Maszyna do granulacji tworzyw sztucznych: Niewielki zasób wiedzy na temat koncentratów barwiących

Maszyna do peletyzacji koncentratu barwiącego

Obecnie koncentraty barwiące wykorzystuje się w szerokim zakresie zastosowań, głównie w przemyśle tworzyw sztucznych, gumowym i włókienniczym.

Krajowy popyt na koncentraty barwiące jest duży, produkty niskiej jakości są w zasadzie nasycone, produktów wysokiej jakości jest niewiele, a potencjał rozwoju jest ogromny.

Konkurencja na rynku koncentratów barwiących staje się coraz bardziej zacięta, jakość chińskich produktów koncentratów barwiących musi być coraz lepsza, a chiński przemysł wyspecjalizowanych koncentratów barwiących najwyższej jakości musi mieć prawo głosu.

Przedsiębiorstwa produkujące koncentraty barwiące mają wzmocnić całościowe zarządzanie jakością, w oczekiwaniu na restrukturyzację, wzrost i ekspansję w obliczu konkurencji, dzięki czemu branża koncentratów barwiących będzie się rozwijać i umacniać, a coraz silniejsze marki krajowe zostaną zbudowane i ugruntowane.

Klasyfikacja masterbatchów

Ze względu na zastosowanie koncentraty barwiące dzieli się na koncentraty wtryskowe, koncentraty do formowania rozdmuchowego, koncentraty przędzalnicze itd. Każdy rodzaj koncentratu można podzielić na różne klasy.

Zaawansowane koncentraty barwiące do wstrzykiwań są stosowane do produkcji pudełek na kosmetyki, zabawek, obudów urządzeń elektrycznych i innych zaawansowanych produktów;

Zwykły koncentrat wtryskowy stosuje się do ogólnych wyrobów z tworzyw sztucznych codziennego użytku, pojemników przemysłowych itp.

Zaawansowany koncentrat barwiący do formowania rozdmuchowego jest stosowany do barwienia metodą rozdmuchową ultracienkich produktów; standardowy koncentrat barwiący do formowania rozdmuchowego jest stosowany do barwienia metodą rozdmuchową worków opakowaniowych i toreb tkanych. Koncentrat barwiący do przędzenia jest stosowany do barwienia metodą przędzenia włókien tekstylnych, charakteryzując się drobnymi cząsteczkami pigmentu, wysokim stężeniem, silną siłą barwienia oraz dobrą odpornością na ciepło i światło.

Koncentraty barwiące niskiej jakości służą do produkcji produktów niskiej jakości, które nie wymagają wysokiej jakości kolorów.

W zależności od nośnika dzieli się je na PE, PP, PVC, PS, ABS, EVA, PC, PET, PEK, żywicę fenolową, żywicę epoksydową, żywicę akrylową, nienasyconą żywicę poliestrową, poliuretan, poliamid, koncentrat żywicy fluorowej itd.

Ze względu na swoje funkcje dzielą się one na antystatyczne, trudnopalne, przeciwstarzeniowe, antybakteryjne, wybielające i rozjaśniające, półprzezroczyste, odporne na warunki atmosferyczne, matujące, perłowe, imitujące słoje marmuru (wzór przepływu), masterbatch imitujący słoje drewna i tak dalej.

W zależności od zastosowania, dzielą się one na koncentraty barwiące ogólnego przeznaczenia i koncentraty barwiące specjalnego przeznaczenia. Koncentraty barwiące PE o niskiej temperaturze topnienia są często stosowane jako koncentraty barwiące ogólnego przeznaczenia do barwienia żywic innych niż żywice nośnikowe. Większość światowych producentów koncentratów barwiących nie produkuje koncentratów barwiących ogólnego przeznaczenia, a zakres ich zastosowań jest bardzo wąski, charakteryzujący się niskimi wskaźnikami technicznymi i niskimi korzyściami ekonomicznymi.

Koncentraty barwiące uniwersalne oferują różne kolory dla różnych tworzyw sztucznych, a przewidywalność efektu barwienia jest słaba. Koncentraty barwiące ogólnego przeznaczenia wpływają na wytrzymałość produktów, które łatwo ulegają odkształceniom i skręcaniu, co jest bardziej widoczne w przypadku tworzyw konstrukcyjnych. Aby zapewnić uniwersalność, koncentraty barwiące ogólnego przeznaczenia wykorzystują pigmenty o wyższej odporności termicznej, co jest kosztowne i generuje duże straty.

Specjalny koncentrat barwiący ma znaczące zalety w postaci wysokiego stężenia, dobrej dyspersji i czystości podczas przetwarzania produktów. Odporny na wysoką temperaturę, specjalny koncentrat barwiący jest zasadniczo kompatybilny z tworzywami sztucznymi używanymi w produktach i można go bez obaw stosować w normalnych temperaturach. Spowoduje on jedynie odbarwienia o różnym stopniu nasilenia, jeśli temperatura wykracza poza normalny zakres, a przestój jest zbyt długi.

Można je również podzielić na czarne, białe, żółte, zielone, czerwone, pomarańczowe, brązowe, niebieskie, srebrne, złote, fioletowe, szare, różowe koncentraty itd., w zależności od różnych kolorów.

Maszyna do wytłaczania koncentratu -podstawowy skład

Kolor

Pigment jest podstawowym składnikiem barwiącym, dlatego zaleca się najpierw przeprowadzenie obróbki wstępnej i pokrycie powierzchni jego mikrocząsteczek żywicą, aby zapobiec wzajemnemu flokulowaniu i ułatwić dyspersję. Aby uzyskać równomierne pokrycie i mieszanie, stosuje się rozpuszczalniki o powinowactwie do pigmentu i rozpuszczające żywicę, takie jak o-dichlorobenzen, chlorobenzen, ksylen itp. W przypadku rozpuszczania żywicy przeprowadza się dyspersję pigmentu, a następnie odzyskuje się lub usuwa rozpuszczalnik.

Wektor (epidemiologia)

Nośnik stanowi matrycę koncentratu barwiącego. Obecnie ta sama żywica jest używana jako nośnik w specjalnych koncentratach barwiących, co zapewnia kompatybilność między koncentratami a żywicą barwiącą i sprzyja lepszej dyspersji pigmentów. Istnieje wiele rodzajów żywic nośnikowych, takich jak polietylen, polipropylen losowy, poli-1-buten, polipropylen o niskiej względnej masie cząsteczkowej i tak dalej.
W przypadku koncentratów barwiących poliolefinowych, zazwyczaj stosuje się żywicę nośną LLDPE lub LDPE o wysokim wskaźniku płynięcia, charakteryzującą się dobrą płynnością. Miesza się ją z żywicą barwiącą, aby dostosować lepkość systemu, zapewnić infiltrację i dyspersję pigmentów, zminimalizować ilość dyspergatora, a nawet bez niego uzyskać dobrą dyspersję i zapewnić, że właściwości barwionego produktu nie ulegną pogorszeniu. Najpopularniejszy jest sproszkowany wysokotopliwy LLDPE od ExxonMobil i Saudi Basic. Firma Tianjin Petrochemical Company również ma niewielką produkcję. Ze względu na niestabilną produkcję i względy cenowe, krajowe firmy produkujące koncentraty barwiące są rzadko zamawiane.

Dyspergator

Dyspergator zwilża i pokrywa pigment, aby zapewnić jego równomierne rozproszenie w nośniku i zapobiec jego koalescencji. Jego temperatura topnienia powinna być niższa niż temperatura topnienia żywicy, a także powinien charakteryzować się dobrą kompatybilnością z żywicą i dobrym powinowactwem do pigmentu. Istnieje wiele rodzajów dyspergatorów, takich jak wosk polietylenowy o niskiej względnej masie cząsteczkowej, poliester, stearynian, olej biały, utleniony polietylen o niskiej względnej masie cząsteczkowej i tak dalej.

Dodatek do żywności

Oprócz barwników, masterbatche zawierają również środki zmniejszające palność, przeciwutleniacze, środki antystatyczne, stabilizatory światła itp., w zależności od potrzeb użytkowników, pełniąc jednocześnie szereg funkcji. Czasami użytkownicy nie potrzebują ich wcale, ale producenci masterbatchów dodają dodatki w zależności od potrzeb produktów. Aby obniżyć koszty, wiele firm dodaje do swoich produktów dużą ilość wypełniaczy, co powoduje dziwne zjawisko – wypełniacze są wszechobecne. Wypełniacze występują w pigmentach, dyspergatorach i żywicach, dlatego musimy zwracać uwagę na tę sytuację i dbać o jakość pozyskiwanych surowców.

Proces i wyposażenie Linia produkcyjna masterbatchów

Proces produkcji koncentratów barwiących jest wymagający, istnieje proces suchy i proces mokry, proces produkcji koncentratów barwiących jest wciąż w fazie rozwoju.

Proces mokry

Metoda mokra polega na wytwarzaniu materiału masterbatch poprzez mielenie, transfazę, płukanie, suszenie i granulację. Podczas mielenia pigmentów wymagane jest przeprowadzenie szeregu testów technicznych, takich jak określenie stopnia rozdrobnienia zawiesiny, wydajności dyfuzyjnej, zawartości części stałych itp. Metoda mokra obejmuje cztery metody: metodę tuszową, metodę płukania, metodę ugniatania i metodę mydła metalicznego.

Proces mokry obejmuje cztery metody: metodę tuszową, metodę mycia, metodę ugniatania i metodę mydła metalicznego.

Proces suchy

Niektóre przedsiębiorstwa przygotowują własne pigmenty w postaci dyspersji podczas produkcji wysokiej jakości koncentratów barwiących, a następnie granulują je metodą suchą. Warunki produkcji koncentratów barwiących oferują zróżnicowane możliwości, w zależności od wymagań produktu.

Najczęściej stosowanym procesem produkcyjnym jest proces wysokiego ubijania + ślimak, a także proces wysokiego ubijania + dwuślimakowy. Aby poprawić dyspersję pigmentu, niektóre przedsiębiorstwa mielą żywicę nośną na proszek. Rafiner + pojedyncza śruba, rafiner + dwuślimakowy to również technologie stosowane do produkcji wysokiej jakości koncentratów barwiących.

Obecnie technologia pomiaru i dopasowywania kolorów koncentratów jest bardziej popularna, dlatego też wprowadza się coraz więcej wysokowydajnych spektrofotometrów wspomagających dopasowywanie kolorów.

Zastosowanie koncentratu barwiącego

Zawartość pigmentu w koncentratach do tworzyw sztucznych wynosi zazwyczaj od 10% do 20%, a po dodaniu do tworzyw sztucznych przeznaczonych do barwienia w stosunku od 1:10 do 1:20, można osiągnąć zamierzone stężenie pigmentu w barwionej żywicy lub produkcie. Tworzywo koncentratowe i tworzywo barwiące mogą być tego samego rodzaju lub kompatybilne z innymi rodzajami tworzyw sztucznych. Koncentrat może być jednokolorowy lub zawierać wiele pigmentów. Wybór pigmentu powinien być zgodny z warunkami przetwarzania i wymaganiami jakościowymi produktów z tworzyw sztucznych. Zastosowanie koncentratów w produktach z tworzyw sztucznych jest stosunkowo dojrzałe i powszechne, 85% środków barwiących w produktach z tworzyw sztucznych przyjmuje koncentraty, co jest wygodne w użyciu, bez problemu unoszenia się pyłu, który występuje w przypadku suchych pigmentów proszkowych, i całkowicie rozwiązuje wady, takie jak plamy kolorystyczne i niejednolitość pigmentu spowodowane słabą dyspersją pigmentu.

Polietylen, polipropylen, polichlorek winylu, szkło organiczne, nylon, poliwęglan, celuloza, tworzywa fenolowe, żywice epoksydowe, tworzywa na bazie amin i inne rodzaje tworzyw – dostępne są odpowiednie koncentraty barwiące. W przemyśle tworzyw sztucznych popyt rynkowy na koncentraty koncentruje się w produktach z tworzyw konstrukcyjnych (sprzęt AGD, motoryzacja), produktach z tworzyw konstrukcyjnych (rury, profile), foliach rolniczych, opakowaniach z tworzyw sztucznych itd. Przemysł AGD, motoryzacyjny, wyrobów z tworzyw konstrukcyjnych i innych wymaga dużych ilości koncentratów barwiących, a ich rozwój odgrywa ważną rolę w promocji.

Metoda przygotowania koncentratu gumowego jest podobna do metody przygotowania koncentratu do tworzyw sztucznych, a użyte pigmenty, plastyfikatory i żywice syntetyczne powinny być odpowiednie dla gumy. Pigment jest stosowany głównie jako środek wzmacniający i barwiący w gumie. Czarny pigment to głównie sadza; biały pigment zawiera tlenek cynku, dwutlenek tytanu, węglan wapnia itd.; inne pigmenty to tlenek żelaza, żółcień chromowa, ultramaryna, zieleń chromowa, żółcień słoneczna, żółcień benzydynowa, zieleń ftalocyjaninowa, czerwień wytrącania C, fiolet dioksazynowy itd. Przewody, kable, opony, wiele zastosowań sadzy, wszystkie tradycyjne koncentraty z sadzy, których ilość zajmuje czołowe miejsce we wszystkich koncentratach. Obecnie krajowe i zagraniczne przedsiębiorstwa produkujące sadzę nie są w stanie w pełni produkować koncentratów z sadzy, które mają być badane w zakresie koncentratów z sadzy do opon w celu poprawy ich wydajności, a potencjał rynkowy jest ogromny.

Zastosowanie koncentratów barwiących do gumy w przetwórstwie gumy pozwala uniknąć pylenia spowodowanego przez pigmenty proszkowe i poprawić warunki pracy. Koncentrat łatwo się rozprowadza, zapewniając jednolity kolor wyrobów gumowych i zmniejszając zużycie pigmentu. Dozowanie pigmentu barwiącego do gumy wynosi zazwyczaj od 0.5% do 2%, a dozowanie pigmentu nieorganicznego jest nieco wyższe. Tego rodzaju pigmenty procesowe powinny być dopasowane do technologii i jakości przetwórstwa gumy, aby sprostać potrzebom przemysłu gumowego. Przedsiębiorstwa produkujące pigmenty muszą prowadzić intensywne badania aplikacyjne, aby rozwijać i promować tego rodzaju pigmenty procesowe.

Barwienie włókien in-situ nazywane jest barwieniem wewnętrznym włókien, gdy koncentrat barwiący jest dodawany bezpośrednio do wiskozy włóknistej lub żywicy włóknistej podczas pompowania i przędzenia włókna, tak aby pigment był obecny w pompowaniu, co nazywa się barwieniem wewnętrznym włókien. W porównaniu z tradycyjnym barwieniem, barwienie włókien in-situ polega na przetwarzaniu żywicy i koncentratu barwiącego we włókno kolorowe, które następnie jest bezpośrednio wykorzystywane w tekstyliach, pomijając proces barwienia i wykańczania. Ma to zalety małych nakładów inwestycyjnych, oszczędności energii, braku odpadów i niskich kosztów barwienia itp., które obecnie stanowią około 5%. Pigmenty stosowane w koncentratach barwiących włókna muszą charakteryzować się żywą barwą, dobrą dyspersją, dobrą stabilnością termiczną, odpornością na światło, rozpuszczalniki, kwasy i zasady, wybielanie, nierozpuszczalnością w wodzie. Można wybierać pigmenty nieorganiczne lub organiczne.