O masterbatch de LLDPE, também conhecido como masterbatch de polietileno de baixa densidade linear, é uma matéria-prima granular composta principalmente de polietileno de baixa densidade linear (LLDPE). O masterbatch de LLDPE é uma partícula inodora, branca leitosa, não tóxica, com densidade de 0,918~0,935g/cm³. Em comparação com o LDPE, apresenta maior temperatura de amolecimento e temperatura de fusão, maior resistência, melhor tenacidade, maior rigidez, melhor resistência ao calor e ao frio, bem como boa resistência à rachadura por estresse ambiental, resistência ao impacto, resistência à tração e pode resistir a ácidos, álcalis, solventes orgânicos, etc.

Tipos

O masterbatch de LLDPE (polietileno de baixa densidade linear) pode ser dividido nos seguintes tipos principais, de acordo com suas funções e aditivos:

Masterbatch universal de LLDPE

Este é o tipo mais comum, com um bom desempenho geral. É feito a partir de LLDPE como resina base, com a adição de lubrificantes adequados, antioxidantes e outros aditivos, e processado em um produto acabado.

Possui excelente desempenho de tração, resistência à ruptura e à perfuração, bem como boa flexibilidade e transparência.

Utilizado extensivamente em diversas áreas, como filmes plásticos, tubos, produtos moldados por injeção, etc., como filmes agrícolas, filmes de embalagem, tubos de plástico, etc.

Masterbatch de LLDPE preenchido

Adicione uma certa quantidade de enchimentos inorgânicos, como carbonato de cálcio, talco em pó, caulim, etc., à mistura de LLDPE para obter uma mistura de LLDPE preenchida.

A adição de enchimentos pode reduzir os custos de produção e melhorar certas propriedades dos produtos plásticos, como aumentar a dureza, a rigidez, a resistência ao calor, etc.

Comumente utilizado na produção de produtos plásticos que são sensíveis ao custo e têm certas exigências de desempenho, como caixas de plástico para trocas, lixeiras e tubos de plástico para construção.

Masterbatch funcional de LLDPE

Masterbatch anti-envelhecimento: são adicionados aditivos anti-envelhecimento de alta eficiência, como estabilizadores de luz e antioxidantes, o que pode melhorar efetivamente a resistência às intempéries e o desempenho anti-envelhecimento dos produtos plásticos, evitando que se descoloram, rachem, se embranquem e apresentem outros fenômenos durante o uso prolongado ao ar livre, prolongando a vida útil. São frequentemente utilizados em filmes agrícolas, redes de sombreamento, produtos plásticos para exteriores, etc.

Masterbatch antibacteriano: A adição de agentes antibacterianos confere aos produtos plásticos funções antibacterianas e bactericidas. Ele pode inibir o crescimento e a reprodução de microorganismos, como bactérias e fungos, prevenir o crescimento de bactérias na superfície dos produtos e manter a limpeza e a higiene. É comumente utilizado em áreas como embalagens de alimentos, dispositivos médicos e produtos de higiene.

Masterbatch antistático: A adição de agentes antistáticos pode reduzir a resistência superficial dos produtos plásticos, conferindo-lhes boas propriedades antistáticas e prevenindo que os produtos plásticos adsorvam poeira, gerem faíscas e outros problemas decorrentes da acumulação de eletricidade estática durante a produção, armazenamento e utilização. É amplamente utilizado no embalamento de produtos eletrônicos e elétricos, filmes plásticos, recipientes plásticos e outros campos.

Combinação de cores para masterbatch de LLDPE

De acordo com as exigências do cliente, vários pigmentos ou pós de cor são misturados com resina LLDPE para criar um masterbatch de cores específicas.

Possui boa dispersibilidade e poder de coloração, o que permite que os produtos plásticos obtenham cores uniformes e brilhantes.

Widely used in various plastic product fields that require coloring, such as plastic films, pipes, injection molded products, fibers, etc., to meet different customers’ needs for product appearance color.

Relação de fórmula

A relação de fórmula do masterbatch de LLDPE pode variar dependendo do tipo de masterbatch e das exigências específicas da aplicação. Aqui estão alguns exemplos de relações de fórmula aproximadas para os tipos mais comuns de masterbatch de LLDPE:

Masterbatch universal de LLDPE

Resina de LLDPE: 80% -90%

Agente escorregadio: 0,5% -2%

Antioxidante: 0,1% -0,5%

Outros aditivos (como dispersantes, etc.): 0,5% -2%

Aditivo (opcional): 5% -15%

Masterbatch de LLDPE preenchido

Resina de LLDPE: 40% -70%

Aditivos inorgânicos (como carbonato de cálcio, talco em pó, etc.): 30% -60%

Agente de acoplamento: 0,5% -2%

Antioxidante: 0,1% -0,5%

Outros aditivos (como lubrificantes, etc.): 0,5% -2%

Masterbatch anti-envelhecimento

Resina de LLDPE: 70% -85%

Estabilizador de luz: 2% -5%

Antioxidante: 1% -3%

Outros aditivos (como dispersantes, etc.): 0,5% -2%

Filler (opcional): 10% -20%

Masterbatch antibacteriano

Resina de LLDPE: 80% -90%

Agente antibacteriano: 0,5% -2%

Dispersante: 0,5% -2%

Outros aditivos (como antioxidantes, etc.): 0,1% -0,5%

Aditivo (opcional): 5% -15%

Masterbatch antistático

Resina de LLDPE: 75% -85%

Agente antistático: 5% -10%

Dispersante: 0,5% -2%

Outros aditivos (como antioxidantes, etc.): 0,1% -0,5%

Filler (opcional): 10% -20%

Combinação de cores para masterbatch de LLDPE

Resina de LLDPE: 70% -90%

Pigmentos ou pós de cor: 1% a 10%

Dispersante: 0,5% -2%

Outros aditivos (como antioxidantes, etc.): 0,1% -0,5%

Aditivo (opcional): 5% -20%

Estes coeficientes de fórmula são apenas para referência e devem ser ajustados e otimizados de acordo com o equipamento de produção específico, as condições do processo e os requisitos de qualidade do produto na produção real.

Processo de produção

O processo de produção de masterbatch de LLDPE geralmente inclui etapas como preparação da matéria-prima, mistura, extrusão, resfriamento e corte, como segue:

1. Preparação da matéria-prima

Seleção da resina: selecione a classe adequada de resina LLDPE com base nos requisitos de desempenho do produto para garantir boa fluidez, propriedades mecânicas, etc.

Preparação aditiva: Pesar com precisão vários aditivos para diferentes tipos de masterbatch, como lubrificantes, antioxidantes, agentes antibacterianos, pigmentos, etc. A qualidade e a quantidade de aditivos afetam diretamente o desempenho e a qualidade do masterbatch.

2. Mistura

Mistura de alta velocidade: Adicione a resina de LLDPE e os aditivos ao misturador de alta velocidade para uma mistura completa. Por meio da agitação a alta velocidade, o aditivo é disperso uniformemente na superfície das partículas de resina, formando um pré-mistura. O tempo de mistura geralmente é de 5 a 15 minutos, dependendo do desempenho do misturador e das características do material.

Mistura estática: Para alguns masterbatches com altos requisitos de uniformidade de mistura, um misturador estático será utilizado para uma mistura adicional após a mistura a alta velocidade. O misturador estático utiliza uma estrutura interna especial para separar e misturar continuamente os materiais durante o processo de fluxo, melhorando o efeito de mistura.

3. Extrusão

Preaquecimento: o material misto é adicionado à boca do extrusor. O cilindro do extrusor é geralmente dividido em várias zonas de aquecimento, e o material passa pela zona de pré-aquecimento antes de entrar na hélice, para atingir uma determinada temperatura para a posterior plasticização.

Extrusão de plasticização: o material é gradualmente plasticizado por aquecimento e corte no tambor sob a pressão da haste. A velocidade de rotação, a temperatura e a relação de aspecto da haste têm um impacto significativo na qualidade de plasticização do material. Geralmente, a temperatura do extrusor é controlada entre 150 e 250 ℃, e a velocidade da haste é de 50 a 300 rotações por minuto. O material plasticizado é extrudado através da cabeça da máquina para formar faixas ou folhas contínuas.

4. Resfriamento

Refrigeração por água: o material extrudado é normalmente refrigerado por refrigeração por água. Passe a tira ou folha extrudada por uma pia para refrigerar rapidamente o material e solidificá-lo na forma desejada. A temperatura da água na pia geralmente é controlada entre 20 e 40 ℃, e a taxa de refrigeração deve ser moderada. Se for muito rápida, pode causar tensão no interior do material, enquanto se for muito lenta, afetará a eficiência da produção.

Refrigeração por ar: Para alguns masterbatches com exigências elevadas de qualidade da superfície, pode ser utilizada a refrigeração por ar ou uma combinação de refrigeração por ar e água fria. A refrigeração por ar utiliza um ventilador para soprar ar frio sobre a superfície do material, o que o resfria. A refrigeração por ar pode reduzir manchas de água na superfície e outros problemas que podem ser causados pela refrigeração por água, melhorando a qualidade estética dos produtos.

5. Granulação

Cortar a quente: Quando se utiliza o método de corte a quente, um dispositivo de corte é instalado na cabeça do extrusor para cortar diretamente o material extrudado em partículas em estado incompletamente resfriado. As vantagens de ser rápido são a alta eficiência de produção e a forma regular das partículas, mas os requisitos para as ferramentas de corte são altos e precisam ser substituídas regularmente.

Cortagem a frio: A cortagem a frio é o processo de transportar materiais refrigerados através de um dispositivo de tração para um granulador, a fim de granulá-los. As partículas cortadas a frio apresentam boa qualidade e alta precisão dimensional, mas sua eficiência de produção é relativamente baixa. Após a corte das partículas, elas podem ser selecionadas, embaladas e submetidas a outros processos para obter a mistura-prima LLDPE final.

No processo de produção, é necessário controlar estritamente os parâmetros de cada etapa para garantir a estabilidade de qualidade e o desempenho do masterbatch, de modo a atender aos requisitos. Ao mesmo tempo, deve ser realizada manutenção regular e manutenção dos equipamentos de produção para garantir sua operação normal.

Equipamento de produção

Os equipamentos para a produção de masterbatch de LLDPE incluem principalmente equipamentos de processamento de matérias-primas, equipamentos de mistura, equipamentos de extrusão, equipamentos de refrigeração, equipamentos de granulagem e equipamentos auxiliares. A seguir, apresentamos uma introdução específica:

1. Equipamentos de processamento de matérias-primas

Máquina de secagem: utilizada para secar resina de LLDPE e alguns aditivos, a fim de remover a umidade das matérias-primas. Entre elas estão secadores de circulação de ar quente, secadores de desumidificação, etc.

Máquina de triagem: tria as matérias-primas para remover impurezas e partículas com tamanhos de partícula que não atendem aos requisitos, garantindo a pureza das matérias-primas. A tela de vibração é um equipamento de triagem amplamente utilizado.

2. Equipamentos híbridos

Misturador de alta velocidade: Mistura completamente a resina de LLDPE com vários aditivos para distribuir uniformemente os aditivos na resina. Consiste em uma lâmina de agitação, um recipiente de mistura, um dispositivo de acionamento, etc., e possui as características de velocidade de mistura rápida e efeito de mistura excelente.

Mixer estático: geralmente instalado antes da entrada de alimentação do extrusor, ele mistura ainda mais os materiais que já foram misturados a alta velocidade, melhorando a uniformidade dos materiais. Não possui peças móveis e conta com uma estrutura interna especial para conseguir misturar os materiais durante o processo de fluxo.

3. Equipamento de extrusão

Extrusor de um parafuso: Com uma estrutura simples e fácil de operar, é adequado para a produção de masterbatch de LLDPE com requisitos gerais. Consiste em parafusos, tambores, sistemas de aquecimento e resfriamento, dispositivos de transmissão e outros componentes. O material é impulsionado para a frente pela rotação do parafuso, enquanto o aquecimento do plástico do tambor o plastifica e extrude.

Extrusor de dois parafusos: Com melhor desempenho de mistura, dispersão e corte, pode lidar com a produção de masterbatch com requisitos de enchimento elevado e de alta performance. Os dois parafusos do extrusor de dois parafusos se interligam, misturando e agitando completamente o material durante a rotação, permitindo que o aditivo se ligue melhor à resina.

4. Equipamentos de refrigeração

Lixeira: Utilizada para refrigeração por água, geralmente fabricada em aço inoxidável, com uma certa altura e largura para garantir um tempo de refrigeração adequado para os materiais na água. A lixeira está equipada com um sistema de circulação de água para manter a temperatura da água estável.

Ventilador: Utilizado para refrigeração por ar, soprando ar frio em direção ao material extrudado para o resfriar. De acordo com as necessidades de produção, podem ser selecionados diferentes potências e tipos de ventiladores, como ventiladores centrífugos, ventiladores axiais, etc.

5. Equipamento de granulação

Máquina de corte quente: Instalada na cabeça do extrusor, ela corta o material em pellets antes que ele se tenha resfriado completamente. Principalmente consiste em uma lâmina de corte, um suporte de ferramentas, um dispositivo de acionamento, etc. A velocidade e a posição da lâmina de corte podem ser ajustadas de acordo com o tamanho das partículas.

Máquina de corte a frio: utilizada para cortar materiais refrigerados em grânulos. Geralmente utiliza uma combinação de ferramentas de corte rotativas e fixas para cortar o material no tamanho desejado. O granulador a frio possui alta precisão de tamanho de partículas e é adequado para produtos com altos requisitos de qualidade das partículas.

6. Equipamento auxiliar

Máquina de tração: utilizada para puxar o material extrudado do extrusor para o equipamento de resfriamento e o equipamento de corte, garantindo o transporte contínuo do material. A velocidade do tractor pode ser ajustada de acordo com a velocidade de extrusão para controlar o comprimento e a forma das partículas.

Equipamentos de medição: incluindo balanças eletrônicas, medidores de fluxo, etc., utilizados para medir com precisão a quantidade de diversas matérias-primas e aditivos, garantindo a precisão das fórmulas e a estabilidade da qualidade do produto.

Equipamento de embalagem: A embalagem do masterbatch de LLDPE produzido geralmente utiliza máquinas de embalagem automáticas que podem completar as operações de medição, embalagem, selagem e outras, para melhorar a eficiência e a qualidade da embalagem.

Requisitos relacionados

Ao produzir um masterbatch de LLDPE, existem uma série de requisitos em termos de matérias-primas, pessoal, ambiente, controle de qualidade, etc. A seguir estão instruções específicas:

Requisitos de matérias-primas

Resina de LLDPE: A classe de resina de LLDPE adequada deve ser selecionada com base nos requisitos de utilização final e desempenho do produto. A taxa de fluxo de fusão, a densidade, a distribuição do peso molecular e outros indicadores da resina devem atender aos requisitos de projeto de produtos de masterbatch específicos para garantir que o masterbatch tenha um bom desempenho de processamento e aplicação.

Aditivos: A qualidade dos aditivos é crucial. Por exemplo, o lubrificante deve ser capaz de reduzir efetivamente o coeficiente de frição da superfície da película; Os antioxidantes devem ter boas propriedades antioxidantes para prolongar a vida útil do masterbatch e dos produtos; Os pigmentos devem ter alta capacidade de coloração, boa dispersibilidade e resistência às intempéries. Todos os aditivos devem cumprir os padrões relevantes de higiene alimentar e ambiental, especialmente para o masterbatch utilizado em embalagens alimentícias e outros setores.

Requisitos de pessoal

Conhecimento profissional: O pessoal de produção deve ter conhecimentos profissionais relevantes em materiais poliméricos, processamento de plástico, etc., conhecer o processo de produção e os princípios de operação dos equipamentos do masterbatch de LLDPE. Compreender as características de desempenho das matérias-primas, o papel dos aditivos e o impacto de vários parâmetros na qualidade do produto durante o processo de produção, a fim de avaliar corretamente e resolver os problemas que surgem na produção.

Habilidades operacionais: Experiência em operar equipamentos de produção, incluindo a inicialização, depuração, operação e manutenção de extrusoras, misturadores, granuladores e outros equipamentos. Capacidade de definir e ajustar com precisão parâmetros de equipamentos, como temperatura, velocidade, pressão, etc., de acordo com as exigências do processo, garantindo a estabilidade do processo de produção e a consistência da qualidade do produto.

Consciência da qualidade: Possuir forte consciência da qualidade, cumprir estritamente o sistema de gestão da qualidade e os procedimentos operacionais, prestar atenção aos detalhes no processo de produção e controlar rigorosamente a qualidade dos produtos. Ser capaz de identificar rapidamente problemas de qualidade dos produtos e tomar medidas eficazes para melhoria e prevenção.

Requisitos ambientais

Temperatura e umidade: A temperatura e a umidade na oficina de produção devem ser mantidas dentro de um determinado intervalo. Em geral, é mais adequado controlar a temperatura entre 20 e 30 ℃ e a umidade entre 40% e 60%. Uma temperatura ou umidade excessivas ou insuficientes podem afetar o desempenho das matérias-primas, a operação dos equipamentos e a qualidade do produto. Por exemplo, uma alta umidade pode fazer com que as matérias-primas absorvam água, afetando o desempenho do processamento e a qualidade da aparência da mistura mestre.

Limpeza e higiene: O ambiente de produção deve ser mantido limpo e higiénico para evitar que poluentes, como poeira e impurezas, entrem nas matérias-primas e nos produtos. O chão da oficina deve ser limpo e aspirado regularmente, e os equipamentos devem ser limpos e mantidos regularmente para evitar que impurezas, como manchas de óleo e ferrugem, entrem nas matérias-primas. Para oficinas que produzem masterbatch para embalagens alimentícias, os requisitos de higiene são mais rigorosos e devem cumprir os padrões de higiene alimentícia relevantes.

Ventilação e troca de ar: A oficina deve ter boas condições de ventilação e troca de ar para eliminar a tempo os gases e odores gerados durante o processo de produção. Isso não apenas é benéfico para a saúde física dos operadores, mas também evita os efeitos adversos dos gases de escape sobre a qualidade das matérias-primas e dos produtos.

Requisitos de controle de qualidade

Inspeção da matéria-prima: Cada lote de matérias-primas e aditivos que entra na fábrica deve ser submetido a uma rigorosa inspeção, incluindo testes de aparência, propriedades físicas, propriedades químicas e outros aspectos. Por exemplo, a detecção da taxa de fluxo de fusão, da densidade, da pureza dos aditivos e do conteúdo de ingredientes ativos da resina LLDPE, para garantir que as matérias-primas atendam aos requisitos de qualidade. Somente as matérias-primas que passam pela inspeção podem ser colocadas em produção.

Controle do processo: Durante o processo de produção, é necessário controlar estritamente parâmetros-chave, como a temperatura de extrusão, a velocidade do parafuso, o tempo de mistura, etc. Manter e manter regularmente os equipamentos de produção para garantir a sua operação normal e garantir a estabilidade da qualidade do produto. Ao mesmo tempo, durante o processo de produção, devem ser realizadas amostragens e testes nos produtos semi-acabados, como a verificação da uniformidade dos materiais misturados, o aspecto e o desempenho dos materiais extrudados, etc., a fim de identificar prontamente os problemas e fazer ajustes.

Inspeção do produto final: Realizar uma inspeção abrangente da mistura mestre de LLDPE produzida, incluindo testes de aparência, tamanho de partículas, taxa de fluxo de fusão, conteúdo de aditivos, propriedades mecânicas, estabilidade térmica e outros indicadores. Somente a mistura mestre que atenda a todos os padrões do produto pode ser embalada e armazenada como produtos qualificados para venda. Para os produtos que não atendem aos padrões, deve ser realizada análise e tratamento para identificar as causas e tomar medidas para melhorá-los, a fim de evitar que problemas semelhantes ocorram novamente.

Aplicação

O masterbatch de LLDPE tem uma ampla gama de aplicações, principalmente nos seguintes setores:

1. Filme plástico

Filme agrícola: O masterbatch de LLDPE é uma matéria-prima importante para a produção de filmes agrícolas. Ele pode melhorar a resistência à tração, à perfuração e à intempérie do filme, tornando-o mais durável e capaz de resistir à erosão de fatores naturais, como vento, sol e chuva, prolongando sua vida útil. Ao mesmo tempo, pode também melhorar a transparência e o desempenho de isolamento do filme, proporcionando um bom ambiente de crescimento para as culturas e promovendo seu crescimento e desenvolvimento.

Filme de embalagem: No setor de embalagem, o masterbatch de LLDPE é comumente utilizado para produzir vários filmes de embalagem, como filme de embalagem para alimentos, filme de embalagem para produtos de uso diário, etc. Ele pode fazer com que o filme tenha boa flexibilidade, transparência e propriedades de selagem térmica, o que permite envolver o produto de forma segura e desempenhar um papel de proteção e conservação da frescura. Além disso, o masterbatch de LLDPE pode conferir ao filme certas propriedades antistáticas, reduzindo o fenômeno de poeira e impurezas serem adsorvidas pelo filme durante o uso.

2. Materiais de tubos

Tubos de abastecimento de água: O masterbatch de LLDPE pode ser utilizado para a fabricação de tubos de abastecimento de água, que apresentam as vantagens de resistência à corrosão, resistência ao desgaste e resistência à alta pressão. Os tubos produzidos com ele possuem paredes internas lisas, baixo resistência à vazão de água e não são propensos a formação de depósitos, o que pode garantir a eficiência do transporte de água e a segurança da qualidade da água. Além disso, os tubos de LLDPE apresentam boa flexibilidade, o que os torna fáceis de instalar e construir, e podem ser amplamente utilizados em projetos de abastecimento de água urbana, segurança da água potável rural e outros.

Tubos de drenagem: O masterbatch de LLDPE também é amplamente utilizado em tubos de drenagem. Ele pode fazer com que o tubo tenha boa resistência à corrosão química e à rachadura por estresse ambiental, e possa resistir à erosão de diversas águas residuais e efluentes. Além disso, os tubos de drenagem de LLDPE são leves, fáceis de manusear e instalar, e podem reduzir os custos de construção.

3. Produtos moldados por injeção

Recipientes plásticos: o masterbatch de LLDPE pode ser utilizado para produzir diversos recipientes plásticos, como baldes plásticos, potes plásticas, caixas plásticas, etc. Ele pode melhorar a resistência e a dureza dos recipientes plásticos, tornando-os resistentes a impactos e duráveis. Além disso, o masterbatch de LLDPE também pode melhorar o brilho e a textura da superfície dos recipientes plásticos, aumentando o apelo estético dos produtos.

Componentes industriais: No setor industrial, o masterbatch de LLDPE pode ser utilizado para a fabricação de alguns componentes industriais resistentes ao desgaste e à corrosão, como engrenagens, rolamentos, deslizantes, etc. Possui boas propriedades auto-lubrificantes e baixo coeficiente de frição, o que pode reduzir o desgaste e a fricção entre os componentes, melhorar a eficiência de operação dos equipamentos e a sua vida útil.

4. Fios e cabos

Camada de isolamento: O masterbatch de LLDPE possui boas propriedades de isolamento elétrico e pode ser utilizado para produzir camadas de isolamento para fios e cabos. Ele pode isolar eficazmente a corrente, prevenir fenômenos de vazamento e curto-circuito e garantir a operação segura de fios e cabos. Ao mesmo tempo, a camada de isolamento de LLDPE também possui propriedades como resistência ao envelhecimento e resistência a baixas temperaturas, o que permite adaptá-la a diferentes ambientes de trabalho.

Capa: O masterbatch de LLDPE também pode ser utilizado para a fabricação de capas para fios e cabos, que protegem a estrutura interna dos fios e cabos. Possui boas propriedades mecânicas e resistência à corrosão, o que permite resistir a danos mecânicos externos, corrosão química e penetração de umidade, prolongando a vida útil dos fios e cabos.

5. Outros campos

Produtos de fibra: o masterbatch de LLDPE pode ser utilizado para produzir produtos de fibra, como tecidos não tecidos, cordas, redes de pesca, etc. Ele pode conferir às fibras uma boa resistência e flexibilidade, melhorando a qualidade e o desempenho dos produtos de fibra.

Produtos de espuma: No campo dos produtos de espuma, o masterbatch de LLDPE pode ser utilizado como uma das principais matérias-primas para produzir vários plásticos espumados, como placas de espuma de poliestireno, espuma de poliuretano, etc. Ele pode melhorar as características dos plásticos espumados, tornando-os com boa isolamento térmico, isolamento térmico, isolamento acústico e propriedades de amortecimento.