เหตุใดการกระจายสีจึงไม่ดีหลังจากใช้มาสเตอร์แบทช์?

เป็นวิธีระบายสีที่พบได้บ่อยที่สุด พลาสติกมาสเตอร์แบทช์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการแปรรูปพลาสติก ความสามารถในการกระจายตัว ซึ่งเป็นหนึ่งในตัวชี้วัดประสิทธิภาพที่สำคัญที่สุดของมาสเตอร์แบทช์ ได้รับความสนใจอย่างมากจากผู้ปฏิบัติงานและมักก่อให้เกิดปัญหาแก่ผู้ปฏิบัติงาน ดังนั้น การกระจายตัวของมาสเตอร์แบทช์สีคืออะไร?

คำว่า "การกระจายตัว" ในที่นี้หมายถึงระดับการกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอของเม็ดสีมาสเตอร์แบทช์ในวัสดุพลาสติก ไม่ว่าจะเป็นผลิตภัณฑ์ขึ้นรูปด้วยการฉีด การอัดรีด หรือการเป่าฟิล์ม หากการกระจายตัวไม่ดี ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายอาจมีการกระจายสีที่ไม่สม่ำเสมอ มีเส้นริ้วที่ลึกหรือตื้นไม่สม่ำเสมอ หรือมีจุดผงคล้ายรูเล็กๆ คุณภาพจึงอยู่ในระดับผิดปกติ

เห็นได้ชัดว่า การกระจายตัวมีผลกระทบอย่างมากต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์พลาสติก

แล้วอะไรคือสาเหตุที่ทำให้การกระจายสีไม่ดี? เป็นเพราะคุณภาพของเม็ดสีหรือเปล่า?

การกระจายตัวของผงหมึกไม่ดี

เม็ดสีมาสเตอร์แบทช์เป็นพอลิเมอร์เม็ดสีที่มีความเข้มข้นสูง ผงจำนวนมากจะจับตัวกันเป็นก้อน ซึ่งจะส่งผลต่อการกระจายตัวของเม็ดสีมาสเตอร์แบทช์อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ผงหมึกหลายชนิดมีคุณสมบัติการจับตัวเป็นก้อนสูงเป็นพิเศษ เช่น ไทเทเนียมไดออกไซด์และคาร์บอนแบล็ก ซึ่งจับตัวเป็นก้อนได้ง่ายมาก การเลือกชนิดของผงหมึกและขนาดอนุภาคที่เหมาะสมตามผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายและกระบวนการผลิตของลูกค้า มีผลอย่างมากต่อการกระจายตัวของเม็ดสีมาสเตอร์แบทช์ในขั้นสุดท้าย

ผลกระทบจากไฟฟ้าสถิต

เม็ดสีมาสเตอร์แบทช์จำนวนมากไม่ได้เติมสารป้องกันไฟฟ้าสถิต เมื่อลูกค้าใช้เม็ดสีมาสเตอร์แบทช์ พวกเขามักจะผสมเม็ดสีมาสเตอร์แบทช์กับวัตถุดิบเข้าด้วยกันแล้วคนให้เข้ากัน ซึ่งทำให้เกิดไฟฟ้าสถิตได้ง่าย ส่งผลให้การกระจายตัวของเม็ดสีไม่สม่ำเสมอเมื่อผสมกับวัตถุดิบ ทำให้สีด้านหน้าและด้านหลังของผลิตภัณฑ์ไม่เหมือนกัน

จุดหลอมเหลวของเม็ดสีมาสเตอร์แบทช์ไม่เหมาะสม

บ่อยครั้งที่ผู้ผลิตมาสเตอร์แบทช์จะเลือกเรซินที่มีดัชนีหลอมเหลวสูงกว่าเป็นตัวพาเมื่อเลือกสารพาหะ อย่างไรก็ตาม ยิ่งดัชนีหลอมเหลวสูงเท่าไหร่ก็ยิ่งดีเท่านั้น จำเป็นต้องพิจารณาคุณสมบัติทางกายภาพและข้อกำหนดของพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย รวมถึงความสามารถในการแปรรูปที่ดีของมาสเตอร์แบทช์ด้วย ดัชนีหลอมเหลวที่ต่ำเกินไปอาจทำให้การกระจายตัวของสีมาสเตอร์แบทช์ในผลิตภัณฑ์ไม่ดีได้ง่าย ดัชนีหลอมเหลวของสีมาสเตอร์แบทช์จำเป็นต้องคำนึงถึงสภาวะของตัวพาและผง การออกแบบดัชนีหลอมเหลวที่เหมาะสมจะช่วยให้การกระจายตัวของสีมาสเตอร์แบทช์ดีขึ้นอย่างมาก

อัตราส่วนการเติมเม็ดสีมาสเตอร์แบทช์ต่ำเกินไป

เมื่อพิจารณาถึงคุณสมบัติทางกายภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายและต้นทุนรวมของกระบวนการผสมสี ผู้ผลิตเม็ดสีมาสเตอร์แบทช์บางรายจะออกแบบปริมาณเม็ดสีมาสเตอร์แบทช์ให้น้อยลง ส่งผลให้การกระจายตัวของเม็ดสีมาสเตอร์แบทช์ในผลิตภัณฑ์ไม่ดี

ระบบการกระจายตัวของเม็ดสีมาสเตอร์แบทช์ไม่เหมาะสม

เพื่อช่วยให้ผงที่จับตัวเป็นก้อนในเม็ดสีมาสเตอร์แบทช์แตกตัวออก จึงมีการเติมสารช่วยกระจายตัวและสารหล่อลื่นบางชนิดในระหว่างกระบวนการผลิตเม็ดสีมาสเตอร์แบทช์ หากเลือกสารช่วยกระจายตัวไม่เหมาะสม จะทำให้การกระจายตัวของเม็ดสีมาสเตอร์แบทช์ไม่ดีอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

ผลกระทบของความหนาแน่นของเม็ดสีมาสเตอร์แบทช์

โดยทั่วไปมักมีการเติมผงสีที่มีความหนาแน่นสูงกว่าลงในเม็ดสีมาสเตอร์แบทช์ ตัวอย่างเช่น เพื่อให้เม็ดสีมาสเตอร์แบทช์มีคุณสมบัติในการปกปิดที่ดีเยี่ยม จึงมีการเติมไทเทเนียมไดออกไซด์ในปริมาณมาก ซึ่งความหนาแน่นของไทเทเนียมไดออกไซด์อยู่ที่ประมาณ 4.0 กรัม/ซม³ (3.8 กรัม/ซม³ ถึง 4.4 กรัม/ซม³) ซึ่งสูงกว่าความหนาแน่นของเรซินหลายชนิด ดังนั้นความหนาแน่นของเม็ดสีมาสเตอร์แบทช์จึงอาจแตกต่างจากความหนาแน่นของเรซินอย่างมาก ทำให้เม็ดสีมาสเตอร์แบทช์ตกตะกอนที่ก้นเครื่องผสมได้ง่ายในระหว่างการผสม ส่งผลให้สีด้านหน้าและด้านหลังของผลิตภัณฑ์ไม่สม่ำเสมอ

สารพาหะของเม็ดสีมาสเตอร์แบทช์ไม่เหมาะสม

สารตัวนำของเม็ดสีมาสเตอร์แบทช์ใช้สำหรับนำพาผงหมึกและสารเติมแต่งอื่นๆ ชนิด ปริมาณ รุ่น ดัชนีการหลอมเหลว และแม้แต่รูปร่างของสารตัวนำจะมีผลอย่างมากต่อความสามารถในการแปรรูปและการกระจายตัวของเม็ดสีมาสเตอร์แบทช์ ตัวอย่างเช่น สำหรับเม็ดสีมาสเตอร์แบทช์ที่ใช้ในผลิตภัณฑ์โพลีโอเลฟิน ควรใช้ PP, PE หรือ EVA เป็นสารตัวนำ ควรใช้สารตัวนำชนิดเดียวหรือผสมหลายชนิด ควรเป็นยี่ห้อใด ควรเลือกจำนวนนิ้วหลอมเหลวเท่าใด ควรเลือกแบบผงหรือแบบเม็ด เป็นต้น ทั้งหมดนี้ล้วนส่งผลต่อประสิทธิภาพขั้นสุดท้ายของเม็ดสีมาสเตอร์แบทช์

กระบวนการผลิตมาสเตอร์แบทช์

กระบวนการผลิตเม็ดสีมาสเตอร์แบทช์เป็นการผสมผสานของกระบวนการต่างๆ มากมาย ควรเลือกเครื่องผสมแบบใด? ออกแบบกระบวนการผสมอย่างไร? ควรเลือกเครื่องอัดเม็ดแบบใด? ควรเลือกชุดสกรูแบบใด? ควรเลือกกระบวนการอัดเม็ดแบบใด? แม้แต่การเลือกกระบวนการทำความเย็นก็จะมีผลต่อประสิทธิภาพของเม็ดสีมาสเตอร์แบทช์ในขั้นสุดท้าย

ผลกระทบของกระบวนการ

กระบวนการขึ้นรูปพลาสติกมีผลกระทบต่อการกระจายตัวของเม็ดสีมาสเตอร์แบทช์ สำหรับกระบวนการฉีดขึ้นรูปนั้น อุณหภูมิ ความดัน และระยะเวลาในการคงสภาพ ล้วนส่งผลต่อการกระจายตัวของเม็ดสีมาสเตอร์แบทช์

แรงกระแทกของอุปกรณ์

อุปกรณ์ขึ้นรูปพลาสติกจะมีผลกระทบต่อการกระจายตัวของเม็ดสีมาสเตอร์แบทช์ด้วยเช่นกัน ตัวอย่างเช่น หากสกรูสึกหรออย่างรุนแรง แรงเฉือนจะลดลงอย่างมาก ซึ่งจะทำให้การกระจายตัวของเม็ดสีมาสเตอร์แบทช์อ่อนลง

ผลกระทบของเชื้อรา

สำหรับกระบวนการฉีดขึ้นรูป โครงสร้างของแม่พิมพ์ เช่น ตำแหน่งของทางเข้าแม่พิมพ์ จะมีผลต่อการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์และการกระจายตัวของเม็ดสีหลัก ส่วนสำหรับเครื่องอัดรีด โครงสร้างของช่องทางการไหลและความลาดเอียงของแม่พิมพ์จะมีผลต่อการกระจายตัวของผลิตภัณฑ์

การตั้งค่าอุณหภูมิในการอัดขึ้นรูป ฯลฯ จะมีผลกระทบต่อการกระจายตัวของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายด้วยเช่นกัน

การที่ผลิตภัณฑ์มีการกระจายตัวไม่ดีนั้นไม่ใช่เรื่องน่ากลัวเลย ทุกฝ่ายที่เกี่ยวข้องควรระดมความคิดร่วมกันอย่างทันท่วงที วิเคราะห์ปัญหา ค้นหาสาเหตุของปัญหา แล้วจึงดำเนินการแก้ไขทีละขั้นตอน

ในหลายกรณี ปัญหาการกระจายตัวไม่ได้เป็นเพียงปัญหาด้านวัสดุหรือกระบวนการผลิตเท่านั้น แต่อาจต้องอาศัยความร่วมมือจากทุกฝ่ายที่เกี่ยวข้องเพื่อปรับปรุงในส่วนงานของตน และท้ายที่สุดก็ขจัดปัญหาดังกล่าวให้หมดไป

#เม็ด #เครื่องอัดรีด #มาสเตอร์แบทช์