Masterbatch preto de alta dispersão versus padrão: como escolher
Resposta curta
"Alta dispersão" é uma descrição do fornecedor, não um grade padronizado. Deveria significar que o masterbatch deixa menos aglomerados de negro de fumo não dispersos, e menores, no produto final sob um ensaio informado, em comparação com um grade padrão ensaiado da mesma forma. Isso importa sobretudo onde os aglomerados causam falhas ou defeitos visíveis, como em filme fino, fibra, capas de cabos de parede fina e tubos de pressão, e muito menos em peças injetadas espessas e de baixo brilho. Se um grade de alta dispersão compensa o seu preço mais alto depende do quanto a má dispersão custa no seu próprio processo.
O que uma alegação de dispersão deve incluir
Uma alegação de alta dispersão só é útil se informar:
- o método de ensaio utilizado, por exemplo um ensaio de filme, um ensaio de pressão no filtro ou microscopia;
- as condições do ensaio, como a diluição, a resina base e a espessura do filme ou a malha do filtro;
- o resultado, e o resultado do grade de comparação ensaiado da mesma forma.
Sem esses dados, dois produtos de "alta dispersão" de fornecedores diferentes não podem ser comparados. O mesmo teor de negro de fumo não significa a mesma dispersão: o grade de negro de fumo, o sistema dispersante e o processo de composição mudam o quanto os aglomerados são desfeitos.
Quais defeitos dependem da dispersão
| Defeito | Aparência | Relação com a dispersão do masterbatch | Outras causas comuns |
|---|---|---|---|
| Pontos pretos | Pontos escuros e duros em filme, chapa ou superfícies injetadas | Direta: aglomerados não dispersos | Material degradado, contaminação |
| Furos e rupturas | Furos em filme fino, rupturas de filamento em fibra | Direta quando os aglomerados são grandes em relação à espessura | Géis, contaminação, instabilidade do processo |
| Aumento da pressão na tela | Subida da pressão no conjunto de telas durante a produção | Direta: aglomerados que se acumulam nas telas | Contaminação, material degradado |
| Riscos | Faixas de preto ou de brilho irregulares | Parcial: também por má mistura do veículo | Dosagem, compatibilidade do veículo, condições de processamento |
| Géis e pontos cristalinos | Pontos de polímero transparentes ou brilhantes | Em geral não é um defeito de dispersão do negro de fumo | Resina base, veículo não fundido, polímero degradado |
Um masterbatch de maior dispersão pode eliminar os defeitos causados por aglomerados. Não resolverá os géis da resina base nem os riscos causados pela dosagem.
Como verificar a diferença
Compare os dois masterbatches lado a lado nas mesmas condições, de preferência na sua própria resina base e no seu processo. Um ensaio de filme soprado ou plano, como o descrito na ISO 23900-6, torna os aglomerados visíveis e contáveis. Um ensaio de valor de pressão no filtro, como o da ISO 23900-5, mede a rapidez com que os aglomerados obstruem uma tela e é especialmente relevante para fibra e filme fino. A microscopia de cortes é usada para tubos e compostos. O nosso guia para avaliar a dispersão do masterbatch preto explica esses métodos em detalhe; este artigo se concentra na escolha entre tipos de produto.
Comparação entre masterbatch padrão e de alta dispersão
| Ponto de comparação | Masterbatch preto padrão | Masterbatch preto de alta dispersão | Como verificar |
|---|---|---|---|
| Aglomerados não dispersos | Aceitável para muitas peças espessas ou de baixo brilho | Menos e menores sob o ensaio informado | Ensaio de filme ou microscopia na mesma diluição |
| Comportamento na filtração | Pode carregar telas finas mais depressa | Carga mais lenta das telas em filtração fina | Ensaio de valor de pressão no filtro nas mesmas condições |
| Aparência da superfície | Adequado para peças em geral | Mais adequado para superfícies de alto brilho e parede fina | Comparação visual e de brilho na peça real |
| Usos típicos | Peças injetadas, perfis espessos, filme em geral | Filme fino, fibra, capas de cabos finas, aplicações exigentes em tubos | Teste na aplicação desejada |
| Preço por quilo | Menor | Normalmente maior | Cotação do fornecedor |
| Custo por peça | Depende da taxa de adição, do refugo e das paradas | Depende dos mesmos fatores | Cálculo com os dados do seu próprio teste |
O que as diferentes aplicações precisam
- Filme fino: aglomerados próximos à espessura do filme causam pontos, áreas fracas e furos; a dispersão costuma ser prioridade.
- Fibra e filamento: telas e fieiras são muito sensíveis a aglomerados; o comportamento de pressão no filtro é um critério de seleção essencial.
- Tubos: a dispersão afeta a uniformidade da parede e, nos tubos de pressão, precisa atender aos requisitos da norma de tubos.
- Capas de cabos: paredes finas em alta velocidade de linha mostram os aglomerados como aspereza superficial e pontos.
- Peças injetadas espessas: aglomerados pequenos costumam ser invisíveis e inofensivos, por isso um grade padrão pode bastar.
Como calcular o valor econômico
O preço por quilo de masterbatch é apenas uma parte do custo. Uma comparação justa soma, por unidade de produto aprovado:
| Fator de custo | Como a dispersão pode mudá-lo |
|---|---|
| Custo do masterbatch | Preço multiplicado pela taxa de adição necessária para atingir o objetivo |
| Refugo e retrabalho | Menos rejeições por pontos, furos ou defeitos superficiais |
| Trocas de tela e paradas | Produções mais longas entre trocas de tela em processos sensíveis à filtração |
| Reclamações de clientes | Menor risco de reclamações por defeitos visíveis |
| Produtos mais finos ou taxas menores | Uma dispersão melhor às vezes permite uma taxa de adição menor para a mesma aparência |
Obtenha esses números de um teste na sua própria linha com os dois grades. Se um grade de alta dispersão reduz o refugo e as paradas o suficiente para cobrir o seu preço mais alto, ele é a opção mais barata por peça aprovada; se o seu processo não mostra perdas ligadas à dispersão, um grade padrão costuma ser a melhor compra.
Perguntas frequentes
Existe uma definição padronizada de masterbatch preto de alta dispersão?
Não. É uma descrição do fornecedor. Uma alegação útil informa o método de ensaio, as condições e o resultado comparado com outro grade.
Dois masterbatches com o mesmo teor de negro de fumo se dispersam da mesma forma?
Não. O grade de negro de fumo, o sistema dispersante e o processo de composição podem gerar dispersões muito diferentes com o mesmo teor de negro de fumo.
Um grade de alta dispersão vai eliminar os géis do meu filme?
Normalmente não. Géis e pontos cristalinos costumam vir da resina base, do veículo não fundido ou do polímero degradado, e não da dispersão do negro de fumo.
Quando um masterbatch preto padrão é a melhor escolha?
Em peças espessas e de baixo brilho e em processos sem filtração fina, nos quais os aglomerados não causam defeitos visíveis nem falhas, um grade padrão costuma bastar e é mais econômico.
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Referências técnicas
- ISO 23900-5:2015 — Pigmentos e cargas: ensaio de valor de pressão no filtro
- ISO 23900-6:2015 — Pigmentos e cargas: ensaio de filme
Estas referências descrevem métodos de ensaio de dispersão em geral. A ZFH não publica neste artigo classificações de dispersão, valores de pressão no filtro ou taxas de defeitos dos seus grades.