Poradnik Colouring with Masterbatch - cz.2
Poradnik Colouring with Masterbatch - cz.2
Masterbatche, od czasu ich wprowadzenia w latach 60-tych, stopniowo zdobywały rynek specjalizujący się w barwieniu tworzyw sztucznych. Masterbatch jest stałym koncentratem koloru z reguły wzbogaconym o dodatki (ang. additives) takie jak antystatyki, stabilizatory UV, dezaktywatory metali itd., który jest dodawany do podstawowego polimeru w celu modyfikacji właściwości mieszanki. Często jest on dostarczany w formie granulek, jak również jako grudki rozmiarem zbliżone do większości polimerów lub jako miniaturowe kulki (mikrogranulat). Masterbatch może występować w formie niejednorodnej mieszaniny w postaci strzępków i kawałków.
Na rynku oferowane są dwa główne typy masterbatchy: specyficzne (do określonego typu polimeru) oraz uniwersalne. W pierwszym przypadku używa się jako nośnika takiej samej bazy jak barwiony polimer. Natomiast przy produkcji uniwersalnego masterbatcha używa się takiego systemu nośnika, który umożliwia przenoszenie dużej (%) ilości dodatków potrzebnych dla zapewnienia pożądanych właściwości końcowych, a jednocześnie daje kompatybilność mieszaniny. Uniwersalne masterbatche są łatwo dostępne na rynku w małych ilościach a używane we właściwy sposób dają stosunkowo korzystny efekt cenowy. Stanowią one swoistego rodzaju kompromis w uzyskaniu właściwej barwy jednak należy pamiętać, że mogą się tu pojawić problemy przetwórcze, które występują przy niektórych polimerach technicznych, wymagających wysuszenia. Nie poleca się ich używać w dużych ilościach, ze względu na możliwość niewłaściwego wpływu struktury na fizyczne właściwości produktu końcowego (wpływ nośnika polimerowego).
Nie ma takiego zagrożenia natomiast w przypadku masterbatchy specyficznych, który dodany w dużej ilości nie powoduje skutków ubocznych. Zakres ten jest limitowany jednynie przez dostępność kolorów i możliwość przekształcenia polimerów w formę masterbatcha.
Receptury masterbatcha zazwyczaj zawierają : pigment – do 65 %, nośnik polimerowy - 35% do 50 %, dyspergujące środki pomocnicze (woski/stearyniany itd.) – do 10 % oraz wypełniacz.
Produkcja masterbatchy przebiega z reguły jako proces dwuetapowy w sklad którego wchodzą: dozowanie składników, mieszanie ich przy jednoczesnym dostarczeniu do układu ciepła a następnie rozdrabnianie w celu wyprodukowania homogenicznej (jednorodnej) granulki. Częstokroć wykonuje się wcześniej przedmieszkę addytywów przy użyciu są nisko i wysokoobrotowych mikserów, która później jest wprowadzana do polimeru przy użyciu wytłaczarki jedno- lub dwuślimakowej. Masterbatche – jako nośniki koloru - oferują przetwórcom szereg zalet wynikających z ich stosowania, stanowiąc niezwykle wygodny sposób barwienia materiałów polimerowych: od naturalnej barwy polimeru do kolory wybranego i zdefiniowanego przez Klienta docelowego. Technika barwienia tworzyw z zastosowaniem masterbatchy daje istotne oszczędności, pośród których na uwagę zasługują zwłaszcza: obniżenie kosztów materiałowych (w stosunku do gotowych mieszanek wybarwionych “w masie”), redukcję zapasów magazynowych, ograniczenie kosztów związanych z czyszczeniem urządzeń przetwórczych, optymalne rozproszenie kolorantu oraz uzyskanie pożądanych właściwości końcowego produktu. Podsumowanie korzyści ze stosowania masterbatchy: niskie koszty magazynowania w zestawieniu z barwionym surowcem optymalne rozproszenie pigmentów/dodatków wolne od kurzu i nie powodujące ryzyka dla zdrowia i bezpieczeństwa nierozproszone pyliste pigmenty i dodatki eliminacje metody „prób i błędów” - odpowiedzialność dotycząca koloru i jego zgodności pozostaje w rękach dostawcy redukcja kosztów czyszczenia.
Istnieją także inne aspekty stosowania masterbatchy. W porównaniu do tworzyw barwionych w masie należy pamiętać, że tamta metoda daje najlepsze i najbardziej równomierne rozprowadzenie pigmentu. Należy tutaj zwrócić szczególną uwagę na zabezpieczenie polimeru przed jego degradacją termiczną.
Niemniej jednak w przypadku koncentratów barwiących powierzchnia pigmentu, dzięki rozprowadzeniu jej w nośniku polimerowym, jest w znacznie lepszy sposób rozwinięta niż w czystych pigmentach. Tym samym stosowanie masterbatchy pozwala na osiągnięcie w pełni satysfakcjonującego wybarwienia tworzywa. Oprócz tego oczywiście w masterbatchu oprócz kolorantów mogą znaelźć się także inne środki pomocnicze, takie jak: woski, smary, stabilizatory, itp.
Innym zagadnieniem, często niezauważalnym lub bagatelizowanym w przetwórstwie, jest aspekt bezpieczeństwa i higieny pracy. Masterbatche w przeciwieństwie do proszkowych z reguły pigmentów są wolne od pylenia (ostatnio na rynku pojawiają interesujące technologie barwienia z użyciem ciekłych barwników), występują bowiem najczęściej w formie mikrogranulek. Alternatywnie mogą być one dostarczane w formie mieszaniny asymetrycznych ziaren... (Ciąg Dalszy Nastąpi)
