マスターバッチ顔料配合ライン

マスターバッチの定義：

樹脂中のプラスチック粒子に超常量の顔料を均一に充填することで、高濃度かつ高効率な着色剤が得られます。.

開発の歴史：

海外では1970年代にマスターバッチの着色に関する研究が始まり、中国では1975年にマスターバッチの研究を開始しました。.

現状：

2022年の世界および中国のマスターバッチ市場規模はそれぞれ920億5,800万元と360億1,300万元に達し、年平均複合成長率は5.21%です。.

マスターバッチの分類：

1. 填充マスターバッチ
主にフィラーを用いてコストを削減し、製品性能を適切に向上させるもの

2. 色調マスターバッチ
着色剤、キャリア、分散剤から構成され、着色剤の使用量を削減し、色の均一性を向上させます。.

3. 修飾マスターバッチ：

• 難燃マスターバッチ
• 消泡マスターバッチ
• 靭性向上マスターバッチ
• 抗酸化マスターバッチ

マスターバッチの成分：

着色剤：

有機顔料：高分子イエロー、フタロシアニンブルー、フタロシアニンレッドなど.

無機顔料：カドミウムレッド、カドミウムイエロー、二酸化チタン、カーボンブラック

キャリア：

マスターバッチの基材として、特殊なマスターバッチは一般に製品樹脂と同じ樹脂をキャリアとして使用します。一般的なマスターバッチは耐熱性が高く、適応性の強い樹脂を選ぶべきです。代表的なものはPP、PE、ABS、PBT、PETなどです。.

分散剤：

原料の均一な分散を促進し、凝集を防ぐため、分散剤の融点はキャリア樹脂より低くする必要があります。一般的にはPEワックスや白色油などが用いられます。.

マスターバッチを使用する利点：

1. 製品中の顔料の分散性が向上する
マスターバッチは製造工程で顔料を微細化し、色の分散性と着色力を向上させます。2. 顔料の化学的安定性を確保するのに役立ちます

顔料は保管中に酸化や吸水を起こすことがあります。マスターバッチに加工すると、酸素と水分が遮断されるため、顔料を保護できます。.

3. 製品の色の安定性を確保する

マスターバッチの粒子サイズは原料粒子と似ているため、均一に混ざりやすく、材料の蓄積や固着が起こりにくいです。計量も正確です。.

4. 環境を清潔に保つ

顔料を使用する際には粉塵が飛散します。カラーマスターバッチを使用することで、この現象を回避できます。.

マスターバッチの生産：

1. マスターバッチの生産プロセス—ハイミキサー前混合プロセス：

ハイミキサー—フィーダー—押出機—造粒機

利点：プロセスがシンプルで、投資が比較的小さい。.

欠点：自動化レベルが低く、計量が不正確。.

2. マスターバッチの生産プロセス—重量損失式分割供給プロセス：

フィードビン—重量損失式スケール—押出機—ペレタイザー

利点：

計量が正確で、自動化レベルが高い。.

欠点：投資が比較的高く、色を変える際の配管洗浄が難しい。

3. マスターバッチの生産プロセス—内部ミキサー方式に基づくプロセス：.

フィードビン—計量スケール—内部ミキサー—フィーダー—押出機—ペレタイザー

材料特性を保護し、劣化を防ぎます。

利点：

高い充填率を実現でき、特に黒マスターバッチの高品質要件に適しています。.

投資が比較的高い。.

欠点：投資が比較的高く、色を変える際の配管洗浄が難しい。

間欠生産の場合、生産量が多いと複数の内部ミキサーが必要になります。.

その他の装置：.

リシプロケータ

単軸スクリューと二軸スクリューの長所を兼ね備え、均一なせん断、高い分散性、高い充填率、伸展性のある溶着が可能で、特にPVCケーブル材料や高充填率のカーボンブラックマスターバッチに適しています。欠点はコストが高く、生産量が少ないこと、一部の高付加価値・高品質製品に適していることです。

連続型内部ミキサー.

ダブルローターが連続的に供給し、高い自動化レベル、省エネ、高生産量を実現します。欠点は材料の滞留時間が短いこと、

押出機と併用する必要があります。コストが高く、普及率は低いです。主にゴム工業で利用されています。,

マスターバッチ設備選択の原則：.

お客様がどのような製品を作るかによって、二軸スクリューエクストルーダーを使うか、内部ミキサーなどの他の設備を使うかが決まります。

お客様の品質と生産量の要求、例えば普通のカラーマスターバッチを作るか特殊なカラーマスターバッチを作るか、また生産量の要求がどの程度か。.

お客様の粒子サイズ、形状などの要求に応じて、例えば微細粒子（1mm）を作る場合、ダイやペレタイザーは通常のもの（3mm）とは全く異なります。.

お客様はカラーマスターバッチの分散性に要求があります。カラーマスターバッチの分散性を評価する指標はFPVで、これはフィルター圧力値です。.

お客様のブランド志向と設備部品の自動化要求。.

機種と生産量分析—白黒マスターバッチとカラーマスターバッチ：.

黒マスター：

Black mother:

1. ブラックマスターバッチの顔料はカーボンブラックで、添加量は一般に30%以上です。カーボンブラックの投入と分散は極めて難しいため、カーボンブラック含有量が35%を超える場合は、お客様に内部ミキサーを使用してダブル（シングル）スクリュー造粒を行うことをおすすめします。.

2. ブラックマスターバッチは最も需要の高いカラーマスターバッチであるため、一般的には大型モデルが選ばれ、52インチ機から75インチ機が主流です。そうでないと収益に影響が出る可能性があります。.

ホワイトマザー：

1. ホワイトマザーの顔料は二酸化チタン、すなわちTiO2です。添加量は非常に多く、30%から80%まであります。一部のお客様はカルシウム粉末を少量加えることもあります。一般的にはツインスクリューが使用され、生産能力が高く、品質が良く、連続生産が可能です。.

2. ホワイトマスターバッチの量も非常に多いため、モデルは一般的に大型で、52機から75機が主流です。そうでないと収益に影響が出る可能性があります。.

カラーマザー：

マスターカラーには多くの種類がありますが、各色の数量は多くなく、お客様の注文も小規模です。切り替えを容易にするため、一般的なモデルは小型で、25～65機まであり、最大でも65機を選択することがあります。.

機種と生産量分析—ブラック・ホワイトマスターバッチ：

注：上記は従来型のモデルで、ツインスクリュー式です。具体的な用途に応じて、お客様はシングルミキサー（ツインスクリュー）やその他のオプションを選択することも可能です。特定のプロジェクトに遭遇した場合、ぜひご一緒にご相談ください。.

機種と生産量分析—カラーマスターバッチ

注：上記は従来型のモデルです。現在、お客様のレベル向上に伴い、設備の開発トレンドは高トルク・高速化に向かっています。特定のプロジェクトに遭遇した場合、ぜひご一緒にコミュニケーションし、ご相談ください。.

マスターバッチに関するよくある質問

Q：製品がカラーマスターバッチかブラック・ホワイトマスターバッチかを区別する方法は？

A：ブラック・ホワイトマスターバッチに添加される顔料の量は一般にカラーマスターバッチより多く、長径比も長く、分散性の要求も高くなります。.

Q：どのモデルを選べばよいですか？

A：一般的にカラーマスターバッチの生産量は多くなく、主に小型モデルが中心です。ブラック・ホワイトマスターバッチの生産量は一般に多く、主に大型モデルが中心です。.

Q：同じ設備で異なる色に対応できますか？

A：一般的に、お客様には専用の機械を使用するか、似た色の設備を共有することをおすすめします。マスターバッチ設備の色替え清掃には長い時間がかかるためです。.