{"id":5487,"date":"2023-04-10T05:44:59","date_gmt":"2023-04-10T05:44:59","guid":{"rendered":"https:\/\/cowinextrusion.com\/?p=5487"},"modified":"2023-04-10T05:45:01","modified_gmt":"2023-04-10T05:45:01","slug":"when-making-black-masterbatch-how-to-solve-the-problem-of-uneven-dispersion-of-carbon-black","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.cowinextrusion.com\/it\/when-making-black-masterbatch-how-to-solve-the-problem-of-uneven-dispersion-of-carbon-black\/","title":{"rendered":"Nella produzione di masterbatch nero, come risolvere il problema della dispersione non uniforme del nerofumo?"},"content":{"rendered":"<h2 class=\"wp-block-heading\">1. Studio di caso<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Quando un produttore realizza un masterbatch nero, utilizzando il nerofumo 40% e la cera EVA come disperdente, alcune strisce risultano molto fragili quando vengono tirate, mentre altre sono addirittura indistruttibili; si ritiene quindi che il nerofumo non sia disperso in modo uniforme. Utilizzando <strong><a href=\"https:\/\/www.cowinextrusion.com\/it\/twin-screw-extruder\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">estrusore bivite<\/a><\/strong>, dopo la pre-miscelazione ad alta intensit\u00e0 e l'aggiunta alla tramoggia, la temperatura \u00e8 di 160\u2103, 165\u2103, 170\u2103, 180\u2103, e la testa \u00e8 di 175\u2103.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Problemi:<\/strong><strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n<ol class=\"wp-block-list\" type=\"1\">\n<li>Il materiale nella tramoggia non scende, spesso si formano grumi. Inizialmente pensavo che non ci fosse materiale, ma quando ho iniziato a caricarlo ho scoperto che nella tramoggia ce n&#x27;era ancora molto; \u00e8 necessario spingerlo manualmente. Questo problema non si verifica quando si utilizza nerofumo 20% o 30%.<\/li>\n\n\n\n<li>Quando c'\u00e8 materiale, la striscia si rompe continuamente, la velocit\u00e0 della porta di scarico \u00e8 visibilmente irregolare, e le due porte centrali sono veloci (un totale di 4 porte).<\/li>\n\n\n\n<li>Non esiste un metodo di controllo in loco, viene utilizzato direttamente per la produzione e non si capisce come giudicare facilmente la qualit\u00e0 del masterbatch.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Le soluzioni sono le seguenti:<\/strong><strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n<ol class=\"wp-block-list\" type=\"1\">\n<li>Aumenta la quantit\u00e0 di cera EVA<\/li>\n\n\n\n<li>Riduci la temperatura di 10\u2103<\/li>\n\n\n\n<li>Ridurre o aumentare la velocit\u00e0 di rotazione<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">2. Formazione del ponte<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">La tramoggia \u00e8 un componente che immagazzina materie prime plastiche, e alcuni aggiungono dispositivi di riscaldamento e soffiaggio alla tramoggia per creare una tramoggia essiccante. La forma della tramoggia \u00e8 generalmente conica nella parte inferiore e cilindrica in quella superiore. L'inclinazione del cono della parte conica ha valori ottimali diversi per diverse dimensioni e forme delle particelle, coefficienti di attrito tra le particelle e diversi coefficienti di legame; altrimenti, si spreca la capacit\u00e0 di stoccaggio della tramoggia, oppure si verifica il fenomeno del \u201cponte\u201d o del \u201ctubo a imbuto\u201d di scarso caricamento o di mancato scarico.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>fenomeno di ponte<\/strong>:<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">La rastremazione dell'imbuto vicino alla porta di alimentazione dell'estrusore diminuisce gradualmente e cambia troppo rapidamente, causando la formazione di un solido compattato nel materiale, che impedir\u00e0 alle materie prime di entrare nell'estrusore.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Cause del fenomeno di ponte:<\/strong><strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Poich\u00e9 le particelle di plastica formano un ponte aperto alla piccola imboccatura del cono per sostenere il materiale sovrastante, \u00e8 pi\u00f9 probabile che si verifichi per materiali riciclati con particelle grandi e forma irregolare.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u201cA imbuto\u201d perch\u00e9 le particelle che scorrono verso il basso non sono sufficienti a far aggregare le particelle adiacenti, cosa che tende a verificarsi quando la dimensione delle particelle plastiche \u00e8 ridotta.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Soprattutto nel caso in cui il materiale di riempimento sia molto leggero o la proporzione di riempitivo sia elevata, per eliminare o ridurre al minimo il fenomeno del ponte, \u00e8 necessario separare l'aria miscelata prima che la polvere entri nell'estrusore bivite, ridurre il pi\u00f9 possibile l'altezza verticale tra la tramoggia di alimentazione e la vite, e la polvere dovrebbe entrare nella parte inferiore della vite, non aggiunta direttamente alla parte superiore della vite. Inoltre, la struttura della vite dovrebbe garantire che l'aria si muova lungo la scanalatura della vite e venga scaricata nella sezione di scarico, mentre il gas non dovrebbe rifluire verso la tramoggia di alimentazione per lo scarico.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">I produttori, indipendentemente dalla bassa densit\u00e0 e dall&#x27;elevato grado di riempimento, purch\u00e9 il prodotto lo consenta, aggiungono 1-2% di olio bianco e mescolano ad alta velocit\u00e0 per 2-3 minuti (ma occorre prestare attenzione al tempo e al metodo di miscelazione; in linea di massima, \u00e8 preferibile che la polvere si agglomeri). Questo approccio rimuove effettivamente l&#x27;aria dal riempitivo, che viene &quot;compattato&quot; in qualche modo per eliminare l&#x27;aria indesiderata. Una volta che diventa un agglomerato, aumenta anche la densit\u00e0 apparente, e la distanza tra la scanalatura della vite e l&#x27;alimentazione, cos\u00ec come la direzione dell&#x27;alimentazione, non rappresentano un grosso problema.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">3. Soluzioni al fenomeno del bridging<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">La soluzione generale \u00e8 installare un dispositivo vibrante sulla tramoggia o ridurre l'inclinazione del cono. Se il calore sul cilindro viene trasferito alla tramoggia e la temperatura della tramoggia \u00e8 troppo elevata, la superficie dei granuli di plastica si ammorbidisce o si agglomerer\u00e0, formando pi\u00f9 facilmente ponti o blocchi.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Generalmente, si incontrano difficolt\u00e0 nello scarico quando viene aggiunto polvere di calcio, ci\u00f2 \u00e8 principalmente dovuto a due ragioni: una \u00e8 che la polvere di calcio stessa \u00e8 difficile da fluire, e l'altra \u00e8 che il lubrificante esterno aggiunto per la lavorazione ostacoler\u00e0 anche il flusso della polvere secca.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">La soluzione \u00e8 prestare attenzione alla miscelazione di calcio leggero e calcio pesante, generalmente il calcio pesante \u00e8 migliore del calcio leggero; Allo stesso tempo, si pu\u00f2 anche adottare il metodo di aggiungere un vibratore alla tramoggia inferiore; Dal punto di vista della formulazione, \u00e8 necessario aggiungere pi\u00f9 lubrificante interno. Di questi metodi, l'aggiunta di un vibratore \u00e8 la pi\u00f9 efficace.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Dato che la maggior parte del trasporto dell'estrusore avviene per trascinamento per attrito, la temperatura impostata nella zona di alimentazione \u00e8 generalmente controllata tra 120-160 \u00b0C. Se la temperatura in questa zona \u00e8 troppo bassa, la resina non pu\u00f2 aderire alla parete interna del cilindro, ma gira a vuoto con la rotazione della vite, con conseguente carenza di materiale nella zona di fusione; Se la temperatura in questa zona \u00e8 troppo alta, il materiale si scioglier\u00e0 e plastificher\u00e0 in anticipo, formando un film fuso a forma di anello sulla parete interna del cilindro, che svolge un ruolo lubrificante, causando anche una carenza di materiale.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Un'altra funzione della sezione di alimentazione \u00e8 che il rapporto di compressione del letto solido \u00e8 sufficientemente elevato da garantire che il materiale sia sufficientemente denso da raggiungere lo stato richiesto per la fusione. In circostanze normali, le particelle o i materiali a fogli rotti si deformano facilmente in superficie dopo la compressione e aderiscono alla parete interna del cilindro, quindi sono anche relativamente facili da comprimere; a causa delle grandi propriet\u00e0 di scorrimento dei materiali in polvere, la fusione per compressione sar\u00e0 in ritardo rispetto alle particelle o ai materiali a fogli in termini di tempo e posizione. Allo stesso tempo, a causa della grande area di vuoto del materiale in polvere, la densit\u00e0 del materiale \u00e8 relativamente piccola e una grande quantit\u00e0 di aria rimarr\u00e0 nel materiale, isolando il letto solido. Ci\u00f2 rallenter\u00e0 ulteriormente il processo di fusione e il lavoro di scarico nella fase successiva di aumento.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">A causa dell'elevato attrito interno e dell'alta viscosit\u00e0 tra le particelle di elastomero termoplastico, \u00e8 facile produrre carenze di materiale durante la lavorazione, il che causer\u00e0 fluttuazioni nella resa di produzione e nel degrado dei materiali. Generalmente, si risolve migliorando il rapporto d'aspetto della sezione di alimentazione, il raffreddamento forzato e l'alimentazione a vibrazione.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Ci sono anche alcune materie prime granulari che hanno subito una o pi\u00f9 lavorazioni di elastomeri, e in queste materie prime sono presenti, in misura maggiore o minore, oli di riempimento, cariche, resine e altri componenti. Sebbene l'attrito interno e la viscosit\u00e0 non siano cos\u00ec esagerati come nelle materie prime, a causa della presenza di olio che rende difficile il trasporto dell'alimentazione del materiale, in generale non si raccomanda di ridurre in polvere troppo finemente tali materiali. Allo stesso tempo, \u00e8 necessario aumentare il coefficiente di attrito del bordo della vite della vite della sezione di alimentazione.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Dopo che il pigmento \u00e8 stato mescolato con la resina, \u00e8 necessario prestare attenzione allo scioglimento e alla granulazione della pre-dispersione (\u201cpolvere di sfregamento\u201d) della polvere di pigmento. Se un pigmento \u00e8 disperso nella post-elaborazione dipende in gran parte dal disperdente e dalla pre-dispersione nel processo di configurazione di questo pigmento. Se un toner non \u00e8 pre-disperso, allora nel processo di miscelazione a caldo, diversi toner di base configurati con questo toner causeranno colori diversi (\u201cdecorazioni\u201d) in varie aree del materiale a causa del non mescolamento uniforme. Pertanto, se il produttore di miscelazione riscontra che il pigmento utilizzato presenta una decorazione nel processo di produzione, ci\u00f2 significa che il telaio in acciaio dell'alimentatore del toner potrebbe non essere troppo professionale.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">I masterbatch sono pre-dispersi e miscelati con il carrier, e teoricamente non esiste una dispersione scadente. Tuttavia, va notato che il carrier dello stesso colore avr\u00e0 prestazioni diverse nella lavorazione.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Se la MFR di massa del masterbatch \u00e8 troppo diversa dalla MFR della resina miscelata (indipendentemente dalle dimensioni), \u00e8 del tutto possibile causare una miscelazione dei colori. Allo stesso tempo, se la flessibilit\u00e0 del colore naturale del masterbatch \u00e8 troppo buona da essere frantumata in detriti di masterbatch fini il prima possibile durante il processo di miscelazione, allora, anche se la corrispondenza MFR tra il masterbatch e la resina \u00e8 buona, potrebbe portare a diverse tonalit\u00e0 di colore nel prodotto finito (\u201cmiscelazione dei colori\u201d).<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Riepilogo dell'esperienza:<\/strong><strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n<ol class=\"wp-block-list\">\n<li>Asciugare il materiale, se \u00e8 umido, si scioglier\u00e0 prima in bocca, ma non completamente, quindi rimarr\u00e0 impigliato l\u00ec e non scender\u00e0, e il materiale essiccato al sole \u00e8 pi\u00f9 facile da ingerire rispetto al materiale umido.<\/li>\n\n\n\n<li>Abbassare la temperatura del materiale in ingresso, o addirittura abbassarla molto, ad esempio a 100 \u00b0C, in modo che il materiale non si sciolga prima di entrare, ma venga spremuto direttamente, affidandosi alla potenza della vite, non al calore. Lo svantaggio di questo metodo \u00e8 che richiede molto tempo e il danno alla vite \u00e8 relativamente grande.<\/li>\n\n\n\n<li>Usa la vite rotta per farlo, e sostituisci il diametro della sezione anteriore leggermente pi\u00f9 piccolo di quella posteriore, lo spazio \u00e8 maggiore, ed \u00e8 facile da alimentare.<\/li>\n\n\n\n<li>Allarga l'ingresso, se lo fai a lungo, puoi tagliare l'ingresso pi\u00f9 grande. Naturalmente, un taglio pi\u00f9 grande non significa che puoi immettere pi\u00f9 materiale, puoi installare apparecchiature di miscelazione, puoi fare riferimento alle apparecchiature di produzione di schiuma di PS.<\/li>\n\n\n\n<li>Sostituire il disco del motore, aumentare il diametro del disco rotante, in modo che la velocit\u00e0 della vite venga accelerata e la fase mascherata la mescoli quando il materiale non si \u00e8 ancora sciolto. Lo svantaggio \u00e8 che la vite si agita facilmente, \u00e8 necessario essere pi\u00f9 cauti e, dopo che la velocit\u00e0 diventa pi\u00f9 elevata, la temperatura dovrebbe essere aumentata nella zona di riscaldamento posteriore, altrimenti la forza di trasporto della vite \u00e8 troppo grande.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>1. Case study When a manufacturer makes black masterbatch, carbon black 40%, using EVA wax as a dispersant, some are very brittle when pulling strips, and some are even unbreakable,&nbsp;the judgment is that the carbon black is dispersed unevenly. 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