Principiul procesului de producție de masterbatch de culoare
Cel mai tipic proces de producție al masterbatcher-ului este un mixer de mare viteză și un extruder cu două șuruburi. Suprafața pigmentului este tratată cu aditivi, iar pigmentul este forfecat, dispersat și stabilizat prin diferite combinații de șuruburi. Aceasta implică amestecarea și dispersia uniformă a pigmenților și controlul procesului de turnare prin extrudare cu șurub.
1. Proces de amestecare și dispersare uniformă a pigmentului
Amestecarea și dispersia uniformă a masterbatch-ului de umplutură sunt completate în principal de mixerul de mare viteză.
Când mixerul de mare viteză funcționează, rotorul rotativ de mare viteză face ca materialul să se miște tangențial de-a lungul rotorului prin frecarea dintre suprafață și material și împingerea laterală împotriva materialului. În același timp, datorită forței centrifuge, materialul este aruncat pe peretele interior al camerei de amestecare și se ridică de-a lungul peretelui. Când se ridică la o anumită înălțime, datorită acțiunii gravitației, cade înapoi în centrul rotorului și apoi este aruncat din nou în sus. Combinația dintre această mișcare ascendentă și mișcare tangențială face ca materialul într-o stare continuă de mișcare în sus și în jos în spirală.
Datorită vitezei mari de rotație a rotorului, viteza de mișcare a materialului este, de asemenea, foarte rapidă, iar particulele care se mișcă rapid se ciocnesc și se freacă unele de altele, determinând ruperea aglomeratelor, iar temperatura materialului crește în consecință, și în același timp, amestecarea interactivă se realizează rapid. Aceste acțiuni promovează distribuția omogenă a componentelor și absorbția aditivilor lichizi.
Deflectoarele din camera de amestec perturbă și mai mult fluxul materialului, determinând materialul să formeze mișcări aleatorii și creând un vârtej puternic în apropierea deflectoarelor. Pentru rotoarele cu montare înaltă, materialul formează un flux încrucișat continuu deasupra și dedesubtul rotorului, rezultând o amestecare mai rapidă. După amestecare, mediul de răcire trece prin manta, iar materialul răcit este evacuat din orificiul de refulare sub acțiunea rotorului.
2. Procesul de turnare prin extrudare cu șuruburi
Procesul de turnare prin extrudare este un tip de prelucrare termică. Sub acțiunea șurubului rotativ, materialul amestecat este transportat continuu înainte, timp în care materialul este continuu comprimat și propulsat de presiune. Odată cu frecarea, forfecarea și generarea de căldură între materiale, între materiale și cilindrul șurubului și, în același timp, prin încălzire externă, structura de fază a materialelor se schimbă și se topește treptat într-o topitură fluidă vâscoasă. Apoi, sub acțiunea sistemului de extrudare, topitura de plastic omogenizată este extrudată prin capul extruderului și moare la o temperatură și presiune constantă și intră în următoarea etapă de setare, răcire, tragere și peletizare.
Pentru a obține o bună dispersie a pigmentului și a menține stabilitatea dispersiei, pe lângă controlul compoziției formulării și a temperaturii și vitezei de extrudare, raportul lungime-diametru al șurubului și aranjarea și combinația rezonabilă a șurubului sunt, de asemenea, foarte importante. În același timp, temperatura de extrudare este setată în funcție de parametrii de performanță termică ai rășinii purtătoare din masterbatch. Se pot obține diferite efecte de amestecare și dispersie prin schimbarea aranjamentului și combinației elementelor șurubului în șurub.
(1) Aranjarea componentelor filetate și setările lor de proces
A. Șurubul poate fi împărțit în cinci secțiuni din principiul structural
Secțiune de transport: transportați materiale pentru a preveni debordarea.
Secțiunea de topire: Prin transferul de căldură și forfecarea prin frecare, materialul este complet topit și omogenizat.
Secțiunea de amestecare: Componentele materialului sunt în continuare rafinate și uniforme pentru a forma o structură ideală cu o bună distribuție și dispersie.
Secțiunea de evacuare: evacuarea impurităților, cum ar fi vaporii de apă și substanțele cu greutate moleculară mică.
Secțiunea de omogenizare (contorizare): transport și presurizare, stabilirea unei anumite presiuni, astfel încât materialul de la gura matriței să aibă o anumită densitate și, în același timp, să fie amestecat în continuare și, în sfârșit, este atins scopul de extrudare și granulare netedă. .
b. Secțiuni de amestecare distributivă (distributivă) și amestecare dispersivă
Amestecare de distribuție (distribuție): topitura este împărțită și reorganizată, iar distribuția spațială a fiecărei componente este uniformă. Se realizează în principal prin deplasarea fluxului prin stres, cum ar fi separarea, întinderea (compresie și expansiune alternantă), răsucire și reorientarea activității fluidului.
Dispersie și amestecare: Componentele sunt sparte în particule sau dimensiunea fazei dispersate cu două componente incompatibile atinge intervalul necesar, care se realizează în principal prin presiunea de forfecare și efortul de tracțiune.
(2) Compararea capacităților de dispersie și distribuție ale componentelor filetate
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 de grade.
Capacitatea de dispersie a aceluiași unghi eșalonat, aceeași lungime și grosimi diferite ale foii de plasă este: foaia groasă este mai mare decât foaia subțire; capacitatea de distribuţie este: foaia subţire este mai mare decât foaia groasă.
3. Descrierea detaliată a procesului de producție a masterbatch-ului
A. Designul formulei: selectați materiile prime și confirmați raportul în funcție de cerințele produsului.
b. Cântărire: Pregătiți materiile prime și auxiliare ale masterbatch-ului de culoare conform compoziției formulei produsului prin cântar pentru a vă asigura că diferitele materii prime și auxiliare îndeplinesc cerințele formulei.
c. Preamestecarea materialelor: Materiile prime cântărite într-o anumită proporție sunt introduse pe rând în mixerul de mare viteză, în funcție de cerințele procesului, și sunt amestecate și amestecate până la omogenizare.
d. Extrudarea prin topire: materialul preamestecat este introdus automat în șurubul extruderului prin sistemul de alimentare al extruderului, apoi este topit și amestecat prin transportul șurubului, compresie, încălzire, forfecare, frecare și alte funcții. Diferiți pigmenți și aditivi sunt dispersați uniform în matricea polimerică, iar topitura de polimer este extrudată din orificiul matriței matriței extruderului sub acțiunea șurubului.
e. Răcire, uscare și tăiere cubulețe
Metoda de tăiere la rece: Scoateți banda de polimer topită extrudată din capul matriței extruderului și răciți-o într-o bandă solidă de plastic prin răcire cu apă și cu aer. Banda de plastic este trasa pe plita peletizatorului pentru peletizare si se obtine masterbatch-ul de plastic.
Metoda de tăiere la cald: Topitura extrudată de extruder este tăiată direct în pelete, răcită prin circulația apei și uscată la aer pentru a obține masterbatch-uri din plastic.
f. Cernirea: Prin sita vibrantă, particulele de plastic care sunt prea lungi sau prea scurte, sau prea groase și prea fine, care nu îndeplinesc cerințele privind dimensiunea particulelor, sunt separate de masterbatch-urile de plastic din granulator și particulele de plastic care îndeplinesc cerințele. sunt obținute cerințele privind dimensiunea particulelor. Produse Masterbatch.
g. Omogenizare și amestecare masterbatch: particulele sunt trimise la mixer pentru omogenizare și amestecare și încercați să vă asigurați că diferențele dintre masterbatch-urile de culoare produse în momente diferite sunt minimizate.
h. Inspecție: inspecția calității produselor fabricate este efectuată prin inspecție prin eșantionare, iar inspecția prin eșantionare se efectuează pe aspectul particulelor, efectul de culoare, dispersibilitatea și alte cerințe de performanță ale produsului. În timpul procesului de producție, se efectuează o inspecție de prelevare la intervale regulate, iar produsele care în cele din urmă îndeplinesc cerințele de calitate vor intra în procesul următor, iar produsele care nu îndeplinesc cerințele vor fi ajustate sau casate.
i. Ambalare si identificare, depozitare
Ambalați produsele masterbatch din plastic în funcție de greutatea specificată și faceți un semn pe punga exterioară a pachetului (indicați numele produsului, tipul specificației, greutatea, numărul lotului de producție, termenul de valabilitate și alte informații), apoi depozitați-l în depozitare.
