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塑料母粒是什么?这就是我们要了解的

责任编辑:文和林发表时间:2019-07-10
塑料母粒是由超量的助剂和载体树脂通过特殊的加工方法,经过预混合,熔融塑化,将助剂成分充分地分散在载体树脂中后制成均一的颗粒。
塑料加工中最常使用的关键的原料
母粒中含有塑料成型加工中所需的助剂成分,但它的性能既不同于树脂,也不同于助剂,但又不能直接用来制作成型品,因此实际上只能作为塑料加工的中间材料。
不过,由于塑料母粒与成型用树脂相似的外形,使用方便,且无尘,无污染;功能性成分已被均匀地分散于载体树脂中,可获得优质成型品;易于计量,方便管理,批次间稳定性高。因此,塑料母粒具有环境友好性,工艺稳定性,质量可靠性,使用便利性优点,因此,已成为塑料加工中最常使用的关键的原料。
塑料包材是塑料的重要的用途之一,这类包材具有质轻但力学性能好,适宜的阻隔性与渗透性,耐化学稳定性好,成型性能好且加工成本低,而且有良好的二次加工性与装饰性,因而已成为金属、陶瓷、纸张、塑料和纤维类包装材料中用量最大,用途最广的包装材料材。

塑料母粒为提高塑料包材的应用适性提供解决方案
包装的目的是保护物品,方便使用以及提供产品信息。塑料包材的成型加工中,通过添加塑料母粒,不仅可以给包材提供所需要的颜色,而且还可改善塑料的加工性能与牢度性能(如耐光,耐热,耐迁移性),此外还可增加其它的应用功能(如阻燃,抗菌,抗静电,阻隔性),为提高塑料包材的应用适性提供了比较完美的解决方案。
塑料母粒的分类
塑料包材中使用的母粒,若按所用的助剂的成分,可简单分成两类:
色母粒(主成分是着色剂)
功能母粒(如抗老化助剂,抗静电剂,阻燃剂,填料等)。
塑料色母粒
是塑料着色中使用最广泛的着色方式。不同的着色剂赋予塑料制品不同的颜色性能。如色相,着色力,遮盖率,透明度,色牢度(如耐晒,耐候,耐溶剂,耐迁移,耐热)等特性。
对于塑料包材而言,着色的目的,仅仅满足于普通的颜色标识要求是远远不够的,更注重的是为了吸引消费者的眼球,博取顾客对包装产品的关注,促进产品的销售。塑料色母粒,具有量身定制的功能,能为包材厂商提供所需的颜色。
除传统的白黑灰类非色彩系及普通的红橙黄绿绿蓝青紫棕类彩色系颜色之外,还可提供各种各样的特殊颜色效果如珠光效果,金属质感效果,多角度变色效果,温致变色效果,光致变色效果,增白效果,夜光效果,荧光效果,大理石花纹效果,仿木纹效果,闪光点或斑点效果等等,为包材制品提供了独特的视觉外观,增强了产品的吸引力。

一些特殊效果颜色列举如下:
功能母粒
是含有指除颜色之外的其它功能性助剂成分的母粒。具体的功能完全取决于所含的有效成分。这些功能可简单地分为三大类:
第一类:改善塑料成型加工性能。
如减少模头结垢和消除熔体破裂的加工助剂母粒;降低成型加工温度的降温母粒;吸收原料中水份的干燥母粒;方便注塑件脱模的爽滑母粒;防止薄膜收卷时打滑的抗滑爽母粒;防止薄膜放卷时膜与膜之间粘连的抗粘连母粒;节约换色清机用料的清机母粒等等;使用这类功能母粒,不仅方便成型加工的操作,又改善了产品的质量,同时还可提高生产效率和降低能耗。
第二类:改善塑料的理化性能。
如改善热老化性,抑制制件颜色黄变的抗氧化母粒;改善成品件耐候性的抗老化母粒;提高成型件的刚性或透明性的成核母粒或增透母粒;提高成型件力学性能的增韧母粒;降低成型件表面摩擦系数的爽滑母粒;降低瓶盖开启扭力的开口母粒;提高塑料件导热性能的导热母粒;提高导电性能的导电母粒,改善塑料的力学性能并降低成本的填充母粒等等。
第三类:增加产品应用功能。
如降低成型件表面电阻的抗静电母粒;提高材料防火性能的阻燃母粒;增加塑料的抗微生物侵害的抗菌母粒;提高塑料包材阻止气体(如氧气、二氧化碳、水汽)渗透的阻隔母粒;降低塑料污染的可降解母粒;去除异味的除味母粒;给塑料添加香味的增味母粒;减少食品包装膜内表面雾汽的防雾滴母粒;防止电子元器件生锈的防锈母粒;提供激光打码效果的激光母粒;提供哑光效果甚至磨砂效果的消光母粒,提供减重、隔热、隔音及避震作用的发泡母粒等等;
一般塑料母粒为单功能的。如色母粒,仅提供颜色功能;抗静电母粒,只提供抗静电功能;有时根据产品终端应用的要求,需要双功能甚至多功能的,如既要使塑料包材着色,又要改善应用性能的如抗老化性,则也可将着色剂和抗老化助剂同时复合在一种母粒中,即多功能母粒。
制定母粒的配方时需要考虑哪些方面的影响?
塑料母粒,特别是用于塑料包材的母粒,大多是根据终端产品的要求量身定制的。母粒的制造商在制定产品的配方时,通常需要了解:终端应用要求、终端产品的形状、成型用树脂的种类与规格、成型方法与工艺条件、母粒的添加比、产品的法规符合性要求、关键性能的控制要求与检验方法、另外还有可接受的价格与预期的用量等等信息;
例如:若需要一种饮料瓶盖用的兰色母粒,在设计配方时,就需要了解:用于哪一类饮料(碳酸饮料?果汁饮料?茶饮料?水?)、哪种材质(PP? HDPE?)、哪种盖型( 单片盖?两片盖?38盖?28盖?)、哪种成型方法( 注塑成型?压塑成型?)、最高的加工温度、母粒添加比例、颜色的判定方法( 目视判定?仪器测量?)、若用仪器测量,测量的条件(样件的形式、样件的厚度、光源、颜色空间选择、色差范围)、是否需要二次加工(印刷、装配)、法规符合性要求(是符合中国食品接触材料的相关标准,还是欧盟标准或美国FDA法规)等等。
因为一种颜色可以由多种配色的方案来实现,但不同的着色剂具有不同的性能与价格,即使是同一种类的着色剂,不同的厂商提供的产品的性能与价格也有差异。不过,几个方案得到的颜色,即使非常相似,但也不能保证其它性能如耐热性,分散性,耐迁移性,尺寸稳定性等等也相似,因此,其使用适性也就不一定相同。当然,反映在母粒的成本上,可能存在较大的差异。
优质的塑料母粒,通常具有几个特质:
与成型树脂的相容性好;功能成分的分散性好;成型加工性好;无毒、对环境友好,满足相关行业的法规要求;可稀释比高(即添加量少);产品质量批次间稳定性好;性价比高;
使用塑料母粒的注意事项
塑料母粒的使用效果,不仅与母粒本身的质量有关,同时还与成型用原料的品质,成型工艺,设备及使用方法有关。使用不当,可能会使塑料包材产生成型缺陷,甚至产生废品。因此,在使用塑料母粒时需要注意以下问题:
1. 加工适性:
母粒的加工适性,一是对成型基材的适用性。塑料母粒都含有一定量的树脂。每种母粒只适用于与其相容的成型树脂。若两者不相容的母粒,成型件就可能起皮,分层,丧失力学性能;或者即使是相容的,但因熔体的流变性差异特别大,就会使成型件表面产生流痕、熔接痕、色花等缺陷,影响产品外观及使用性能。
母粒的的加工适性,二是对塑料包材的形态的适用性。塑料包材有许多形态,如薄膜、片材、瓶、桶、盖等等,它们对助剂对分散要求是不同的。不同的用途的塑料包材对助剂的分散程度的敏感程度是不一样的。薄膜,片材类,要求分散性特好的母粒,而对于厚壁包材,如化工用塑料包装桶类,则对分散性的要求是不高的。因此,如果吹塑或流延膜若使用普通的注塑级色母就可能会存在色点,表面粗糙甚至产生小孔等问题。
母粒的加工适性,三是对成型工艺的适用性。由于塑料包材的大小不同,生产速率不同,可的产品的成型周期很短如饮料瓶盖的成型周期只有几秒,有的成型周期很长,如塑料托盘成型周期达几分钟。母粒是有耐热性限制的,对于成型周期长的产品,若用耐热不高的母粒,就会产生变色,烧焦,助剂会分散而失去其相应的功效。
母粒的加工适性,还包括对计量设备的适用性。对于配置自动化计量装置的成型设备,对母粒的颗粒大小与均匀性是有一定要求的,特别是对于体积计量装置,对母粒的颗粒大小与均匀度特别高,若使用普通的母粒,可能造成计量不均匀而影响成型件品质。
2. 法规符合性
塑料母粒的法规符合性取决于所用的原材料。不同行业对塑料包材的有法规符合性要求不同。如电器包材需要符合ROHS要求;食品包材需符合食品接触用塑料材料及制品的相关法规如GB 9685-2016 ,GB4806.6-2016和GB4806.7-2016;化妆品包材符合“化妆品卫生规范”;出口欧盟的,还要符合ROHS的要求。若将符合电器行业法规要求的产品,就不能用于食品包材;
3. 性能适性
不同的母粒有不同的性能适性。如色母粒的颜色性能,不仅与被着色树脂有关,还受成型件的形状,模具,及成型时其它辅助用量有关。因此,同一款色母,用在不同的产品上,可能会显示出色差;再如塑料包材的耐迁移性,与包装的内容物相关。同款母粒用于包装不同类型的物品时,因迁移性不同,可能会造成问题。对于功能母粒,影响效果的因素更多,需要进行测试评估。如抗静电母粒,有速效但短期型的;有慢效但长期型的;还有的是永久型的。若误用,就会达不到预期的效果。
塑料母粒未来的发展
近年来,由于生产的发展,物质的丰富以及人们消费观念的更新,对产品的包装提出了更高的要求。新型材料的使用,出众的包装设计,提高了品牌的知名度,刺激了产品的消费。其中塑料母粒起到了关键的作用。
消费者不仅关注美丽,奢华和优雅的色彩,而且越来越追求包材对被包装物的品质保护以及智能化包装。例如,使用主动型包材使食品保鲜,延长产品的货架期。这些包材中使用的功能母粒,能够通过化学反应,主动清除包装容器中残存的氧气、二氧化碳、水汽,防止食物的腐败变质;有的可吸附食品中贮存过程中因微生物发酵等因素产生的不愉快气体以及果疏类物品使用的乙烯利等催熟剂气体;有的可散发出乙醇类物质,给烘焙类食品增加特殊的风味;还有如功能性的能量饮品有的营养成分,高级护肤品中的活性成分,存在着光分解的风险,而此类包材又大多使用的是透明类材料。
添加主动型包材母粒,可以阻止营养成分或活性成分的光分解;使用防锈母粒的塑料包材,可防止被包装的电子元件因水汽而生锈,保护了电子元件的灵敏的电气性能。智能型的包材主要包括温敏、湿敏、气敏和光敏型包材,即这类包装材料环境的达到特定的温度或湿度下会变色;有的遇到特定的气体或光线下会变色;可以应用在食品包装、药品包装或防伪包装等领域。
绿色包装、主动包装和智能包装,需要创新的塑料包材,塑料母粒在达成这些功能方面发挥了关键作用,这也将成为塑料母粒创新的发展方向。

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