Prinzip des Farb-Masterbatch-Produktionsprozesses

Prinzip des Herstellungsprozesses von Farbmasterbatches

Der typischste Produktionsprozess von Masterbatcher ist ein Hochgeschwindigkeitsmischer und ein Doppelschneckenextruder. Die Oberfläche des Pigments wird mit Additiven behandelt und das Pigment wird durch verschiedene Kombinationen von Schnecken geschert, dispergiert und stabilisiert. Es umfasst das gleichmäßige Mischen und Dispergieren von Pigmenten und die Steuerung des Schneckenextrusionsformprozesses.

1. Gleichmäßiges Mischen und Dispergieren des Pigments

Das gleichmäßige Mischen und Dispergieren von Füllstoff-Masterbatch wird hauptsächlich durch den Hochgeschwindigkeitsmischer vervollständigt.

Wenn der Hochgeschwindigkeitsmischer arbeitet, bewegt das schnell rotierende Laufrad das Material durch die Reibung zwischen der Oberfläche und dem Material und den Seitenschub gegen das Material tangential entlang des Laufrads. Gleichzeitig wird das Material aufgrund der Zentrifugalkraft an die Innenwand der Mischkammer geschleudert und steigt entlang der Wand auf. Wenn es auf eine bestimmte Höhe ansteigt, fällt es aufgrund der Schwerkraftwirkung auf die Mitte des Laufrads zurück und wird dann wieder hochgeschleudert. Die Kombination dieser Aufwärtsbewegung und tangentialen Bewegung versetzt das Material tatsächlich in einen kontinuierlichen spiralförmigen Auf- und Abbewegungszustand.

Aufgrund der hohen Rotationsgeschwindigkeit des Laufrads ist auch die Bewegungsgeschwindigkeit des Materials sehr hoch, und die sich schnell bewegenden Partikel kollidieren und reiben aneinander, wodurch die Agglomerate aufgebrochen werden und die Temperatur des Materials entsprechend ansteigt gleichzeitig wird das interaktive Mischen schnell durchgeführt. Diese Aktionen fördern die homogene Verteilung von Komponenten und die Aufnahme von flüssigen Additiven.

Die Leitbleche in der Mischkammer stören den Materialfluss weiter, wodurch das Material zufällige Bewegungen ausführt und einen starken Wirbel in der Nähe der Leitbleche erzeugt. Bei hoch montierten Rührern bildet das Material eine kontinuierliche Querströmung über und unter dem Rührer, was zu einer schnelleren Durchmischung führt. Nach dem Mischen strömt das Kühlmedium durch den Mantel, und das gekühlte Material wird unter der Wirkung des Flügelrads aus der Austragsöffnung ausgetragen.

2. Schneckenstrangpressverfahren

Das Extrusionsverfahren ist eine Form der thermischen Verarbeitung. Unter der Wirkung der rotierenden Schnecke wird das gemischte Material kontinuierlich vorwärts transportiert, wobei das Material durch den Druck kontinuierlich komprimiert und vorangetrieben wird. Durch die Reibung, Scherung und Wärmeentwicklung zwischen den Materialien, zwischen den Materialien und dem Schneckenzylinder und gleichzeitig durch externe Erwärmung verändert sich die Phasenstruktur der Materialien und schmilzt allmählich zu einer zähflüssigen Schmelze. Dann wird die homogenisierte Kunststoffschmelze unter der Wirkung des Extrusionssystems durch den Extruderkopf und die Düsen bei konstanter Temperatur und konstantem Druck extrudiert und tritt in den nächsten Schritt des Abbindens, Kühlens, Ziehens und Granulierens ein.

Um eine gute Dispergierung des Pigments zu erreichen und die Dispersionsstabilität aufrechtzuerhalten, sind neben der Steuerung der Formulierungszusammensetzung und der Extrusionstemperatur und -geschwindigkeit auch das Längen-Durchmesser-Verhältnis der Schnecke und die vernünftige Anordnung und Kombination der Schnecke sehr wichtig. Gleichzeitig wird die Extrusionstemperatur entsprechend den thermischen Leistungsparametern des Trägerharzes im Masterbatch eingestellt. Durch veränderte Anordnung und Kombination von Schneckenelementen in der Schnecke können unterschiedliche Misch- und Dispergiereffekte erzielt werden.

(1) Anordnung von Gewindekomponenten und deren Prozesseinstellungen

a. Vom Konstruktionsprinzip her lässt sich die Schnecke in fünf Abschnitte unterteilen

Förderabschnitt: Fördern Sie Materialien, um ein Überlaufen zu verhindern.

Schmelzstrecke: Durch Wärmeübertragung und Reibungsscherung wird das Material vollständig aufgeschmolzen und homogenisiert.

Mischabschnitt: Die Materialkomponenten werden weiter verfeinert und einheitlich, um eine ideale Struktur mit guter Verteilung und Dispersion zu bilden.

Abgasbereich: Verunreinigungen wie Wasserdampf und niedermolekulare Substanzen abführen.

Homogenisierungsabschnitt (Dosierabschnitt): Fördern und Druckbeaufschlagung, Aufbau eines bestimmten Drucks, damit das Material an der Düsenmündung eine bestimmte Dichte hat, und gleichzeitig wird es weiter gemischt, und schließlich wird der Zweck einer glatten Extrusion und Granulierung erreicht .

b. Abschnitte des verteilenden (verteilenden) Mischens und des dispersiven Mischens

Verteilung (Verteilung) Mischen: Die Schmelze wird geteilt und neu organisiert, und die räumliche Verteilung jeder Komponente ist gleichmäßig. Es wird hauptsächlich durch die Verschiebung des Flusses durch Stress wie Trennung, Dehnung (abwechselnde Kompression und Expansion), Verdrehung und Neuorientierung der Flüssigkeitsaktivität realisiert.

Dispergieren und Mischen: Die Komponenten werden in Partikel zerkleinert oder die Größe der unverträglichen zweikomponentigen dispergierten Phase erreicht den erforderlichen Bereich, der hauptsächlich durch Scherdruck und Zugspannung erreicht wird.

(2) Vergleich der Dispersions- und Verteilungsfähigkeiten von Gewindekomponenten

The dispersion ability of the same length and different staggered angles is 60°>45°>30°>90° (the value here represents the staggering angle), and the distribution ability is 30°>45°>60°>90 Grad.

Die Dispergierfähigkeit des gleichen gestaffelten Winkels, der gleichen Länge und unterschiedlicher Blechdicken ist: das dicke Blech ist größer als das dünne Blech; Die Verteilungskapazität ist: Das dünne Blatt ist größer als das dicke Blatt.

3. Detaillierte Beschreibung des Herstellungsprozesses von Masterbatch

a. Formeldesign: Wählen Sie Rohstoffe aus und bestätigen Sie das Verhältnis gemäß den Produktanforderungen.

b. Wiegen: Bereiten Sie die Roh- und Hilfsstoffe des Farb-Masterbatches gemäß der Zusammensetzung der Produktrezeptur über die Waage vor, um sicherzustellen, dass die verschiedenen Roh- und Hilfsstoffe die Anforderungen der Rezeptur erfüllen.

c. Materialvormischung: Die in einem bestimmten Verhältnis abgewogenen Rohstoffe werden entsprechend den Prozessanforderungen der Reihe nach in den Schnellmischer gegeben und homogen gerührt und vermischt.

d. Schmelzextrusion: Das vorgemischte Material wird automatisch durch das Extruder-Zuführsystem in die Extruderschnecke eingespeist und dann durch die Schneckenförderung, Kompression, Erwärmung, Scherung, Reibung und andere Funktionen geschmolzen und gemischt. Verschiedene Pigmente und Zusatzstoffe werden gleichmäßig in der Polymermatrix dispergiert, und die Polymerschmelze wird aus der Düsenöffnung der Extruderdüse unter der Wirkung der Schnecke extrudiert.

e. Kühlen, Trocknen und Würfeln

Kaltschneideverfahren: Ziehen Sie den aus dem Düsenkopf des Extruders extrudierten Polymerschmelzstreifen heraus und kühlen Sie ihn durch Wasserkühlung und Luftkühlung zu einem festen Kunststoffstreifen ab. Das Kunststoffband wird zur Granulierung an die Mulde des Granulators gezogen und das Kunststoff-Masterbatch erhalten.

Heißschneideverfahren: Das vom Extruder schmelzextrudierte Material wird direkt in Pellets geschnitten, durch Wasserzirkulation gekühlt und luftgetrocknet, um Kunststoff-Masterbatches zu erhalten.

f. Siebung: Durch das Vibrationssieb werden die zu langen oder zu kurzen oder zu dicken und zu feinen Kunststoffpartikel, die die Anforderungen an die Partikelgröße nicht erfüllen, von den Kunststoff-Masterbatches aus dem Granulator und den Kunststoffpartikeln, die die Anforderungen erfüllen, getrennt Partikelgrößenanforderungen erhalten werden. Masterbatch-Produkte.

g. Masterbatch-Homogenisierung und -Mischung: Die Partikel werden zum Homogenisieren und Mischen in den Mischer geschickt und versuchen sicherzustellen, dass die Unterschiede zwischen den zu unterschiedlichen Zeiten hergestellten Farb-Masterbatches minimiert werden.

h. Inspektion: Die Qualitätsprüfung der hergestellten Produkte erfolgt durch Stichprobenprüfung, und die Stichprobenprüfung wird auf Partikelaussehen, Farbwirkung, Dispergierbarkeit und andere Leistungsanforderungen des Produkts durchgeführt. Während des Produktionsprozesses wird in regelmäßigen Abständen eine Stichprobenkontrolle durchgeführt und die Produkte, die letztendlich die Qualitätsanforderungen erfüllen, gehen in den nächsten Prozess, und die Produkte, die die Anforderungen nicht erfüllen, werden angepasst oder verschrottet.

ich. Verpackung und Kennzeichnung, Lagerung

Verpacken Sie die Kunststoff-Masterbatch-Produkte gemäß dem angegebenen Gewicht und markieren Sie den Außenbeutel der Verpackung (geben Sie den Produktnamen, den Spezifikationstyp, das Gewicht, die Produktionschargennummer, die Haltbarkeit und andere Informationen an) und lagern Sie sie dann ein Lagerung.