كربونات الكالسيوم واستخدام الماستر الأسود

ما هو ماستر؟

الأصبغة هي منتجات وسيطة لصناعة البوليمر يتم استخدامها لتلوين وإنشاء خصائص مختلفة على شكل حبيبات مع المواد الخام لكل منتج نهائي.

ما هو نوع المادة هي كربونات الكالسيوم؟

يظهر مركب كربونات الكالسيوم على شكل مساحيق عديمة الرائحة أو بلورات عديمة اللون وكربونات الكالسيوم غير قابلة للذوبان في الماء. تحافظ عملية الاستخلاص على كربونات الكالسيوم قريبة جدًا من حالتها الأصلية من النقاء.

يتم إنتاج مركب كربونات الكالسيوم المترسب صناعيا عن طريق تحلل الحجر الجيري إلى أكسيد الكالسيوم ثم في الخطوة التالية في إعادة الامتصاص أو كمنتج للعملية التي تستخدم لصنع كربونات الصوديوم ويتم إنتاجه صناعيا. تعتبر كربونات الكالسيوم المترسبة أنقى من كربونات الكالسيوم الأرضية ولها خصائص معالجة مختلفة (ومناسبة).

إن استخدام مركبات كربونات الكالسيوم في البولي أوليفينات أدى إلى تحسن كبير في الإنتاجية

يوفر مركب كربونات الكالسيوم القدرة على تحسين كفاءة التصنيع والأداء الخصائص الفيزيائية مع التوصيل الحراري الحراري وخصائص التمدد الحراري المحددة. نحن هنا نغطي مفاهيم مثل: تطبيقات معالجة البلاستيك بما في ذلك الأفلام المنفوخة، والطلاء بالبثق، وبثق الصفائح/التشكيل الحراري، وقولبة النفخ بالبثق.

يعد الاختيار الصحيح لمركب كربونات الكالسيوم فيما يتعلق بالراتنج الحامل للأصبغة الأمثل أمرًا ضروريًا لتحقيق تحسين الإنتاجية المطلوب. إنه اختيار فريد من نوعه لمركب كربونات الكالسيوم والراتنج الذي يحافظ على الخصائص الفيزيائية لهذه التطبيقات المعنية أو يحسنها.

الجوانب الفيزيائية والكيميائية لمركبات كربونات الكالسيوم المركبة

واحد من تطبيقات البولي أوليفين استخدام كربونات الكالسيوم لتحسين الإنتاجية وتقوية الخواص الفيزيائية، ومن مميزات كربونات الكالسيوم المهمة التي تزداد عند إضافتها إلى البولي أمبيرات هي التوصيل الحراري. الموصلية الحرارية لكربونات الكالسيوم (2.7 واط/م * ك) أقل من 0.5 مقارنة براتنجات البولي أوليفين النظيفة.

هذه الزيادة في التوصيل الحراري للبولي أوليفينات المملوءة بكربونات الكالسيوم توفر القدرة على إذابة الراتينج.

هناك خاصية أخرى لمواد كربونات الكالسيوم، والتي تختلف بشكل كبير عن خاصية البولي أوليفينات، وهي الحرارة النوعية. الحرارة النوعية لكربونات الكالسيوم (0.9 كيلوجول/كجم*ك) بينما تتراوح الحرارة النوعية للبولي أوليفينات بين 1.8 و2.4 كيلوجول/(كجم). الحرارة النوعية المنخفضة لكربونات الكالسيوم تعني طاقة أقل لرفع درجة حرارة الراتنج.

في عمليات نقل الحرارة الإشعاعية، يكون الخليط المركب من الراتينج المركب أبطأ من نفس الراتينج الأنيق. هذا ينطبق بشكل خاص على عمليات طلاء البثق.

من المهم أيضًا فهم الفرق في الثقل النوعي أو الكثافة لكربونات الكالسيوم مقابل البولي أوليفينات. يبلغ الوزن النوعي لكربونات الكالسيوم 2.7 جم/سم3 مقارنة بالنطاق العام الذي يتراوح بين 0.90 إلى 0.96 جم/سم3 لمعظم البوليامبات.

وهذا يعني أن 1 جرام من كربونات الكالسيوم يشغل حوالي 1/3 حجم 1 جرام من البوليمر. وينبغي مقارنة المخرجات من حيث الحجم وليس الوزن.

عندما يتم صهر البولي أوليفينات، تزداد كثافتها من 0.960-0.900 إلى 0.700 جم/سم3، مقارنة بكربونات الكالسيوم، والتي تزيد بكميات صغيرة جدًا في ظل ظروف معالجة ذوبان البوليمر.

يستخدم معظم مصنعي البولي أوليفين كربونات الكالسيوم من خلال الأصبغة الرئيسية في عملياتهم. وتتكون عادةً من 70 إلى 80% بالوزن من كربونات الكالسيوم في راتينج حامل متعدد أوليفين.

إن تحميل ما يصل إلى 35% من كربونات الكالسيوم في المنتج النهائي (الزوار) له تأثير كبير على كل من المعالجة والخواص الفيزيائية. لهذا السبب، استخدم نفس الراتينج الحامل مثل بوليمر المصفوفة للتركيز المستخدم في صنع المنتج. في حالة الراتنجات التي يقل فيها مؤشر الذوبان (PE) أو معدل تدفق الذوبان (PP) عن 1.0 ديسيجرام/دقيقة، قد لا يكون من العملي إنتاج خليط رئيسي بنفس الراتينج وقد يكون معدل تدفق الذوبان MI أو MFR أقرب إلى 1.0. يتم اختياره.

إن أهم تحسن في الإنتاجية في برامج الأفلام المنفوخة متعددة الأمبولات هو زيادة حجم الإنتاج.

فائدة أخرى لاستخدام كربونات الكالسيوم

من الممكن جعله ثقيلًا، وبالتالي فإن الخصائص الفيزيائية للفيلم تكون أعلى

يلزم وجود فترة زمنية أطول بين عمليات إيقاف التشغيل والتنظيف

نظرًا للأداء الكاشطة المعتدل لجزيئات كربونات الكالسيوم، بالنسبة لمعظم تطبيقات الأفلام المنفوخة، يوصى باستخدام كربونات الكالسيوم (كربونات الكالسيوم) من الرخام.

كربونات الكالسيوم، الكالسيوم المعالج بحمض دهني، هو مادة مفيدة تماما. حجم الجسيمات بمتوسط قطر 1.4μ.

إن القدرة على تحقيق زيادة في الإنتاج الحجمي عن طريق إضافة كربونات الكالسيوم هي نتيجة التوصيل الحراري العالي والتمدد الحجمي وفقًا لدرجة الحرارة. بشكل عام، مع زيادة مستوى كربونات الكالسيوم في فيلم البولي أوليفين المنفوخ، يلاحظ المعالج انخفاضًا في ضغط المحرك وضغط الرأس.

يسمح انخفاض أمبير محرك الأقراص وضغوط الرأس للمعالج بزيادة سرعة المسمار إلى مستوى تيار الضغط السابق، مما يؤدي إلى زيادة قوة الطارد.

تحسينات في الراتنج – تؤدي التوصيل الحراري للمركب المعدني إلى ذوبان أسرع وكثافة ذوبان أعلى من الراتنج الأنيق، مما يسمح لمزيد من المنتج بالتحرك إلى أسفل المسمار. ولذلك، فإن حجم الإخراج أعلى.

عندما يخرج الفيلم من الموصلية الحرارية العالية للراتنج المركب المعدني، فإنه يبرد الفيلم بشكل أسرع مما يسمح، إلى جانب الحجم المتزايد، للمعالجات بتحقيق سرعات خط أسرع.

ومع ذلك، فقد لوحظ زيادة في المعدل بأكثر من 100% مع 25% كربونات الكالسيوم في فيلم LLDPE و21% مع 15% كربونات الكالسيوم في فيلم HMW-HDPE.

وقد لوحظت تحسينات في الخواص الفيزيائية فيما يتعلق بزيادة الإنتاجية، والخصائص الرئيسية التي تم تحسينها بإضافة كربونات الكالسيوم هي: قوة التأثير، ومقاومة التمزق، والصلابة، ومعدل انتقال بخار الرطوبة (MVTR) ومعدل نقل الأكسجين (OTR).

قوة التأثير

ترجع هذه الخاصية إلى تغير شكل البولي أوليفين حول جزيئات كربونات الكالسيوم. تحتوي هذه المادة على مؤشر انصهار يبلغ 1.0 ديسيجرام/دقيقة، و0.918 جم/سم3 من بوليمر الإيثيلين-هكسان، والذي يسمى الراتنج (A).

يتم إدخال كربونات الكالسيوم في عملية بثق الفيلم المنفوخ باستخدام خليط راتينج غير عضوي. يتم إنتاج هذا الخليط الرئيسي باستخدام الراتينج (A) باعتباره راتينج حامل بيكربونات الكالسيوم.

يرجى الرجوع إلى الجدول 1 للتعرف على تركيبات خليط الأصبغة وجزء الوزن. تم جدولة مقاومة تأثير القطرات في الشكل 1، إلى جانب تحسينات الإنتاجية ذات الصلة.

تم قياس أداء تأثير أفلام HMW-HDPE باستخدام Formosa E905 HMW-HDPE باعتباره بوليمر المصفوفة. هذه المادة هي الراتنج (B، 0.05 ديسيجرام في الدقيقة). تم إعادة تقديم مؤشر الذوبان، 0.950 جم/سم3 من كربونات كالسيوم إيثيلين-هكسان من خلال خليط الراتنج، المعادن (M1)، وتظهر نتائج تأثير قطرة الزرت في الشكل 2. تظهر أفلام HMW-HDPE استجابة مماثلة فيما يتعلق بأداء التأثير مع إضافة كربونات الكالسيوم. ومن الجدير بالذكر أن التقدم قد زاد بشكل ملحوظ عند مستوى التحميل العالي لكربونات الكالسيوم.

خصائص الحاجز

تؤدي إضافة كربونات الكالسيوم إلى أفلام البولي أوليفين إلى تحسين أداء الحاجز. يسمح الحاجز المحسن للمعالجات بمعالجة الخصائص والحفاظ عليها من الأسفل والحفاظ على خصائص الحاجز أو تحسين خصائص الحاجز في نفس المقياس (A) الذي يظهر الصبغة الرئيسية (M1). ويبين الشكل 5 تحسنا مماثلا في النتائج باستخدام ماستر مركب الراتنج (B) (M1) عند اختبار معدل نقل بخار الماء في أفلام 1 مل.

لم يتم اختبار معدل انتقال الأكسجين على أفلام الراتنج (B)، ومع ذلك، تم إجراء اختبار انتقال ثاني أكسيد الكربون ولوحظ انخفاض في معدل النقل. وتظهر هذه النتائج في أفلام 1 مليون في الشكل 6.

طلاء البثق

الإنتاجية: تكتسب تطبيقات طلاء البولي أوليفين مكاسب إنتاجية كبيرة من إضافة كربونات الكالسيوم. كما هو الحال في حالة الفيلم المنفوخ المبثوق، لوحظ أيضًا زيادة في الحجم في طلاء البثق.

كما تم ملاحظة الالتصاق والختم الحراري وقابلية الطباعة في طلاء البثق. إن درجة حرارة البثق العالية ووزن الطلاء المنخفض الموجود في معظم تطبيقات طلاء البثق تتطلب استخدام Omyacarb® 2SST. هذه المادة، كربونات الكالسيوم، يبلغ حجم جسيماتها 2.0μ وهي مغلفة جيدًا بحمض دهني.
تحسين الالتصاق: يرجع تحسين الالتصاق إلى اختلاف الحرارة النوعي بين كربونات الكالسيوم والبولي أوليفينات. يتم نقل فقدان الحرارة بين القالب والعقدة بشكل أساسي من خلال آليات الحرارة المشعة.

عند وجود كربونات الكالسيوم في خليط مركب من الراتنج والمعادن، يكون فقدان درجة الحرارة من جهاز بثق البوليمر من القالب إلى الدبوس في حده الأدنى.

قابلة للطباعة

يتم إنتاج التعزيز القابل للطباعة عن طريق إضافة كربونات الكالسيوم إلى المبيد الدقيق ذو السطح الخشن. في الشكل 7 و8، تظهر الأسطح بتكبير منخفض وعالي بدون كربونات الكالسيوم ومعها. يؤدي السطح غير المستوي إلى تبلل الحبر، مما يؤدي إلى طباعة أفضل.

المركبات المعدنية لا تتوفر حاليًا بيانات محددة لأداء هذه الميزة. ومع ذلك، قد تكون هناك حاجة لضبط درجة الحرارة ووقت الإقامة لمعدات الختم للحصول على أداء الختم الأمثل بسبب النقل السريع للحرارة الذي يسهله كربونات الكالسيوم.
في معظم تطبيقات الطلاء بالبثق، يتم طلاء المحولات بوزن ثابت. وبإضافة كربونات الكالسيوم، يتم الحصول على طبقات أرق بسبب الثقل النوعي لجزيئات البوليمر غير العضوية ضد البولي أوليفين.

ورقة البولي أوليفين / التشكيل الحراري

لإنتاجية وأداء الخواص الفيزيائية في مركبات البولي أوليفين – كربونات الكالسيوم المعدنية لتطبيقات تشكيل الصفائح / التشكيل الحراري.
الإنتاجية: تم تشغيل صفائح HDPE على خط بثق صفائح Davis القياسي مقاس 114.3 مم (4.5 بوصة)، 24:1 L/D. يحتوي هذا الخط على لوح بسمك 7.62 مم (0.300 بوصة) بسرعة 1.14 م/دقيقة (3.75 إطارًا في الدقيقة). وبعد إضافة 25 بالوزن من كربونات الكالسيوم (1) من خلال الخليط الرئيسي (M1)، زاد الإنتاج إلى 1.60 م/دقيقة (5.25 إطارًا في الدقيقة). مع تقليل المقياس إلى 6.35 مم (0.250 بوصة). أظهرت الصفائح أداءً مكافئًا. أظهر التسخين خارج الخط لراتنج الصفائح المعدنية المركبة انخفاضًا في وقت الدورة من 6 دقائق إلى 4.5 دقيقة. كما أظهرت درجة حرارة الانحراف الحرارة والمعامل انخفاضًا معتدلًا تم تصنيع الزيادة مع إضافة كربونات الكالسيوم البوليمر المتجانس والبوليمر المشترك بسمك 1.27 مم (0.050 بوصة) و0.69 مم (0.027 بوصة). كما هو مبين في الجدول 2، أظهرت اختبارات التشكيل الحراري مقاومة أفضل لأبعاد الجدار الاسمية فيما يتعلق بعمق السحب مثل كربونات الكالسيوم (1). لقد افترضنا أن الصفائح المنتجة بمركب الراتنج هي كربونات الكالسيوم، لذلك تظل حرارتها النوعية المتأصلة أقل.

في عملية التسخين، حيث يتم تسخين الورقة في فرن مشع ونقلها إلى خطوة التشكيل في العملية، يهيمن فقدان الحرارة الإشعاعي. باستخدام كربونات الكالسيوم، يبدو أن لزوجة القص الصفرية للنظام المركب قد انخفضت إلى حد ما عند درجة حرارة الورقة الأعلى التي كانت موجودة قبل التشكيل مباشرة.

إن الغرض من تقييم الإنتاجية على أساس مكافئ الحجم مهم لفهم الفوائد الحقيقية لمركب كربونات الكالسيوم. إن إضافة هذا المعدن مباشرة في صب الزجاجات ذات الوزن الثابت يؤدي إلى انخفاض طبيعي في الوزن. ولهذا السبب، تم إجراء القياسات باستخدام سمك الجدار الثابت. يوضح الشكلان 9 و10 درجة حرارة الخروج من القالب. ونتيجة لذلك، فقد تبين أنه يمكن تقليل درجة حرارة خروج الجزء بنسبة تصل إلى 25% أو زمن الدورة بنسبة تصل إلى 30% في ظل الظروف المثالية، عند تحضير حجم مكافئ من المادة.
يتم استخدام كربونات الكالسيوم لتحسين كفاءة الإنتاج وخصائص الأداء للأفلام المنفوخة المبثوقة وطلاءات البثق والألواح المبثوقة/الأجزاء الساخنة والحاويات المنفوخة.

من خلال اختيار كربونات الكالسيوم، يتم تحديد مقدار التحميل الإجمالي للمعادن والبوليمر الأساسي المستخدم لإنتاج معادن راتينج الأصبغة

يمكن تعديله من خلال موازنة الخصائص الفيزيائية والكفاءة الوظيفية.

تطبيق ماستر الأسود

يتم استخدام مجموعة واسعة من الأصبغة السوداء على نطاق واسع في صناعة البلاستيك.

خصائص ماستر الأسود

  • حماية من الأشعة فوق البنفسجية

  • تحسين قابلية المعالجة والتوافق مع خصائص المركب المتقدمة (مثل الصلابة ومقاومة الصدمات ومقاومة التمزق والثقب)

  • بأسعار معقولة للعملاء

تطبيق الماستر الأسود في الزراعة

تم تصميم مجموعة واسعة من المجموعات السوداء للاستخدام في مختلف الصناعات الزراعية، وفي مناخات مختلفة، وأنواع محاصيل متنوعة.

تطبيقات ماستر الأسود

  • فيلم المهاد

  • التعبئة والتغليف تمتد صومعة

  • فيلم الدفيئة ومنتجات الري

يعالج الماستر الأسود المشكلات بما في ذلك العتامة العالية، والتكلفة المنخفضة، والقوة الميكانيكية، وقذف المقياس الرفيع، والحماية من الأشعة فوق البنفسجية والاستقرار، والوضوح المتحكم فيه، والحرارة.

الخصائص الأخرى للماستر الأسود هي: انتقال الضوء، وخصائص التوتر السطحي الهندسي، والمقاومة الكيميائية، والبثق عالي السرعة.

تطبيقات الماستر الأسود في صناعة تشييد المباني

سواء تم استخدامها في بناء واجهات خارجية، أو الأنابيب والتجهيزات، أو الملحقات، فقد تم تصميم الأصبغة الرئيسية السوداء لتوفير إضافات وظيفية لها خصائص مهمة مثل: مثبطات اللهب، ومقاومة الأشعة فوق البنفسجية، ومقاومة الثقب والتمزق، وثبات اللون والثبات الميكانيكي، واختيار الفيلم المناسب الأصبغة والتركيبات المخصصة.

تطبيق الماستر الأسود في صناعة الأجهزة الكهربائية والإلكترونية

في القطاع الكهربائي والإلكتروني، تم تصميم مجموعة واسعة من الأصبغة السوداء خصيصًا للعزل الكهربائي. من خلال الجمع بين خصائص مثل الاحتكاك المنخفض والتحكم في الحمل الحراري، تحافظ مجموعة شاشات البوليمر على استقرار الأبعاد ومقاومة الطقس ومقاومة الصدمات والخصائص المضادة للكهرباء الساكنة، وتلتزم بالمعايير الجمالية، دون المساس بالمعالجة. يتمتع الأصبغة السوداء المستخدمة في صناعة السيارات بمزيج مثالي من الخصائص، بدءًا من التهيئة والمقاومة وحتى الإدارة الحرارية. يتم استخدام مادة البولي أميد أو البولي بروبيلين أو البلاستيك مثل PC أو PBT في تلوين المصدات وفي الخارج وفي صناديق السقف.

تطبيقات ماستر الأسود

الألعاب أو عبوات مستحضرات التجميل أو الأدوات اليدوية أو السلع الرياضية التي تستخدم فيها اللدائن الحرارية أو اللدائن المرنة بالحرارة أو اللحام الحراري الناعم. مع ماستر الأسود، يمكنك تحقيق رغبتك، ولا يلبي ماستر الأسود احتياجات الأداء الخاصة بك فحسب، بل يلبي أيضًا جميع المعايير واللوائح ذات الصلة، بما في ذلك السمية والاستدامة.