5 Kernpunkte für ein umfassendes Masterbatch-Verständnis

Masterbatch ist eine hocheffiziente und hochkonzentrierte Farbharz-Färbemischung, die aus einer oder mehreren Komponenten einer großen Anzahl von Pigmenten oder Farbstoffen und Trägerharzen durch strenge Verarbeitungs- und Dispersionsverfahren hergestellt wird.Die heimische Nachfrage nach Farb-Masterbatch ist riesig und das Entwicklungspotenzial riesig.Daher ist die Forschung und Entwicklung der Farb-Masterbatch-Produktionstechnologie notwendig.

Werfen wir einen umfassenden Blick auf das Farb-Masterbatch, einschließlich der allgemeinen Klassifizierung, der Grundkomponenten, des Farb-Masterbatch-Produktionsprozesses und der Ausrüstung, und betrachten wir schließlich die Anwendung und zukünftige Entwicklung des Farb-Masterbatches.

1. Masterbatch-Klassifizierung

01. Nach verschiedenen Verwendungszwecken

Masterbatch wird in Injektions-Masterbatch, Blasform-Masterbatch, Spinning-Masterbatch usw. unterteilt, und jede Sorte kann in verschiedene Qualitäten unterteilt werden.

Advanced Injection Masterbatch wird in Kosmetikverpackungen, Spielzeug, Elektrogehäusen und anderen fortschrittlichen Produkten verwendet.Gewöhnliches Injektions-Masterbatch wird in allgemeinen täglichen Kunststoffprodukten, Industriebehältern usw. verwendet. Erweitertes Blasform-Masterbatch wird zum Blasformen von ultradünnen Produkten verwendet.

Herkömmliches Blasform-Masterbatch wird zum Blasformen von allgemeinen Verpackungsbeuteln und gewebten Beuteln verwendet.Spinning-Masterbatch wird zum Spinnen und Färben von Textilfasern verwendet.Das Masterbatch-Pigment hat eine feine Teilchengröße, eine hohe Konzentration, eine starke Farbstärke und eine gute Wärmebeständigkeit und Lichtbeständigkeit.Minderwertige Masterbatches werden verwendet, um minderwertige Produkte herzustellen, die keine hohe Farbqualität erfordern.

02. Nach verschiedenen Trägern

Unterteilt in PE, PP, PVC, PS, ABS, EVA, PC, PET, PEK, Phenolharz, Epoxidharz, Acrylharz, ungesättigtes Polyesterharz, Polyurethan, Polyamid, Fluorharz-Masterbatch usw.

03. Nach den verschiedenen Funktionen

Unterteilt in antistatisch, flammhemmend, Anti-Aging, antibakteriell, Aufhellung und Aufhellung, Antireflexion, Witterungsbeständigkeit, Auslöschung, Perlglanz, Marmorimitationsmuster (Fließmuster), Holzmaserungs-Masterbatch usw.

04. Je nach Verwendung des Benutzers

Unterteilt in allgemeines Farb-Masterbatch und spezielles Farb-Masterbatch.Niedrig schmelzende PE-Masterbatches werden häufig als Allzweck-Masterbatches zum Einfärben anderer Harze als Trägerharze verwendet.Die überwiegende Mehrheit der formellen Farb-Masterbatch-Unternehmen in der Welt stellt im Allgemeinen keine Allzweck-Farb-Masterbatches her.Die Allzweck-Farb-Masterbatches haben einen sehr engen allgemeinen Bereich und haben schlechte technische Indikatoren und wirtschaftliche Vorteile.

Universal-Masterbatches zeigen in verschiedenen Kunststoffen unterschiedliche Farben, und die Farbwirkung ist weniger vorhersehbar.Das allgemeine Farb-Masterbatch beeinflusst die Festigkeit des Produkts, und das Produkt verformt und verdreht sich leicht, was bei technischen Kunststoffen offensichtlicher ist.Für universelle Farb-Masterbatches werden Pigmente mit höherer Hitzebeständigkeit verwendet, was kostspielig und verschwenderisch ist.

Im Prozess der Produktverarbeitung hat das spezielle Farbmasterbatch wesentliche Vorteile wie hohe Konzentration, gute Dispergierung und Sauberkeit.Die hitzebeständige Qualität des speziellen Farbmasterbatches ist in der Regel kompatibel mit dem für das Produkt verwendeten Kunststoff.Es kann mit Zuversicht bei normaler Temperatur verwendet werden.Nur wenn die Temperatur den normalen Bereich überschreitet und die Stillstandszeit zu lang ist, kommt es zu unterschiedlichen Verfärbungen.

05. Je nach Farbe

Unterteilt in Schwarz, Weiß, Gelb, Grün, Rot, Orange, Braun, Blau, Silber, Gold, Lila, Grau, Rosa Masterbatch usw.

2. Grundbestandteile von Masterbatch-Rohstoffen

01. Pigment

Pigment ist die grundlegende Farbkomponente.Es ist am besten, die Oberfläche seiner feinen Partikel mit Harz vorzubehandeln, um ein gegenseitiges Ausflocken zu verhindern und es leicht zu dispergieren.Um gleichmäßig zu beschichten und zu mischen, wird ein Lösungsmittel verwendet, das Affinität zum Pigment hat und das Harz auflösen kann, wie o-Dichlorbenzol, Chlorbenzol und Xylol.In dem Fall, in dem das Harz aufgelöst wird, wird die Dispersionsbehandlung des Pigments durchgeführt und dann wird das Lösungsmittel zurückgewonnen oder entfernt.

02. Träger

Der Träger ist die Matrix des Masterbatches.Gegenwärtig verwenden spezielle Farb-Masterbatches das gleiche Harz als Träger, wodurch die Kompatibilität des Farb-Masterbatches und des gefärbten Harzes gewährleistet werden kann, was einer besseren Dispergierung des Pigments förderlich ist.Es gibt viele Arten von Trägerharzen, wie z. B. Polyethylen, Random-Polypropylen, Poly-1-buten, Polypropylen mit niedrigem Molekulargewicht usw.

Für Polyolefin-Masterbatch wird im Allgemeinen LLDPE oder LDPE mit hohem Schmelzindex als Trägerharz verwendet, das eine gute Fließfähigkeit bei der Verarbeitung aufweist.Es wird mit dem gefärbten Harz gemischt, um die Viskosität des Systems einzustellen, um das Pigment zu infiltrieren und zu dispergieren, die Menge an Dispergiermittel zu minimieren und auch ohne Dispergiermittel eine gute Dispergierwirkung zu erzielen und sicherzustellen, dass die Leistung des gefärbten Produkts nicht abnimmt..

03. Dispersionsmittel

Das Dispergiermittel benetzt und umhüllt das Pigment, so dass das Pigment gleichmäßig im Träger dispergiert werden kann und nicht mehr agglomeriert.Sein Schmelzpunkt sollte niedriger sein als der des Harzes und es hat eine gute Kompatibilität mit dem Harz und eine gute Affinität zu dem Pigment.Es gibt viele Arten von Dispergiermitteln, wie Polyethylenwachs mit niedrigem Molekulargewicht, Polyester, Stearat, Weißöl, oxidiertes Polyethylen mit niedrigem Molekulargewicht und so weiter.

04. Zusatzstoffe

Neben der Färbung fügt das Masterbatch je nach den verschiedenen Anforderungen der Benutzer auch Flammschutzmittel, Antioxidantien, Antistatika, Lichtstabilisatoren usw. hinzu und hat gleichzeitig verschiedene Funktionen.Manchmal benötigt der Benutzer es nicht, aber das Masterbatch-Unternehmen wird auch vorschlagen, einige Zusatzstoffe entsprechend den Anforderungen des Produkts hinzuzufügen.

3. Masterbatch-Produktionsprozess

Der Produktionsprozess von Masterbatch ist streng und kann in Trockenverfahren und Nassverfahren unterteilt werden.

01. Nassverfahren

Der Masterbatch wird durch Mahlen, Phaseninversion, Waschen, Trocknen und Granulieren hergestellt.Bei der Vermahlung und Verarbeitung von Pigmenten sind eine Reihe von technischen Prüfungen erforderlich, wie z. B. die Bestimmung der Feinheit des Mahlbreis, Diffusionseigenschaften, Feststoffgehalt etc. Beim Nassverfahren gibt es vier Verfahren: Tintenverfahren, Spülverfahren, Knetverfahren u Metallseifenmethode.

(1) Tintenverfahren

Das Tintenverfahren ist das Herstellungsverfahren für Tintenfarbpaste.Die Zutaten werden von drei Walzen gemahlen, um die Oberfläche des Pigments mit einer niedermolekularen Schutzschicht zu überziehen.Die gemahlene Tintenpaste wird mit dem Trägerharz gemischt, mit einem Zweiwalzenweichmacher plastifiziert und schließlich durch einen Einschnecken- oder Doppelschneckenextruder granuliert.

(2) Spülverfahren

Das Spülverfahren besteht darin, dass das Pigment, Wasser und Dispergiermittel gesandet werden, um die Teilchen kleiner als 1 &mgr;m zu machen, das Pigment wird durch das Phasentransferverfahren in die Ölphase überführt, verdampft, konzentriert und getrocknet.Nach Zugabe des Carriers wird das Farbmasterbatch durch Extrusion und Granulierung gewonnen.Die Phasenumkehr erfordert ein organisches Lösungsmittel und eine entsprechende Lösungsmittelrückgewinnungsvorrichtung, der Vorgang ist kompliziert und die Verarbeitungsschwierigkeiten werden erhöht.

(3) Knetverfahren

Das Knetverfahren besteht darin, dass nach dem Mischen des Pigments und des öligen Trägers das Pigment durch Kneten aus der Wasserphase in die Ölphase gewaschen wird.Der ölige Träger beschichtet die Oberfläche des Pigments, um die Dispersion des Pigments zu stabilisieren und eine Agglomeration zu verhindern.Dann extrudieren und granulieren, um einen Farbmasterbatch zu erhalten.

(4) Metallseifenverfahren

Nachdem das Pigment gemahlen ist, erreicht die Teilchengröße etwa 1 μm, und die Seifenlösung wird bei einer bestimmten Temperatur zugegeben, um die Oberfläche der Pigmentteilchen gleichmäßig zu benetzen, um eine Schutzschicht aus verseifter Lösung (wie Magnesiumstearat) zu bilden, die dies nicht tut Flockung bewirken und eine gewisse Feinheit beibehalten.Geben Sie dann den Träger hinzu, rühren und mischen Sie bei hoher Geschwindigkeit und extrudieren und granulieren Sie, um einen Farb-Masterbatch zu erhalten.

02. Trockenverfahren

Einige Unternehmen bereiten selbst vordispergierte Pigmente vor, wenn sie hochwertige Farb-Masterbatches herstellen, und verwenden dann ein Trockenverfahren, um sie zu granulieren.Die Produktionsbedingungen von Farb-Masterbatch weisen je nach Anforderung an das Produkt vielfältige Möglichkeiten auf.Hohe Bewegung + Einzelschnecke, hohe Bewegung + Doppelschnecke ist der häufigste Produktionsprozess.Um die Dispergierbarkeit von Pigmenten zu verbessern, mahlen einige Firmen das Trägerharz zu Pulver.

Innenmischer + Einschnecke, Innenmischer + Doppelschnecke sind auch die Technologien, die zur Herstellung von hochwertigem Masterbatch verwendet werden.Gegenwärtig sind die Farbmess- und Farbanpassungstechnologie für Farb-Masterbatches beliebter, und es werden immer mehr Hochleistungs-Spektrophotometer eingeführt, um die Farbanpassung zu unterstützen.

4. Produktionsausrüstung

Masterbatch-Produktionsanlagen umfassen Mahlanlagen, Kneter mit hoher und niedriger Geschwindigkeit, Mischer, Extrusionsgranulationsanlagen usw. Mahlanlagen umfassen Sandmühlen, Kegelmühlen, Kolloidmühlen, Dispergierer mit hoher Scherung usw.

Der Kneter wird durch Vakuumieren, Entspannen, Extrahieren von flüchtigen Bestandteilen und Entwässern erschöpft;Bei thermischen Bedingungen Wärmeträgeröl, Dampfheizung oder Wasserkühlung;Die Entladungsmethode dreht den Zylinder um, entlädt sich unter dem Ventil und entlädt sich durch Schraube;Das Knetpaddel übernimmt den Frequenzumwandlungsregler, um die Geschwindigkeit einzustellen.

Der Mischer ist in zwei Typen unterteilt: Gummimischer vom offenen Typ und Gummimischer vom geschlossenen Typ.Extrusionsgranulationsausrüstung umfasst Einschneckenextruder, Doppelschneckenextruder (paralleler, gleichläufiger Doppelschneckenextruder, paralleler, gegenläufiger Doppelschneckenextruder, konischer, gleichläufiger Doppelschneckenextruder, konischer, gegenläufiger Doppelschneckenextruder) , Mehrschneckenextruder und Nichtschneckenextruder.

5. Anwendung und Entwicklung von Farb-Masterbatch

Masterbatches werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, die hauptsächlich der Kunststoffindustrie, der Gummiindustrie und der Faserindustrie dienen.

01. Kunststoff

Der Pigmentgehalt von Farbmasterbatches für Kunststoffe liegt üblicherweise zwischen 10 % und 20 %.Wenn es verwendet wird, kann es dem zu färbenden Kunststoff in einem Verhältnis von 1:10 bis 1:20 zugesetzt werden, um das färbende Harz oder Produkt mit der vorgesehenen Pigmentkonzentration zu erreichen.Der Masterbatch-Kunststoff und der färbende Kunststoff können von der gleichen Sorte sein oder mit anderen Kunststoffsorten kompatibel sein.

Der Masterbatch kann eine einzige Farbvarietät oder eine Vielzahl von pigmentfarbabgestimmten Varietäten sein.Die Auswahl der Pigmente sollte den Verarbeitungsbedingungen und verschiedenen Qualitätsanforderungen von Kunststoffprodukten entsprechen.Die Anwendung von Farb-Masterbatch im Bereich der Kunststoffprodukte ist relativ ausgereift und weit verbreitet.85 % der Farbstoffe in Kunststoffprodukten verwenden Farb-Masterbatch, das einfach zu verwenden ist und kein Staubflugproblem von Trockenpulverpigmenten hat.Es beseitigt vollständig die Nachteile des Produktfarbpunkts und der Pigmentinkonsistenz, die durch eine schlechte Pigmentdispersion verursacht werden.

Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Plexiglas, Nylon, Polycarbonat, Zelluloid, Phenolharze, Epoxidharze, Aminoplaste und andere Sorten haben entsprechende Masterbatches.

In der Kunststoffindustrie konzentriert sich die Marktnachfrage nach Farb-Masterbatch auf technische Kunststoffprodukte (Haushaltsgeräte, Automobile), architektonische Kunststoffprodukte (Rohre, Profile), landwirtschaftliche Folienprodukte, Kunststoffverpackungsprodukte usw. Haushaltsgeräte, Automobile und Bauwesen Die Kunststoffproduktindustrie hat einen hohen Bedarf an Farb-Masterbatches und eine große Menge davon, was sich treibend auf die Entwicklung von Farb-Masterbatches auswirkt.

02. Gummi

Das Herstellungsverfahren von Farb-Masterbatch für Gummi ähnelt dem von Kunststoff-Farb-Masterbatch.Die ausgewählten Pigmente, Weichmacher und Kunstharze sollten die Sorten sein, die zum Kautschuk passen.Pigmente werden hauptsächlich als Verstärkungs- und Farbmittel in Gummi verwendet.Das schwarze Pigment ist hauptsächlich Ruß;Weiße Pigmente umfassen Zinkoxid, Titandioxid, Calciumcarbonat usw.;andere Pigmente umfassen Eisenoxid, Chromgelb, Ultramarin, Chromoxidgrün, lichtechtes Gelb, Benzidingelb, Phthalocyaningrün, Lackrot C, Dioxazinviolett usw.

Ruß wird häufig in Drähten, Kabeln und Reifen verwendet, und der traditionelle Ruß wird vollständig in Ruß-Masterbatch geändert, und seine Dosierung nimmt die erste Position in allen Farb-Masterbatches ein.Derzeit können in- und ausländische Rußunternehmen Ruß-Masterbatch nicht vollständig herstellen.Es ist notwendig, Forschung zu Reifenruß-Masterbatch durchzuführen, um die Leistung seiner Produkte zu verbessern, und das Marktpotenzial ist riesig.

Bei der Verarbeitung von Gummi kann die Verwendung von Gummi-Masterbatch Staubflug durch pulverförmige Pigmente vermeiden und die Betriebsumgebung verbessern.Das Farb-Masterbatch lässt sich leicht gleichmäßig verteilen, so dass die Farbe von Gummiprodukten einheitlich ist und der tatsächliche Verbrauch an Pigmenten reduziert wird.

Der Anteil an Kautschukfarbpigmenten liegt üblicherweise zwischen 0,5 % und 2 %, der Anteil an anorganischen Pigmenten etwas darüber.Diese Art von Verarbeitungspigment sollte mit der Gummiverarbeitungstechnologie und -qualität abgestimmt werden, um die Anforderungen der Gummiindustrie zu erfüllen.Pigmentunternehmen müssen viel angewandte Forschungsarbeit leisten, um die Sorten solcher verarbeiteter Pigmente zu entwickeln und bekannt zu machen.

03. Faser

Bei der Faserspinnfarbenfärbung wird beim Spinnen der Faser das Farb-Masterbatch direkt der Faserviskose oder dem Faserharz zugesetzt, so dass das Pigment beim Spinnen erscheint, was als innere Faserfärbung bezeichnet wird.

Im Vergleich zur traditionellen Färbung verarbeitet die Faserspinnspinnerei Harze und Masterbatches zu farbigen Fasern und verwendet sie direkt zum Spinnen, wodurch der Nachfärbe- und Veredelungsprozess entfällt.Es hat die Vorteile einer geringen Investition, Energieeinsparung, keine drei Verschwendung und niedrige Färbekosten, die derzeit etwa 5% ausmachen.

Pigmente für Masterbatches zum Färben von Fasern erfordern leuchtende Farbe, gute Dispergierbarkeit, gute thermische Stabilität, Lichtbeständigkeit, Lösungsmittelbeständigkeit, Säure- und Alkalibeständigkeit, Bleichbeständigkeit, Unlöslichkeit in Wasser, und es können anorganische oder organische Pigmente ausgewählt werden.

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