Trong sản xuất nhựa và masterbatch, canxi cacbonat (còn gọi là bột đá vôi) thường được sử dụng làm chất độn. Chất độn này giúp nhà sản xuất giảm chi phí sản xuất trong quá trình sản xuất masterbatch và đôi khi còn giúp họ cải thiện hiệu suất của sản phẩm. Chất độn trong nhựa thường là khoáng chất không hòa tan, được thêm vào nhằm mục đích tăng thể tích polyme. Chúng đóng nhiều vai trò trong các hệ thống polyme và có thể được phân loại thành chất độn gia cố hoặc không gia cố.
Đọc thêm: Hạt nhựa filler masterbatch là gì? Ứng dụng như thế nào?
Trong sản xuất nhựa và masterbatch, canxi cacbonat (còn gọi là bột đá vôi) thường được sử dụng làm chất độn.
1. Phân loại sử dụng chất độn trong sản xuất nhựa và hạt nhựa
Các chất độn đắt tiền như sợi thủy tinh, sợi quang, ống nano carbon thường không được sử dụng trong công nghiệp sản xuất polyme. Chất độn khoáng như bột talc chủ yếu được thêm vào để tăng độ cứng và cải thiện tính chất cơ học của polyme. Mặc dù bột talc rẻ hơn polyme, nhưng việc thêm bột talc không phải lúc nào cũng giúp giảm giá thành của polyme.
Trong khi đó, trong số các chất độn, canxi cacbonat là một trong những chất độn được sử dụng rộng rãi nhất, đặc biệt trong ngành sản xuất nhựa, cao su và masterbatch. Vai trò chính của canxi cacbonat là giảm chi phí sản xuất và do đó, giảm giá sản phẩm cuối cùng nhưng đôi khi cũng được sử dụng để cải thiện hiệu suất của đầu ra (chẳng hạn như trong các dụng cụ điện, khi tiến hành đúc nhẵn, hoàn thiện bề mặt mờ, v.v.)
2. Tỉ lệ chất độn quá nhiều có thể ảnh hưởng đến quá trình sản xuất masterbatch
Khi sử dụng chất độn với hàm lượng cao (trong các sản phẩm mà mục đích chính của việc sử dụng canxi cacbonat là để giảm chi phí sản xuất) thì các tính chất vật lý chủ yếu của sản phẩm (như độ bền kéo, độ bền va đập…) sẽ bị ảnh hưởng xấu. Vì vậy, khi sử dụng canxi cacbonat làm chất độn trong sản xuất masterbatch, nhà sản xuất phải cân đối giữa mục đích giảm giá thành và yêu cầu chất lượng cho ứng dụng liên quan để thiết lập công thức phù hợp. Điều này đặc biệt đúng đối với các ứng dụng PVC, nơi canxi cacbonat thường được sử dụng tối đa.
Dưới đây là danh sách các sản phẩm được coi là ứng dụng của chất độn canxi cacbonat trong sản xuất nhựa.
3. Ứng dụng sản xuất masterbatch
Sử dụng chất độn canxi cacbonat trong sản xuất masterbatch giúp tăng độ bền cho sản phẩm, giúp sản phẩm đầu ra có độ phân tán tốt hơn và độ bóng tối ưu. Bên cạnh đó hiệu quả của quá trình sản xuất cũng được cải thiện tốt. Vì vậy, canxi cacbonat là nguyên liệu không thể thiếu trong sản xuất nhựa. CaCO3 có ảnh hưởng rất lớn đến tính chất của sản phẩm như độ bền trong môi trường tự nhiên, thời gian sử dụng sản phẩm nên việc lựa chọn đúng loại canxi cacbonat làm nguyên liệu là rất quan trọng.
3.1. Bao bì nhựa
Canxi cacbonat cũng thường được sử dụng trong sản xuất túi PE hoặc PP, sản xuất túi PP dệt, trong đó nó phục vụ mục đích chống lại tác động của sự phân đoạn hoặc ảnh hưởng của liên kết sợi.
Canxi cacbonat thích hợp cho sản xuất masterbatch polyolefin như:
+ Giảm phân mảnh nhựa PP,
+ Tăng độ cứng,
+ Giảm lượng oxit titan và giảm số lượng vật liệu.
3.2. Sản phẩm đúc và ứng dụng từ sản xuất masterbatch
Canxi cacbonat được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất masterbatch và ứng dụng trong các sản phẩm đúc như sản xuất màng mỏng đến sản xuất tấm nhựa dày giúp tăng tính chất hóa học và nâng cao năng suất sản xuất. Canxi cacbonat làm giảm chi phí sản xuất, tăng độ cứng và tăng cường độ bền kéo của các sản phẩm cuối cùng. Công nghệ sản xuất màng được ứng dụng trong sản xuất các sản phẩm nhựa phong phú, từ màng nhựa thoát nước cho đến màng ép cũng như tấm cách nhiệt.
3.3. Màng hơi nhựa
Sử dụng canxi cacbonat trong sản xuất màng hơi nhựa là một giải pháp tiên tiến do có các lỗ xốp nhỏ với các ưu điểm đặc biệt liên quan đến vệ sinh. Canxi cacbonat là hoạt chất, trong trường hợp này, cung cấp cho màng các tính chất đặc biệt cho phép bay hơi qua các hệ thống lỗ nhỏ.
3.4. Phim ép đùn
Canxi cacbonat giúp giảm chi phí sản xuất và nâng cao chất lượng màng đúc. Canxi cacbonat được sử dụng rộng rãi trong sản xuất masterbatch LDPE, LLDPE, HDPE và PP.
3.5. Đúc thổi
Canxi cacbonat được sử dụng trong quá trình đúc thổi để sản xuất chai lọ hoặc các sản phẩm dùng làm vật chứa sẽ mang lại cho chúng nhiều lợi ích khác nhau. Bằng việc lựa chọn nguyên liệu nhựa canxi cacbonat phù hợp, nhà sản xuất sẽ tạo ra nhiều loại sản phẩm hay hộp đựng có trọng lượng cân đối và giảm giá thành tối đa.
3.6. Ép phun
Trong khi đó, ứng dụng sản xuất masterbatch chứa canxi cacbonat trong ép phun là một giải pháp đã được chứng minh để cải thiện đặc tính sản phẩm và quy trình sản xuất. Nó thường được sử dụng trong sản xuất phụ tùng, thiết bị, sản phẩm gia dụng và trong ngành công nghiệp ô tô.