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O que causa a má dispersão de cores do Color Masterbatch?

Masterbatch de cores é o método mais comum de coloração plástica. Possui uma ampla gama de aplicações na indústria de processamento de plástico. Ao usar o masterbatch de cores para colorir, às vezes, os produtos acabados apresentam baixa dispersão de cores. Um dos principais motivos é que o masterbatch de cores não é disperso uniformemente durante o processamento.

A dispersibilidade é um dos indicadores de desempenho mais importantes do masterbatch de cores, que tem uma influência significativa nas propriedades e no desempenho do produto acabado. Dispersibilidade refere-se ao grau de dispersão uniforme do masterbatch em materiais plásticos. Quer se trate de um processo de moldagem por injeção, de extrusão ou de filme soprado, se a dispersão não for boa, o produto final pode apresentar distribuição desigual de cores, linhas irregulares escuras ou superficiais ou manchas de pó semelhantes a furos e outras anormalidades de qualidade. 

A dispersibilidade tem um impacto crucial na qualidade dos produtos plásticos. Freqüentemente, a má dispersão não é causada apenas pelo material, mas também pelo processo. 

A seguir, discutiremos o que causa a má dispersão de cores em masterbatch, do material e do processo.

lote mestre de cores

Material

Má dispersão do poder da cor

Color masterbatch é um polímero de pigmento altamente concentrado. Um grande número de pós reunidos afetará inevitavelmente a dispersão do masterbatch de cores. Muitos pós coloridos apresentam aglomeração particularmente forte, como o dióxido de titânio mais convencional, negro de fumo, etc. O processamento mais refinado resulta em tamanhos de partículas menores e áreas de superfície específicas mais altas, facilitando a dispersão uniforme na resina. De acordo com o produto e processo final do cliente, a escolha do tipo certo de pó colorido e do tamanho certo de partícula do pó colorido tem uma influência importante na dispersibilidade final do masterbatch.

Masterbatch de cores

Influência da eletricidade estática

Às vezes, os aditivos antiestáticos não são adicionados durante a produção. Juntar diretamente o masterbatch de cores e as matérias-primas para misturar e mexer é muito fácil de produzir eletricidade estática. Essa eletricidade estática pode fazer com que o masterbatch se misture de forma desigual com a matéria-prima, formando aglomeração de partículas e afetando assim a dispersão do masterbatch.

Índice de fusão inadequado

Muitas vezes, ao escolher os transportadores, os fornecedores de masterbatch de cores escolherão resinas com índices de fusão mais elevados como transportadores. Isso ocorre porque os masterbatches de baixo índice de fusão têm dificuldade para fluir e se difundir adequadamente em resinas de alto peso molecular, impactando sua distribuição uniforme na resina base. Um índice de fusão muito baixo causará facilmente uma má dispersão do masterbatch no produto. No entanto, não é verdade que quanto maior o índice de fusão, melhor. É necessário considerar as propriedades físicas do produto final, os requisitos de superfície e a processabilidade do masterbatch. O índice de fusão dos masterbatches precisa ser integrado às condições do transportador e do pó. O índice de fusão adequado é muito útil para a dispersão do masterbatch de cores.

A baixa taxa de adição de masterbatch de cores

Considerando as propriedades físicas do produto final e o custo total da solução corante, alguns fornecedores de masterbatch projetarão uma baixa taxa de adição de masterbatch, resultando em má dispersão do masterbatch de cores no produto. 

O sistema de dispersão inadequado

Para abrir o pó aglomerado no masterbatch colorido, alguns dispersantes e lubrificantes são adicionados durante o processamento do masterbatch para auxiliar na dispersão do pó. Se o dispersante escolhido tiver pouca interação com partículas de pigmento ou pouca compatibilidade com a resina transportadora, o pigmento não se dispersará uniformemente. O ponto de fusão do dispersante deve ser inferior ao da resina e deve ter boa compatibilidade e afinidade com a resina para promover efetivamente a dispersão do pigmento. Os dispersantes comuns incluem cera de polietileno de baixo peso molecular e estearatos, que podem efetivamente molhar as partículas de pigmento e evitar a reaglomeração. A quantidade de dispersante utilizada também é crucial para a dispersão do pigmento; muito ou pouco pode fazer com que as partículas de pigmento se reaglomerem.

Influência da densidade do masterbatch de cores

O masterbatch de cores é frequentemente adicionado com pó colorido de maior densidade. Por exemplo, para perceber o forte poder de cobertura do masterbatch de cores, o dióxido de titânio é frequentemente adicionado em grandes quantidades. Sua densidade é cerca de 4,0g/cm³ (3,8g/cm³~4,4g/cm³). Isso é maior que a densidade de muitas resinas. Portanto, a densidade do masterbatch de cores pode ter uma grande diferença com a densidade da resina. É mais fácil que o masterbatch de cores seja depositado no fundo do misturador durante a mistura, o que causará inconsistência de cores dos produtos.

Masterbatches de cores diferentes são frequentemente misturados e, se suas gravidades específicas não forem controladas com precisão, pode ocorrer estratificação de cores, afetando ainda mais a aparência geral do produto.

Escolha inadequada de operadora

O transportador de masterbatch de cores é usado para transportar pó colorido e outros aditivos funcionais. O tipo, quantidade, modelo, índice de fusão e até mesmo forma do transportador afetarão grandemente a processabilidade e dispersibilidade do masterbatch. Por exemplo, quando o masterbatch da mesma cor é usado para produtos de poliolefina, o transportador é PP ou PE ou EVA; é uma espécie de transportador ou uma mistura de vários tipos de transportadores; qual é a marca; quanto o índice de fusão é escolhido; seja em pó ou grânulo, etc., todos eles afetarão o desempenho final do masterbatch de cores.

Se a resina transportadora não for compatível com a resina colorida, o masterbatch não poderá se dispersar uniformemente no produto, causando camadas ou cores irregulares. Se o índice de fusão da resina transportadora não for adequado, poderá resultar em má dispersão do masterbatch no produto, afetando a aparência e o desempenho. A fluidez insuficiente do transportador também pode dificultar a dispersão uniforme do masterbatch na resina base quando fundido, impactando a qualidade do produto final.

Processo de masterbatch de cores

Influência do processo

O processo de moldagem de plástico tem certa influência na dispersão dos masterbatches. No que diz respeito ao processo de moldagem por injeção, a temperatura, a pressão e o tempo de retenção afetarão a dispersão dos masterbatches. Por exemplo, o controle inadequado da temperatura do equipamento de moldagem por injeção pode impedir que o masterbatch se misture adequadamente com a resina na câmara de mistura, levando a uma dispersão deficiente. Da mesma forma, o ajuste da temperatura de extrusão também pode afetar a dispersão do produto final.

Influência do equipamento

Os equipamentos de moldagem de plástico também terão um certo impacto na dispersão dos masterbatches de cores.

O processamento por cisalhamento por fusão é uma etapa crítica. Se parâmetros como velocidade da rosca e temperatura de processamento não forem definidos corretamente, o pigmento poderá não se dispersar suficientemente.

Se o parafuso estiver muito desgastado, a força de cisalhamento será bastante reduzida, o que enfraquecerá a dispersão do masterbatch.

Além disso, a seleção e ajuste inadequados dos equipamentos podem levar à dispersão desigual do pigmento, afetando a cor do produto final. Métodos de dispersão irracionais (como meios de dispersão ou tratamento ultrassônico) também podem resultar na dispersão incompleta de partículas aglomeradas.

Influência do mofo

Para a moldagem por injeção, a estrutura do molde, como a posição da entrada do molde, terá certo impacto na moldagem do produto e na dispersão do masterbatch.

A posição da porta de alimentação deve ser determinada com base nas propriedades do material e na estrutura da peça moldada. Uma porta de alimentação posicionada incorretamente pode causar distribuição desigual do masterbatch no fundido, afetando a uniformidade e a aparência da cor do produto. Por exemplo, se a porta de alimentação for colocada na superfície da peça moldada, isso poderá afetar a qualidade da aparência do produto, necessitando de ajustes na posição da porta de alimentação.

Para extrusora, a estrutura do corredor e a inclinação do molde afetarão a dispersão do produto.

A estrutura do canal de fluxo determina o estado de fluxo do plástico fundido na cabeça de roscar. Uma estrutura de canal de fluxo razoável pode melhorar o fluxo e a estabilidade do fluxo de material, aumentando assim a dispersão do produto. Os cantos mortos no canal de fluxo podem afetar o tempo de residência do fundido e impedir que o pó se misture completamente durante o fluxo, impactando sua estabilidade, fluidez, molhabilidade e uniformidade no solvente.

Por exemplo, o uso de seções de transição lineares ou de arco pode ter efeitos diferentes no campo de pressão, no campo de velocidade e no campo de taxa de cisalhamento no canal de fluxo, melhorando assim a uniformidade e a dispersão do fundido.

Resumindo, não é grande coisa quando o produto tem má dispersão. Freqüentemente, o problema de dispersão não é um simples problema de material ou de processo. Todas as partes relevantes devem debater e analisar prontamente o problema e, em seguida, resolvê-lo uma por uma. Cada parte deve participar e implementar melhorias e, em última análise, eliminar o problema relevante.

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