Filler masterbatch (hay còn gọi là calcium carbonate masterbatch hoặc taical) luôn là chất độn nhựa thông dụng nhất trong ngành sản xuất nhựa. Khó có thể phủ nhận rằng, tầm quan trọng của filler masterbatch chưa hề suy giảm trong suốt bao năm qua. Chúng luôn đồng hành cùng sự phát triển của những công nghệ sản xuất, gia công các sản phẩm nhựa. Như vậy, hạt độn nhựa có những đặc tính nào mà lại được sử dụng rộng rãi như vậy? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu về chất độn đã góp phần xây dựng thành công của EuP nhé.
1. Điều gì tạo nên vị trí hiện tại của filler masterbatch trong ngành nhựa?
Thành phần thiết yếu của filler masterbatch chính là CaCO3 – đang rất được ưa chuông và ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành sản xuất. Không phải chỉ trong ngành nhựa mà CaCO3 còn là nguyên liệu được sử dụng phổ biến trong các ngành công nghiệp và sản xuất khác trên toàn thế giới. 4 lý do calcium carbonate (CaCO3) tạo nên “vị thế” của filler masterbatch sẽ được liệt kê ngay sau đây:
- Thứ nhất, nguồn nguyên liệu này phong phú và trải dài ở nhiều khu vực trên khắp thế giới. Sự dồi dào về trữ lượng cho phép việc khai thác CaCO3 không bị hạn chế, dẫn đến giá thành rẻ và khả năng cung cấp ổn định trong khoảng thời gian dài.
- Thứ hai, calcium carbonate có độ cứng vừa phải, không quá mềm nhưng vẫn không quá cứng, giúp cho việc gia công và xử lý chúng dễ dàng, có thể xay mịn thành bột hoặc thành các kích thước lớn hơn.
- Thứ ba, CaCO3 cũng có tác dụng trong việc làm giảm áp lực nung chảy nhựa khi định hình. Thêm vào đó khi được sử dụng trong sản xuất, CaCO3 là chất có khả năng ổn định tương đối tốt, chúng sẽ gúp cải thiện tình trạng nổi bong bóng trong việc sản xuất hạt nhựa. Điều này giúp sản phẩm đạt được bề mặt phẳng mịn và đẹp hơn.
- Cuối cùng, CaCO3 mang tính chất hóa học phù hợp với nhiều chất khác, vậy nên nhà sản xuất có thể kết hợp đa dạng chất này với nhiều loại nhựa và polymer khác nhau. Tóm lại, nhờ CaCO3 mà filler masterbatch đem lại rất nhiều giá trị về kinh tế cho nhà sản xuất, cả về mặt số lượng, công suất sản xuất lẫn chất lượng sản phẩm.
2. Filler masterbatch mang lại hiệu quả gì cho ngành sản xuất nhựa?
Khi được sử dụng như một phụ gia nhựa, ngoài việc thay thế một phần nguyên liệu thô để nhà sản xuất có thể hạ giá thành sản xuất xuống tối đa thì filler masterbatch còn có tác dụng giúp sản phẩm nhựa tăng độ cứng, độ bền, độ bám dính cũng như khả năng chịu va đập. Thêm vào đó, độ thẩm mỹ của sản phẩm cuối cũng tăng lên đáng kể vì CaCO3 trong hạt taical giúp cải thiện và điều chỉnh độ bóng và độ mờ của bề mặt. Đồng thời, thêm CaCO3 vào các sản phẩm nhựa cũng làm tăng khả năng in bề mặt của chúng.
3. Filler masterbatch do EuP sản xuất có những tính chất nổi bật gì?
3.1. Filler masterbatch có thành phần CaCO3 từ tự nhiên
Filler masterbatch có thành phần chính là CaCO3 - hợp chất có sẵn trong tự nhiên. Chúng được tìm thấy cả trong các mỏ địa chất lẫn trong cấu tạo sinh học của các sinh vật sống. Calcium carbonate là thành phần không thể thiếu trong vỏ trứng và vỏ các sinh vật biển (vỏ hàu, vỏ sò biển, vỏ ốc và thậm chí là cả san hô). Tuy vậy nguồn tài nguyên chính cung cấp CaCO3 lại đến từ các mỏ đá vôi. Trong tự nhiên, CaCO3 tồn tại dưới 3 dạng thù hình tinh thể chính là calcite, aragonite và vaterite. Tuy nhiên, nhờ sự thích hợp trong cấu trúc tinh thể của calcite, đây chính là loại được sử dụng phổ biến hơn cả vì chúng có nhiều ứng dụng thương mại nhất.
3.2. Các tính chất vật lý mà filler masterbatch có được nhờ vào đặc tính của CaCO3
Là thành phần chiếm hàm lượng cao trong filler masterbatch, calcium carbonate nguyên chất ở thể rắn (thường là dưới dạng bột mịn), có màu trắng và không mùi với nhiệt độ tan chảy dao động trong khoảng 800 đến 1400oC. Khối lượng phân tử của chúng là 100,087 g/mol.
3.3. Các tính chất hóa học của filler masterbatch do CaCO3 tác động
Sở dĩ nhà sản xuất có thể sử dụng rộng rãi filler masterbatch trong sản xuất nhựa là bởi tính chất hóa học của cả CaCO3 lẫn nhựa đều không bị thay đổi khi được trộn lỗn với nhiều loại nhựa và phụ gia khác nhau. Thêm vào đó calcium carbonate cũng là chất không tan trong nước, ổn định ở điều kiện nhiệt độ bình thường và chỉ phản ứng với một số acids mạnh (như HCl), vừa (như sulfamic) hoặc yếu (acetic, citric, phosphoric, lactic, sorbic). Nhờ những tính chất này mà các sản phẩm nhựa được làm từ hạt taical sẽ được áp dụng trong nhiều lĩnh vực đa dạng, bao gồm cả những lĩnh vực chú trọng đến sự an toàn của người sử dụng như ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống.
4. Filler masterbatch được làm từ 2 loại CaCO3 thông dụng nào?
Trong ngành công nghiệp filler masterbatch, người ta sử dụng chúng dưới 2 dạng là CaCO3 có tráng phủ và CaCO3 không tráng phủ. CaCO3 tráng phủ chủ yếu được khai thác từ các mỏ núi đá vôi hoặc đá cẩm thạch trắng với độ tinh khiết cao, chỉ khác CaCO3 không tráng phủ ở điểm chúng được phủ một lớp acid béo (stearic acid) và chất kết nối (Titanate Coupling Agent) lên bề mặt.
Nhìn chung các tính chất vật lý lẫn hóa học của 2 loại CaCO3 này không có sự khác biệt rõ rệt. Hầu hết các tính chất vật lý như độ trắng, độ sáng, độ ẩm, trọng lượng, độ pH, vv. đều không có sự thay đổi. Duy nhất chỉ có độ hấp thụ dầu thì CaCO3 không tráng phủ vượt trội hơn hẳn (30.08g/100g so với CaCO3 tráng phủ chỉ đạt 18.71g/100g). Dưới đây là các chỉ số biểu thị tính chất vật lý của CaCO3:
- Độ trắng: thấp nhất là 98%
- Độ sáng: thấp nhất là 96%
- Độ ẩm: cao nhất là 0.2%
- Trọng lực: 2.7g/cm3
- Diện tích bề mặt cụ thể: 4.23 – 4.72m2/g
Ngoài ra thành phần hóa học của chúng, ngoài sự góp mặt của stearic acid thì cũng không có sự khác biệt:
- Calcium carbonate (CaCO3): 98.5%
- Silicon Oxide (SiO2): 03%
- Magiê Oxide (MgO): 0.02%
- Nhôm Oxide (Al2O3): 0.02%
- Sắt Oxide (Fe2O3): 0.02%
5. Ứng dụng của filler masterbatch trong ngành nhựa
Trong sản xuất, filler masterbatch được phối trộn với đa dạng chủng loại nhựa, từ nhựa cứng, nhựa dẻo đến nhựa nhiệt. Ứng dụng của hạt taical là nhiều vô kể. Các ứng dụng của thể kể đến thông qua áp dụng phương pháp ép phun với loại masterbatch này là màng bọc thực phẩm sử dụng trong siêu thị, túi mua sắm, túi rác, màng bọc sử dụng trong nông nghiệp, vv.
