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Otimizando a extrusão do Filler Masterbatch com a extrusora certa

A extrusão de masterbatch de enchimento é um processo crucial na indústria de fabricação de plásticos, essencial para melhorar as propriedades e o desempenho dos produtos plásticos. Central neste processo é a seleção de uma extrusora apropriada, que desempenha um papel fundamental na obtenção de uma produção eficiente e de alta qualidade.

O que é enchimento Masterbatch?

O masterbatch de enchimento é um pellet formado pela composição de vários aditivos, enchimentos, e uma pequena quantidade de resina transportadora no processamento de plástico e processo de moldagem. Consiste em resina transportadora, cargas e vários aditivos. Seu desempenho e custo dependem principalmente da resina transportadora.

O masterbatch de preenchimento geralmente pode ser usado para processar filmes plásticos, sacos de lixo, sacolas de compras, sacolas de colete, sacolas de embalagem, etc. Possui boa dispersibilidade, sem manchas brancas ou pretas no filme soprado, alta finura e garante o brilho e a tenacidade do produto.

Geralmente é adequado principalmente para enchimento e modificação de sacos de tecido, fitas de cintas, produtos ocos, tubos, folhas, produtos moldados por injeção e caixas plásticas de fast food, o que pode melhorar o desempenho dos produtos plásticos e reduzir os custos do produto.

Masterbatch de enchimento

Tipos de masterbatch de preenchimento

1. Masterbatch de enchimento de carbonato de cálcio

Características: Aumenta a rigidez, a resistência ao impacto e reduz os custos de produção ao substituir uma parte do polímero.
Formulários: Amplamente utilizado em filmes, folhas, tubos e produtos moldados por injeção.

2. Masterbatch de enchimento de talco

Características: Melhora a rigidez, a resistência ao calor e a estabilidade dimensional, frequentemente usada em aplicações que exigem alta rigidez.
Formulários: Comumente encontrado em peças automotivas, eletrodomésticos e materiais de construção.

3. Masterbatch de enchimento de sulfato de bário (BaSO4)

Características: Aumenta a densidade, a dureza e a resistência química, tornando-o adequado para produtos que requerem alta densidade específica.
Formulários: Usado em produtos de proteção contra radiação, componentes automotivos e revestimentos industriais.

4. Masterbatch de enchimento de nano carbonato de cálcio

Características: Oferece propriedades mecânicas superiores e opacidade em níveis de carga mais baixos em comparação com o carbonato de cálcio convencional.
Formulários: Usado em filmes de alto desempenho, materiais de embalagem e revestimentos especiais.

5. Masterbatch de enchimento de fibra de vidro

Características: Melhora a resistência, rigidez e resistência térmica, tornando-o ideal para aplicações que exigem propriedades mecânicas aprimoradas.
Formulários: Comumente usado em peças automotivas, componentes elétricos e materiais aeroespaciais.

Características: Melhora a resistência UV, a condutividade elétrica e a intensidade da cor, frequentemente usada para obter a cor e as propriedades funcionais desejadas.
Formulários: Encontrado em tubos, cabos, filmes de embalagens e produtos eletrônicos que exigem proteção UV e condutividade.

Processo básico de extrusão de filler masterbatch

A preparação do masterbatch de preenchimento é mais simples do que o masterbatch de cores. O foco principal é garantir uma distribuição uniforme e uma mistura eficaz da carga com o polímero base. Os materiais de enchimento têm menos compatibilidade e variações de processamento em comparação com pigmentos ou corantes usados no masterbatch de cores, tornando o processo menos complexo do que a correspondência de cores na produção de masterbatch de cores.

O processo de produção do masterbatch de enchimento consiste nas seguintes 5 etapas básicas:

1. Preparação de matéria-prima

O processo começa com a seleção do material de enchimento apropriado, normalmente carbonato de cálcio (CaCO3), talco ou sulfato de bário (BaSO4). Esses materiais são finamente moídos em pó para atingir o tamanho de partícula desejado. Quanto menor o tamanho da partícula, mais desafiador será a dispersão na matriz polimérica, exigindo condições e equipamentos de moagem precisos.

2. Mistura de alta velocidade

O material de enchimento finamente moído é misturado com uma resina transportadora, como polietileno (PE) ou polipropileno (PP), e vários aditivos. Isso é feito usando misturadores de alta velocidade para garantir uma mistura homogênea. Os aditivos podem incluir dispersantes, lubrificantes, estabilizantes e outros modificadores para melhorar as propriedades do produto final.

3. Composição e Extrusão

Alimentação e Derretimento: Depois de ser derretido em forma líquida em alta temperatura, a mistura homogênea é alimentada em uma extrusora de rosca dupla. As extrusoras de rosca dupla são preferidas devido às suas capacidades superiores de mistura, controle preciso e eficiência. Os parafusos co-rotativos da extrusora misturam efetivamente o enchimento com a matriz polimérica, garantindo dispersão uniforme e mistura fundida. A temperatura da extrusora, a velocidade da rosca e as condições de processamento são cuidadosamente controladas para obter resultados ideais.

Desgaseificação: Para materiais que liberam componentes voláteis durante o processamento, a extrusora pode ser equipada com sistemas de desgaseificação ou ventilação para expelir gases indesejados, garantindo a integridade e a qualidade do masterbatch de enchimento.

4. Pelotização

Após a extrusão, a mistura fundida é resfriada e cortada em pelotas uniformes. Isso pode ser feito usando vários sistemas de pelotização, como pelotização subaquática, pelotização em matriz ou pelotização em fio, dependendo dos requisitos e características específicas do material. A escolha do sistema de pelotização pode afetar as propriedades do produto final, como facilidade de manuseio e armazenamento.

5. Controle de qualidade

Os pellets finais passam por rigorosos testes de controle de qualidade para garantir que atendam aos padrões exigidos. Vários instrumentos e equipamentos de teste, como espectrofotômetros e reômetros, são usados para verificar a cor, dispersão e outras características essenciais do masterbatch. Isso garante que o produto atenda às especificações e padrões de desempenho desejados.

Extrusora Masterbatch de enchimento sugerida

O melhor equipamento de processamento para a produção de masterbatch de enchimento é uma extrusora de rosca dupla co-rotativa. Esta máquina oferece vantagens como produção contínua, qualidade estável, alta eficiência de produção, baixo consumo de energia, baixa intensidade de trabalho para os trabalhadores e um ambiente operacional favorável.

Como fabricante profissional de extrusoras, a GSMach normalmente sugere “amassadeira (banbury) + extrusora de rosca dupla + extrusora de rosca simples”Combinação para processar este material.

Amassadeira (Banbury) Extrusora de dois estágios

Por que sugerimos amassadeira para processamento de filler masterbatch?

O amassador é crucial no processamento de masterbatch de enchimento por vários motivos principais:

  • Manuseio de materiais de alta viscosidade: O amassador pode lidar com cargas de alta viscosidade de maneira eficaz, essenciais para a produção de masterbatch, especialmente com altas concentrações de carga, e fornece um processo de mistura contínuo, reduzindo a necessidade de processamento em lote e minimizando o trabalho. Sua capacidade de processar altas cargas de enchimento com eficiência reduz o tempo geral de processamento e aumenta o rendimento.
  • Mistura inicial e distribuição: A concentração de cargas e aditivos no masterbatch de enchimento é alta. Ao utilizá-lo, uma certa quantidade de resina base deve ser adicionada e composta antes do processamento e moldagem. O enchimento desempenha principalmente uma função de enchimento. Portanto, composição suficiente é extremamente importante no processamento do masterbatch de enchimento. O amassador promove o transporte, plastificação e distribuição de matérias-primas através de eixos helicoidais vibratórios. Este processo garante troca intensiva de material por meio de múltiplas ações de dobramento e reorientação, cruciais para obter dispersão uniforme de cargas na matriz polimérica, o que garante processo de composição mais fácil na extrusora.
  • Melhor capacidade de ingestão: Com um diâmetro maior do que as extrusoras de rosca dupla, as amassadeiras são excelentes no manuseio de grandes volumes de material, o que é benéfico para o processamento de cargas finas e leves, como negro de fumo ou grafite, que tendem a se aglomerar.

Usar uma combinação de amassadeira, extrusora de rosca dupla e extrusora de rosca única para produção de masterbatch de enchimento oferece diversas vantagens:

  • Mistura e dispersão aprimoradas: O amassador garante a mistura inicial, quebrando os aglomerados. A extrusora de rosca dupla refina a mistura para uma dispersão completa. A extrusora de parafuso único fornece homogeneização final e modelagem de pellets.
  • Melhor eficiência de processamento: O amassador lida com eficiência com altas cargas de enchimento, reduzindo a necessidade de vários estágios de mistura. A extrusora de rosca dupla aumenta o rendimento, melhorando a eficiência geral da produção. A extrusora de parafuso único garante uma extrusão estável, minimizando o tempo de inatividade e os defeitos.
  • Flexibilidade e versatilidade: Permite o processamento de uma ampla gama de cargas e polímeros para diversas formulações. Cada peça do equipamento pode ser otimizada para etapas específicas do processo, aumentando a flexibilidade.
  • Controle de qualidade e consistência: O controle preciso sobre os parâmetros de mistura e extrusão garante alta qualidade do produto. Os equipamentos combinados oferecem melhor controle sobre todo o processo de produção, garantindo consistência na qualidade do masterbatch de enchimento.

Essa combinação de equipamentos atende aos desafios da produção de masterbatch de enchimento, como alcançar dispersão uniforme, lidar com altas cargas de enchimento e manter qualidade consistente, tornando-a uma escolha preferida para fabricantes de masterbatch de enchimento.

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