Hoe kiest u masterbatch voor verpakkingsmaterialen?

Kunststof verpakkingsmateriaal is een van de belangrijkste toepassingen van masterbatches. Dit type verpakkingsmateriaal wordt gekenmerkt door lichtgewicht te zijn, maar toch goede mechanische eigenschappen, geschikte barrière en permeabiliteit, goede chemische bestendigheid, goede vormbaarheid, lage verwerkingskosten en goede secundaire verwerkings- en decoratieve kwaliteiten. Het is het meest gebruikte en breed toegepaste materiaal geworden onder metalen, keramische, papieren, plastic en vezelverpakkingsmaterialen.

Masterbatches bieden oplossingen om de toepasbaarheid van kunststof verpakkingsmaterialen te verbeteren

Verpakkingen dienen om goederen te beschermen, het gebruik ervan te vergemakkelijken en productinformatie aan consumenten te verstrekken. Tijdens het gietproces van plastic verpakkingsmaterialen geeft de toevoeging van plastic masterbatches niet alleen de vereiste kleur aan de verpakkingsmaterialen, maar verbetert ook de verwerkbaarheid en snelheid van de plastic producten (zoals lichtbestendigheid, hittebestendigheid, migratieweerstand, enz.), en kan ook andere functionaliteiten bieden (zoals vlamvertraging, antibacteriële, antistatische, barrière-eigenschappen), waardoor een uitgebreide oplossing wordt geboden om de bruikbaarheid van plastic verpakkingsmaterialen te verbeteren.

Afhankelijk van de samenstelling van de gebruikte additieven kunnen masterbatches in kunststof verpakkingsmaterialen worden onderverdeeld in twee typen: gekleurde masterbatches (het hoofdbestanddeel zijn kleurstoffen) en functionele masterbatches (bijvoorbeeld anti-verouderingsadditieven, antistatische middelen, vlamvertragers, vulstoffen, enz.).

1. Kleur masterbatch

Kleur masterbatches zijn momenteel de meest gebruikte methode voor het kleuren van kunststoffen. Verschillende kleurstoffen geven kunststofproducten verschillende kleureigenschappen, zoals chroma, kleursterkte, dekking, transparantie en kleurechtheid (bijvoorbeeld bestendigheid tegen blootstelling aan de zon, weer, oplosmiddelen, migratie en hitte).

Voor plastic verpakkingen is het doel van kleuren niet alleen om te voldoen aan de algemene kleurmarkeringsvereisten, maar ook om de aandacht van de consument te trekken en zo de productverkoop te verhogen. Plastic kleurmasterbatches kunnen de vereiste kleuren leveren op basis van de vraag van de klant.

Naast de traditionele niet-kleurseries zoals wit, zwart en grijs en gangbare kleuren zoals rood, oranje, geel, groen, blauw, cyaan, paars en bruin, zijn er ook diverse speciale kleureffecten beschikbaar, zoals parelmoer, metaalachtig, kleurverandering vanuit meerdere hoeken, thermochroom, fotochroom, witmakend, glow-in-the-dark, fluorescerend, marmerpatroon, houtnerf, glitter of spikkeleffecten. Hierdoor krijgen verpakkingsproducten unieke visuele effecten en wordt de aantrekkingskracht van het product vergroot.

2. Functionele masterbatch

Functionele masterbatches bevatten functionele additieven anders dan kleurstoffen. De specifieke functies zijn volledig afhankelijk van de effectieve componenten die erin zitten. Deze functies kunnen grofweg worden onderverdeeld in drie categorieën:

Verbetering van de verwerkbaarheid van kunststofgietwerk

Dit omvat verwerkingshulpstofmasterbatches die de opbouw van matrijzen verminderen en smeltbreuk elimineren; koelmasterbatches die de temperaturen van de gietverwerking verlagen; drogende masterbatches die vocht in grondstoffen absorberen; gladde masterbatches die het ontvormen van spuitgegoten onderdelen vergemakkelijken; antislipmasterbatches die voorkomen dat de film wegglijdt tijdens het wikkelen; anti-blokkerende masterbatches die voorkomen dat de filmlagen blijven plakken tijdens het afwikkelen; en purgerende masterbatches die besparen op materialen tijdens kleurveranderingen. Het gebruik van dit soort functionele masterbatches vergemakkelijkt niet alleen het gietproces, maar verbetert ook de productkwaliteit, verhoogt de productie-efficiëntie en vermindert het energieverbruik.

Verbetering van de fysisch-chemische eigenschappen van kunststoffen

Hieronder vallen onder meer antioxidant masterbatches die de thermische verouderingsbestendigheid verbeteren en vergeling van onderdelen voorkomen; antiverouderings masterbatches die de weersbestendigheid van afgewerkte onderdelen verbeteren; nucleërende of klarende masterbatches die de stijfheid of transparantie van gegoten onderdelen vergroten; taaimakende masterbatches die de mechanische eigenschappen van gegoten onderdelen verbeteren; gladde masterbatches die de oppervlaktewrijvingscoëfficiënt van gegoten onderdelen verlagen; openingsmasterbatches die de benodigde draaikracht voor het openen van flessendoppen verminderen; thermisch geleidende masterbatches die de thermische geleidbaarheid van kunststofonderdelen verbeteren; elektrisch geleidende masterbatches en vulstofmasterbatches die de mechanische eigenschappen van kunststoffen verbeteren en kosten verlagen.

Toepassingsfuncties toevoegen aan producten

Hieronder vallen antistatische masterbatches die de oppervlakteweerstand van gegoten onderdelen verminderen; vlamvertragende masterbatches die de brandwerendheid van materialen verbeteren; antibacteriële masterbatches die de weerstand tegen microbiële invasie verhogen; barrière-masterbatches die de barrière-eigenschappen van kunststofverpakkingen tegen gassen (zoals zuurstof, koolstofdioxide, waterdamp) verbeteren; biologisch afbreekbare masterbatches die kunststofvervuiling verminderen; geurverdrijvende masterbatches die geuren verwijderen; smaakgevende masterbatches die geur toevoegen aan kunststoffen; anticondens-masterbatches die condensvorming op het binnenoppervlak van voedselverpakkingsfolies verminderen; roestwerende masterbatches die roestvorming van elektronische componenten voorkomen; lasermarkerende masterbatches die lasermarkeereffecten bieden; matte of geschuurde masterbatches voor matte of geschuurde effecten en schuimende masterbatches die lichtgewicht, thermische isolatie, geluidsisolatie en schokabsorptiefuncties bieden.

Over het algemeen hebben masterbatches één functie, zoals kleurmasterbatches die alleen kleur bieden, of antistatische masterbatches die alleen antistatische functionaliteit bieden. Soms zijn, op basis van de eindgebruiksvereisten van het product, dubbele of multifunctionele masterbatches nodig, zoals die welke zowel het plastic verpakkingsmateriaal kleuren als de toepassingsprestaties verbeteren, zoals anti-aging, waarbij kleurstoffen en anti-agingmiddelen in één masterbatch worden gecombineerd, bekend als multifunctionele masterbatches.

Factoren waarmee rekening moet worden gehouden bij de formulering van masterbatch

Bij het samenstellen van een masterbatch moeten fabrikanten rekening houden met verschillende factoren, waaronder:

• De vereisten van de eindapplicatie
• De vorm van het eindproduct
• Het type en de specificaties van de hars die voor het gieten wordt gebruikt
• De gietmethode en verwerkingsomstandigheden
• De toevoegingsverhouding van de masterbatch
• Vereisten voor naleving van de regelgeving voor het product
• Controlevereisten en inspectiemethoden voor kritische prestatiekenmerken
• Aanvaardbare prijs en verwacht gebruiksvolume

Bij het ontwerpen van een formule voor een blauwe masterbatch die bedoeld is voor doppen van drankflessen, is het bijvoorbeeld van cruciaal belang om het volgende te begrijpen:

• Het type drank (koolzuurhoudend, sap, thee, water)
• Het materiaal (PP, HDPE)
• Het type dop (enkelvoudig, tweedelig, 38 mm, 28 mm)
• De gietmethode (spuitgieten, persgieten)
• De hoogste verwerkingstemperatuur
• De masterbatch-toevoegingsverhouding
• De methode van kleurbepaling (visuele, instrumentele meting)
• Indien instrumenteel gemeten, de meetomstandigheden (monstervorm, monsterdikte, lichtbron, kleurruimteselectie, kleurverschilbereik)
• De noodzaak van secundaire verwerking (drukken, assemblage)
• Naleving van regelgeving (Chinese normen voor materialen die in contact komen met levensmiddelen, Europese normen, Amerikaanse FDA-regelgeving), enz.

Het bereiken van één kleur kan verschillende kleurschema's vereisen, maar verschillende kleurstoffen hebben verschillende eigenschappen en kosten. Zelfs binnen hetzelfde type kleurstof kunnen producten van verschillende fabrikanten verschillen in prestaties en prijs. Echter, zelfs als de kleuren van verschillende schema's erg op elkaar lijken, garandeert dit niet dat andere eigenschappen zoals hittebestendigheid, dispergeerbaarheid, migratieweerstand en dimensionale stabiliteit ook vergelijkbaar zullen zijn, wat van invloed is op hun geschiktheid voor gebruik. Dit kan leiden tot aanzienlijke kostenverschillen in de masterbatch.

Hoogwaardige kunststof masterbatches vertonen doorgaans een aantal kenmerken:

• Goede compatibiliteit met de giethars
• Goede spreiding van functionele componenten
• Goede vormbaarheid en verwerkingseigenschappen
• Niet-toxisch en milieuvriendelijk, voldoet aan de wettelijke vereisten van de relevante industrieën
• Hoge verdunningsverhouding (d.w.z. een laag toevoegingsniveau vereist)
• Goede stabiliteit van batch tot batch
• Hoge kosten-prestatieverhouding

Over het algemeen wordt een masterbatch die slechts één functionele verbetering aan kunststoffen biedt, een single-function masterbatch genoemd. Een kleurenmasterbatch biedt bijvoorbeeld alleen kleur en een antimicrobiële masterbatch biedt alleen antimicrobiële functionaliteit. Soms is, op basis van de eindgebruiksvereisten van het product, een dual-function of multi-function masterbatch nodig. Als een plastic verpakkingsmateriaal bijvoorbeeld gekleurd moet worden en ook verbeterde toepassingsprestaties moet hebben, zoals anti-veroudering, kunnen kleurstoffen en anti-verouderingsmiddelen in één masterbatch worden samengevoegd, waardoor een multi-function masterbatch ontstaat.

16 veelvoorkomende functionele masterbatches

1. Gladde masterbatch

Instelbare slip- en anti-kleefeigenschappen, goede anti-kleefeigenschappen en verhoogde slip zonder dat dit ten koste gaat van de sterkte en maatvastheid bij hoge temperaturen.

2. Open masterbatch

Verbetert de gladheid van het filmoppervlak en heeft bepaalde antistatische eigenschappen, voorkomt hechting van film op film en vergroot de openheid van de buisfilm.

3. Anti-aging masterbatch

Verlengt de levenscyclus van de film door het absorberen en afkappen van die UV-stralen die filmveroudering veroorzaken. De belangrijkste bestanddelen zijn: lichtstabilisatie, UV-absorbers en hitte-verouderingsbeschermers.

4. Anti-corrosie masterbatch

Voorkomt roesten en verkrijten van kunststof onderdelen in het contactvlak van metalen inzetstukken.

5. Waterabsorberende masterbatch (vochtbestendige, schuimremmende masterbatch)

Ze verhelpen de problemen die door vocht worden veroorzaakt, zoals bellen, wolken, scheuren, vlekken, enz., en hebben geen nadelige gevolgen voor de fysieke en mechanische eigenschappen van de producten.

6. Degradatie Masterbatch

Veelgebruikt in PE, PP en andere belangrijke grondstoffen, zodat de producten (zoals landbouwfolie, zakken, bekers, borden, schijven, etc.) na gebruik vanzelf afbreken, zonder dat er vervuiling van het milieu ontstaat.

7. Smaak masterbatch

De geur blijft 10 tot 12 maanden behouden en kan worden toegepast op speelgoed, dagelijkse benodigdheden, kantoorartikelen, auto-interieuraccessoires en verpakkingen van schoonheids- en cosmeticaproducten.

8. Transparante masterbatch

Verbeter de transparantie van producten.

9. Schuimmasterbatch

Het elimineren van krimpplekken en deuken (krimp) op het oppervlak van geproduceerde onderdelen, het verminderen van het schuimgewicht en tegelijkertijd het verlagen van de grondstofkosten.

10. Koelmasterbatch

Het wordt voornamelijk gebruikt voor PP en kan waarschijnlijk afkoelen tot 30 tot 50°C.

11. Gevulde masterbatch

Naast calciumcarbonaat worden ook talk, wollastoniet, grafiet, kaolien, mica en andere anorganische minerale materialen gebruikt als vulstof in kunststofproducten. Deze kunnen op grote schaal worden gebruikt in PE, PP, PS, ABS en andere kunststofproducten.

12. Antistatische masterbatch

Het wordt verkregen door het snel mengen van de drager en het antistatische systeem, extrusievormen en vervolgens granuleren. Dit wordt gebruikt om de oppervlakteweerstand van het materiaal te verminderen en de schadelijke effecten van statische elektriciteit op verschillende industriële sectoren en mensen te voorkomen.

13. Antimicrobiële masterbatch

Met een bepaalde hoeveelheid antibacteriële masterbatch en de bijbehorende harsdeeltjes, gemengd volgens de kunststof-, vezelverwerkings- en vormgevingsmethoden, kunnen kunststofonderdelen, producten en antibacteriële vezels worden geproduceerd met een antibacteriële werking op het oppervlak (bactericide en bacteriostatische werking).

14 Verbetering Masterbatch

Door de sterkte van de doelmaterialen te verbeteren, kunnen de aangepaste materialen op grote schaal worden gebruikt in de bouw, machinebouw, elektronica, elektrische apparaten, auto's, transport, dagelijkse benodigdheden, landbouw en andere productiesectoren.

15. Verhelderende masterbatch

Ook wel heldere masterbatch genoemd. Het doel is om de helderheid van de producten te verbeteren. Het belangrijkste glansmiddel is ethylideenbisstearamide. De algemene masterbatchdosering is 20% tot 30%. De producten zijn 0.2% tot 0.3%. Te veel hiervan heeft invloed op het drukeffect van de producten.

16. Vlamvertragende masterbatch

Wordt voornamelijk gebruikt bij modificaties van vlamvertragers, samengesteld uit vlamvertrager + hars + additieven.

Disclaimer: De hierboven vermelde informatie wordt verstrekt door Shanghai Qishen Plastic Industrie onafhankelijk van Chovm.com. Chovm.com geeft geen verklaringen en garanties met betrekking tot de kwaliteit en betrouwbaarheid van de verkoper en producten.