พารามิเตอร์ประสิทธิภาพของแคลเซียมคาร์บอเนตส่งผลต่อมาสเตอร์แบทช์ที่ดัดแปลงด้วยฟิลเลอร์พลาสติกอย่างไร

แคลเซียมคาร์บอเนต เป็นตัวเลือกแรกของสารตัวเติมในอุตสาหกรรมพลาสติก ใช้กันอย่างแพร่หลายในฟิล์มพลาสติก โปรไฟล์ ท่อ การถักพลาสติก หนังเทียม และการผลิตพลาสติกในอุตสาหกรรมอื่นๆ และสามารถทดแทนเม็ดสีขาวราคาแพงเพื่อมีบทบาทในการทำให้ขาวขึ้น เพื่อปรับปรุงความเงางามของพื้นผิวผลิตภัณฑ์และความเรียบของพื้นผิว เป็นต้น
แล้วดัชนีแคลเซียมคาร์บอเนตสำหรับอุตสาหกรรมพลาสติกมีอะไรบ้าง? เหตุใดจึงต้องมีตัวบ่งชี้เหล่านี้?

ปริมาณแคลเซียม

ปริมาณแคลเซียมเป็นดัชนีทางเทคนิคด้านคุณภาพที่สำคัญของแคลเซียมคาร์บอเนต มาสเตอร์แบทช์ดัดแปลงต้องมีแคลเซียมคาร์บอเนตในปริมาณสูง โดยทั่วไปจะสูงกว่า 98% ยิ่งปริมาณแคลเซียมสูง ประสิทธิภาพการประมวลผลของแคลเซียมคาร์บอเนตก็จะยิ่งมีเสถียรภาพมากขึ้นเท่านั้น เมื่อปริมาณแคลเซียมต่ำจะเพิ่มปริมาณโลหะหนักและอโลหะอื่น ๆ และสิ่งสกปรกอื่น ๆ ซึ่งไม่เพียงส่งผลต่อการใช้แคลเซียมคาร์บอเนตเท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อเทคโนโลยีการประมวลผลส่งผลต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์หรือก่อให้เกิดอันตรายต่อ อุปกรณ์การประมวลผล

ความขาว

ความขาวของแคลเซียมคาร์บอเนตส่งผลโดยตรงต่อความขาวและสีของมาสเตอร์แบตช์ที่ดัดแปลง ข้อกำหนดความขาวของแคลเซียมคาร์บอเนตสำหรับมาสเตอร์แบตช์ที่ดัดแปลงนั้นเข้มงวดมาก ในปัจจุบัน ความขาวของแคลเซียมคาร์บอเนตสำหรับ 400 เมชควรมากกว่า 95% และความขาวของแคลเซียมคาร์บอเนตที่ผ่านกระบวนการด้วยแร่บางชนิดอาจสูงถึงประมาณ 97% ผู้ผลิตมาสเตอร์แบตช์ที่ดัดแปลงบางรายเพื่อเพิ่มความขาวของผลิตภัณฑ์ มักจะเติมสารฟอกขาวเรืองแสงเพื่อให้ได้ผลของความขาวที่เพิ่มมากขึ้น อย่างไรก็ตาม เนื่องจากสารฟอกขาวเรืองแสง เคมี ส่วนประกอบที่อุณหภูมิสูง ปฏิกิริยาการสลายตัวแบบเฉือนสูง หากการเลือกชนิดของสารฟอกสีเรืองแสงไม่เหมาะสมหรือเพิ่มมากเกินไป ไม่เพียงแต่จะทำให้ผลิตภัณฑ์เกิดการสลายตัวเป็นสีเหลืองเท่านั้น แต่ยังดูไม่มีปรากฏการณ์การกระจายหรือการยึดเกาะของการรวมกลุ่มอีกด้วย สารฟอกสีเรืองแสงเกี่ยวข้องกับสุขภาพและความปลอดภัย การสัมผัสกับร่างกายมนุษย์ของผลิตภัณฑ์พลาสติกจะทำให้เกิดการระคายเคืองในระดับหนึ่ง ไม่ควรนำมาใช้

สียังเป็นตัวบ่งชี้ทางเทคนิคที่สำคัญมากของแคลเซียมคาร์บอเนต อุณหภูมิ และปัจจัยกำหนดสีคือโครงสร้างและแหล่งกำเนิดของแร่ ปัจจัยเหล่านี้จะส่งผลโดยตรงต่อความสามารถในการเปลี่ยนสีของผลิตภัณฑ์พลาสติก ส่งผลต่อสีและความเงาของผลิตภัณฑ์พลาสติก ดังนั้นความขาวและสีของแคลเซียมคาร์บอเนตจึงเป็นตัวชี้วัดทางเทคนิคที่สำคัญที่ไม่สามารถละเลยได้

ปริมาณความชื้นและสารระเหย

วัตถุดิบของแคลเซียมคาร์บอเนต เช่น หินอ่อนธรรมชาติ แคลไซต์ ฯลฯ โดยทั่วไปไม่มีน้ำที่มีโครงสร้าง หลังจากแปรรูปเป็นผงละเอียดพิเศษแล้ว จะทำให้ชื้นและดูดซับความชื้นได้ง่ายระหว่างการแปรรูป การเก็บรักษา และการขนส่ง บางครั้งแคลเซียมคาร์บอเนตอาจมีสารระเหยเล็กน้อย ซึ่งอาจส่งผลต่อมาสเตอร์แบทช์และผลิตภัณฑ์พลาสติกที่ได้รับการดัดแปลงหากมีปริมาณสูงเกินไป

ควรควบคุมความชื้นและสารระเหยในแคลเซียมคาร์บอเนตที่ประมาณ 0.3% การใช้งานจริง ปริมาณความชื้นของผลิตภัณฑ์ ≥ 0.3% มันง่ายที่จะส่งผลกระทบต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ เพื่อให้ผลิตภัณฑ์ผิวหยาบ ฟอง การเผาไหม้ การสลายตัว และปรากฏการณ์อื่น ๆ . ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญมากในการควบคุมปริมาณความชื้นกับคุณภาพของมาสเตอร์แบทช์ที่ดัดแปลง และวิธีการที่ใช้กันทั่วไปคือการใช้ความร้อนและทำให้แห้งของเครื่องผสมความเร็วสูงเพื่อกำจัดความชื้น

ในการผลิตมาสเตอร์แบทช์ที่ปรับเปลี่ยนฟิลเลอร์เนื้อหาสูงแคลเซียม เงื่อนไขพยายามหลีกเลี่ยงการใช้การตัดแถบดึงแทรกซึมของถังเก็บน้ำและกระบวนการแกรนูลวงแหวนน้ำ การใช้กระบวนการแกรนูลแห้งตาข่ายไดรฟ์ตีนตะขาบและกระบวนการบดแกรนูลตัดร้อนพื้นผิวสามารถ ภายใต้สมมติฐานของการปรับปรุงผลผลิต เพื่อลดความชื้นมาสเตอร์แบทช์ที่แก้ไขและปริมาณสารระเหย เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพของผลิตภัณฑ์มาสเตอร์แบทช์ที่ดัดแปลง

การกระจายขนาดอนุภาค

ที่ ขนาดอนุภาค การกระจายตัวของแคลเซียมคาร์บอเนตเป็นดัชนีควบคุมคุณภาพที่สำคัญสำหรับมาสเตอร์แบตช์ที่ดัดแปลง การวิเคราะห์ขนาดอนุภาคของสารอนินทรีย์ แร่ ผงมักใช้ในวิธีการร่อนแบบง่ายๆ และข้อกำหนดที่ใช้กันทั่วไปในวิธีการร่อนจะแสดงเป็น "ตาข่าย" ตาข่ายคือจำนวนรูต่อนิ้วของตะแกรง อย่างไรก็ตาม วิธีการวิเคราะห์ขนาดอนุภาคที่แม่นยำและเป็นวิทยาศาสตร์มากกว่าคือการใช้ขนาดจริงของอนุภาคที่วัดได้ ซึ่งแสดงเป็นไมครอน (μm)

วิธีการกรองเป็นวิธีการวิเคราะห์ขนาดอนุภาคแบบดั้งเดิมวิธีหนึ่ง นั่นคือ การกระจายตัวของผงละเอียดพิเศษที่ดีด้วยตะแกรงตะแกรงตาข่ายจำนวนหนึ่ง ตะแกรงผ่านตะแกรงและอัตราส่วนน้ำหนักของผงร่อนที่เป็นอัตราตะแกรง . ตะแกรงมาตรฐานที่ใช้กันทั่วไปที่ดีที่สุด 500 mesh (เทียบเท่ากับ 25μm หรือมากกว่านั้น) หน้าจออิเล็กโทรดใหม่สามารถคัดกรองได้เล็กถึง 5μm (2500 mesh) ของผง แต่เวลาในการคัดกรองนั้นยาวนานและอุดตันได้ง่าย สำหรับผงละเอียดพิเศษที่มีขนาดเล็กกว่า 10μm (1250 mesh) โดยใช้วิธีการกรอง เป็นเรื่องยากที่จะใช้สำหรับการวิเคราะห์และตรวจจับขนาดอนุภาค

ในทางปฏิบัติ ช่วงการกระจายขนาดอนุภาคของแคลเซียมคาร์บอเนตและวัสดุเม็ดอื่นๆ มีความผันผวนมาก ยิ่งช่วงการกระจายขนาดอนุภาคแคบลง ประสิทธิภาพการทำงานของวัสดุก็จะยิ่งมีเสถียรภาพมากขึ้นเท่านั้น ยิ่งช่วงการกระจายขนาดอนุภาคกว้างขึ้น ประสิทธิภาพการทำงานของวัสดุก็จะยิ่งแย่ลงเท่านั้น วัสดุ. ตัวอย่างเช่น วัตถุประสงค์ 1250 ของแคลเซียมคาร์บอเนต ขนาดอนุภาคควรอยู่ที่ประมาณ 10μm ถ้าการกระจายขนาดอนุภาคในช่วง 5 ~ 38μm แม้ว่าการคำนวณทางทฤษฎีของขนาดอนุภาคเฉลี่ยอาจใกล้กับ 10μm แต่เนื่องจากขนาดอนุภาคเล็ก พื้นที่ผิวจำเพาะมีขนาดใหญ่และง่ายต่อการทำงานร่วมกันเป็นกลุ่ม และขนาดอนุภาคของผลิตภัณฑ์ขนาดใหญ่ที่เกิดจากความหยาบของพื้นผิวและปรากฏการณ์อื่น ๆ ดังนั้นประสิทธิภาพการประมวลผล คุณสมบัติทางกล ฯลฯ จะได้รับผลกระทบ

รูปร่างอนุภาค

รูปร่างอนุภาคของแคลเซียมคาร์บอเนตแบ่งออกเป็นรูปหลายเหลี่ยม แบน ปริซึม สี่เหลี่ยม แท่งยาว รูปร่างผิดปกติอื่น ๆ และรูปร่างอนุภาคอื่น ๆ ตามโครงสร้างของแร่

รูปร่างของอนุภาคแคลเซียมคาร์บอเนตมีอิทธิพลอย่างมากต่อเทคโนโลยีการประมวลผล คุณภาพของผลิตภัณฑ์ ความลื่นไหลของของเหลวที่หลอมละลาย และคุณสมบัติเชิงกลของมาสเตอร์แบตช์ที่ดัดแปลง รูปร่างหลายเหลี่ยม หลายเหลี่ยม สี่เหลี่ยมผืนผ้าของแคลเซียมคาร์บอเนตในการประมวลผลมาสเตอร์แบตช์ที่ดัดแปลงนั้นมีความลื่นไหลของของเหลวที่หลอมละลายได้ดี ง่าย และเป็นตัวจับคู่ การเคลือบ การเชื่อมโยงแบบขวาง การสึกหรอของอุปกรณ์การประมวลผลนั้นค่อนข้างน้อย ข้อเสียคือมาสเตอร์แบตช์ที่ปรับเปลี่ยนแล้วที่นำไปใช้กับผลิตภัณฑ์พลาสติก อาจส่งผลต่อคุณสมบัติเชิงกลของผลิตภัณฑ์พลาสติกได้ง่าย (เช่น ความแข็งแรงแรงดึง โมดูลัสการดัด ฯลฯ)

อนุภาคแคลเซียมคาร์บอเนตรูปแท่งแบนและยาวมีพื้นที่ผิวค่อนข้างใหญ่ ในสารเชื่อมต่อมาสเตอร์แบทช์ที่ดัดแปลง พลาสติไซเซอร์ และสารเติมแต่งอื่น ๆ จำเป็นต้องเพิ่มอย่างเหมาะสม มิฉะนั้น อาจเป็นเรื่องง่ายที่จะทำให้เกิดการเคลือบที่ไม่สม่ำเสมอ ความลื่นไหลของการหลอมไม่ดี พลังงานของโฮสต์เพิ่มขึ้น ความต้านทานของส่วนหัวเพิ่มขึ้น แต่ยังทำให้เกิดการสลายตัวด้วยความร้อนสูงเกินไปและปรากฏการณ์อื่น ๆ อย่างไรก็ตาม รูปร่างของวัสดุชนิดนี้มีประโยชน์ต่อคุณสมบัติทางกายภาพของผลิตภัณฑ์พลาสติก สามารถปรับปรุงความต้านทานแรงดึง แรงดัดงอ ลดการหดตัวของผลิตภัณฑ์พลาสติก

เนื้อหาของส่วนประกอบอื่นๆ

แคลเซียมคาร์บอเนตในส่วนประกอบทางเคมีและโลหะเจือปนและส่วนประกอบอื่น ๆ ของปริมาณแคลเซียมคาร์บอเนตยังมีผลกระทบบางอย่างต่อคุณภาพของแคลเซียมคาร์บอเนต ในมาสเตอร์แบทช์ดัดแปลงพลาสติกและผลิตภัณฑ์พลาสติกจะมีผลกระทบบางอย่างต่อการใช้งาน โดยทั่วไปแคลเซียมคาร์บอเนตประกอบด้วยแมกนีเซียมออกไซด์ (MgO), ซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO2), เหล็กออกไซด์ (Fe2O3), อลูมินาและโลหะหนักติดตามปริมาณเล็กน้อย (อลูมิเนียม สารหนู ปรอท ฯลฯ) ในปริมาณเล็กน้อย ด้วยแหล่งกำเนิดและแร่ที่แตกต่างกัน ส่วนประกอบอื่นๆ ของเนื้อหาก็แตกต่างกันเช่นกัน

แคลเซียมคาร์บอเนตในความแข็ง MgO มีขนาดเล็ก ความขาวต่ำกว่าแคลเซียมคาร์บอเนตเล็กน้อย ความคงตัวทางเคมี ประสิทธิภาพการประมวลผลคล้ายกับแคลเซียมคาร์บอเนต แคลเซียมคาร์บอเนตโดยทั่วไปจะไม่มีผลกระทบมากขึ้นต่อแคลเซียมคาร์บอเนต

SiO2 เป็นของควอตซ์ไซต์ธรรมชาติ พื้นที่ผิวจำเพาะมีขนาดเล็กและเคลื่อนที่ได้ดี อย่างไรก็ตาม SiO2 มีความแข็งสูง (ความแข็ง Mohs 7) มีการสึกหรออย่างรุนแรงของอุปกรณ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเคลือบที่ไม่สม่ำเสมอหรือปริมาณพลาสติไซเซอร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่โดดเด่น มาสเตอร์แบทช์ที่เติมแล้วหากใช้ในการผลิตและการแปรรูปลวดแบนโพลีโพรพีลีน เครื่องมือตัดความเร็วสูงทำให้เกิดการชนกันได้ง่าย และมักจะสร้างความเสียหายให้กับคมมีด ซึ่งส่งผลต่อการผลิตและการแปรรูป

Fe2O3 ในปริมาณแคลเซียมคาร์บอเนตมีขนาดเล็กมาก แต่ธาตุเหล็กและสารเคมีง่ายต่อการเปลี่ยนแปลงทางเคมีเมื่อผสมและแปรรูป Fe2O3 ย่อยสลายได้ง่ายและเปลี่ยนเป็นสีเหลืองเมื่อถูกความร้อน ส่งผลต่อความขาวและลักษณะของมาสเตอร์แบทช์ที่ดัดแปลง ดังนั้น Fe2O3 จึงไม่ ถูกละเว้นในวัสดุมาสเตอร์แบทช์ที่ดัดแปลง

ยิ่งปริมาณ SiO2 และ Fe2O3 ในแคลเซียมคาร์บอเนตต่ำเพียงใด ผลกระทบต่อคุณภาพของมาสเตอร์แบทช์ที่ดัดแปลงก็จะน้อยลงเท่านั้น โดยทั่วไปกรดไฮโดรคลอริก 5% สามารถใช้เจือจางสารละลายในจานแก้วเพื่อเติมแคลเซียมคาร์บอเนตสำหรับการวิเคราะห์ทางเคมี และสังเกตดู ปริมาณตะกอนในสารละลายเพื่อกำหนดเนื้อหาของ SiO2 สีของสารละลายเป็นสีเหลืองเล็กน้อยแสดงว่ามีปริมาณ Fe2O3 มากกว่า