Co jsou to masterbatche? Barevná masterbatche je nový typ specializovaného barviva pro polymerní materiály, známého také jako pigmentový přípravek. Barevné masterbatche se používají především v plastech. Masterbatche se skládají ze tří základních prvků – pigmentů (nebo barviv), nosiče a přísad – agregátu vyrobeného rovnoměrným rozptýlením vysoké koncentrace pigmentu v pryskyřičné matrici. Lze ji popsat jako pigmentový koncentrát; v důsledku toho je její barevná síla výrazně vyšší než u samotného surového pigmentu. Během zpracování se malé množství masterbatche smíchá s nebarvenou pryskyřicí, aby se dosáhlo konečné barevné pryskyřice nebo produktu s požadovanou koncentrací pigmentu.

1. Historie vývoje masterbatchů

Masterbatche byly poprvé vyvinuty na základě výzkumu prováděného v několika evropských zemích v 60. letech 20. století. Výzkum v této oblasti začal v mé zemi relativně pozdě, první studie proběhly koncem 70. let ve městech, jako je Peking, Šanghaj a Tchien-ťin. V posledních letech rychlý růst ekonomiky mé země vedl k další expanzi odvětví barevných masterbatchů, což vedlo k neustále rostoucí poptávce po těchto produktech v široké škále průmyslových odvětví.

2. Jaké složky tvoří masterbatch?

2.1 Pigmenty nebo barviva

Pigmenty se obecně dělí na organické pigmenty a anorganické pigmenty.
Mezi běžně používané organické pigmenty patří: ftalokyaninová červeně, ftalokyaninová modř, ftalokyaninová zelená, rychle se vyskytující červená, makromolekulární červená, makromolekulární žlutá, permanentní žlutá, permanentní fialová, azočervená atd. Mezi běžně používané anorganické pigmenty patří: kademnatá červeně, kademnatá žluť, oxid titaničitý, saze, červený oxid železitý, žlutý oxid železitý atd.

2.2 Dopravce

Nosič slouží jako matrice (základní materiál) pro barevnou masterbatch. U specializovaných masterbatchů je pryskyřice zvolená jako nosič obvykle stejného typu jako pryskyřice použitá v konečném produktu; to zajišťuje optimální kompatibilitu mezi oběma materiály, i když je třeba vzít v úvahu i tokové vlastnosti (fluiditu) nosiče.

2.3 Dispergační činidlo

Dispergační činidla usnadňují rovnoměrné rozložení pigmentů a zabraňují jejich opětovné agregaci. Účinné dispergační činidlo by mělo mít bod tání nižší než bod tání nosné pryskyřice, mělo by vykazovat dobrou kompatibilitu s pryskyřicí a silnou afinitu k částicím pigmentu. Nejčastěji používanými dispergačními činidly jsou nízkomolekulární polyethylenové vosky a stearáty.

2.4 Aditiva

Patří sem různé funkční látky, jako jsou zpomalovače hoření, zjasňující činidla, antimikrobiální činidla, antistatické látky a antioxidanty. Pokud si to klient výslovně nevyžádá, barevné masterbatche tyto typy přísad obvykle neobsahují.

3. Jaké jsou hlavní typy masterbatchů?

3.1 Univerzální masterbatche

Univerzální masterbatche slouží jako základní volba v barvení plastů a jsou vhodné pro většinu běžných plastových materiálů. Tyto masterbatche se obvykle skládají z nosné pryskyřice, pigmentů a dispergačních činidel a nabízejí vynikající kompatibilitu a stabilitu. Mezi běžné nosné pryskyřice patří polyethylen (PE) a polypropylen (PP), které jsou schopny splnit požadavky na barvení pro běžné plastové výrobky. Jako příklady lze uvést černou masterbatche, bílou masterbatche, modrou masterbatche atd.
Univerzální masterbatche jsou relativně levné, což je činí ideálními pro použití ve velkovýrobě.

3.2 Funkční masterbatche

Kromě základního zbarvení mají funkční masterbatche i specializované vlastnosti. Mezi příklady patří:

• Odolný vůči povětrnostním vlivům: Obsahuje UV absorbéry, takže je vhodný pro venkovní použití.
• Absorpce vlhkosti: Vysoušecí masterbatche lze použít k absorpci vlhkosti a vzdušné vlhkosti přítomné v plastových surovinách.
• Zpomalovač hoření: Obsahuje složky zpomalující hoření, používané pro kryty elektronických a elektrických spotřebičů.
• Antistatický: Snižuje hromadění povrchového náboje, vhodný pro balení přesných přístrojů.
• Přestože tyto masterbatche s sebou nesou vyšší náklady, dodávají plastovým výrobkům značnou přidanou praktickou hodnotu.

3.3 Specializované masterbatche

Specializované masterbatche jsou navrženy pro specifické materiály a techniky zpracování, jako například:

• Potravinářské: Splňuje hygienické normy, používá se na nádobí a obaly na potraviny.
• Vysoká průhlednost: Zachovává průhlednost základního materiálu, vhodné pro průhledné výrobky.
• Vysokoteplotní: Odolává vysokoteplotnímu zpracování, používá se pro technické plasty.

3.4 Klasifikace podle metody zpracování

Různé metody zpracování plastů kladou různé požadavky na vlastnosti toku taveniny, dispergovatelnost, tepelnou stabilitu a poměr přidávání předsměsi. Mezi běžné aplikace patří:

• Vstřikovací masterbatche
• Masterbatche pro extruzi trubek/profilů
• Vyfukované filmové masterbatche
• Plechové/tepelně tvarovatelné masterbatche
• Masterbatče pro vyfukování
• Masterbatche z vláken/netkaných textilií

Výběr specializované masterbatche vyžaduje pečlivé zvážení zamýšleného prostředí použití konečného produktu a požadavků na jeho výkon.

4. Proč výrobci plastů potřebují používat masterbatche?

4.1 Pro zajištění vynikající disperze pigmentu v hotovém výrobku

Během procesu výroby masterbatche procházejí pigmenty zušlechťovací úpravou, která je speciálně navržena pro zvýšení jejich dispergovatelnosti a barevné síly. Nosný materiál ve specializované masterbatchi je identický se specifickým typem plastu použitého v konečném produktu, což zajišťuje vynikající kompatibilitu. Po zahřátí a roztavení se pigmentové částice důkladně a rovnoměrně dispergují v celé plastové matrici hotového výrobku.

4.2 Zachování chemické stability pigmentů

Pokud se surové pigmenty používají přímo, jsou během skladování a zpracování vystaveny vzduchu, což je činí náchylnými k absorpci vlhkosti, oxidaci a dalším degradačním jevům. Pokud jsou však formulovány do masterbatche, nosič pryskyřice působí jako bariéra, která izoluje pigmenty od vzduchu a vlhkosti, a tím zachovává jejich kvalitu po delší dobu.

4.3 Zajišťuje barevnou konzistenci hotových výrobků.

Protože granule masterbatche mají podobnou velikost a tvar jako granule pryskyřice, umožňují pohodlnější a přesnější dávkování. Během míchání se neusazují na stěnách míchací nádoby a rovnoměrněji se mísí s pryskyřicí. V důsledku toho je zaručen konzistentní poměr přísad, a tím i konzistentní zbarvení konečných produktů.

4.4 Chrání zdraví obsluhy

Surové pigmenty jsou obvykle v práškové formě a během přidávání a míchání se dostávají do vzduchu; při vdechnutí mohou představovat zdravotní riziko pro obsluhu. Masterbatche jsou naopak granulované a během zpracování neprodukují prach.

5. Ve kterých odvětvích se masterbatche široce používají?

5.1 Plastový průmysl – Plastová barviva

Plastové výrobky jsou všudypřítomné v našem každodenním životě – od krytů spotřebičů a hraček až po obalové materiály. Masterbatche, jakožto plastová barviva, dodávají těmto výrobkům bohaté a zářivé spektrum barev. Použití masterbatchů k barvení nejenže poskytuje živé odstíny a vynikající barevnou stabilitu, ale také zvyšuje přidanou hodnotu a konkurenceschopnost plastových výrobků na trhu.

5.2 Gumárenský průmysl

Pryžové výrobky nacházejí široké uplatnění v odvětvích, jako je automobilový průmysl, výroba pneumatik a obuvnických materiálů. V gumárenském průmyslu poskytují masterbatche rozmanitou škálu barevných možností pro pryžové výrobky. Masterbatche navíc mohou zlepšit zpracovatelské vlastnosti a fyzikální vlastnosti pryžových výrobků, a tím zvýšit jejich celkovou kvalitu a trvanlivost.

5.3 Průmysl chemických vláken

Produkty z chemických vláken – jako jsou syntetická vlákna jako polyester, nylon a polypropylen – zaujímají v textilním sektoru klíčové postavení. Jako specializovaná barviva pro chemická vlákna umožňují masterbatche rovnoměrné zbarvení vláken a usnadňují efektivní velkovýrobu. Použití barevných masterbatchů k barvení nejenže vede k zářivým barvám a vynikající stálobarevnosti, ale také zlepšuje omyvatelnost a stálobarevnost produktů z chemických vláken.

6. Proč si jako výrobce barevných masterbatchů vybrat Nuoxin?

Výroba plastových výrobků je neoddělitelná od barevných masterbatchů – podobně jako je malování neoddělitelné od pigmentů.
Barevné masterbatche vyráběné společností Nuoxin se vyznačují zářivými odstíny, silnou tónovací silou, vynikající dispergovatelností a vynikající kompatibilitou. Jsou široce používány v obalových produktech určených pro styk s potravinami – jako jsou masterbatche pro lahve a uzávěry nápojů, lahve na farmaceutické výrobky a blistrové obaly pro mooncakes – a také v domácích spotřebičích (např. vařiče rýže a zvlhčovače vzduchu). Kromě toho se používají v různých dalších obalových produktech, které nevyžadují certifikaci pro styk s potravinami, jako jsou nádoby na mycí prostředky, hlavice čerpadel a obaly na šampony a sprchové gely.

7. Jak vybrat správnou barevnou masterbatch?

Pro výrobce plastů zahrnuje výběr barevné masterbatche více než jen pohled na samotnou barvu; vyžaduje komplexní posouzení, které bere v úvahu základní materiál, způsob zpracování a konečné použití.

7.1 Určení typu základní pryskyřice

Nejprve je nezbytné určit, jaká pryskyřice se použije – zda ​​se jedná o PE, PP, ABS, PS, PET, PVC nebo jiný typ. Čím lepší je kompatibilita mezi nosičem masterbatche a základní pryskyřicí, tím stabilnější bude výrobní proces a tím vyšší bude kvalita hotového výrobku.

7.2 Definování metody zpracování

Různé metody zpracování kladou na barevné masterbatche různé požadavky na výkon. Například:

• Vstřikování plastů: Zaměřuje se na tekutost taveniny, tepelnou odolnost a povrchovou úpravu.
• Foukací technika filmu: Zaměřuje se na dispergovatelnost, rovnoměrnost tloušťky filmu a kontrolu „krystalických bodů“ (neroztavených částic).
• Extruze: Zaměřuje se na stabilitu kontinuální výroby a barevnou konzistenci.
• Vyfukování: Zaměřuje se na pevnost taveniny, účinnost disperze a vizuální vzhled lahve/nádoby.

7.3 Potvrzení barevných standardů

Klienti mohou poskytnout fyzické vzorky, barevné karty, kódy barev Pantone nebo RAL. U exportních produktů nebo objednávek od značkových klientů se důrazně doporučuje vyrobit a ověřit vzorky, aby se zajistilo, že výsledná barva přesně odpovídá standardům klienta.

7.4 Uvažte poměr sčítání

Typický poměr přidávání barevných masterbatchů se pohybuje od 1 % do 5 %. Konkrétní poměr závisí na faktorech, jako je koncentrace pigmentu, požadovaná hloubka barvy, tloušťka hotového produktu a požadovaná neprůhlednost (krycí schopnost). Příliš nízký poměr přidávání může vést k nedostatečné intenzitě barvy, zatímco příliš vysoký poměr může negativně ovlivnit fyzikální vlastnosti materiálu a zvýšit výrobní náklady.

Shrnutí

Vzhledem k tomu, že se plastikářský průmysl vyvíjí směrem k vysokému výkonu, ekologické šetrnosti a přizpůsobení, Nuoxin Masterbatch prochází neustálými modernizacemi.
Pro výrobce plastů již masterbatche nejsou jen jednoduchými barvivy; spíše slouží jako základní materiálová řešení pro zvýšení kvality, efektivity výroby a hodnoty značky plastových výrobků.