Dây chuyền sản xuất hạt tiên tiến Filler Masterbatch và ứng dụng công nghệ ép đùn

Với sự phát triển nhanh chóng của ngành nhựa toàn cầu, nhu cầu về sản phẩm nhựa ngày càng tăng, và các yêu cầu về tính năng của sản phẩm, kiểm soát chi phí và bảo vệ môi trường cũng ngày càng trở nên nghiêm ngặt hơn. Hạt phụ gia, như một chất phụ gia chức năng quan trọng trong chế biến nhựa, đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực sản xuất nhựa do ưu điểm là giảm chi phí sản xuất, cải thiện hiệu suất sản phẩm và tối ưu hóa hiệu quả xử lý. Chúng tôi cam kết cung cấp dây chuyền sản xuất hạt tiên tiến và máy đùn hiệu suất cao cho các loại hạt độn khác nhau, dựa vào kinh nghiệm phong phú trong nghiên cứu, phát triển và sản xuất công nghệ ép đùn, để cung cấp mục tiêu, giải pháp xử lý hiệu quả và đáng tin cậy cho các nhà sản xuất filler masterbatch, giúp doanh nghiệp nâng cao hiệu quả sản xuất, đảm bảo chất lượng sản phẩm, và đạt được lợi thế cạnh tranh trong sự cạnh tranh khốc liệt của thị trường.

Bài viết này sẽ tập trung vào lĩnh vực filler masterbatch, đi sâu vào các khái niệm cơ bản, phân loại, quy trình sản xuất filler masterbatch, vai trò cốt lõi của công nghệ ép đùn trong sản xuất hạt, những ưu điểm của dòng máy đùn của chúng tôi và khả năng thích ứng có chủ đích của chúng với quá trình xử lý masterbatch phụ, cũng như các lĩnh vực ứng dụng cụ thể, cách sử dụng và các vấn đề, giải pháp thường gặp trong sản xuất. Nó sẽ bổ sung các thông số kỹ thuật chi tiết, chi tiết quy trình và điểm yếu của ngành để làm phong phú nội dung, đáp ứng yêu cầu về số từ của 3000-4000 từ, và cung cấp tài liệu tham khảo toàn diện và chuyên nghiệp cho các doanh nghiệp và những người hành nghề có liên quan trong ngành filler masterbatch.

1. Tổng quan về ngành Filler Masterbatch và đặc tính sản phẩm

1.1 Hiện trạng và xu hướng phát triển của ngành Filler Masterbatch

Trong những năm gần đây, được thúc đẩy bởi sự phát triển nhanh chóng của các ngành công nghiệp hạ nguồn như bao bì, sự thi công, ô tô, điện tử và nhu yếu phẩm hàng ngày, thị trường filler masterbatch toàn cầu đã cho thấy xu hướng tăng trưởng ổn định. Filler masterbatch là một loại vật liệu composite được tạo ra bằng cách trộn, tan chảy, đùn và tạo hạt chất độn vô cơ (chẳng hạn như canxi cacbonat, bột talc, bari sunfat, vân vân.) với chất mang polyme (chẳng hạn như polyetylen, polypropylen, polyvinyl clorua, vân vân.) và các chất phụ gia thích hợp (chẳng hạn như chất phân tán, chất tương thích, chất bôi trơn, vân vân.) theo một tỷ lệ nhất định. Chức năng cốt lõi của nó là giảm chi phí sản xuất các sản phẩm nhựa đồng thời cải thiện hoặc duy trì hiệu suất cơ bản của các sản phẩm nhựa.

Theo số liệu thống kê liên quan, quy mô thị trường filler masterbatch toàn cầu đã vượt quá 20 tỷ đô la Mỹ, và dự kiến ​​sẽ duy trì tốc độ tăng trưởng 6%-9% trong vài năm tới. Trong số đó, canxi cacbonat (CaCO3) filler masterbatch là loại sản phẩm được sử dụng rộng rãi nhất, chiếm hơn 60% trong tổng thị trường filler masterbatch, tiếp theo là masterbatch talc, bari sunfat (BaSO4) masterbatch phụ và các masterbatch phụ đặc biệt khác. Khu vực Châu Á - Thái Bình Dương là thị trường sản xuất và tiêu thụ filler masterbatch lớn nhất thế giới, chiếm hơn 50% về thị phần toàn cầu, chủ yếu là do sự phát triển nhanh chóng của ngành chế biến nhựa ở Trung Quốc, Ấn Độ và các nước khác, nhu cầu rất lớn về giảm chi phí và cải thiện hiệu suất của các sản phẩm nhựa, và không ngừng nâng cao năng lực hỗ trợ công nghiệp.

Xu hướng phát triển của ngành filler masterbatch chủ yếu được thể hiện ở 4 khía cạnh: Đầu tiên, hiệu suất và chức năng cao. Với việc nâng cấp các yêu cầu về sản phẩm nhựa hạ nguồn, filler masterbatch không còn bị giới hạn ở việc giảm chi phí, nhưng dần dần phát triển theo hướng chức năng hóa, chẳng hạn như cải thiện độ cứng, sự dẻo dai, khả năng chịu nhiệt, khả năng chống chịu thời tiết và tính chất rào cản của sản phẩm nhựa, và phát triển các hạt phụ gia có chức năng đặc biệt như chất chống cháy, chống tĩnh điện và kháng khuẩn; thứ hai, lượng làm đầy cao và độ phân tán tốt. Với tiền đề đảm bảo hiệu suất sản phẩm, tăng lượng chất độn vô cơ có thể giảm thêm chi phí sản xuất, điều này đặt ra yêu cầu cao hơn về độ phân tán của hạt độn – khả năng phân tán tuyệt vời có thể đảm bảo rằng chất độn được phân bố đều trong nền nhựa, tránh sự xuất hiện của các đốm trắng, đốm đen hoặc kết tụ trong sản phẩm cuối cùng; thứ ba, bảo vệ môi trường và ô nhiễm thấp. Với việc tăng cường các chính sách bảo vệ môi trường toàn cầu và nâng cao nhận thức về bảo vệ môi trường, Các nhà sản xuất filler masterbatch đang dần áp dụng các chất phụ gia và quy trình sản xuất thân thiện với môi trường, giảm phát thải các chất độc hại, và phát triển hạt độn có khả năng phân hủy để thích ứng với xu hướng phát triển của nhựa xanh; thứ tư, trí thông minh và hiệu quả của thiết bị sản xuất. Để đáp ứng quy mô lớn, nhu cầu sản xuất liên tục và chất lượng cao của filler masterbatch, các nhà sản xuất liên tục giới thiệu dây chuyền sản xuất hạt tiên tiến và hệ thống điều khiển thông minh, nâng cao hiệu quả sản xuất, giảm chi phí lao động và đảm bảo chất lượng sản phẩm ổn định.

Trong bối cảnh này, công nghệ tạo hạt đùn, là công nghệ cốt lõi của sản xuất filler masterbatch, đã trở thành chìa khóa quyết định chất lượng của filler masterbatch và khả năng cạnh tranh của doanh nghiệp. Hiệu suất của máy đùn ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng phân tán, hình dạng hạt, chỉ số nóng chảy và các chỉ số quan trọng khác của filler masterbatch. Máy ép đùn và dây chuyền sản xuất hạt chuyên nghiệp của chúng tôi cho hạt độn phụ được phát triển để đáp ứng đặc điểm của ngành và nhu cầu thị trường, có thể giải quyết hiệu quả các điểm yếu trong quá trình xử lý masterbatch phụ (chẳng hạn như độ phân tán kém, kích thước hạt không đồng đều, lượng đổ đầy thấp, tiêu thụ năng lượng cao, vân vân.) và giúp doanh nghiệp đạt được sản xuất chất lượng cao và hiệu quả.

1.2 Phân loại Filler Masterbatch và đặc điểm cốt lõi của nó

Filler masterbatch có thể được chia thành nhiều loại khác nhau tùy theo loại chất độn, nhựa vận chuyển, trường ứng dụng và số lượng điền. Mỗi loại filler masterbatch đều có đặc điểm riêng và các trường hợp áp dụng riêng. Sau đây là phần giới thiệu chi tiết về phân loại chung và đặc điểm cốt lõi của filler masterbatch:

1.2.1 Phân loại theo loại phụ:

Đây là phương pháp phân loại phổ biến nhất cho filler masterbatch. Theo loại chất độn vô cơ, nó có thể được chia chủ yếu thành canxi cacbonat (CaCO3) masterbatch phụ, hạt phụ talc, bari sunfat (BaSO4) masterbatch phụ, và các hạt phụ đặc biệt khác (chẳng hạn như masterbatch cao lanh, masterbatch màu đen carbon, masterbatch sợi thủy tinh, vân vân.).

• Canxi cacbonat (CaCO3) Masterbatch phụ: Đây là loại filler masterbatch được sử dụng rộng rãi nhất với chi phí thấp nhất. Chất độn chủ yếu là canxi cacbonat nhẹ hoặc canxi cacbonat nặng. Canxi cacbonat nhẹ có kích thước hạt mịn, độ phân tán tốt và độ trắng cao, phù hợp với các sản phẩm nhựa có yêu cầu cao về hình thức và độ mịn (chẳng hạn như màng nhựa, sản phẩm ép phun); canxi cacbonat nặng có độ cứng cao, khả năng chống mài mòn tốt và giá thấp, phù hợp với các sản phẩm nhựa có yêu cầu cao về độ cứng và kiểm soát chi phí (chẳng hạn như túi dệt, thắt lưng đóng gói, đường ống, vân vân.). Masterbatch phụ canxi cacbonat không chỉ có thể giảm chi phí sản xuất, mà còn cải thiện độ cứng, khả năng chịu nhiệt và ổn định kích thước của sản phẩm nhựa, và có tác dụng bôi trơn nhất định, có thể cải thiện tính lưu động trong xử lý của nhựa.
• Talc Filler Masterbatch: Chất độn là bột talc có cấu trúc phân lớp. Bột talc có tính chất cơ học tốt, khả năng chịu nhiệt và ổn định hóa học. Talc filler masterbatch chủ yếu được sử dụng trong polypropylene (PP) sản phẩm nhựa, có thể cải thiện đáng kể độ cứng, nhiệt độ biến dạng nhiệt và độ bền va đập của sản phẩm PP, và được sử dụng rộng rãi trong các bộ phận ô tô, vỏ thiết bị gia dụng, ống nhựa và các lĩnh vực khác đòi hỏi hiệu suất cao.
• Bari sunfat (BaSO4) Masterbatch phụ: Chất độn là bột bari sunfat, có độ trắng cao, minh bạch tốt, tính trơ hóa học và khả năng chống bức xạ. Hạt độn Bari sulfat thích hợp cho các sản phẩm nhựa có yêu cầu cao về độ trong suốt, độ trắng và độ ổn định hóa học (chẳng hạn như màng nhựa, chai nhựa, sản phẩm nhựa y tế, vân vân.), và cũng có thể được sử dụng trong các sản phẩm nhựa chống bức xạ (như thiết bị bảo hộ y tế, phụ kiện nhà máy điện hạt nhân, vân vân.).

1.2.2 Phân loại theo nhựa mang:

Theo loại nhựa mang được sử dụng, masterbatch phụ có thể được chia thành polyetylen (Thể dục) masterbatch phụ, polypropylen (PP) masterbatch phụ, polyvinyl clorua (PVC) masterbatch phụ, polyetylen terephthalat (THÚ CƯNG) masterbatch phụ, vân vân. Việc lựa chọn hạt nhựa mang chủ yếu được quyết định bởi loại sản phẩm nhựa hạ nguồn. Ví dụ, PE filler masterbatch phù hợp cho sản phẩm nhựa PE (chẳng hạn như màng nhựa, túi xách, đường ống); PP filler masterbatch phù hợp cho sản phẩm nhựa PP (chẳng hạn như túi dệt, bộ phận ép phun, phụ tùng ô tô); Hạt nhựa PVC filler masterbatch phù hợp cho sản phẩm nhựa PVC (chẳng hạn như ống PVC, hồ sơ, tấm).

1.2.3 Phân loại theo trường ứng dụng:

Theo lĩnh vực ứng dụng của sản phẩm nhựa hạ nguồn, masterbatch phụ có thể được chia thành masterbatch cấp màng, masterbatch cấp tiêm, masterbatch cấp đùn, masterbatch cấp độ đúc thổi, vân vân. Masterbatch cấp màng yêu cầu khả năng phân tán tốt, độ mịn cao và không có tạp chất, để đảm bảo màng thổi không có đốm trắng, đốm đen hoặc lỗ kim, và duy trì độ trong suốt và độ dẻo dai tốt; masterbatch cấp tiêm yêu cầu tính lưu loát tốt và kích thước hạt đồng đều, để thích ứng với quá trình ép phun nhanh và đảm bảo hình thức và độ chính xác về kích thước của sản phẩm ép phun; Masterbatch cấp đùn đòi hỏi độ ổn định nhiệt và tính chất cơ học tốt, để thích ứng với quá trình đùn ống ở nhiệt độ cao và áp suất cao, hồ sơ và các sản phẩm khác.

1.2.4 Phân loại theo số lượng điền:

Theo lượng chất độn vô cơ, Masterbatch phụ có thể được chia thành masterbatch lấp đầy thấp (số lượng điền 30%-50%), masterbatch làm đầy vừa (số lượng điền 50%-70%) và masterbatch có độ lấp đầy cao (số lượng điền 70% trở lên). Lượng chiết rót được xác định theo yêu cầu tính năng của sản phẩm hạ nguồn và công suất xử lý của thiết bị. Masterbatch có độ lấp đầy cao có tác dụng giảm chi phí rõ ràng hơn, nhưng nó có yêu cầu cao hơn về độ phân tán của chất độn và hiệu suất của máy đùn. Chỉ có máy đùn hiệu suất cao mới có thể đảm bảo trộn và nấu chảy đồng đều các vật liệu có độ đầy cao, tránh sự kết tụ và tính lưu động trong xử lý kém.

Điều đáng chú ý là các chỉ số hiệu suất cốt lõi của filler masterbatch chủ yếu bao gồm độ phân tán., độ đồng đều kích thước hạt, chỉ số nóng chảy, độ trắng (đối với sản phẩm sáng màu) và khả năng tương thích với nhựa mang. Trong số đó, độ phân tán là chỉ số quan trọng nhất—độ phân tán kém sẽ dẫn đến sự phân bố không đồng đều của chất độn trong các sản phẩm nhựa, dẫn đến các khuyết tật như đốm trắng, đốm đen, sản phẩm kết tụ và giòn, ảnh hưởng nghiêm trọng đến hình thức và tính năng của sản phẩm nhựa. Vì thế, Việc lựa chọn thiết bị ép đùn tiên tiến và công nghệ xử lý khoa học là rất quan trọng để đảm bảo độ phân tán và chất lượng tổng thể của filler masterbatch.

2. Công nghệ cốt lõi của sản xuất Filler Masterbatch: Công nghệ tạo hạt đùn

Công nghệ tạo hạt ép đùn là công nghệ cốt lõi của sản xuất filler masterbatch, tích hợp trộn, tan chảy, sự cắt xén, phân tán và tạo hạt. Nó có ưu điểm là hiệu quả sản xuất cao, chất lượng sản phẩm tốt, khả năng thích ứng mạnh mẽ với nguyên liệu thô và phạm vi ứng dụng rộng rãi. Trong quá trình sản xuất filler masterbatch, Công nghệ tạo hạt ép đùn chủ yếu được sử dụng để thực hiện sự phân tán đồng đều của chất độn vô cơ trong chất mang polymer, tan chảy và làm dẻo hỗn hợp, sau đó ép đùn và tạo hạt để tạo thành masterbatch dạng hạt với kích thước đồng đều, tính lưu loát tốt và hiệu suất ổn định. Chất lượng của quá trình tạo hạt ép đùn quyết định trực tiếp đến các chỉ số hiệu suất chính của filler masterbatch, chẳng hạn như khả năng phân tán, kích thước hạt và chỉ số nóng chảy.

2.1 Đặc điểm của nguyên liệu thô Filler Masterbatch và yêu cầu đối với thiết bị ép đùn

Nguyên liệu của filler masterbatch chủ yếu bao gồm ba phần: chất độn vô cơ (như CaCO3, bột talc, BaSO4), chất mang polyme (chẳng hạn như PE, PP, PVC) và phụ gia (chẳng hạn như chất phân tán, chất tương thích, chất bôi trơn, chất chống oxy hóa, vân vân.). Đặc điểm của các nguyên liệu này khá khác nhau, đưa ra các yêu cầu đặc biệt cho thiết bị ép đùn:

Đầu tiên, chất độn vô cơ có độ cứng cao, khả năng tương thích kém với chất mang polymer, và dễ kết tụ. Hầu hết các chất độn vô cơ (như CaCO3, bột talc) ưa nước, while polymer carriers are hydrophobic, which leads to poor compatibility between fillers and carriers. If the mixing and shearing are insufficient, the fillers will agglomerate, which cannot be uniformly dispersed in the carrier, resulting in poor quality of filler masterbatch. Ngoài ra, the high hardness of inorganic fillers will cause serious wear to the screw and barrel of the extruder during the extrusion process, which requires the screw and barrel of the extruder to have extremely high wear resistance.

Thứ hai, the mixture of filler masterbatch has high viscosity and poor fluidity. The addition of a large number of inorganic fillers will significantly increase the viscosity of the mixture, reduce the processing fluidity, và yêu cầu máy đùn phải có khả năng truyền tải và lực cắt mạnh để đảm bảo quá trình nóng chảy diễn ra suôn sẻ, trộn và đùn.

thứ ba, phạm vi nhiệt độ xử lý hẹp. Các loại nhựa mang khác nhau có điểm nóng chảy và độ ổn định nhiệt khác nhau. Ví dụ, điểm nóng chảy của PE là 100-130oC, điểm nóng chảy của PP là 160-170oC, và PVC dễ bị phân hủy ở nhiệt độ cao (trên 160oC). Vì thế, thiết bị ép đùn cần có khả năng kiểm soát nhiệt độ chính xác để đảm bảo hỗn hợp tan chảy hoàn toàn mà không bị phân hủy nhiệt, và để tránh sự phân hủy của các chất phụ gia và làm giảm hiệu suất của sản phẩm.

Dựa vào những đặc điểm trên, máy đùn trục vít đơn không phù hợp để sản xuất masterbatch chất lượng cao và quy mô lớn. Bởi vì máy đùn trục vít đơn có phạm vi cắt hẹp, khả năng bơm kém và không có tác dụng tự làm sạch. When processing high-viscosity and high-filler mixtures, dễ gây tích tụ vật chất, tắc nghẽn và trộn không đều trong thùng máy đùn, resulting in poor dispersibility of filler masterbatch, uneven particle size and unstable product quality. Ngoài ra, the single-screw extruder has high energy consumption when processing high-filler materials, and the screw and barrel are severely worn, which increases the production cost and equipment maintenance cost of enterprises.

Máy đùn trục vít đôi, mặt khác, have obvious advantages in filler masterbatch production and have become the mainstream equipment for filler masterbatch extrusion granulation. Twin-screw extruders have a wider shear range, hiệu quả bơm hiệu quả hơn và hiệu quả tự làm sạch, which can effectively solve the problems of poor compatibility, easy agglomeration and poor fluidity of filler masterbatch raw materials. The intermeshing and rotating of the twin screws can generate strong shear force and kneading force, which can fully break the agglomerates of inorganic fillers, make the fillers uniformly dispersed in the polymer carrier, and ensure the dispersibility and stability of the product. Ngoài ra, the twin-screw extruder has good temperature control accuracy, strong adaptability to raw materials, and can adapt to the processing of different types, different filling amounts of filler masterbatch, and has high production efficiency and low energy consumption.

2.2 Working Principle of Filler Masterbatch Extrusion Granulation

The extrusion granulation process of filler masterbatch is a complex physical and chemical process, which involves the interaction of multiple factors such as temperature, áp lực , shear force and time. The specific working principle and process flow are as follows:

Đầu tiên, raw material pretreatment. The raw materials of filler masterbatch (chất độn vô cơ, nhựa vận chuyển, phụ gia) need to be pretreated to ensure the quality of the final product. The specific steps include: 1) Drying treatment: Inorganic fillers (như CaCO3, bột talc) are usually hydrophilic and contain a certain amount of moisture. If the moisture content is too high, it will affect the mixing effect and dispersibility of the materials, and even cause bubbles in the extruded masterbatch. Vì thế, the fillers need to be dried in a dryer (such as a hot air dryer, a vacuum dryer) to reduce the moisture content to below 0.5%. 2) Crushing and sieving: The carrier resin (chẳng hạn như PE, PP) is crushed into small particles or powder with a particle size of 20-40 lưới, which is conducive to uniform mixing with fillers and additives. Inorganic fillers are also sieved to remove impurities and large particles, ensuring the fineness and uniformity of fillers. 3) Trộn trước: Theo công thức tỷ lệ, the dried fillers, carrier resin particles and additives (chất phân tán, chất tương thích, chất bôi trơn, vân vân.) are put into a high-speed mixer for premixing. Tốc độ trộn nói chung là 800-1200 vòng/phút, và thời gian trộn là 5-10 phút. The purpose of premixing is to make the additives evenly adhere to the surface of fillers and carrier resin, improve the compatibility between fillers and carrier, and lay a foundation for subsequent extrusion mixing. The dispersant is a key additive in premixing, which can form a protective film on the surface of the filler, reduce the surface energy of the filler, prevent the filler from agglomerating, and improve the dispersibility of the filler in the carrier resin.

Thứ hai, feeding and conveying. The premixed mixture is sent to the feeding hopper of the twin-screw extruder through a screw feeder or a belt feeder. The feeding speed needs to be uniform and stable, which is matched with the screw speed and extrusion speed of the extruder, to ensure that the materials enter the extrusion cavity stably and avoid material accumulation or insufficient feeding. Thiết bị cấp liệu của máy đùn thường được trang bị chức năng điều chỉnh tốc độ chuyển đổi tần số, which can adjust the feeding speed according to the actual production situation.

thứ ba, tan chảy, mixing and shearing. Các vật liệu đi vào khoang ép đùn của máy đùn trục vít đôi được đẩy về phía trước liên tục bằng trục vít quay. Khoang đùn bao gồm một trục vít và một thùng, và thể tích của khoang đùn giảm dần theo hướng trục. Khi vít quay, vật liệu được nén dần dần dưới tác động của vít và thùng, và áp suất trong khoang đùn tăng dần (nói chung là 3-15MPa). Đồng thời, vật liệu phải chịu lực cắt mạnh và lực ma sát được tạo ra bởi chuyển động tương đối giữa vít và thùng, cũng như giữa các chuyến bay trục vít.

Lực cắt và lực ma sát có thể phá vỡ hoàn toàn các chất kết tụ của chất độn vô cơ, làm cho chất độn phân tán đồng đều trong nhựa mang nóng chảy, and promote the fusion and compatibility between the fillers and the carrier. Lực ma sát còn có thể sinh ra một lượng nhiệt nhất định, được kết hợp với hệ thống sưởi bên ngoài của thùng (sưởi ấm bằng điện hoặc sưởi ấm bằng hơi nước) to make the carrier resin gradually melt and plasticize. Thùng của máy đùn thường được chia thành 3-6 phần kiểm soát nhiệt độ (phần cho ăn, phần nóng chảy, phần trộn, phần đồng nhất, vân vân.), and the temperature of each section is precisely controlled according to the type of carrier resin and filler. Ví dụ, when processing PE carrier filler masterbatch, the temperature of the feeding section is 80-100℃, the melting section is 120-140℃, the mixing section is 140-150℃, and the homogenizing section is 130-140℃; when processing PP carrier filler masterbatch, nhiệt độ của từng phần cao hơn 20-30oC so với chất mang PE.

thứ tư, đùn và tạo hình. Tan chảy hoàn toàn, vật liệu hỗn hợp và phân tán được đẩy vào đầu khuôn của máy đùn bằng vít. Đầu khuôn được trang bị nhiều lỗ khuôn (số lượng và kích thước lỗ khuôn được xác định theo kích thước hạt của masterbatch), và vật liệu được ép đùn từ các lỗ khuôn ở tốc độ cao để tạo thành các dải liên tục có độ dày đồng đều. Nhiệt độ của đầu khuôn thấp hơn một chút so với phần đồng nhất, có thể ngăn vật liệu bị phân hủy do nhiệt độ quá cao và đảm bảo hiệu quả định hình của dải.

thứ năm, làm mát và cắt. Các dải ép đùn được gửi đến thiết bị làm mát (chẳng hạn như một bể nước, một băng tải làm mát bằng không khí) for rapid cooling. The cooling temperature is generally 20-30℃, và thời gian làm nguội là 2-5 phút. Rapid cooling can make the strips solidify quickly, maintain the shape and size of the strips, and avoid deformation. Sau khi làm mát, the strips are sent to a granulator for cutting. The granulator is equipped with a rotary knife, which can cut the strips into granular filler masterbatch with uniform size (kích thước hạt thường là 2-5mm, có thể được điều chỉnh theo nhu cầu của khách hàng). The speed of the rotary knife is matched with the conveying speed of the strips to ensure that the particle size of the masterbatch is uniform.

Sixth, screening and packaging. The cut granular filler masterbatch is sent to a vibrating screen for screening, which can remove unqualified particles (such as too large, too small or agglomerated particles) and ensure the uniformity of the product. The qualified masterbatch is then sent to an automatic packaging machine for packaging. The packaging specifications can be adjusted according to customer needs (such as 25kg/bag, 50kg/bag), and the packaging should be sealed and moisture-proof to prevent the masterbatch from absorbing moisture and affecting the quality. After packaging, the products are stored in a dry, cool and ventilated warehouse.

2.3 Key Factors Affecting Filler Masterbatch Extrusion Granulation Effect

The effect of extrusion granulation directly affects the quality of filler masterbatch. There are many factors affecting the granulation effect, chủ yếu bao gồm các đặc tính nguyên liệu, formula ratio, premixing effect, thông số đùn và cấu trúc đầu khuôn. Mastering these key factors and making scientific adjustments can ensure the stability of the granulation effect and the consistency of product quality.

2.3.1 Đặc tính nguyên liệu thô:

Loại, kích thước hạt, moisture content and purity of raw materials have a great impact on the granulation effect. Ví dụ, the particle size of inorganic fillers directly affects the dispersibility and fineness of the masterbatch. The finer the particle size of the filler (generally 800-2000 lưới), the better the dispersibility, but the higher the cost and the easier it is to agglomerate; the coarser the particle size, the lower the cost, but the dispersibility is poor, which will affect the appearance and performance of the masterbatch. The moisture content of raw materials (especially fillers) should be controlled below 0.5%; if the moisture content is too high, it will cause bubbles in the masterbatch, affect the density and mechanical properties of the product. The purity of raw materials is also very important; impurities in raw materials (such as stones, metals, bụi) will not only affect the quality of the masterbatch, but also wear the screw and barrel of the extruder, and even cause equipment blockage.

2.3.2 Formula Ratio:

The formula ratio of filler masterbatch (the ratio of filler, carrier resin and additives) is the key to determining the performance and cost of the product. The filling amount of the filler should be determined according to the performance requirements of the downstream product and the processing capacity of the equipment. Too high filling amount will lead to poor dispersibility, low toughness and poor processing fluidity of the masterbatch; too low filling amount will reduce the cost reduction effect. The type and dosage of additives also need to be reasonably matched. Ví dụ, the dispersant dosage is generally 1%-3% of the filler dosage; too little dispersant will lead to poor dispersibility of the filler, and too much dispersant will affect the compatibility between the masterbatch and the downstream plastic products, and reduce the mechanical properties of the products. The compatibilizer is used to improve the compatibility between the filler and the carrier resin; the dosage is generally 0.5%-2%, which can significantly improve the dispersibility and mechanical properties of the masterbatch. The lubricant is used to reduce the friction between the materials and the screw, barrel and die head, improve the processing fluidity, and prevent the materials from sticking to the equipment; the dosage is generally 0.3%-1%.

2.3.3 Premixing Effect:

Premixing is the foundation of extrusion granulation. The uniformity of premixing directly affects the dispersibility of the filler in the carrier resin. If the premixing is uneven, the additives cannot be uniformly adhered to the surface of the filler and carrier, resulting in local agglomeration of the filler, uneven mixing of the materials during extrusion, and poor quality of the masterbatch. To ensure the premixing effect, it is necessary to control the mixing speed, mixing time and mixing temperature. Tốc độ trộn nói chung là 800-1200 vòng/phút, the mixing time is 5-10 phút, and the mixing temperature is controlled at 40-60℃ (appropriate temperature can improve the adhesion of additives and promote uniform mixing).

2.3.4 Extrusion Parameters:

Extrusion parameters are the most important factors affecting the granulation effect, mainly including screw speed, extrusion temperature and extrusion pressure.

• Tốc độ trục vít: The screw speed generally ranges from 150 ĐẾN 600 vòng/phút. The higher the screw speed, the greater the shear force and friction force received by the materials, the better the mixing and dispersing effect of the filler, and the higher the production efficiency. Tuy nhiên, if the screw speed is too high, the residence time of the materials in the extrusion cavity is too short, resulting in incomplete melting of the carrier resin, insufficient mixing of the materials, and uneven particle size of the masterbatch; if the screw speed is too low, the shear force and friction force are insufficient, the filler cannot be fully dispersed, and the production efficiency is low. The screw speed should be adjusted according to the filling amount and type of filler masterbatch—for high-filling masterbatch, a higher screw speed is needed to ensure sufficient shearing and mixing.
• Extrusion Temperature: The extrusion temperature is divided into multiple sections (phần cho ăn, phần nóng chảy, phần trộn, phần đồng nhất, phần đầu chết), and the temperature of each section needs to be precisely controlled according to the type of carrier resin and filler. The temperature of the feeding section is lower (slightly higher than the melting point of the carrier resin), which is mainly to prevent the materials from caking and ensure smooth feeding; the temperature of the melting section is medium, which is mainly to promote the melting and plasticization of the carrier resin; the temperature of the mixing section is higher, which is mainly to enhance the shear and mixing effect, and promote the uniform dispersion of the filler; the temperature of the homogenizing section is slightly lower than the mixing section, which is mainly to ensure the uniform temperature and viscosity of the materials, and avoid thermal decomposition; the temperature of the die head section is slightly lower than the homogenizing section, which is to ensure the shaping effect of the strips.
• Áp suất đùn: The extrusion pressure is generally 3-15MPa. The pressure in the extrusion cavity is mainly determined by the compression ratio of the screw, the die hole size and the screw speed. The higher the extrusion pressure, the better the mixing and dispersing effect of the materials, and the denser the masterbatch particles. Tuy nhiên, if the pressure is too high, it will increase the energy consumption and wear of the equipment, and even cause the die head to block; if the pressure is too low, the materials cannot be fully compressed and mixed, the masterbatch particles are loose, and the performance is unstable.

2.3.5 Die Head Structure:

The die head structure mainly includes the number, shape and size of die holes. The shape of the die hole determines the cross-sectional shape of the extruded strips (such as circular, square), and the size of the die hole determines the initial diameter of the strips and the final particle size of the masterbatch. The smaller the die hole size, the greater the extrusion pressure, the better the mixing and dispersing effect, but the production capacity will be reduced; the larger the die hole size, the lower the extrusion pressure, the lower the production efficiency, but the particle size of the masterbatch is larger. The number of die holes affects the production capacity; the more the number of die holes, the higher the production capacity, but it is necessary to ensure that the pressure distribution is uniform, so as to avoid uneven thickness of the strips and uneven particle size of the masterbatch.

3. Our Extruders: Advantages and Product Series for Filler Masterbatch Production

Chúng tôi đã tham gia nghiên cứu từ lâu, development and production of high-performance extruders and granulation production lines, and have accumulated rich experience in the field of filler masterbatch processing. According to the characteristics of filler masterbatch raw materials (high hardness, poor compatibility, độ nhớt cao) and processing requirements (good dispersibility, uniform particle size, high filling amount), we have developed a series of twin-screw extruders specially suitable for filler masterbatch production. Our extruders have the advantages of high wear resistance, strong shearing force, kiểm soát nhiệt độ chính xác, stable performance and low operating cost, which can meet the processing needs of various types, different filling amounts of filler masterbatch (CaCO3, bột talc, BaSO4, vân vân.), and help enterprises improve production efficiency, ensure product quality and reduce production costs.

3.1 Main Advantages of Our Extruders for Filler Masterbatch Production

3.1.1 High Wear Resistance, Tuổi thọ dài:

Aiming at the problem that inorganic fillers (như CaCO3, bột talc) have high hardness and easy to wear the screw and barrel, we adopt high-quality wear-resistant materials and advanced manufacturing technology to ensure the wear resistance of the core components of the extruder. The screw and barrel are made of imported wear-resistant alloy steel (such as 38CrMoAlA), and after nitriding treatment or bimetallic composite treatment, the surface hardness can reach ≥65 HRC, which has extremely strong wear resistance and corrosion resistance, and can effectively resist the wear caused by the friction between the high-hardness filler and the components. This greatly extends the service life of the screw and barrel, reduces the frequency of component replacement, and reduces the maintenance cost of the equipment. Ngoài ra, we also provide professional wear detection services for the screw and barrel. Our technical team will regularly detect the wear degree of the screw and barrel for customers, issue a detailed wear report, and put forward targeted replacement and maintenance suggestions, ensuring that customers only replace components when necessary, avoiding unnecessary waste.

3.1.2 Strong Shearing and Mixing Capacity, Excellent Dispersibility:

The key to filler masterbatch production is to ensure the uniform dispersion of fillers. Our twin-screw extruders adopt an intermeshing co-rotating twin-screw structure, với bước vít hợp lý, lead and compression ratio design. The intermeshing and rotating of the twin screws can generate strong shear force and kneading force, which can fully break the agglomerates of inorganic fillers, làm cho chất độn phân tán đồng đều trong nhựa mang nóng chảy, and ensure the dispersibility of the masterbatch. The screw is designed with a modular structure, and different screw elements (chẳng hạn như truyền tải các yếu tố, trộn các yếu tố, yếu tố cắt) can be freely combined according to the type and filling amount of filler masterbatch, so as to adjust the shear force and mixing effect, and achieve the best processing effect. Ví dụ, when processing high-filling CaCO3 masterbatch, we can configure more shearing elements to enhance the shearing effect and ensure the uniform dispersion of the filler; when processing talc masterbatch which requires high mixing uniformity, we can configure more mixing elements to improve the mixing effect.

3.1.3 Kiểm soát nhiệt độ chính xác, Stable Performance:

Our extruders adopt advanced intelligent temperature control systems, which can realize precise control of the temperature of each section of the barrel and the die head. The temperature control accuracy can reach ±1℃, which can ensure that the carrier resin is fully melted without thermal decomposition, and the additives are not decomposed, ensuring the stability of the product performance. The temperature control system is equipped with a real-time monitoring and alarm function. If the temperature of any section exceeds the set range, the system will issue an alarm prompt in time, and even automatically adjust the heating power or shut down the equipment if necessary, to avoid equipment failure and product quality problems. Ngoài ra, máy đùn được trang bị cảm biến áp suất có độ chính xác cao, which can monitor the extrusion pressure in real time. If the pressure is too high or too low, the system will adjust the screw speed or feeding speed automatically, ensuring the stability of the extrusion process.

3.1.4 Phạm vi ứng dụng rộng rãi, Strong Flexibility:

Our extruder series can adapt to the processing needs of various types of filler masterbatch, including CaCO3 filler masterbatch, hạt phụ talc, BaSO4 filler masterbatch, và các hạt phụ đặc biệt khác. The filling amount can be adjusted from 30% ĐẾN 80%, which can meet the different cost and performance requirements of customers. The modular design of the extruder (vít, thùng, đầu chết, vân vân.) makes the replacement of components more convenient and quick. When customers need to adjust the product type or filling amount, they only need to replace the corresponding components, không thay thế toàn bộ thiết bị, which reduces the cost of equipment transformation and improves the flexibility and adaptability of the equipment. Ngoài ra, our extruders can also be matched with different auxiliary equipment (chẳng hạn như máy trộn tốc độ cao, máy sấy, máy làm mát, máy tạo hạt, screening machines, packaging machines) to form a complete automatic granulation production line, realizing continuous production from raw material pretreatment to product packaging.

3.1.5 High Production Efficiency, Low Energy Consumption:

Our twin-screw extruders have high production efficiency, which is much higher than that of single-screw extruders. The production capacity of our extruders ranges from 100kg/h to 3000kg/h, which can meet the production needs of different scales of enterprises (small, medium and large). The high-torque drive system and optimized screw design of the extruder can effectively improve the conveying capacity and plasticization efficiency of materials, reducing the residence time of materials in the extrusion cavity and improving production efficiency. Đồng thời, the extruder adopts an energy-saving design, such as a high-efficiency motor, a heat recovery device, vân vân., which can reduce the unit energy consumption by 15%-25% so với máy đùn thông thường, helping enterprises reduce production costs.

3.1.6 Easy Operation and Maintenance:

Our extruders adopt a PLC intelligent control system and a touch screen operation interface, which is simple and intuitive, dễ dàng hoạt động. The system can store multiple sets of product formulas and processing parameters. When customers produce different types of filler masterbatch, họ chỉ cần gọi công thức và tham số tương ứng, không cần gỡ lỗi nhiều lần, which saves time and improves production efficiency. The modular design of the equipment makes the maintenance more convenient. The screw, thùng, die head and other components can be disassembled and assembled quickly, which reduces the maintenance time and labor intensity. Our after-sales service team will provide professional installation, commissioning and training services for customers, ensuring that customers can use the equipment smoothly.

3.2 Our Extruder Product Series and Their Adaptation to Filler Masterbatch

In order to meet the diverse production needs of filler masterbatch enterprises of different scales and product types, we have launched a full range of twin-screw extruder products, including HTS BASIC series, Dòng HTS PLUS, HTS SUPER series, ZTE series and HTE series. Each series has its own characteristics and targeted adaptation scenarios, which can be selected by customers according to their own production scale, product type, budget and other factors.

3.2.1 HTS BASIC Series Extruders: Cost-Effective Choice for Medium and Small-Scale Enterprises.

The HTS BASIC series extruders are a cost-effective product series independently developed by us, which are specially designed for filler masterbatch processing enterprises with medium and small production scales or initial entry into the industry. This series of extruders uses medium-torque gearboxes from leading European manufacturers, which have the advantages of stable performance, tiếng ồn thấp, high efficiency and long service life. The medium-torque design can meet the processing needs of most common filler masterbatch (such as low-to-medium filling CaCO3 masterbatch, PE/PP carrier masterbatch), and at the same time, it has a reasonable price, which can help enterprises reduce the initial investment cost.

Về mặt thiết kế kết cấu, the HTS BASIC series extruders adopt a twin-screw parallel structure, với đường kính trục vít từ 30mm đến 65mm, và tỷ lệ nén 4～8, which can be adjusted according to the type and filling amount of filler masterbatch. Thùng được làm bằng thép hợp kim chống mài mòn với xử lý thấm nitơ, và vít được làm bằng thép hợp kim chống mài mòn và ăn mòn, có khả năng chống mài mòn tốt. Máy đùn được trang bị hệ thống điều khiển PLC và giao diện vận hành màn hình cảm ứng, có thể nhận ra việc cho ăn tự động, điều khiển nhiệt độ tự động, điều khiển áp suất tự động và cắt tự động, và đơn giản và dễ vận hành.

The production capacity of the HTS BASIC series extruders ranges from 100kg/h to 500kg/h, which is suitable for medium and small-sized filler masterbatch processing enterprises that mainly produce common filler masterbatch (such as CaCO3 masterbatch for plastic films, túi dệt). One of the biggest advantages of this series is that it can provide flexible options through different configuration combinations. Customers can choose different screw elements, đầu chết, thiết bị cho ăn, drying devices and post-processing equipment according to their own product types, năng lực sản xuất và ngân sách, để hình thành dây chuyền sản xuất phù hợp với nhu cầu riêng của mình.

3.2.2 HTS PLUS Series Extruders: High-Performance Choice for Engineering Plastic and Filler Masterbatch.

The HTS PLUS series extruders adopt high-torque gearboxes independently developed and manufactured by us, which have stronger torque and load-bearing capacity than the HTS BASIC series. This series of extruders is mainly used for the processing of high-performance filler masterbatch, such as high-filling CaCO3 masterbatch (filling amount ≥60%), talc masterbatch, BaSO4 masterbatch, and filler masterbatch for engineering plastics (such as PP, PA, máy tính).

The HTS PLUS series extruders have a screw diameter ranging from 65mm to 110mm, a compression ratio of 5～10, and a screw speed range of 200～600 rpm. The screw and barrel adopt bimetallic composite treatment, which has higher wear resistance and corrosion resistance, and can adapt to the processing of high-hardness fillers (such as heavy calcium carbonate, bột talc) and high-filling materials. The extruder is equipped with an advanced intelligent control system, which can realize precise control of extrusion parameters and real-time monitoring of production data. The production capacity ranges from 500kg/h to 2000kg/h, which is suitable for medium and large-scale filler masterbatch enterprises that pursue high performance and high filling amount.

Ngoài ra, the HTS PLUS series extruders have a stronger mixing and shearing capacity, which can fully disperse the high-filling fillers in the carrier resin, ensuring the dispersibility and stability of the masterbatch. It is especially suitable for the production of filler masterbatch used in automotive parts, vỏ thiết bị gia dụng, high-grade plastic films and other high-performance plastic products.

3.2.3 HTS SUPER Series Extruders: Top-End Choice for High-End Filler Masterbatch.

The HTS SUPER series extruders adopt the latest ultra-high torque transmission device independently developed by us. Aiming at the high torque and high speed characteristics of this series, the structural design of each key component of the extruder has been completely optimized, which is our highest-end extruder series, representing the advanced level of China’s extruder development. This series of extruders is mainly used for the processing of high-end, special and high-performance filler masterbatch, such as high-filling BaSO4 masterbatch (for medical plastics, high-grade films), glass fiber reinforced filler masterbatch, flame-retardant filler masterbatch, and filler masterbatch for special engineering plastics.

The HTS SUPER series extruders have a screw diameter ranging from 80mm to 130mm, a compression ratio of 6～12, and a screw speed range of 250～700 rpm. The screw and barrel adopt imported wear-resistant alloy steel and laser cladding technology, which has extremely high wear resistance and corrosion resistance, and can adapt to the processing of various special fillers (chẳng hạn như sợi thủy tinh, carbon black, bari sunfat) and high-filling materials (filling amount ≥70%). The extruder is equipped with an intelligent PLC + hệ thống điều khiển màn hình cảm ứng đám mây, which can realize remote parameter adjustment, production data monitoring and predictive maintenance of equipment, thực hiện quản lý sản xuất thông minh.

Công suất sản xuất của máy đùn dòng HTS SUPER dao động từ 1000kg/h đến 3000kg/h, which is suitable for large-scale high-end filler masterbatch enterprises that pursue high efficiency, high performance and intelligence. Dòng máy đùn này có ưu điểm là độ chính xác cao, tùy biến mạnh mẽ, đa chức năng và hiệu suất ổn định, which can meet the most stringent processing requirements of high-end filler masterbatch.

3.2.4 ZTE Series Extruders: Cost-Effective Choice for General Filler Masterbatch.

The ZTE series extruders have excellent cost performance, and their designed parameters are suitable for most filler masterbatch materials (such as low-to-medium filling CaCO3 masterbatch, PE/PP carrier masterbatch). This series of extruders adopts a simplified and optimized structure, which reduces the production cost while ensuring the basic performance, and is suitable for small and medium-sized enterprises with limited budget and general product requirements.

The ZTE series extruders have a screw diameter ranging from 30mm to 50mm, a compression ratio of 4～7, and a screw speed range of 150～500 rpm. The production capacity ranges from 50kg/h to 300kg/h, which is suitable for small-scale production of common filler masterbatch. The extruder is easy to operate and maintain, and the after-sales service cost is low, which is a cost-effective choice for small enterprises and individual workshops.

3.2.5 Máy đùn dòng HTE: High-Efficiency and Energy-Saving Choice for Large-Scale Production.

The HTE series extruders combine high performance and high cost performance, and are designed to reduce energy consumption with higher output. This series of extruders adopts a high-efficiency motor, an optimized screw structure and a heat recovery device, which can reduce the unit energy consumption by 20%～25% compared with ordinary extruders, and has higher production efficiency.

The HTE series extruders have a screw diameter ranging from 65mm to 110mm, a compression ratio of 5～9, and a screw speed range of 200～600 rpm. The production capacity ranges from 500kg/h to 2500kg/h, which is suitable for large-scale continuous production of common filler masterbatch (such as CaCO3 masterbatch, talc masterbatch). The extruder is equipped with a precise temperature control system and a stable pressure control system, which can ensure the uniformity and stability of the product quality. It is suitable for large-scale filler masterbatch enterprises that pursue high efficiency, energy saving and cost control.

3.3 Selection Suggestions for Filler Masterbatch Extruders

When selecting extruders for filler masterbatch production, enterprises need to comprehensively consider their own production needs, product types, số lượng điền, budget and other factors to ensure that the selected equipment can meet the actual production needs and bring maximum economic benefits. The following are some specific selection suggestions:

3.3.1 Determine the Extruder Series According to Product Type and Filling Amount:

Different types and filling amounts of filler masterbatch have different requirements for extruders. Ví dụ, if the enterprise mainly produces low-to-medium filling CaCO3 masterbatch (filling amount ≤60%) and common PE/PP carrier masterbatch, the HTS BASIC series or ZTE series extruders are suitable; if the enterprise produces high-filling masterbatch (filling amount ≥60%), talc masterbatch or BaSO4 masterbatch, the HTS PLUS series extruders are recommended; if the enterprise produces high-end, special filler masterbatch (such as glass fiber reinforced masterbatch, masterbatch chống cháy), the HTS SUPER series extruders are the best choice; if the enterprise pursues large-scale, energy-saving and high-efficiency production, the HTE series extruders are suitable.

3.3.2 Determine the Production Capacity of the Extruder According to the Production Scale:

Enterprises should select the extruder with appropriate production capacity according to their own production scale and market demand. If the production scale is small (daily output less than 1 ton), the ZTE series or HTS BASIC series extruders with production capacity of 50-300kg/h are suitable; if the production scale is medium (daily output 1-5 tấn), the HTS BASIC series or HTS PLUS series extruders with production capacity of 300-1000kg/h are suitable; if the production scale is large (daily output more than 5 tấn), it is recommended to choose the HTS PLUS series, HTS SUPER series or HTE series extruders with production capacity of more than 1000kg/h.

3.3.3 Consider the Wear Resistance of the Equipment:

The wear resistance of the screw and barrel is a key factor affecting the service life and operating cost of the extruder. For enterprises that process high-hardness fillers (such as heavy calcium carbonate, bột talc) or high-filling masterbatch, it is necessary to select extruders with high wear resistance (such as screw and barrel with bimetallic composite treatment or laser cladding treatment), such as the HTS PLUS series and HTS SUPER series, to reduce the frequency of component replacement and maintenance cost.

3.3.4 Consider the Cost-Effectiveness of the Equipment:

Enterprises should not only pay attention to the initial investment cost of the equipment, but also consider the long-term operating cost (such as energy consumption, maintenance cost, spare parts cost). Ví dụ, although the initial investment of the HTS SUPER series extruders is high, their wear resistance, stability and production efficiency are better, and the long-term operating cost is lower; the ZTE series extruders have a low initial investment, but their production capacity and wear resistance are limited, which is suitable for enterprises with limited budget and small-scale production.

3.3.5 Pay Attention to the After-Sales Service of the Equipment:

The after-sales service of the equipment is crucial for the normal operation of the production line. Enterprises should select manufacturers with perfect after-sales service systems, which can provide professional installation, vận hành thử, đào tạo, maintenance and spare parts supply services. We have a professional after-sales service team, which can respond to customer needs in a timely manner (provide solutions within 24 giờ) and send technicians to the site for maintenance if necessary, ensuring the normal operation of the production line.

3.3.6 Consider the Flexibility and Expandability of the Equipment:

With the changes of market demand, enterprises may need to adjust their product types and filling amounts. Vì thế, when selecting extruders, enterprises should consider the flexibility and expandability of the equipment. Our extruders adopt a modular design, which can be freely combined and upgraded according to the needs of enterprises, improving the flexibility and expandability of the equipment, and reducing the cost of equipment transformation.

4. Application Fields and Usage Methods of Filler Masterbatch

Hạt phụ gia, như một chất phụ gia chức năng quan trọng trong chế biến nhựa, has a wide range of application fields, covering various fields such as plastic packaging, sự thi công, ô tô, thiết bị điện tử, daily necessities and agriculture. Its core role is to reduce the production cost of plastic products while improving or maintaining the basic performance of plastic products. The following will introduce the specific application fields and usage methods of filler masterbatch in detail:

4.1 Application Fields of Filler Masterbatch

Filler masterbatch can be used in the processing of various plastic products, and different types of filler masterbatch have different application focuses. The main application fields are as follows:

4.1.1 Plastic Packaging Industry:

This is the largest application field of filler masterbatch, chiếm hơn 50% of the total application amount. Filler masterbatch is widely used in the production of plastic films, túi nhựa, túi dệt, thắt lưng đóng gói, packaging containers and other packaging products.

• Plastic Films: Including plastic thin films, thick films, stretch films, greenhouse films, vân vân. The filler masterbatch used for plastic films is mainly light calcium carbonate filler masterbatch or barium sulfate filler masterbatch, which requires good dispersibility, độ mịn cao và không có tạp chất, để đảm bảo màng thổi không có đốm trắng, đốm đen hoặc lỗ kim, and maintains good transparency, toughness and tensile strength. Adding an appropriate amount of filler masterbatch can not only reduce the production cost of the film, mà còn cải thiện độ cứng, heat resistance and dimensional stability of the film, and reduce the shrinkage rate of the film. Ví dụ, in the production of plastic shopping bags, thêm 1%-3% of CaCO3 filler masterbatch can reduce the cost by 5%-10% without affecting the toughness and load-bearing capacity of the bags.
• Plastic Bags: Including shopping bags, vest bags, garbage bags, food packaging bags, vân vân. The filler masterbatch used for plastic bags is mainly heavy calcium carbonate filler masterbatch, which has low cost and good wear resistance. Adding 2%-5% of filler masterbatch can reduce the cost and improve the rigidity and wear resistance of the bags. For garbage bags, adding an appropriate amount of filler masterbatch can also improve the toughness and tear resistance of the bags, making them not easy to break.
• Woven Bags and Packaging Belts: Woven bags are widely used in the packaging of grain, fertilizer, xi măng, chemical products and other goods; packaging belts are used for the bundling of goods. The filler masterbatch used for woven bags and packaging belts is mainly heavy calcium carbonate filler masterbatch or talc filler masterbatch, which requires high rigidity and wear resistance. Adding 5%-10% of filler masterbatch can improve the rigidity, tensile strength and wear resistance of woven bags and packaging belts, reduce the cost, and extend the service life of the products.
• Packaging Containers: Including plastic bottles, plastic barrels, plastic boxes, vân vân. The filler masterbatch used for packaging containers is mainly barium sulfate filler masterbatch or light calcium carbonate filler masterbatch, which requires good transparency and chemical stability. Adding an appropriate amount of filler masterbatch can reduce the cost and improve the rigidity and impact strength of the containers.

4.1.2 Plastic Construction Industry:

Filler masterbatch is widely used in the production of plastic pipes, plastic profiles, plastic sheets, plastic tiles and other construction products.

• Plastic Pipes: Including PVC pipes, PE pipes, PP pipes, vân vân., which are used for water supply, drainage, gas transmission, cable protection and other fields. The filler masterbatch used for plastic pipes is mainly calcium carbonate filler masterbatch or talc filler masterbatch, which requires high rigidity, heat resistance and pressure resistance. Adding 5%-15% of filler masterbatch can improve the rigidity, heat distortion temperature and pressure resistance of the pipes, reduce the cost, and prevent the pipes from deforming under high temperature and pressure.
• Plastic Profiles: Including PVC profiles for doors and windows, plastic decorative profiles, vân vân. The filler masterbatch used for plastic profiles is mainly calcium carbonate filler masterbatch, which requires good weather resistance and impact strength. Adding 5%-10% of filler masterbatch can improve the rigidity, weather resistance and impact strength of the profiles, reduce the cost, and ensure the service life of the profiles in outdoor environments.
• Plastic Sheets: Including PVC sheets, tấm PE, tấm PP, vân vân., which are used for indoor decoration, bao bì, waterproofing and other fields. The filler masterbatch used for plastic sheets is mainly calcium carbonate filler masterbatch or barium sulfate filler masterbatch, which requires good flatness and toughness. Adding 3%-8% of filler masterbatch can reduce the cost and improve the rigidity and toughness of the sheets.

4.1.3 Plastic Injection Molding Industry:

Filler masterbatch is widely used in the production of various injection molding products, such as plastic daily necessities, plastic toys, plastic parts, plastic shells and so on.

• Plastic Daily Necessities: Including plastic bowls, plastic plates, plastic cups, plastic baskets, plastic buckets and other daily necessities. The filler masterbatch used for these products is mainly calcium carbonate filler masterbatch, which has low cost and good safety. Adding 2%-5% of filler masterbatch can reduce the cost and improve the rigidity and impact strength of the products, making them not easy to break.
• Plastic Toys: Including various plastic toys for children. The filler masterbatch used for plastic toys is mainly light calcium carbonate filler masterbatch or barium sulfate filler masterbatch, which requires high safety, không độc hại, good dispersibility and no odor, in line with international toy safety standards (such as EN 71, ASTM F963). The particle size of the filler should be fine (bên trên 1250 lưới) to avoid scratching children’s skin and ensure the smoothness of the toy surface. Adding 1%-3% of light calcium carbonate filler masterbatch can reduce the production cost of toys without affecting the toughness and colorability of the toys; barium sulfate filler masterbatch is suitable for transparent or semi-transparent plastic toys, which can improve the transparency and surface gloss of the toys, making them more beautiful.
• Plastic Parts and Shells: Including plastic parts for home appliances, automotive interior parts, electronic product shells, vân vân. The filler masterbatch used for these products is mainly talc filler masterbatch or glass fiber reinforced filler masterbatch, which requires high rigidity, heat resistance and impact strength. Ví dụ, trong sản xuất phụ tùng nội thất ô tô (chẳng hạn như bảng điều khiển, tấm cửa), thêm 5%-8% của talc filler masterbatch có thể cải thiện độ cứng và nhiệt độ biến dạng nhiệt của các bộ phận, giảm tỷ lệ co ngót, và làm cho các bộ phận không dễ bị biến dạng dưới môi trường nhiệt độ cao trong xe; trong sản xuất vỏ sản phẩm điện tử (chẳng hạn như vỏ điện thoại di động, vỏ bộ định tuyến), thêm 3%-5% của hạt độn được gia cố bằng sợi thủy tinh có thể cải thiện độ bền va đập và độ chính xác về kích thước của vỏ, nâng cao độ bền cho sản phẩm.

4.1.4 Công nghiệp nhựa ô tô:

Với xu hướng nhẹ và tiết kiệm năng lượng trong ngành công nghiệp ô tô, Vật liệu nhựa được sử dụng rộng rãi trong sản xuất ô tô, và masterbatch phụ, như một chất phụ gia chức năng quan trọng, đóng vai trò quan trọng trong việc giảm chi phí và nâng cao hiệu suất. The application of filler masterbatch in the automotive plastic industry is mainly concentrated in automotive interior parts, exterior parts and functional parts.

• Phụ tùng nội thất ô tô: Including instrument panels, tấm cửa, seat cushions, armrests, vân vân. These parts have high requirements on rigidity, khả năng chịu nhiệt, low odor and environmental protection. Talc filler masterbatch and calcium carbonate filler masterbatch are the most commonly used products. Talc filler masterbatch can significantly improve the rigidity and heat resistance of polypropylene (PP) nguyên vật liệu, making the interior parts have good dimensional stability; calcium carbonate filler masterbatch has the advantages of low cost and good processing fluidity, which can reduce the production cost of interior parts. Ví dụ, thêm 6%-10% of talc filler masterbatch to PP instrument panels can improve the heat distortion temperature by 15-25℃, and reduce the production cost by 8%-12%.
• Phụ tùng ngoại thất ô tô: Including bumpers, chắn bùn, tay nắm cửa, vân vân. These parts are exposed to the outdoor environment for a long time, so they have high requirements on weather resistance, impact strength and UV resistance. The filler masterbatch used for exterior parts is mainly talc filler masterbatch or barium sulfate filler masterbatch, which is usually compounded with weather-resistant additives. Adding 4%-7% of talc filler masterbatch can improve the impact strength and rigidity of the exterior parts, enhance their resistance to external impact; barium sulfate filler masterbatch can improve the weather resistance and color retention of the exterior parts, making them not easy to fade and aging under the action of sunlight and rain.
• Automotive Functional Parts: Including air intake pipes, cooling system parts, battery casings, vân vân. These parts have high requirements on heat resistance, chemical resistance and mechanical properties. The filler masterbatch used for functional parts is mainly glass fiber reinforced filler masterbatch or special mineral filler masterbatch. Ví dụ, thêm 10%-15% of glass fiber reinforced filler masterbatch to the air intake pipe can improve the heat resistance and pressure resistance of the pipe, ensuring its normal operation under high temperature and high pressure; adding barium sulfate filler masterbatch to the battery casing can improve the radiation resistance and chemical stability of the casing, ensuring the safety of the battery.

4.1.5 Electronic and Electrical Plastic Industry:

Electronic and electrical products have high requirements on the flame retardancy, cách nhiệt, dimensional accuracy and heat resistance of plastic materials. Filler masterbatch is widely used in the production of plastic parts of electronic and electrical products, such as wire and cable sheaths, transformer casings, connector housings, vân vân.

• Wire and Cable Sheaths: The plastic sheaths of wires and cables need to have good insulation, chống mài mòn, flame retardancy and weather resistance. The filler masterbatch used for wire and cable sheaths is mainly calcium carbonate filler masterbatch or flame-retardant filler masterbatch. Adding 3%-6% of calcium carbonate filler masterbatch can improve the wear resistance and rigidity of the sheath, reduce the cost; flame-retardant filler masterbatch (such as magnesium hydroxide, aluminum hydroxide filler masterbatch) can improve the flame retardancy of the sheath, preventing the spread of fire in case of short circuit, ensuring the safety of the circuit.
• Transformer Casings and Connector Housings: These parts need to have good insulation, heat resistance and dimensional accuracy. The filler masterbatch used is mainly talc filler masterbatch or glass fiber reinforced filler masterbatch. Adding 5%-8% of talc filler masterbatch can improve the heat resistance and dimensional stability of the parts, making them not easy to deform under long-term high temperature operation; glass fiber reinforced filler masterbatch can improve the impact strength and insulation of the parts, ensuring the normal operation of electronic and electrical products.

4.1.6 Agricultural Plastic Industry:

Agricultural plastic products (such as greenhouse films, mulch films, irrigation pipes, fertilizer bags) have the characteristics of large dosage, low cost and harsh use environment. Filler masterbatch can effectively reduce the production cost of agricultural plastic products and improve their service life.

• Greenhouse Films and Mulch Films: These products need to have good transparency, sự dẻo dai, weather resistance and anti-aging properties. The filler masterbatch used is mainly light calcium carbonate filler masterbatch or barium sulfate filler masterbatch. Adding 1%-4% of light calcium carbonate filler masterbatch can reduce the cost of the film, improve its toughness and anti-aging properties, and extend the service life of the film; barium sulfate filler masterbatch can improve the transparency and light transmittance of the film, which is conducive to the photosynthesis of crops.
• Irrigation Pipes and Fertilizer Bags: Irrigation pipes need to have good pressure resistance and wear resistance; fertilizer bags need to have good toughness and wear resistance. The filler masterbatch used is mainly heavy calcium carbonate filler masterbatch or talc filler masterbatch. Adding 5%-10% of heavy calcium carbonate filler masterbatch can improve the pressure resistance and wear resistance of irrigation pipes, reduce the cost; thêm 3%-6% of talc filler masterbatch can improve the toughness and wear resistance of fertilizer bags, making them not easy to break during transportation and use.

4.2 Usage Methods of Filler Masterbatch

The correct use of filler masterbatch is crucial to ensure the quality of plastic products and give full play to the performance of the masterbatch. The usage methods of filler masterbatch mainly include mixing ratio, mixing method, processing parameter adjustment and precautions. The specific operation points are as follows:

4.2.1 Determination of Mixing Ratio:

The mixing ratio of filler masterbatch and base plastic (carrier resin of plastic products) is mainly determined by the filling amount of the masterbatch, the performance requirements of the final product and the processing capacity of the equipment. The general mixing ratio range is 1%-20%, and the specific ratio can be adjusted according to the following principles:

• For plastic products with low performance requirements and high cost control requirements (such as ordinary plastic bags, garbage bags), the mixing ratio can be 5%-20% (using low-to-medium filling calcium carbonate filler masterbatch);
• For plastic products with medium performance requirements (chẳng hạn như màng nhựa, ordinary injection molding parts), the mixing ratio can be 2%-8% (using medium filling calcium carbonate, talc or barium sulfate filler masterbatch);
• For plastic products with high performance requirements (chẳng hạn như phụ tùng ô tô, electronic product shells, high-grade films), the mixing ratio can be 1%-5% (using high-filling, high-performance talc, barium sulfate or glass fiber reinforced filler masterbatch);
• For transparent or semi-transparent plastic products (such as plastic bottles, transparent films), the mixing ratio should be controlled at 1%-3%, and barium sulfate or light calcium carbonate filler masterbatch with fine particle size (bên trên 1250 lưới) should be selected to avoid affecting the transparency of the products.

4.2.2 Mixing Method:

The mixing of filler masterbatch and base plastic should ensure uniformity, so as to avoid local agglomeration of the masterbatch and affect the performance of the final product. The common mixing methods include dry mixing and wet mixing, among which dry mixing is the most widely used in industrial production.

• Dry Mixing: This method is suitable for most filler masterbatch and base plastic (chẳng hạn như PE, PP, PVC). The specific steps are: Đầu tiên, dry the base plastic particles and filler masterbatch to remove moisture (the moisture content should be controlled below 0.5%); sau đó, put the base plastic particles and filler masterbatch into a high-speed mixer according to the determined mixing ratio, and add an appropriate amount of lubricant (nếu cần thiết) to mix uniformly. Tốc độ trộn nói chung là 500-800 vòng/phút, và thời gian trộn là 3-5 phút. Sau khi trộn, the mixture can be directly sent to the extruder or injection molding machine for processing. The advantages of dry mixing are simple operation, hiệu quả cao, low cost and no pollution to the product.
• Wet Mixing: This method is suitable for filler masterbatch with poor dispersibility or base plastic with high viscosity (such as PVC paste). The specific steps are: mix the filler masterbatch with an appropriate amount of solvent (such as plasticizer, solvent oil) to form a paste, then add the paste to the base plastic and stir uniformly, and finally remove the solvent through heating or drying. The advantages of wet mixing are good mixing effect and uniform dispersion of the masterbatch; the disadvantages are complex operation, high cost, and easy residual solvent affecting the product quality. Vì thế, wet mixing is only used in special cases.

4.2.3 Adjustment of Processing Parameters:

When adding filler masterbatch to plastic processing, the processing parameters (chẳng hạn như nhiệt độ, áp lực , tốc độ vít) need to be properly adjusted according to the type and filling amount of the masterbatch to ensure the smooth progress of processing and the quality of the final product.

• Temperature Adjustment: The addition of filler masterbatch will increase the viscosity of the mixture, so the processing temperature needs to be appropriately increased by 5-15℃ compared with the processing temperature of pure base plastic. Ví dụ, when processing PE plastic with calcium carbonate filler masterbatch, the processing temperature can be increased by 5-10℃; when processing PP plastic with talc filler masterbatch, the processing temperature can be increased by 10-15℃. It should be noted that the temperature should not be too high to avoid thermal decomposition of the base plastic and additives.
• Pressure Adjustment: The addition of filler masterbatch will increase the resistance during processing, so the processing pressure (áp suất đùn, injection pressure) needs to be appropriately increased by 10%-20%. Ví dụ, when extruding plastic pipes with filler masterbatch, the extrusion pressure can be increased by 10%-15% to ensure the compactness and dimensional accuracy of the pipes; when injecting plastic parts with filler masterbatch, the injection pressure can be increased by 15%-20% to avoid defects such as insufficient filling and shrinkage.
• Screw Speed Adjustment: The screw speed should be adjusted according to the type and filling amount of the masterbatch. For high-filling masterbatch or masterbatch with poor dispersibility, the screw speed can be appropriately increased by 10%-15% to enhance the shear force and mixing effect, ensuring the uniform dispersion of the filler; for low-filling masterbatch or masterbatch with good dispersibility, the screw speed can be kept unchanged or slightly reduced to reduce energy consumption and wear of equipment.

4.2.4 Precautions for Use:

In the process of using filler masterbatch, the following precautions should be paid attention to to avoid affecting the processing effect and product quality:

• Moisture Prevention: Hạt phụ gia (especially calcium carbonate, talc masterbatch) is easy to absorb moisture, which will cause bubbles, pinholes and other defects in the final product. Vì thế, the masterbatch should be stored in a dry, cool and ventilated warehouse, and should be dried before use (the drying temperature is 80-100℃, and the drying time is 2-4 giờ).
• Khả năng tương thích: The carrier resin of the filler masterbatch should be consistent with or compatible with the base plastic of the product. Ví dụ, PE filler masterbatch should be used with PE base plastic, and PP filler masterbatch should be used with PP base plastic. If the carrier resin is incompatible with the base plastic, it will affect the compatibility between the masterbatch and the base plastic, resulting in poor dispersibility and reduced product performance.
• Uniform Mixing: The filler masterbatch and base plastic must be mixed uniformly. If the mixing is uneven, local agglomeration of the masterbatch will occur, dẫn đến các khuyết tật như đốm trắng, black spots and agglomeration in the product, affecting the appearance and performance of the product.
• Dosage Control: The dosage of filler masterbatch should not exceed the maximum filling amount applicable to the equipment and product performance. Excessive dosage will lead to poor dispersibility, low toughness, poor processing fluidity and other problems of the product; insufficient dosage will not achieve the effect of cost reduction and performance improvement.
• Storage Period: The filler masterbatch has a certain storage period (generally 6-12 tháng). If the storage period is exceeded, the masterbatch may absorb moisture, agglomerate or the performance of additives may degrade, affecting the use effect. Vì thế, the masterbatch should be used within the storage period.

5. Common Problems and Solutions in Filler Masterbatch Production

In the production process of filler masterbatch, due to the influence of raw materials, formula, processing equipment and processing parameters, various problems may occur, which affect the quality and production efficiency of the masterbatch. This chapter will summarize the common problems in filler masterbatch production, analyze their causes, and put forward targeted solutions to help enterprises solve production pain points and improve product quality stability.

5.1 Common Quality Problems of Filler Masterbatch and Their Solutions

5.1.1 Poor Dispersibility of Filler Masterbatch:

This is the most common quality problem in filler masterbatch production. The main manifestations are: the masterbatch has agglomeration, and after mixing with the base plastic, white spots, black spots or agglomeration appear in the final product, which affects the appearance and performance of the product.

nguyên nhân: 1) The particle size of the inorganic filler is too large or uneven, and the agglomerates are not broken during premixing; 2) The dosage of dispersant is insufficient or the type of dispersant is inappropriate, which cannot effectively prevent the agglomeration of the filler; 3) The premixing effect is poor, and the filler, carrier resin and additives are not mixed uniformly; 4) The shear force of the extruder is insufficient, and the agglomerates of the filler cannot be fully broken during extrusion; 5) The processing temperature is too low, and the carrier resin is not fully melted, which affects the dispersion of the filler.

Giải pháp: 1) Select inorganic fillers with fine and uniform particle size (generally 800-2000 lưới), and sieve the fillers before use to remove large particles and agglomerates; 2) Increase the dosage of dispersant appropriately (within the range of 1%-3% of the filler dosage) or replace with a dispersant compatible with the filler and carrier resin; 3) Optimize the premixing process, increase the mixing speed (800-1200 vòng/phút) and mixing time (5-10 phút), and control the mixing temperature at 40-60℃ to improve the premixing uniformity; 4) Adjust the screw structure of the extruder, increase the number of shearing elements, or increase the screw speed to enhance the shear force; 5) Appropriately increase the processing temperature of the extruder to ensure that the carrier resin is fully melted, which is conducive to the dispersion of the filler.

5.1.2 Uneven Particle Size of Filler Masterbatch:

The main manifestations are: the particle size of the masterbatch varies greatly, some particles are too large, some are too small, and there are more powdery materials, which affects the fluidity of the masterbatch and the uniformity of mixing with the base plastic.

nguyên nhân: 1) The size of the die hole of the extruder die head is uneven or blocked; 2) The extrusion speed and the cutting speed of the granulator are not matched; 3) The cooling effect is poor, and the strips are not fully solidified before cutting, resulting in uneven cutting; 4) The viscosity of the mixture is uneven, and the extrusion speed of the strips is inconsistent.

Giải pháp: 1) Clean the die head regularly, check and replace the die plate with uneven die holes, ensure that the size of each die hole is consistent; 2) Adjust the extrusion speed and the cutting speed of the granulator to make them matched (the cutting speed should be slightly higher than the extrusion speed of the strips); 3) Optimize the cooling process, increase the cooling water flow or extend the cooling time, ensure that the strips are fully solidified (the surface temperature of the strips after cooling is 20-30℃); 4) Adjust the formula ratio and processing parameters to ensure the uniform viscosity of the mixture, and avoid the inconsistency of the extrusion speed of the strips.

5.1.3 Low Melting Index of Filler Masterbatch

The main manifestations are: the fluidity of the masterbatch is poor, it is difficult to mix with the base plastic during processing, and the processing efficiency is low, which even leads to equipment blockage.

nguyên nhân:

• The filling amount of the filler is too high, which increases the viscosity of the masterbatch and reduces the fluidity;
• The type of carrier resin is inappropriate (the melting index of the carrier resin is too low);
• The processing temperature is too low, and the carrier resin is not fully melted;
• The dosage of lubricant is insufficient, which increases the friction between the materials and affects the fluidity.

Giải pháp:

• Reduce the filling amount of the filler appropriately, or select a filler with better dispersibility to improve the fluidity;
• Replace the carrier resin with a higher melting index (Ví dụ, use PE carrier resin with a melting index of 2-5g/10min for PE filler masterbatch);
• Appropriately increase the processing temperature of the extruder to ensure that the carrier resin is fully melted, improving the fluidity of the masterbatch;
• Increase the dosage of lubricant appropriately (within the range of 0.3%-1%), reduce the friction between the materials, and improve the fluidity.

5.1.4 Yellowing of Filler Masterbatch

The main manifestations are: the color of the masterbatch turns yellow, which affects the appearance of the final plastic product (especially light-colored products).

nguyên nhân:

• The thermal stability of the carrier resin is poor, and thermal decomposition occurs at high processing temperatures;
• The additives (chẳng hạn như chất phân tán, chất bôi trơn) are decomposed at high temperatures, producing yellow substances;
• The processing temperature is too high, leading to the oxidation and yellowing of the masterbatch;
• The filler contains impurities (such as iron oxide), which causes the masterbatch to turn yellow.

Giải pháp:

• Select carrier resin with good thermal stability (such as adding antioxidants to the carrier resin);
• Replace additives with good thermal stability, avoid using additives that are easy to decompose at high temperatures;
• Reduce the processing temperature appropriately, avoid the oxidation and decomposition of the masterbatch;
• Screen the filler before use, remove impurities, and select fillers with high purity (such as calcium carbonate with a whiteness of ≥93).

5.1.5 High Moisture Content of Filler Masterbatch

The main manifestations are: bong bóng, pinholes and other defects appear in the final plastic product after the masterbatch is mixed with the base plastic.

nguyên nhân:

• The filler is not dried thoroughly, and the moisture content exceeds 0.5%;
• The carrier resin or additives contain moisture;
• The masterbatch absorbs moisture during storage (stored in a humid environment);
• The premixing process is carried out in a humid environment, and the materials absorb moisture.

Giải pháp:

• Extend the drying time of the filler (drying temperature 80-100℃, drying time 3-5 giờ), and detect the moisture content of the filler to ensure that it is below 0.5%;
• Dry the carrier resin and additives before use to remove moisture;
• Store the masterbatch in a dry, cool and ventilated warehouse, and seal the packaging to prevent moisture absorption;
• Carry out the premixing process in a dry environment, and avoid the materials absorbing moisture from the air.

5.2 Common Production Equipment Problems and Their Solutions

5.2.1 Extruder Blockage

This is a common equipment problem in filler masterbatch production, which mainly occurs in the feeding section, melting section or die head of the extruder. The main manifestations are: the extrusion speed decreases sharply, the extrusion pressure rises rapidly, and even the equipment stops running.

nguyên nhân:

• The moisture content of the materials is too high, and the materials caking during extrusion;
• The processing temperature is too low, and the carrier resin is not fully melted, which accumulates in the extruder barrel;
• The materials contain impurities (such as stones, metals), which block the screw or die head;
• The screw speed is too low, and the materials cannot be pushed forward smoothly, resulting in accumulation;
• The die head is not cleaned regularly, and the residual materials block the die holes.

Giải pháp:

• Stop the machine immediately, cut off the power supply, and dry the materials thoroughly before restarting;
• Increase the processing temperature of the extruder, and wait for the materials in the barrel to be fully melted before continuing to extrude;
• Disassemble the extruder, remove the impurities blocking the screw or die head, and screen the materials before use to remove impurities;
• Increase the screw speed appropriately to ensure that the materials are pushed forward smoothly;
• Clean the die head regularly (after each production batch) to remove residual materials and avoid die hole blockage.

5.2.2 Severe Wear of Extruder Screw and Barrel

The main manifestations are: the shear force and extrusion pressure of the extruder decrease, the dispersibility of the masterbatch becomes poor, the production efficiency decreases, and the screw and barrel have obvious wear marks.

nguyên nhân:

• The filler has high hardness (such as heavy calcium carbonate, bột talc) and long-term friction with the screw and barrel;
• The materials contain impurities (such as metals, stones), which accelerate the wear of the screw and barrel;
• The processing temperature is too low, and the materials have high viscosity, which increases the friction between the materials and the screw, thùng;
• The screw and barrel are made of materials with poor wear resistance.

Giải pháp:

• Select extruders with high wear resistance (such as screw and barrel with bimetallic composite treatment or laser cladding treatment), such as our HTS PLUS series and HTS SUPER series extruders;
• Screen the materials before use to remove impurities, and select fillers with appropriate hardness;
• Appropriately increase the processing temperature to reduce the viscosity of the materials and reduce friction;
• Regularly check the wear degree of the screw and barrel, and replace the worn components in time;
• Add an appropriate amount of lubricant to the materials to reduce the friction between the materials and the screw, thùng.

5.2.4 Unstable Temperature Control of Extruder

The main manifestations are: the temperature of each section of the extruder fluctuates greatly (exceeding ±1℃), resulting in uneven melting of the materials, poor dispersibility of the masterbatch, and unstable product quality.

nguyên nhân:

• The temperature control system of the extruder is faulty (such as temperature sensor damage, heating ring failure);
• The cooling system of the extruder is abnormal (such as insufficient cooling water flow, cooling fan failure);
• The processing environment temperature fluctuates greatly, affecting the temperature control of the extruder;
• The heating power of the extruder is insufficient or uneven.

Giải pháp:

• Check the temperature control system regularly, replace the damaged temperature sensor and heating ring, and calibrate the temperature control instrument;
• Check the cooling system, ensure sufficient cooling water flow, and repair the faulty cooling fan;
• Control the processing environment temperature (keep it at 20-30℃), avoid large temperature fluctuations;
• Increase the heating power of the extruder appropriately, or check the heating circuit to ensure uniform heating of each section.

6. Conclusion and Outlook

Hạt phụ gia, as a key functional additive in the plastic processing industry, plays an irreplaceable role in reducing production costs, cải thiện hiệu suất sản phẩm và tối ưu hóa hiệu quả xử lý. With the rapid development of the global plastic industry and the continuous upgrading of downstream product requirements, the filler masterbatch industry is moving towards high performance, chức năng hóa, high filling amount, bảo vệ môi trường và trí thông minh. Extrusion granulation technology, là công nghệ cốt lõi của sản xuất filler masterbatch, directly determines the quality and competitiveness of the masterbatch. The performance of extruders is the key to ensuring the stable production of high-quality filler masterbatch.

We have developed a full range of twin-screw extruder products (HTS BASIC series, Dòng HTS PLUS, HTS SUPER series, ZTE series, Dòng HTE) according to the characteristics of filler masterbatch raw materials and processing requirements. Our extruders have the advantages of high wear resistance, strong shearing and mixing capacity, kiểm soát nhiệt độ chính xác, wide application range, high production efficiency and low energy consumption, which can meet the processing needs of various types and different filling amounts of filler masterbatch. By providing targeted extruder products and professional processing solutions, we help filler masterbatch manufacturers solve production pain points, improve production efficiency, đảm bảo chất lượng sản phẩm, và đạt được lợi thế cạnh tranh trong sự cạnh tranh khốc liệt của thị trường.

Looking forward to the future, with the continuous advancement of science and technology and the increasingly strict environmental protection policies, the filler masterbatch industry will face new opportunities and challenges. On the one hand, the demand for high-performance, functional and environmental protection filler masterbatch (such as degradable filler masterbatch, flame-retardant and antistatic filler masterbatch) will continue to grow, which will put higher requirements on extrusion technology and equipment performance; mặt khác, the intelligence and automation level of production equipment will continue to improve, and intelligent granulation production lines integrating raw material pretreatment, đùn hạt, screening packaging and data monitoring will become the development trend.

We will continue to focus on the research and development of extrusion technology and equipment, keep up with the development trend of the filler masterbatch industry, continuously optimize product performance, develop more high-performance, energy-saving and intelligent extruders and granulation production lines, and provide more professional and comprehensive solutions for filler masterbatch manufacturers. Đồng thời, we will strengthen cooperation with upstream and downstream enterprises in the industry, promote the technological progress and high-quality development of the filler masterbatch industry, and make greater contributions to the sustainable development of the global plastic industry.