Filler masterbatch là sản phẩm chủ lực của EuP. Có thể nói, masterbatch là bước tiến đáng kể đã mở ra một kỉ nguyên mới cho ngành nhựa. Vì sao? Đó là giải pháp tốt nhất mà các nhà sản xuất sử dụng để cải tiến tính năng của nhựa thô. Hạt taical góp phần giải quyết được những vấn đề làm đau đầu các nhà sản xuất, đó là giảm thiểu chi phí sản xuất.
Ngày nay nhựa được ứng dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực đời sống và sản xuất. Cùng với ngành nhựa, filler masterbatch cũng đang dần quen thuộc với chúng ta. Vậy bạn có bao giờ tò mò về nguồn gốc của hạt độn nhựa? Hãy cùng tìm hiểu qua bài viết hôm nay nhé!
1. Những đặc tính của filler masterbatch được tạo nên từ bản chất của nhựa nền
Filler masterbatch trên thị trường sản xuất và tiêu dụng rất đa dạng. Mỗi loại có tính năng, vai trò và đặc điểm riêng biệt. Sự khác biệt này phần lớn đến từ sự khác nhau của các loại nhựa nền.
Nói về nhựa – thành phần gốc của filler masterbatch, nhựa là vật liệu tổng hợp có nguồn gốc từ các thành phần hữu cơ như than, khí tự nhiên, muối, cellulose và đặc biệt là dầu thô. Bản chất của nhựa là chuỗi polymer, nên cũng có thể nói polymer để chỉ nhựa, với các phân tử được tạo ra từ các nguyên tử hydro và carbon, đôi khi có sự hiện diện của các nguyên tố khác như oxy, nito, clo, silicon, florua, lưu huỳnh, phospho,...
Nhựa được phân loại theo nhiều cách tùy thuộc vào tính chất, chức năng hoặc thành phần. Một trong những cách phổ biến nhất để phân chia nhựa thành các nhóm là dựa trên khía cạnh nhiệt. Theo tính năng này, có 2 loại nhựa: nhựa nhiệt rắn và nhựa nhiệt dẻo. Bên cạnh khía cạnh nhiệt, cấu trúc phân tử và các thành phần của nó (Có bao nhiêu loại monome?) cũng là những nguyên tắc cơ bản để phân loại nhựa.
Vì vậy có thể nói sự đa dạng của các loại hạt taical dựa trên sự đa dạng của các loại nhựa nền.
1.1. Filler masterbatch là giải pháp tuyệt vời cho các sản phẩm nhựa truyền thống
Filler masterbatch và nhựa đều là các vật liệu nhân tạo nhưng thành phần của chúng cũng có nguồn gốc đến từ thiên nhiên.
Nhựa được phát hiện từ việc thu hoạch mủ của cây cao su. Tuy nhiên, những vật liệu tự nhiên này không đáp ứng đủ nhu cầu ngày càng cao của con người. Lịch sử của nhựa tổng hợp bắt đầu từ hơn 150 năm trước. Polyvinyl clorua (PVC) gần như là nhựa tổng hợp đầu tiên vì nó được nghiên cứu và và trải qua quá trình polymer hoá vào năm 1838. Sau PVC, polystyrene, polyacrylic và polyester được tổng hợp lần lượt vào năm 1839, 1843 và 1847. Celluloid, còn được gọi là nitrocellulose, một loại nhựa dễ cháy và trong suốt được sử dụng rộng rãi trong thổi màng phim, là một trong những sản phẩm nhựa được được phát minh bởi Alexander Parkes vào năm 1855 dưới tên Parkesine. Việc sản xuất nhựa tổng hợp đã phát triển lên tầm cao hơn vào năm 1907 khi một nhà hóa học người Mỹ gốc Bỉ tên Leo Baekeland tạo ra bakelite. Sự xuất hiện của bakelite đã tạo ra một cuộc cách mạng trong việc ứng dụng nhựa vào các sản phẩm điện, radio và điện thoại.
Mặc dù có nhiều tiềm năng hơn so với các vật liệu truyền thống khác, sự phát triển của nhựa đã bị trì hoãn trong những thập niên đầu của thế kỷ 20 do các cuộc chiến tranh thế giới và nhiều bất ổn xã hội thời bấy giờ. Mãi đến những năm 1950, khi chiến tranh và những bất ổn kết thúc, người dân bước vào thời kỳ ổn định hơn, lợi ích của nhựa mới được quan tâm hơn. Kể từ đó, con người đã tập trung vào nghiên cứu và phát minh ra các loại nhựa tiên tiến hơn để áp dụng cho nhiều ngành công nghiệp và sản xuất khác. Cũng trong thời gian này,
filler masterbatch đã được nâng cấp và sử dụng rộng rãi như một công cụ hiệu quả hỗ trợ rất nhiều cho việc xử lý nhựa và sản xuất hàng loạt.
1.2. Filler masterbatch khác với nhựa như thế nào?
Filler masterbatch là một hỗn hợp bao gồm nhiều thành phần trong khi nhựa là chuỗi polymer hoàn toàn không có bất kỳ thành phần nào khác. Nhựa nền là một trong những thành phần quan trọng nhất của hạt
taical. Yếu tố quan trọng khác sau nhựa nền là bột canxi cacbonat. Bên cạnh nhựa nền và bột CaCO3 (hàm lượng 70-80%), nhà sản xuất có thể thêm bột màu hoặc một số chất phụ gia tùy thuộc vào yêu cầu của khách hàng.
Sự ra đời của hạt độn nhựa được tạo ra nhằm cải thiện chất lượng sản phẩm nhựa cũng như giảm chi phí sản xuất vì nó thay thế một phần nguyên liệu nhựa thô.
2. Nhựa và filler masterbatch được sản xuất như thế nào?
Để sản xuất
filler masterbatch, trước tiên phải có nguyên liệu là nhựa nền. Và để sản xuất nhựa nền, quá trình polymer hoá đóng vai trò thiết yếu. Trong quá trình trùng hợp, các monome, ban đầu được chế tạo bằng nguyên liệu thô, được liên hợp với nhau bằng các phản ứng hóa học để hình thành chuỗi polymer dài. Nguyên liệu thô có thể đến từ các tài nguyên tự nhiên hoặc nhân tạo.
2.1. Quy trình sản xuất nhựa tổng hợp – Nguyên liệu đầu vào để làm ra filler masterbatch
Trong sản xuất nhựa tổng hợp để làm ra
filler masterbatch, có 2 cách polymer hoá: trùng ngưng và trùng hợp. Hai loại này khác nhau về cách liên kết các monome.
Nguyên lí của phản ứng trùng ngưng là một monome sẽ liên kết với monome bên cạnh nhờ liên kết gốc tự do với monome ban đầu. Quá trình này sẽ tiếp tục cho đến khi một gốc tự do khác dính vào monome cuối cùng và chấm dứt chuỗi polymer.
Phương pháp thứ 2 trong sản xuất nhựa nền, loại nguyên liệu đầu vào để làm ra
filler masterbatch là quá trình trùng hợp: thường được sử dụng để sản xuất nhựa với hai loại monome riêng biệt. Quá trình này phức tạp hơn so với trùng ngưng vì nó đòi hỏi nhiệt độ cao hơn. Do đó, các sản phẩm của nó bao gồm sản phẩm chính (polymer) chiếm trọng lượng phân tử thấp hơn và các sản phẩm phụ (thường là các phân tử nhỏ như nước, HCl, v.v.).
2.2. Quy trình sản xuất filler masterbatch
Quy trình sản xuất
filler masterbatch diễn ra theo 4 giai đoạn cơ bản sau đây:
- Hỗn hợp bột đá CaCO3, nhựa nền, các chất phụ gia được trộn đều bằng máy ở tốc độ cao
- Hỗn hợp được đun nóng chảy thành dạng lỏng ở nhiệt độ cao
- Hỗn hợp lỏng được làm mát rồi được trục vít trong máy đùn trục vít đôi đẩy về phía trước và ép vào khuôn
- Nhựa được đưa vào máy cắt để cắt thành hạt. Những hạt này sẽ được độn vào hạt nhựa để mang những tính năng mới cho nhựa thô.