Что такое Мастербатч?

1. Что такое Мастербатч?

Технический тренинг
Ноябрь 2009

2. Содержание

• Что такое Суперконцентрат?
• Как он производиться?
• Использование мастербатчей
• Выгода мастербатчей?
• End Use
• Возможные проблемы
• Система кодов Ампасет
• Полезные моменты
2

3. Что такое суперконцентрат?

• Мастербатч (суперконцентрат) концентрированная смесь
пигментов и/или добавок инкапсулированных в полимерный
носитель, в результате процесса нагрева, охлаждения и
образки до гранулированной формы
3

4.

4
+
=
+
=

5. Как производяться суперконцентраты?

• Производство в две стадии
– Подготовка ингредиентов
– Перемешивание компонентов, нагревание, обрезка в виде
гомогенизированных гранул
• В основном используются скоростные миксеры для производства
премиксов (предварительная смесь) которые затем
компаундируются на вальцовых мельницах, мешалках, одно-двух
шнековых экструдерах
• Ампасет как производитель суперконцентратов использует
следующее оборудование:
–
–
5
–
–
Внутренний миксер
Одношнековый экструдер
Двушнековый экструдер
Непрерывный миксер

6. Использование суперконцентратов

• Мастербатч должен быть разбавлен в полимере
• Два типа концентратов – специальная основа МБ
и универсальная
– Специальная основа МБ – производиться на базовом полимере группы
используемым клиентом
– Универсальный носитель – совместимый с несколькими типами полимеров
Носители:
Используемые полимеры
Полиолефины (PE, PP)
Полиолефины
Другие полимеры (PS, ABS, PA, PET,...) Другие полимеры (PS, ABS, PA,
PET,...)
6

7. Использование концентратов

• Суперконцентрат добавляется в полимер (разбавляемое сырье) на
производственной линии несколькими способами. Наиболее правильный
– объемный или массовый дозатор.
• В обоих случаях мастербатч добавляется напрямую в поток полимера до
переработки
• Объемный дозатор имеет преимущества – невысокую стоимость, но с
ним необходимо калибровать прибор каждый раз когда происходит
смена цвета или партии.
• Массовый дозатор намного точнее, но расходы за закупку его
значительны
7

8.

8
+
=
+
=

9. Преимущества суперконцентратов

Суперконцентраты предлагают переработчику быстрый и эффективный
способ добавления цвета и/или добавок в натуральный или основной
полимер на своем производстве
Этот способ дает переработчику снижения затрат и технические
преимущества включающие:
Небольшие складские запасы в сравнении с материалами окрашенными в массе
Хорошую дисперсию пигментов и добавок
Отсутствие пыли и рисков для здоровья и жизни рабочих (по сравнению с
использованием пигментов и порошков)
Исключение тестов и ошибок разработки цвета и добавок – это делает
производитель суперконцентратов и он же несет ответственность за цвет и состав.
Уменьшения стоимости очистки
9

10. Преимущества

COLORATION
10

11. Преимущества суперконцентратов

• Конечное использование всегда влияет на тип суперконцентрата:
– Пищевой допуск для игрушек и пищевой упаковки
– Инженерные продукты требуют особые свойства добавок (физ-мех,
хим. Состав и.т.д.)
– В основном, суперконцентраты имеющиеся в наличии выбирают
ориентируясь прежде всего на цвет, сложные добавки или цвета, с
высокой стоимостью – за возможность использования в
высокотехнологичном процессе. В «обычном» процессе с низкой
температурой переработки, общем полимере использование цветов и
добавок с повышенными для инженерных целей требованиями не
обязательно и коммерчески невыгодно
11

12. Суперкоцентраты преимущества

Другие факторы выбора:
Полимеры имеют огромные преимущества, но имеют и
недостатки
Горючесть
Высокое растяжение
Статика
Механические сопротивление
Сопротивление растяжению
Термическую неустойчивость
Старение
Добавки нужны для исправления этих недостатков:
Антиблоки
Антипирены
Процесинговые добавкиАнтислип
12
Антистатик
Антиоксиданты
Антифог
УФ агенты

13. Преимущества

Antiblock
ADDITIVATION
antiblock
Antistatic
Film
WITHOUT
Processing aid
WITH
Antifog
13
etc.

14. Конечное использование

14
Возможные применения :
– Пленки : 1 слойные или соэкструзия
Выдув пленок
Каст пленки
БИОБП
Экструзия с покрытием
– Выдувное формование
– Литье под давлением
– Экструзия листа
– Термоформование
– Трубы
– волокна
– …

15. Проблемы: дисперсия

• Различные параметры влияют на увеличения уровня
дисперсии в суперконцентрате:
– Тип носителя и вязкость
– Оборудование
– % пигментов
– Тип пигментов
– Использование диспергаторов
– …
15

16. Проблемы: использование

• Непрокрасы в конечным продукте:
– Изменить ПТР, подобрать максимально близкий к
используемому полимеру
– Изменить тип носителя что бы подобрать максимально близкий
по механическим свойствам к сырью (ЛПВД предпочтительнее к
использованию в ПНД чем ПВД. Использование ПЭ невозможно
в Полистироле и.т.д.
– Уменьшить концентрацию пигментов в суперконцентрате
увеличив дозировку и улучшив гомогенизацию особенно в
слабоокрашенных продуктах
16

17. Проблема: Влажность

• Механические повреждения в конечном продукте – иногда
влияние влажности
–
–
–
–
–
Влажное сырье
Гидроскопичные компоненты (силика, пигменты)
Конденсация
Высоконцентрированные продукты
…
• Контроль влажности на производства (вакуумная помпа)
• Контроль качества сырья
• Добавление в рецептуру поглотителя влаги
17

18. Системы кодирования Ампасет

• Система обозначения продуктов Ампасет базируется на 4-х
элементах
– Код продукта
– Описание продукта
– Номер лота
– Номер мешка
18
Для полного
отслеживания

19. Коды Ампасет

• Коды Ампасет состоят из 5-6 символов
– Первая цифра : применение
• 1 : общее применение
• 2 : смесевые
• 4 : специальные
• 5 : зарезервированные для
специального клиента
• 6 : полистирольные
– Другие цифры : не важны
– примеры:
19
16900 : общего применения синий
суперконцентрат
11957-N : общего применения белый
концентрат
– Вторая цифра: цвет
0 : натуральный (добавки)
1 : белый
2 : металик-перламутр
3 : желтый слоновая кость
4 : оранжевый
5 : красный розовый
6 : синий фиолетовый
7 : Зеленый
8 : коричневый бежевый
9 : серый черный

20. Коды Ампасет

• Возможные суффиксы в конце кода продукт
–
–
–
–
–
–
20
-D : Версия без диарелидов (пищевая версия не пищевого цвета)
-E : Американский продукт производимый в Европе
-H : без тяжелых металлов (пищевая версия не пищевого цвета)
-I : улучшенная версия по дисперсности
-S : максимальная дисперсность
-T : Версия с увеличенной термостойкостью

21. Описание продукта

• Описание
– Функция или цвет
• Цвет : пишется цвет
• Добавки:
21
– Основа суперконцентрата
• PE : ПЭ
• PP : ПП
• PS : ПС
• COP : сополимеры этилена
– AB : антиблок
– AF : антифог
– AO : антиоксидант
– AS : Антистатик
– FR : Антипирен
– примеры:
– PPA : Процессинговая добавка
– SL : слип
Белый ПП суперконцентрат с антистатиком
– UV : УФ барьер или стабилизаторAn antistatic white MB based on PP :
White AS PP MB
Зеленый суперконцентрат с УФ стабилизатором
A UV stabilized green MB based on PE :
Green UV PE MB

22. Полезные заметки

22
Объемная плотность - Density
Процент использования – LDR
Цена окрашивания - COC

23. Объемная плотность >< Плотности

Объемная плотность
Плотности
><
Объемная плотность
Вес одного литра
измеряемый г/литр
Плотность
Пропорция массы концентрата и массы
такого же объема воды
Измеряется в г/см3
<
600g
700g
Для объемных дозаторов
Влияет
– Композиция суперконцентратов
– Тип гранул
23
Для весовой системы влияет:
Влияет на показатель:
– Композиция суперкоцнентратов

24. Дозировка (LDR)

• Уровень испрользования концентрата измеряемого в %
• Пример:
Для производства 50 кг пленки и LDR 6% переработчик долчен
использовать:
47 кг сырья
3 кг суперконцентрата
= 50 кг пленки
24

25. Стоимость окрашивания - COC

Если переработчик производит натуральную пленку:
Стоимость сырья = стоимость ПЭ = 0,8 евро/кг :
Raw Material Cost =price of resin = 0.8 €/kg
С добавлением красителей (2 евро за кг) использование 5 %
Сырье= (0.8*0.95) + (2*0.05) = 0.86 €/kg
Разница = COC = 0.86 -0.80 = 0.06 €/kg
25

26. Стоимость окрашивания - COC

COC (текущая/kg) =
(Цена суперконцентрата – стоимость ПЭ) * LDR
Пример:
Стоимость сырья – 0,8 евро
Стоимость концентрата 2 евро
Дозировка 5%
СОС = (2-0,8)*0,05=0,6 евро/кг
26