Materiały opakowaniowe z tworzyw sztucznych stanowią jedno z ważnych zastosowań koncentraty barwiące. Ten rodzaj materiału opakowaniowego charakteryzuje się lekkością, a jednocześnie dobrymi właściwościami mechanicznymi, odpowiednią barierą i przepuszczalnością, dobrą odpornością chemiczną, dobrą formowalnością, niskimi kosztami przetwarzania oraz dobrymi właściwościami wtórnego przetwarzania i dekoracyjnymi. Stał się najszerzej stosowanym i szeroko stosowanym materiałem opakowaniowym z metalu, ceramiki, papieru, plastiku i włókien.
Masterbatche oferują rozwiązania zwiększające przydatność materiałów opakowaniowych z tworzyw sztucznych
Opakowanie służy do ochrony towarów, ułatwia ich użytkowanie i dostarcza konsumentom informacji o produkcie. Podczas procesu formowania plastikowych materiałów opakowaniowych dodanie plastikowych masterbatchów nie tylko nadaje wymagany kolor materiałom opakowaniowym, ale także poprawia przetwarzalność i trwałość produktów z tworzyw sztucznych (takich jak odporność na światło, odporność na ciepło, odporność na migrację itp.), a także może zapewnić inne funkcjonalności (takie jak ognioodporność, właściwości antybakteryjne, antystatyczne, barierowe), oferując tym samym kompleksowe rozwiązanie w celu poprawy użyteczności plastikowych materiałów opakowaniowych.
W zależności od składu użytych dodatków, koncentraty barwiące w materiałach opakowaniowych z tworzyw sztucznych można podzielić na dwa rodzaje: koncentraty kolorowe (głównym składnikiem są środki barwiące) i koncentraty funkcjonalne (np. dodatki przeciwstarzeniowe, środki antystatyczne, środki zmniejszające palność, wypełniacze itp.).
1. Barwiony koncentrat barwiący
Masterbatche kolorowe są obecnie najpowszechniej stosowaną metodą barwienia tworzyw sztucznych. Różne barwniki nadają produktom z tworzyw sztucznych różne cechy koloru, takie jak nasycenie, siła barwienia, pokrycie, przezroczystość i trwałość koloru (na przykład odporność na działanie promieni słonecznych, warunki atmosferyczne, rozpuszczalniki, migrację i ciepło).
W przypadku opakowań z tworzyw sztucznych celem barwienia jest nie tylko spełnienie ogólnych wymagań dotyczących znakowania kolorem, ale także przyciągnięcie uwagi konsumenta, zwiększając w ten sposób sprzedaż produktu. Barwione koncentraty do tworzyw sztucznych mogą zapewnić wymagane kolory na podstawie wymagań klienta.
Oprócz tradycyjnych serii bezbarwnych, takich jak biały, czarny i szary, a także popularnych kolorów, takich jak czerwony, pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski, cyjan, fioletowy i brązowy, dostępne są różne specjalne efekty kolorystyczne, takie jak perłowy, metaliczny, zmiana koloru pod wieloma kątami, termochromowy, fotochromowy, wybielający, świecący w ciemności, fluorescencyjny, z wzorem marmurkowym, słojami drewna, brokatem lub efektami cętek, które nadają opakowaniom wyjątkowe efekty wizualne i zwiększają atrakcyjność produktu.
2. Masterbatch funkcjonalny
Funkcjonalne masterbatche zawierają dodatki funkcjonalne inne niż barwniki. Konkretne funkcje zależą całkowicie od zawartych skutecznych składników. Funkcje te można ogólnie podzielić na trzy kategorie:
Poprawa przetwarzalności formowania tworzyw sztucznych
Obejmuje to koncentraty wspomagające przetwarzanie, które redukują narastanie formy i eliminują pękanie stopu; koncentraty chłodzące, które obniżają temperaturę przetwarzania formowania; koncentraty suszące, które pochłaniają wilgoć z surowców; śliskie koncentraty, które ułatwiają wyjmowanie z formy części formowanych wtryskowo; koncentraty antypoślizgowe, które zapobiegają ślizganiu się folii podczas nawijania; koncentraty zapobiegające blokowaniu, które zapobiegają przywieraniu warstw folii podczas odwijania; oraz koncentraty czyszczące, które oszczędzają materiały podczas zmiany koloru. Stosowanie tych typów funkcjonalnych koncentratów nie tylko ułatwia proces formowania, ale także poprawia jakość produktu, zwiększa wydajność produkcji i zmniejsza zużycie energii.
Poprawa właściwości fizykochemicznych tworzyw sztucznych
Należą do nich koncentraty antyoksydacyjne, które poprawiają odporność na starzenie termiczne i zapobiegają żółknięciu części; koncentraty przeciwstarzeniowe, które poprawiają odporność gotowych części na warunki atmosferyczne; koncentraty krystalizujące lub klarujące, które zwiększają sztywność lub przezroczystość formowanych części; koncentraty wzmacniające, które poprawiają właściwości mechaniczne formowanych części; koncentraty śliskie, które zmniejszają współczynnik tarcia powierzchni formowanych części; koncentraty otwierające, które zmniejszają moment obrotowy wymagany do otwarcia zakrętek butelek; koncentraty przewodzące ciepło, które poprawiają przewodność cieplną części z tworzyw sztucznych; koncentraty przewodzące prąd elektryczny i koncentraty wypełniające, które poprawiają właściwości mechaniczne tworzyw sztucznych i obniżają koszty.
Dodawanie funkcji aplikacji do produktów
Należą do nich koncentraty barwiące o właściwościach antystatycznych, które zmniejszają rezystancję powierzchni formowanych części; koncentraty barwiące zmniejszające palność, które zwiększają ognioodporność materiałów; koncentraty barwiące o właściwościach antybakteryjnych, które zwiększają odporność na inwazję drobnoustrojów; koncentraty barwiące o właściwościach barierowych, które poprawiają właściwości barierowe opakowań z tworzyw sztucznych wobec gazów (takich jak tlen, dwutlenek węgla, para wodna); biodegradowalne koncentraty barwiące, które zmniejszają zanieczyszczenie tworzywami sztucznymi; koncentraty barwiące usuwające zapachy; koncentraty barwiące nadające aromat tworzywom sztucznym; koncentraty barwiące zapobiegające zaparowywaniu, które zmniejszają zaparowywanie wewnętrznej powierzchni folii do opakowań żywności; koncentraty barwiące zapobiegające rdzewieniu podzespołów elektronicznych; koncentraty barwiące do znakowania laserowego, które zapewniają efekty znakowania laserowego; koncentraty barwiące matowe lub szlifujące, które zapewniają matowe lub szlifowane efekty, a także koncentraty pieniące, które zapewniają lekkość, izolację cieplną, izolację akustyczną i amortyzację wstrząsów.
Zazwyczaj masterbatche mają jedną funkcję, np. masterbatche kolorowe zapewniające wyłącznie kolor lub masterbatche antystatyczne zapewniające wyłącznie funkcjonalność antystatyczną. Czasami, w zależności od wymagań końcowego zastosowania produktu, mogą być potrzebne masterbatche podwójne lub wielofunkcyjne, np. takie, które zarówno barwią materiał opakowaniowy z tworzywa sztucznego, jak i poprawiają wydajność aplikacji, np. przeciwstarzeniową, łącząc w ten sposób barwniki i środki przeciwstarzeniowe w jednej masterbaczy, znanej jako masterbatche wielofunkcyjne.
Czynniki, które należy wziąć pod uwagę przy formułowaniu masterbatchu
Przy formułowaniu koncentratu producenci muszą wziąć pod uwagę różne czynniki, w tym:
- Wymagania dotyczące aplikacji końcowej
- Kształt produktu końcowego
- Rodzaj i specyfikacja żywicy użytej do formowania
- Metoda formowania i warunki przetwarzania
- Proporcje dodawania koncentratu
- Wymagania dotyczące zgodności regulacyjnej dla produktu
- Wymagania dotyczące kontroli i metody kontroli krytycznych parametrów wydajnościowych
- Akceptowalna cena i przewidywana objętość użytkowania
Przykładowo, projektując formułę niebieskiego koncentratu barwiącego przeznaczonego do zakrętek butelek na napoje, kluczowe jest zrozumienie:
- Rodzaj napoju (gazowany, sok, herbata, woda)
- Materiał (PP, HDPE)
- Rodzaj nasadki (jednoczęściowa, dwuczęściowa, 38mm, 28mm)
- Metoda formowania (formowanie wtryskowe, formowanie kompresyjne)
- Najwyższa temperatura przetwarzania
- Proporcje dodawania masterbatcha
- Metoda określania barwy (wizualna, pomiar instrumentalny)
- Jeżeli pomiary są wykonywane instrumentalnie, warunki pomiaru (forma próbki, grubość próbki, źródło światła, wybór przestrzeni barw, zakres różnicy barw)
- Potrzeba wtórnego przetwarzania (drukowanie, montaż)
- Zgodność z przepisami (normy chińskie dotyczące materiałów przeznaczonych do kontaktu z żywnością, normy europejskie, przepisy amerykańskiej FDA) itp.
Osiągnięcie jednego koloru może wymagać różnych schematów dopasowania kolorów, ale różne barwniki mają różne właściwości i koszty. Nawet w obrębie tego samego typu barwnika produkty różnych producentów mogą różnić się wydajnością i ceną. Jednak nawet jeśli kolory z kilku schematów są bardzo podobne, nie gwarantuje to, że inne właściwości, takie jak odporność na ciepło, dyspersyjność, odporność na migrację i stabilność wymiarowa, również będą podobne, co wpłynie na ich przydatność do użycia. Może to prowadzić do znacznych różnic w kosztach masterbatcha.
Wysokiej jakości koncentraty barwiące do tworzyw sztucznych charakteryzują się zazwyczaj następującymi cechami:
- Dobra kompatybilność z żywicą formierską
- Dobra dyspersja składników funkcjonalnych
- Dobre właściwości formowalne i przetwórcze
- Nietoksyczność i przyjazność dla środowiska, spełniające wymogi regulacyjne odpowiednich branż
- Wysoki współczynnik rozcieńczenia (tj. wymagany niski poziom dodatku)
- Dobra stabilność jakości pomiędzy partiami
- Wysoki stosunek ceny do wydajności
Mówiąc ogólnie, masterbatch, który zapewnia tylko jedno funkcjonalne ulepszenie tworzyw sztucznych, nazywany jest masterbatchem jednofunkcyjnym. Na przykład masterbatch kolorowy zapewnia tylko kolor, a masterbatch antybakteryjny zapewnia tylko funkcjonalność antybakteryjną. Czasami, w zależności od wymagań końcowego zastosowania produktu, może być potrzebny masterbatch o podwójnej lub wielofunkcyjnej funkcji. Na przykład, jeśli materiał opakowaniowy z tworzywa sztucznego musi zostać zabarwiony i mieć również ulepszone właściwości użytkowe, takie jak działanie przeciwstarzeniowe, barwniki i środki przeciwstarzeniowe można połączyć w jednym masterbaczu, tworząc masterbatch wielofunkcyjny.
16 powszechnych koncentratów funkcjonalnych
1. Gładki masterbatch
Regulowane właściwości poślizgowe i antyadhezyjne, dobre właściwości antyadhezyjne i zwiększony poślizg bez wpływu na wytrzymałość i stabilność wymiarową w wysokich temperaturach.
2. Otwórz masterbatch
Zwiększa śliskość powierzchni folii, ma pewne właściwości antystatyczne, zapobiega przywieraniu folii do folii i zwiększa otwartość folii rurowej.
3. Masterbatch przeciwstarzeniowy
Wydłuża cykl życia filmu poprzez pochłanianie i obcinanie promieni UV, które powodują starzenie się filmu. Głównymi substancjami składowymi są: stabilizacja światła, absorbery UV i ochraniacze przed starzeniem cieplnym.
4. Masterbatch antykorozyjny
Zapobiega rdzewieniu i kredowaniu części plastikowych w miejscu styku wkładek metalowych.
5. Masterbatch absorbujący wodę (masterbatch zapobiegający spienianiu i chroniący przed wilgocią)
Eliminuje problemy powodowane przez wilgoć, takie jak pęcherzyki, chmury, pęknięcia, plamy itp., nie wpływając negatywnie na właściwości fizyczne i mechaniczne produktów.
6. Degradacja Masterbatch
Jest szeroko stosowany w PE, PP i innych głównych surowcach, dzięki czemu jego produkty (takie jak folie rolnicze, torby, kubki, talerze, krążki itp.) ulegają degradacji po użyciu, nie zanieczyszczając środowiska naturalnego.
7. Masterbatch smakowy
Czas utrzymywania się zapachu może wynosić od 10 do 12 miesięcy i można go stosować do zabawek, artykułów codziennego użytku, artykułów papierniczych, akcesoriów samochodowych oraz opakowań kosmetyków.
8. Transparentny masterbatch
Poprawa przejrzystości produktów.
9. Masterbatch piankowy
Eliminacja śladów skurczu i wgnieceń (kurczenia się) na powierzchni wytwarzanych części, redukcja wagi pianki i równoczesne obniżenie kosztów surowców.
10. Chłodzący koncentrat barwiący
Stosowany jest głównie do PP i prawdopodobnie można go schłodzić do temperatury 30–50°C.
11. Wypełniony koncentrat
Oprócz węglanu wapnia, jako wypełniacze w produktach z tworzyw sztucznych stosuje się talk, wollastonit, grafit, kaolin, mikę i inne nieorganiczne materiały mineralne, które mogą być szeroko stosowane w produktach z PE, PP, PS, ABS i innych tworzywach sztucznych.
12. Masterbatch antystatyczny
Uzyskuje się go poprzez mieszanie nośnika i układu antystatycznego z dużą prędkością, formowanie wytłaczane, a następnie granulację, co służy obniżeniu oporu powierzchniowego materiału i zapobiega niekorzystnemu wpływowi elektryczności statycznej na różne sektory przemysłu i ludzi.
13. Koncentrat antybakteryjny
Przy użyciu określonej ilości koncentratu antybakteryjnego i odpowiednich cząstek żywicy, wymieszanych w zależności od rodzaju tworzywa sztucznego, metody przetwarzania włókien i formowania, można uzyskać tworzywo sztuczne o działaniu antybakteryjnym (działanie bakteriobójcze i bakteriostatyczne) na powierzchni części z tworzyw sztucznych, produktów i włókien antybakteryjnych.
14 Masterbatch wzmacniający
Dzięki modyfikacji materiałów docelowych, zwiększających ich wytrzymałość, mogą być one szeroko stosowane w budownictwie, maszynach, elektronice, urządzeniach elektrycznych, samochodach, transporcie, artykułach codziennego użytku, rolnictwie i innych gałęziach przemysłu wytwórczego.
15. Rozjaśniający koncentrat barwiący
Nazywany również rozjaśniającym masterbatchem, ma na celu poprawę jasności produktów; jego głównym środkiem rozjaśniającym jest etylideno-bis-stearamid, ogólne dozowanie masterbatchu wynosi od 20% do 30%, w produktach jest to od 0.2% do 0.3%, zbyt duża dawka może wpłynąć na efekt drukowania produktów.
16. Masterbatch zmniejszający palność
Stosowany głównie w celu modyfikacji środków zmniejszających palność, składający się ze środka zmniejszającego palność + żywicy + dodatków.
Zastrzeżenie: Informacje podane powyżej są dostarczane przez Szanghajski przemysł tworzyw sztucznych Qishen niezależnie od Chovm.com. Chovm.com nie składa żadnych oświadczeń i nie udziela żadnych gwarancji co do jakości i niezawodności sprzedawcy i produktów.
