никогда не смачивается. Если шнек изменить невозможно, обычно можно изменить последовательность подачи.
