Scienza dei Materiali
Organizer:
- Organized by
-
-
Masterbatch
-
Masterbatch
Il masterbatch è un particolare tipo di pellet che consiste in granuli di plastica con una elevata concentrazione di pigmenti colorati o additivi maggiore rispetto a quella che vi è nel prodotto finale. Il termine masterbatch può essere fatto risalire al concetto generale impiegato nella produzione della gomma. In passato, solo un mastro artigiano (master) poteva lavorare e miscelare le mescole madri (batch) altamente concentrate, e quindi per questo il termine masterbatch.
È composto di polimeri grezzi che vengono poi sottoposti a colorazione o ad un altro tipo di lavorazione. Il masterbatch viene miscelato ai pellet di polimero puro durante le lavorazioni del materiale, ad esempio estrusione o stampaggio ad iniezione, in modo da rendere più agevole l’aggiunta di pigmenti colorati o additivi. Infatti generalmente questi ultimi devono essere presenti in piccolissime percentuali, anche parti per milione, nel prodotto finito, per cui senza l’utilizzo del masterbatch si dovrebbero inserirli sotto forma di polvere, con conseguenti difficoltà nel dosaggio – è più facile pesare alcuni grammi di masterbatch piuttosto che alcuni microgrammi di additivi in polvere – e di miscelazione: i pellet del masterbatch si miscelano meglio con gli altri pellet rispetto al pigmento colorato o additivo in polvere.
Il masterbatch a base di polimeri in forma granulare garantisce un livello di sicurezza del processo superiore rispetto a impasti, polveri o sostanze liquide, e inoltre causa un inquinamento e una contaminazione decisamente inferiori.
-
2 Replies
-
Tipologie
Ci sono tre gruppi principali di masterbatch: il masterbatch colorato (monopigmentato o secondo le specifiche del cliente), che viene impiegato per la colorazione di prodotti di plastica, il masterbatch additivo, che determina proprietà specifiche dei prodotti finali (per es. stabilizzatori UV, agenti ignifughi, antistatici o antibloccanti) e, infine, masterbatch combinati che contengono sia coloranti che additivi. La concentrazione del pigmento e/o dell’additivo nel masterbatch è solitamente pari al 40% ± 10%.
Polimeri, pigmenti e/o additivi vengono miscelati fino ad ottenere una mescola omogenea con l’ausilio di un estrusore, normalmente bivite. A tal fine può essere impiegato un processo di “premiscelazione” o di “alimentazione separata”. Nel processo di premiscelazione, polimeri, pigmenti/additivi ed eventuali agenti disperdenti sono mescolati in modo grossolano e convogliati poi assieme alla zona di alimentazione principale. Questa “miscela preliminare” viene introdotta a lotti nei miscelatori. I processi di fusione, bagnatura, omogeneizzazione e dispersione hanno luogo nell’estrusore. In un processo di “premiscelazione” è sufficiente un solo dosatore volumetrico, perché gli elementi della ricetta vengono pesati con precisione e uniti in un miscelatore separato.
Nel processo di “alimentazione separata”, l’estrusore bivite è dotato di un’entrata principale e di un’entrata laterale su cui è installata un’alimentazione laterale, in modo che i pigmenti/gli additivi e gli eventuali agenti disperdenti possano fluire, seguendo la corrente, in un polimero già plastificato, a cui poi vengano mescolati in modo omogeneo. Per ottenere una miscela secondo ricetta ripetibile, questo processo deve impiegare un dosatore con pesatura a perdita di peso sull’entrata principale e su quella laterale. In entrambi i suddetti processi, il masterbatch fuso dopo essere uscito dalla testa di estrusione viene solidificato in granuli per mezzo di sistemi a spaghetti, ad immersione totale in acqua o con anello di distribuzione esterno.
Di solito questi granuli vengono confezionati direttamente in sacchi. In un’ulteriore fase di processo il masterbatch monopigmentato o additivo viene lavorato in macchine trasformatrici di materie plastiche, come per esempio presse per stampaggio ad iniezione o soffiaggio oppure estrusori per film, cavi o fibre, per la tintura o la finitura dei prodotti finali.
-
Applicazioni dei masterbatch
Il masterbatch modifica alcune proprietà della plastica di base, conferendo alcune proprietà:
- resistenza alla luce ultravioletta;
- ritardante di fiamma;
- anti-impronta;
- antistatico;
- lubrificazione;
- anti scivolo;
- inibitori di corrosione per metalli confezionati in plastica;
- antimicrobici;
- antiossidanti / stabilizzanti polimerici;
- coadiuvanti per l’estrusione;
- fosforescenza;
- anticontraffazione;
- sicurezza del prodotto.
