Kompaundowanie masterbatchu napełniającego
Masterbatch napełniający to koncentrat CaCO₃, talku lub BaSO₄ w nośniku PP lub PE. Linię projektujemy pod Państwa wydajność, recepturę i zastosowanie końcowe: od zawartości 85% w gatunkach do wtrysku po dyspersję na poziomie wymaganym w folii, bez rybich oczek.
- CaCO₃
- Talk
- BaSO₄
- Nośnik PP / PE
- Typowa zawartość napełniacza
- 75–85%
- SAT110 + granulacja podwodna, PP + CaCO₃
- 2500–4000kg/h
- Żywotność cylindra w porównaniu ze standardowym cylindrem bimetalicznym
- 2–3×
- Trójślimakowa SAT-T w porównaniu z dwuślimakową tej samej wielkości
- +30–50%
Wyzwania związane z recepturą i przetwórstwem
Konfiguracja maszyny musi być dostosowana do reologii receptur o wysokiej zawartości napełniacza. Każdy składnik stwarza własny problem.
Napełniacz · CaCO₃ / talk
75–85%Silne ścieranie; niska gęstość nasypowa tworzy wąskie gardła przy podawaniu.
Standardowo lite tuleje ze stopu Cr26MoV; dwuślimakowe podajniki boczne serii CWS do odpowietrzania.
Nośnik · PP / PE
10–20%Nośniki o wysokim MFI mogą powodować pulsację lub niestabilne ciśnienie.
Geometria ślimaków zapewniająca stabilny transport nawet przy stopach o niskiej lepkości.
Dodatki · wosk
2–5%Nadmiar środka smarującego może powodować poślizg ślimaków i spadek wydajności.
Rowkowane tuleje strefy zasilania, które maksymalizują tarcie i pobieranie materiału.
Tuleja, która się zużywa, ale nie przeciera na wylot
Standardowy cylinder bimetaliczny ma warstwę stopu o grubości 1–2 mm i po jej przetarciu trafia na złom. W strefach topienia i mieszania montujemy integralne, lite tuleje Cr26MoV o grubości ponad 10 mm i twardości HRC 60+, a elementy ślimakowe wykonujemy ze stali szybkotnącej W6Mo5Cr4V2.
Przy 80% CaCO₃ żywotność cylindra jest zwykle 2–3 razy dłuższa niż cylindra bimetalicznego, co oznacza rzadsze wymiany i mniej ukrytych przestojów.
Standardowy cylinder bimetaliczny
Po przetarciu warstwy trafia na złom.
Lita tuleja USEON ze stopu Cr26MoV
Integralna tuleja w strefach topienia i mieszania. Żywotność 2–3× dłuższa przy 80% CaCO₃.
Kontrola jakości dostosowana do zastosowania
Różne zastosowania końcowe wyznaczają różne priorytety wytłaczania.
Folie i opakowania · folia rozdmuchiwana
- Kluczowy parametr
- Zero rybich oczek, wysoka dyspersja
- Przewaga USEON
- L/D 52:1 i odgazowanie wysokopróżniowe w strefie 10 zapewniają dyspersję na poziomie mikronów w cienkiej folii.
Taśmy rafiowe i worki tkane
- Kluczowy parametr
- Wysoka wytrzymałość na rozciąganie, bez zerwań
- Przewaga USEON
- Łagodny profil ścinania zachowuje długość łańcuchów polimeru i wytrzymałość taśmy.
Formowanie wtryskowe
- Kluczowy parametr
- Niższe koszty, maksymalna zawartość napełniacza
- Przewaga USEON
- Podawanie boczne pozwala zwiększyć zawartość CaCO₃ do 85% i minimalizuje koszt surowców.
Zoptymalizowany przebieg procesu
Nasza standardowa procedura przedstawiona wzdłuż cylindra. Polimer trafia do otworu zasypowego, a proszek dołącza do stopu z boku.
- 1
Mieszanie wstępne
Nawet przy dozowaniu rozdzielonym wstępne wymieszanie dodatków zapobiega segregacji.
Ogranicza zapylenie przy dozowniku o 30%.
- 2
Podawanie wymuszone i odpowietrzanie
Proszki dodawane w dużej ilości zawierają dużo powietrza. Boczny podajnik wymuszający wytwarza ciśnienie, a jego kanały odpowietrzające odprowadzają powietrze do tyłu.
To właśnie zapobiega „zalewaniu otworu odgazowującego”.
- 3
Kompaundowanie
Topienie i dyspersja w wytłaczarce SAT / SAT-T. Wielostopniowe bloki ugniatające rozbijają aglomeraty.
- 4
Odgazowanie próżniowe
Układ wysokopróżniowy usuwa wilgoć i substancje lotne, dzięki czemu granulat jest zwarty i błyszczący.
Niezbędne w przypadku gatunków do folii rozdmuchiwanej.
- 5
Granulacja
Granulacja w pierścieniu wodnym: niezawodny i ekonomiczny standard dla masterbatchy napełniających PE / PP. Granulacja podwodna – dla linii powyżej 2 t/h wymagających pełnej automatyzacji.
Elastyczne konfiguracje podawania
Dwa sprawdzone systemy podawania, dobierane według budżetu i stopnia automatyzacji.
Ekonomiczny system z mieszaniem wstępnym
Najlepszy wybór dla: firm rozpoczynających produkcję lub małych partii z częstymi zmianami receptury.
- Ważenie
- Mieszalnik szybkoobrotowy 5–10 min
- Podajnik ślimakowy
- Dozownik objętościowy
- Główny otwór zasypowy
- Mieszalnik powleka napełniacz przed wytłaczaniem.
- Nasz profil ślimaka zapobiega segregacji mieszanki w leju zasypowym.
Precyzyjny system grawimetryczny ubytkowy · dozowanie rozdzielone
Najlepszy wybór dla: ciągłej produkcji 24/7 przy ścisłych wymaganiach co do dokładności receptury.
- Podajniki próżniowe
- Zbiorniki buforowe
- LIW: polimer → główny otwór zasypowy
- LIW: proszek → podajnik boczny
- W pełni automatyczna regulacja w pętli zamkniętej eliminuje błędy ludzkie.
- Boczne podajniki wymuszające serii CWS mechanicznie odpowietrzają proszek.
Jak dobrać maszynę
W zależności od zastosowania i wymaganej wydajności są trzy możliwe rozwiązania.
Wytłaczarka dwuślimakowa SAT
Sprawdzona niezawodność, łatwa obsługa i doskonały zwrot z inwestycji (ROI).
ZastosowanieStandardowy masterbatch napełniający 75–85% do wtrysku, folii rozdmuchiwanej i rur.
250–1600 kg/h
Wytłaczarka trójślimakowa SAT-T
Większa intensywność ścinania i większa powierzchnia: o 30–50% wyższa wydajność niż w wytłaczarce dwuślimakowej tej samej wielkości przy tym samym zużyciu energii.
ZastosowanieProdukcja wielkotonażowa wymagająca doskonałej dyspersji.
400–1100 kg/h
Ugniatarka + wytłaczarka
Intensywne mieszanie w ugniatarce, budowanie ciśnienia w wytłaczarce jedno- lub dwuślimakowej.
ZastosowanieZawartość napełniacza powyżej 85% lub dodatki trudne do zdyspergowania.
600–1700 kg/h
| Model | Średnica (mm) | Maks. prędkość obrotowa (obr./min) | Silnik (kW) | L/D | Wydajność (kg/h) |
|---|---|---|---|---|---|
| SAT52 | 51,4 | 800 | 110 | 48–52 | 250–350 |
| SAT65 | 62,4 | 800 | 160 | 48–52 | 450–600 |
| SAT75 | 71,4 | 800 | 250 | 48–52 | 700–900 |
| SAT95 | 93 | 600 | 600 | 48–52 | 1200–1600 |
| Model | Średnica (mm) | Maks. prędkość obrotowa (obr./min) | Silnik (kW) | L/D | Wydajność (kg/h) |
|---|---|---|---|---|---|
| SAT-T52 | 51,4 | 600 | 110 | 44–48 | 400–500 |
| SAT-T65 | 62,4 | 600 | 160 | 44–48 | 600–800 |
| SAT-T75 | 71,4 | 600 | 250 | 44–48 | 900–1100 |
| Model | Pojemność ugniatarki (l) | Średnica ślimaka (mm) | Prędkość obrotowa ślimaków (obr./min) | Silnik (kW) | Wydajność (kg/h) |
|---|---|---|---|---|---|
| K75-TDD150 | 75 | 150 | 75 | 110/75 | 600–700 |
| K110-TDD180 | 110 | 180 | 75 | 160/90 | 900–1100 |
| Model | Pojemność ugniatarki (l) | Średnica ślimaka (mm) | Prędkość obrotowa ślimaków (obr./min) | Silnik (kW) | Wydajność (kg/h) |
|---|---|---|---|---|---|
| K75-SAT75 | 75 | 71,4 | 600 | 110/132 | 800–900 |
| K110-SAT95 | 110 | 93 | 400 | 160/200 | 1500–1700 |
Wydajność zależy od rodzaju napełniacza, jego uziarnienia (mesh), zawartości i sposobu granulacji. Wytłaczarka dwuślimakowa współbieżna · Równoległa wytłaczarka trójślimakowa SAT-T · Wytłaczarka jednoślimakowa
Realizacja · Ameryka Południowa
75% CaCO₃ przy 650–750 kg/h, wilgotność granulatu poniżej 150 ppm
Producent kompaundów poliolefinowych potrzebował linii pod klucz do nowej receptury z 75% CaCO₃ – z ograniczeniem zapylenia, stabilnym podawaniem i suchym granulatem. Podczas odbioru fabrycznego (FAT) pracowała cała linia, od podawania proszku po ważenie worków big bag.
- Wytłaczarka
- SAT75 · L/D 60
- Napęd
- 250 kW · 600 obr./min
- Granulacja
- Pierścień wodny WRP800
- Wilgotność
- < 150 ppm
Dwa wymuszające podajniki boczne o L/D 8 podają CaCO₃ etapami, gdy polimer jest już stopiony.
Pompa stopu przed głowicą granulatora w pierścieniu wodnym wyrównuje pulsacje.
Odwadnianie odśrodkowe, a następnie suszarka z osuszaniem powietrza i silos z gorącym powietrzem.
Wydajność osiągnęła docelowe 650–750 kg/h; jednorodny granulat bez aglomeratów.
Dostarczone przez nas linie do masterbatchu napełniającego
Od SAT52 o wydajności 250 kg/h po SAT110 o wydajności 4 t/h. Uporządkowane według wydajności.
| Linia | Receptura | Wydajność | Granulacja |
|---|---|---|---|
| Dwuślimakowa SAT110L/D 56 · pompa stopu | PP + CaCO₃ | 2500–4000 kg/h | Podwodna |
| Trójślimakowa SAT-T75 | PE/PP + CaCO₃ do 85% | 2000–2500 kg/h | W pierścieniu wodnym |
| Trójślimakowa SAT-T75Masterbatch napełniający i biotworzywa | Masterbatch napełniający | 500–1500 kg/h | Granulacja żyłkowa z chłodzeniem powietrzem |
| SAT75 · Arabia SaudyjskaL/D 52 · dozownik LIW do proszku typu X | Homopolimer PP + 70% CaCO₃ | 900–1000 kg/h | Pierścień wodny WRP1000 |
| Linia PE + CaCO₃ | PE + CaCO₃ | 500–900 kg/h | W pierścieniu wodnym |
| SAT75–TDD180R · Chiny | Masterbatch napełniający PE | 800 kg/h | — |
| SAT75 · Ameryka PołudniowaL/D 60 · opisana powyżej | PP/PE + 75% CaCO₃ | 650–750 kg/h | Pierścień wodny WRP800 |
| SAT-75 · IndieRozdzielone dozowanie grawimetryczne ubytkowe | Masterbatch napełniający PP | 700 kg/h | — |
| SAT52 · 90 kW | HDPE (MFI 0,35) + do 65% CaCO₃, 8000 mesh | 250 kg/h | Żyłkowa z chłodzeniem wodnym |
| Trójślimakowa SAT-T75 · Bliski WschódL/D 52 · 250 kW · 600 obr./min | PE/PP + 82% napełniacza | — | W pierścieniu wodnym |
Dostarczyliśmy także dwie linie SAT65 do PP + CaCO₃: jedną z granulacją w pierścieniu wodnym, drugą z granulacją żyłkową chłodzoną wodą. Wytłaczarka dwuślimakowa SAT65 z granulatorem w pierścieniu wodnym do masterbatchu napełniającego PP+CaCO₃ · Wytłaczarka dwuślimakowa SAT65 z granulatorem żyłkowym chłodzonym wodą do masterbatchu napełniającego PP+CaCO₃
FAQ
Zużycie, wydajność, zalewanie otworu odgazowującego, rybie oczka, talk i serwis.
Firma USEON podkreśla odporność na zużycie. Jak długo cylinder faktycznie wytrzymuje w porównaniu ze standardowymi cylindrami bimetalicznymi?
Standardowe cylindry bimetaliczne mają zwykle cienką warstwę stopu (1–2 mm) i po jej przetarciu nadają się tylko na złom. Przy ściernym masterbatchu napełniającym firma USEON stosuje w strefach topienia i mieszania integralne, lite tuleje ze stopu Cr26MoV (grubość >10 mm, twardość HRC 60+). W trudnych warunkach, przy 80% CaCO₃, żywotność naszych cylindrów jest zwykle 2–3 razy dłuższa niż standardowych rozwiązań bimetalicznych, co znacząco obniża Państwa ukryte koszty przestojów związanych z wymianą.
Obecna wytłaczarka dwuślimakowa nie zapewnia wymaganej wydajności. Czy wytłaczarka trójślimakowa (SAT-T) naprawdę pomoże?
Zdecydowanie tak. Wytłaczarka trójślimakowa ma trzy strefy zazębienia ułożone w jednej linii, co podwaja powierzchnię ścinania w porównaniu z wytłaczarką dwuślimakową. Dzięki temu może osiągać lepsze uplastycznienie przy mniejszym stosunku L/D i niższej temperaturze. Dane z instalacji pokazują, że przy produkcji masterbatchu o wysokiej zawartości napełniacza seria SAT-T zapewnia o 30–50% wyższą wydajność niż wytłaczarka dwuślimakowa tej samej wielkości, przy niższym jednostkowym zużyciu energii. Dlatego szczególnie dobrze sprawdza się w masowej produkcji masterbatchu napełniającego o niskiej marży.
Jak firma USEON radzi sobie z „zalewaniem otworu odgazowującego” i problemami z podawaniem przy ultrawysokiej zawartości napełniacza 85%?
To typowy problem „powietrza uwięzionego w proszku”. Drobne proszki zawierają dużo powietrza, które przy podawaniu bezpośrednio do głównego otworu zasypowego tworzy korek powietrzny. Nasze rozwiązanie:
- stosujemy dozowanie rozdzielone – większość proszku trafia do wytłaczarki przez dwuślimakowy podajnik boczny CWS;
- podajnik boczny ma specjalną mechaniczną konstrukcję z odpowietrzaniem wstecznym (back-venting): powietrze uchodzi w przeciwnym kierunku, a proszek jest w tym czasie wtłaczany do cylindra. To klucz do osiągnięcia zawartości 85%.
Jak w masterbatchu do folii rozdmuchiwanej zapewnić dyspersję i ograniczyć rybie oczka?
Rybie oczka wynikają zwykle z aglomeracji napełniacza lub nierównomiernego uplastycznienia nośnika. Poza zapewnieniem wystarczającego momentu obrotowego od strony sprzętowej skupiamy się przede wszystkim na konfiguracji ślimaków. Zalecamy duży stosunek L/D 52:1 i ponad 3 zestawy przesuniętych względem siebie bloków ugniatających. Jednocześnie system odgazowania wysokopróżniowego w strefie 10 dokładnie usuwa śladową wilgoć i substancje lotne, co jest podstawowym warunkiem uniknięcia pękania rękawa przy rozdmuchiwaniu folii.
Czy maszyny USEON radzą sobie z talkiem? Talk jest bardzo lekki i trudno go podawać.
Talk ma bardzo niską gęstość nasypową (0,3–0,5 g/cm³), co rzeczywiście stanowi wyzwanie dla systemu podawania. Specjalnie do talku wyposażamy linie w podajniki wymuszające lub podajniki boczne z funkcją odgazowania. Nasze realizacje pokazują, że dzięki tym rozwiązaniom nawet ultradrobny talk 3000 mesh można stabilnie przetwarzać przy wysokiej zawartości.
Urządzenia powinny być nie tylko łatwe w obsłudze, lecz także w konserwacji. Jak wygląda serwis posprzedażowy USEON?
Wiemy, ile kosztuje przestój. Urządzenia USEON mają znormalizowaną, modułową konstrukcję i w dużym stopniu wymienne części zamienne (np. elementy ślimakowe i grzałki). Mamy punkty serwisowe na kluczowych rynkach na całym świecie i oferujemy zdalną diagnostykę sterownika PLC. Niekiedy możemy zidentyfikować usterkę na podstawie zdalnej analizy danych, jeszcze zanim inżynier dotrze na miejsce, co pomaga Państwu szybko wznowić produkcję.
Poradniki i urządzenia
Baza wiedzy · Masterbatch napełniający
Masterbatch PP z ultrawysoką zawartością napełniacza 80–85%: szczegółowa analiza inżynierska stabilnego kompaundowania przy wysokiej wydajności
Proszek, dozowanie rozdzielone, dlaczego L/D 52 ma znaczenie przy PP oraz odgazowanie przy zawartości napełniacza powyżej 80%.
Przeczytaj poradnik Powiązane treści
Baza wiedzyKompaundowanie i wytłaczanie polipropylenu (PP) – poradnik: produkcja, przetwórstwo i recykling
Napełniacze, wzmocnienie i recykling PP.
Baza wiedzyKompaundowanie, wytłaczanie i granulacja PE: zastosowania, receptury i rozwiązania wytłaczarskie
Zastosowania, receptury i rozwiązania wytłaczarskie dla PE.
UrządzeniaRównoległa wytłaczarka trójślimakowa SAT-T
Trzy ślimaki w jednym rzędzie – wysoka wydajność przy dużej zawartości napełniacza.
GranulacjaSystem granulacji w pierścieniu wodnym
Granulacja na czole głowicy do wysokonapełnionych PE / PP.
Zapytaj o ofertę
Prosimy podać rodzaj napełniacza, jego uziarnienie (mesh) i zawartość, nośnik oraz produkt końcowy. Podawanie, wytłaczarkę i granulację dobieramy razem. Przed złożeniem zamówienia można przeprowadzić próby z Państwa recepturą na naszej linii laboratoryjnej.
- 01Receptura, zawartość napełniacza i zastosowanie końcowe
- 02Dozowanie, wytłaczarka i granulacja
- 03Próba z Państwa recepturą w laboratorium, na życzenie
Souder Chen
Kierownik działu kompaundowania
W USEON od 2008 roku. Dwuślimakowe linie do kompaundowania, devolatylizacji i recyklingu.