Yüksek konsantrasyonlu karbon siyahı masterbatch için verimli yeni bir kompaundlama yöntemi
Yüksek konsantrasyonlu karbon siyahı masterbatch üretimindeki zorluklardan biri, bu kadar ince ve hafif tozun çift vidalı ekstrüdere nasıl besleneceğidir. Bu sorun yalnızca karbon siyahına özgü değildir; grafit, süper ince talk ve CaCO₃ gibi tüm ince ve kabarık dolgu maddeleri aynı besleme ve dağılım sorunlarını yaşar.
Geleneksel yöntemler arasında kesikli (batch) yoğurucu veya kırıcılı yüksek devirli mikser bulunur. Her iki yöntemde de malzemenin iki adımda işlenmesi gerekir; bu da daha fazla işlem adımı ve işçilik anlamına gelir. Yenilikçi tek adımlı yöntemimiz ön işlem sürecini ortadan kaldırırken yüksek konsantrasyonlu karbon siyahının iyi dağılımını korur.
Yeni sisteme CKC (Continuous Kneader Compounding — sürekli yoğurucu ile kompaundlama) adı verildi. CKC, bir sürekli yoğurucu ve bir çift vidalı ekstrüderden oluşan bir tür tandem ekstrüzyon sistemidir. Sürekli yoğurucunun çapı çift vidalı ekstrüderinkinden çok daha büyüktür; bu nedenle malzeme alma kabiliyeti yüksektir. Özel tasarımlı yoğurma elemanları, karbon siyahını polimer reçinesine bastırarak dağıtır; ardından malzeme daha ileri dispersif karıştırma için çift vidalı ekstrüdere girer.
Daha da önemlisi, CKC sistemi ağırlık kaybı esaslı (gravimetrik) dozajlama sistemiyle çalışabilir. Böylece her bileşenin partiler halinde tartılıp ön karıştırılmasını gerektiren geleneksel yöntemin yerine besleme süreci tamamen otomatik hale gelir. Sürekli yoğurucu taşıma, plastikleştirme ve dağıtmaya odaklanır; böylece çift vidalı ekstrüder dolgunun dispersiyonuna daha fazla odaklanabilir.
Bu yeni CKC (Continuous Kneader Compounding) sistemi, yüksek oranda dolgu içeren HFFR (halojensiz alev geciktirici) kablo malzemelerinde kullanılabilir. Ayrıca %80'in üzerinde süper ince CaCO₃ (>3.000 mesh) veya talk (>3.000 mesh) içeren PP/PE kompaundlarında ve %40'ın üzerinde karbon siyahı veya grafit dolgu içeren PP/PE masterbatch'lerde de uygulanabilir. Bu sistemi, EPS boncuk üretimi ve XPS üretimi için grafit ve karbon siyahı masterbatch üretmekte kullandık.
Bu yeni CKC sistemiyle üretkenlik %50, ince dolgu konsantrasyonu yüksek olduğunda ise %100'e kadar artırılabilir.
