 ->Уважаемые читатели! В этом тематическом разделе вы найдете материалы о суперконцентратах красителей, красителях, пигментах, без которых было бы невозможно то красочное разнообразие продукции из пластмасс, к которому мы привыкли. В потребительских товарах «правильно» подобранный цвет играет большую роль, кроме того, цвет этой группы товаров меняется практически ежегодно вследствие изменчивости моды. Такую «гибкость» производителям полимерной продукции позволяют обеспечить концентраты для окрашивания. Это малотоннажное направление химической индустрии – одно из самых высокотехнологичных, требующих больших инновационных затрат. Прогресс в нем определяют научные центры крупнейших западных компаний, разрабатывая более совершенные продукты. В этом разделе: технологии производства, продуты и их свойства, применение, ассортимент компаний, тенденции и новости рынка. |
 Для окрашивания полимерных материалов применяются концентрированные красители - так называемые мастербатчи. При этом пигменты не только определяют цветность, но в зависимости от размера и структуры частиц, способности их к диспергированию влияют на качество окрашивания. Тест напорным фильтром предлагает объективные показатели, с помощью которых можно определить качество диспергирования пигментов и наполнителей в мастербатчах (см. врезку «Что такое тест напорным фильтром»). Основной принцип заключается в том, что сначала экструдируется первичный материал, а затем добавляется мастербатч. По увеличению давления определенного количества экструдируемого материала можно судить о диспергировании пигментов и загрязнении крупными частицами, агломератами или частицами сажи. При этом измеренное увеличение давления пропорционально используемому количеству пигментов. Проблема заключалась в том, что до недавнего времени не существовало стандартного метода измерений для определения качества диспергирования. Это приводило к тому, что критерии проверки не давали возможности сравнить измеряемые значения. Например, пробы (пластинки, полученные литьем под да¬влением, пленка) контролировались на наличие вкраплений визуально. Недостатком этого метода являлось то, что субъективное впечатление проверяющего приобретало решающее значение для оценки качества. EN 13900-5: стандартизированный тест напорным фильтром В 1998 г. несколько предприятий-производителей лабораторных установок по переработке полимерных материалов: BASF, Clariant, degussa, Ciba, GABRIEL-CHEMIE, а также Dr. COLLIN GmbH, Brab-ender Messtechnik и Thermo Electron основали CEN Committee Filtertest. Задачей этой инициативы являлась разработка стандартизованного метода определения показателя напорных фильтров -действительного для всей индустрии переработки полимерных материалов. На выставке MASTER BATCH 2004 в Кёльне CEN Committee представил единый метод измерений EN 13900-5, с помощью которого устанавливается пригодность пигментов для окрашивания полимерных материалов. Новизной данного метода измерений является то, что допущенные к тесту напорным фильтром экструдеры должны иметь стандартные наборы фильтров и обеспечивать определенное предварительное давление. Помимо этого, прядильный насос должен иметь постоянную, определенную производительность и обеспечивать точное давление в предписанном диапазоне. При этом действует следующее правило: чем меньше показатель напорного фильтра, тем лучше диспергируется пигмент и тем выше качество продукции. Стандарт EN 13900-5 также способствует тому, что в будущем экструдеры для теста напорным фильтром будут создаваться более или менее согласованно. Различия будут обусловливаться лишь особенностями управления встроенным программным обеспечением, а также видом и способом установки фильтра. На новейшем уровне испытательной техники То, как будет выглядеть экструдер, соответствующий стандарту EN-13900-5, показывает пример Treffert-Gruppe Poly-mer-Technologie из Бингена. До сих пор производитель не проводил тесты систем окрашивания, добавок, компаундов и мастербатчей напорным фильтром, а оценивал распределение пигментов (диспергирование) визуально, при помощи сравнения тонких пластинок, полученных литьем под давлением, или непосредственно гранулята. С начала 2003 года Treffert применяет установку с тестовым фильтром, выпущенную машиностроительной фирмой maGme из г.Альтдорф в соответствии со стандартом EN. Установка состоит из экструдера, оснащенного прядильным насосом и тестовой фильтрующей насадкой, и работает следующим образом: сначала экструдер подает расплав полимерного материала на прядильный насос. При постоянном объемном расходе последний продавливает расплав через фильтр, размер ячеек которого выбирается в зависимости от материала (например, 25 или 40 мкм). В ходе измерения начинается подача исходного материала и определяется давление (Pein). Затем добавляется часть пигментного материала в виде мастербатча объемом 2,5%. Например, дозируется мастербатч с пигментным наполнителем 40% с 6,25%. После теста фильтр меняется. Если во время измерения (как правило, длительностью от 8 до 30 минут) фильтр медленно забивается, свободная поверхность уменьшается, а давление перед фильтром повышается. Датчик измеряет наибольшее давление, возникшее во время измерения (Ртах). Степень увеличения давления при добавлении пигмента по сравнению с измеренным для исходного сырья характеризует качество мастербатча. Показательфильтра (Filter Pressu¬re Value - FPV) рассчитывается путем деления разности давлений в начале и в конце измерения на массу добавленного пигмента (Mpig): FPV = (Pmax-Pein): Mpig. Сравнение качества мастербатчей с помощью стандартного теста За сбор данных измерений отвечает система управления, встроенная в установку. Она включает в себя блок управления и систему визуализации, а также ПК для программируемого блока управления (SPS), включая программное обеспечение. Все важные результаты измерения, такие как давление расплава перед и за фильтром, температура расплава и количество оборотов шнеков экструдера могут быть представлены в графическом виде. При помощи кнопки пуска время процесса и измерения вводится в виде параметров, по которым оценивается показатель фильтра. Пользователь установки может в любой момент остановить тест нажатием кнопки «Стоп». Помимо этого, для каждого измерения протокол с данными измерений может быть сохранен и распечатан.
Оснастка для теста фильтром состоит из кассеты, устанавливаемой в фильтре. После того как кассета с фильтром закреплена в пресс-форме, можно начинать измерение. Для этого экструдер включается системой управления, которая сохраняет все параметры измерения. Параллельно с этим может быть подготовлена вторая кассета для следующего испытания. Дополнительно экструдер и прядильный насос могут быть промыты при помощи перфорированной кассеты. Кассеты фильтра легко менять и промывать. Все параметры, а также обработка данных соответствуют EN 13900-5.
Для Treffert экструдер имеет следующие преимущества: предприятие впервые получило объективные и понятные показатели качества концентратов красителей. Предыдущему методу проверки путем визуальной оценки диспергирования пигментов теперь противостоит непосредственная проверка тестом напорным фильтром. Кроме того, появилась возможность проверки эффективности новых добавок и диспергирующих средств при производстве новых мастербатчей и систем окрашивания. Благодаря применению экструдера, Treffert находится на новейшем уровне развития техники для испытаний и гарантирует своим заказчикам высочайшее качество продукции. Treffert GmbH & Co. KG
In derWeide 17, D-55411 Bingen/Germany
Tel.: +49 (0)67 21/4 03 0, Fax: /4 03 27
info@treffert.org; www.treffert.org |
