วิธีประเมินการกระจายของมาสเตอร์แบตช์สีดำ

โดย ZFH Technical Team · 16 มิถุนายน 2026

คำตอบโดยสรุป

การกระจายต้องตัดสินจากพลาสติกที่ผ่านการแปรรูปแล้ว ไม่ใช่จากการดูเม็ดพลาสติก การประเมินที่เชื่อถือได้ประกอบด้วยสามส่วน ได้แก่ การทดสอบในห้องปฏิบัติการที่เหมาะกับกระบวนการของคุณ (การทดสอบฟิล์มสำหรับงานฟิล์ม การทดสอบค่าความดันตัวกรองสำหรับการอัดรีดที่ใช้ตะแกรงละเอียดและงานเส้นใย และกล้องจุลทรรศน์สำหรับคอมพาวด์ท่อและสายเคเบิล) การเปรียบเทียบอย่างเป็นธรรมที่ปริมาณคาร์บอนแบล็กในชิ้นงานสุดท้ายเท่ากัน และการทดลองบนสายการผลิตของคุณเองตามเกณฑ์การยอมรับที่ตกลงกันไว้ล่วงหน้า ไม่มีตัวเลขใดตัวเลขเดียวที่บอกได้ทั้งหมด และผลแต่ละค่าใช้ได้เฉพาะกับอุปกรณ์ พอลิเมอร์ทดสอบ และสภาวะที่ใช้สร้างผลนั้นเท่านั้น

การกระจายตัว (Dispersion) กับการกระจายทั่ว (Distribution)

สองคำนี้มักใช้แทนกัน แต่หมายถึงปัญหาที่ต่างกัน:

การกระจายตัวถูกกำหนดเป็นหลักตั้งแต่ตอนผลิตมาสเตอร์แบตช์ ก้อนจับตัวที่หลุดออกจากสายการผลิตมาสเตอร์แบตช์โดยยังไม่แตก แทบจะไม่แตกในเครื่องอัดรีดสกรูเดี่ยวของผู้แปรรูป ส่วนการกระจายทั่วขึ้นกับกระบวนการแปรรูปมากกว่า ได้แก่ อัตราการเจือจาง การผสมของสกรู ความแม่นยำในการเติม และความเข้ากันของความหนืดหลอมของตัวพากับเรซินฐาน การแยกสองเรื่องนี้ออกจากกันเป็นขั้นแรกในการหาสาเหตุที่แท้จริงของข้อบกพร่อง

วิธีที่ 1: การทดสอบฟิล์ม (ISO 23900-6:2015)

ISO 23900-6:2015 อธิบายการทดสอบฟิล์มเพื่อประเมินระดับการกระจายของเม็ดสีหรือสารตัวเติมในพอลิเมอร์เทอร์โมพลาสติก ใช้กับหัวเชื้อและคอมพาวด์ที่แปรรูปเป็นฟิล์มเป่าหรือฟิล์มหล่อ โดยเจือจางหัวเชื้อในพอลิเมอร์ทดสอบแล้วอัดรีดเป็นฟิล์ม จากนั้นประเมินจุดที่เกิดจากสารให้สีที่ไม่กระจายตัว

ฟิล์มบางทำให้ก้อนจับตัวปรากฏเป็นจุด การทดสอบฟิล์มจึงเหมาะกับฟิล์มเป่า ฟิล์มหล่อ และผลิตภัณฑ์ผนังบางอื่น ๆ อย่างไรก็ตาม สิ่งที่ตรวจพบยังขึ้นกับการเตรียมตัวอย่าง ความหนาฟิล์ม การเจือจาง พอลิเมอร์ทดสอบ รวมถึงวิธีตรวจและความละเอียดของวิธีนั้น ผลสองค่าจึงเปรียบเทียบกันได้เฉพาะเมื่อสภาวะเหล่านี้เหมือนกัน นอกจากนี้มาตรฐานยังไม่ครอบคลุมข้อบกพร่องทั่วไปของฟิล์ม เช่น เจล จุดดำ และรู โดยมาตรฐานนี้ประเมินการกระจายของสารให้สี ไม่ใช่คุณภาพโดยรวมของฟิล์ม ข้อบกพร่องที่พบในการผลิตเป็นเรื่องการแก้ปัญหาแยกต่างหาก ซึ่งกล่าวถึงด้านล่าง

วิธีที่ 2: ค่าความดันตัวกรอง (ISO 23900-5:2015)

ISO 23900-5:2015 ใช้หาค่าความดันตัวกรอง (FPV) โดยอัดรีดหัวเชื้อสีในพอลิเมอร์ทดสอบผ่านชุดตะแกรงที่กำหนด และบันทึกความดันหลอมหน้าตะแกรง FPV เชื่อมโยงความดันที่เพิ่มขึ้นกับปริมาณสารให้สีที่ทดสอบ: FPV = (pmax − ps) / mc มีหน่วยเป็น bar/g โดย ps คือความดันเริ่มต้น pmax คือความดันสูงสุด และ mc คือมวลของสารให้สีที่ใช้ในการทดสอบ ไม่ใช่มวลรวมของตัวอย่างมาสเตอร์แบตช์ ก้อนจับตัวที่ไม่กระจายจะสะสมบนตะแกรงและดันให้ความดันสูงขึ้น ภายใต้สภาวะเดียวกัน FPV ที่ต่ำกว่าจึงหมายถึงอนุภาคที่อุดตะแกรงน้อยกว่า

FPV มีความสำคัญที่สุดเมื่อพลาสติกหลอมไหลผ่านตัวกรองละเอียด เช่น เส้นใย การปั่นเส้นใยแบบหลอม ฟิล์มบาง และสายการผลิตอื่นที่ใช้ชุดตะแกรงละเอียด มาตรฐานระบุว่า FPV ใช้ได้เฉพาะกับอุปกรณ์ สภาวะ และพอลิเมอร์ทดสอบที่ใช้เท่านั้น และผลของสารให้สีต่างชนิดจะเปรียบเทียบกันได้เฉพาะเมื่อเตรียมหัวเชื้อสีด้วยวิธีเดียวกัน ค่า FPV จากห้องปฏิบัติการ ตะแกรง หรือสูตรการทดสอบที่ต่างกันจึงเปรียบเทียบกันโดยตรงไม่ได้ เมื่อซัพพลายเออร์แจ้งค่า FPV ให้ขอข้อมูลขนาดช่องตะแกรง ความเข้มข้นของเม็ดสี อัตราการผลิต และพอลิเมอร์ทดสอบที่อยู่เบื้องหลังค่านั้น

วิธีที่ 3: กล้องจุลทรรศน์และ ISO 18553:2025

กล้องจุลทรรศน์ใช้ดูการกระจายโดยตรง ชิ้นตัวอย่างบางที่ตัดด้วยไมโครโทมหรือกดระหว่างสไลด์กล้องจุลทรรศน์จะถูกตรวจภายใต้กำลังขยาย จากนั้นจัดระดับขนาดอนุภาคและก้อนจับตัว และเปรียบเทียบลักษณะโดยรวมกับภาพอ้างอิง

ISO 18553:2025 ซึ่งแทนที่ฉบับปี 2002 เป็นวิธีกล้องจุลทรรศน์ที่มาตรฐาน ISO และ EN สำหรับท่อและข้อต่อพอลิโอเลฟินอ้างถึง ภายใต้สภาวะที่มาตรฐานกำหนด ขอบเขตครอบคลุมท่อ ข้อต่อ และคอมพาวด์พอลิโอเลฟิน รวมถึงวัตถุดิบในรูปเม็ด โดยมีข้อจำกัดสำคัญคือ คาร์บอนแบล็กน้อยกว่า 3 % (หรือเม็ดสีน้อยกว่า 5 %) โดยน้ำหนัก ดังนั้นจึงใช้กับคอมพาวด์ที่เจือจางแล้ว เม็ดคอมพาวด์ หรือท่อสำเร็จรูป ไม่ใช่กับมาสเตอร์แบตช์เข้มข้นที่มีคาร์บอนแบล็ก 30–50 % และไม่สามารถใช้กล่าวอ้างว่ามาสเตอร์แบตช์ดังกล่าวผ่านหรือได้รับการรับรองตาม ISO 18553 ควรอ่านผลใด ๆ ควบคู่กับมาตรฐานท่อหรือข้อต่อที่กำหนดให้ต้องทดสอบ

สำหรับเปลือกสายเคเบิล แผ่น และชิ้นงานฉีดขึ้นรูป การส่องกล้องจุลทรรศน์ตัวอย่างที่กดหรือตัดด้วยไมโครโทมจากชิ้นงานจริงยังมีประโยชน์ แต่เกณฑ์การยอมรับควรตกลงกันระหว่างผู้ซื้อและซัพพลายเออร์ แทนที่จะยืมมาจากมาตรฐานท่อ

วิธีใดเหมาะกับการใช้งานของคุณ

วิธีเปรียบเทียบมาสเตอร์แบตช์สองชนิดอย่างเป็นธรรม

ความผิดพลาดที่พบบ่อยคือการเดินเครื่องมาสเตอร์แบตช์ที่มีคาร์บอนแบล็ก 40 % และ 50 % ด้วยอัตราการเจือจางเดียวกัน ตัวอย่างที่มีปริมาณสูงกว่าจะเติมคาร์บอนแบล็กเข้าไปในชิ้นงานมากกว่า จึงดูดำกว่าและอาจมีจุดมากกว่าด้วย และผลทั้งสองไม่ได้บอกอะไรเกี่ยวกับคุณภาพการกระจายเลย เพื่อการเปรียบเทียบที่เป็นธรรม:

• ปรับปริมาณคาร์บอนแบล็กในชิ้นงานสุดท้ายให้เท่ากัน ไม่ใช่อัตราการเติม ตัวอย่างเช่น คาร์บอนแบล็ก 1.0 % ในชิ้นงานต้องใช้มาสเตอร์แบตช์ 40 % ที่ 2.5 % แต่ใช้มาสเตอร์แบตช์ 50 % เพียง 2.0 % (เป็นการคำนวณเพื่อยกตัวอย่าง ไม่ใช่คำแนะนำอัตราการเติม)
• ใช้ล็อตเรซินฐาน เครื่องจักร สกรู โปรไฟล์อุณหภูมิ ชุดตะแกรง และอัตราการผลิตเดียวกันสำหรับทั้งสองตัวอย่าง
• ปรับสภาพทั้งสองตัวอย่างด้วยวิธีเดียวกัน และเดินเครื่องต่อกันในวันเดียวกัน
• ผลิตชิ้นงานที่มีความหนาเท่ากัน และตัดสินความดำและข้อบกพร่องภายใต้แสงเดียวกัน
• บันทึกความดันหลอมหน้าชุดตะแกรงตอนเริ่มและตอนจบของแต่ละรอบ เป็นตัวชี้วัดแบบอินไลน์อย่างง่าย
• ทดสอบวัสดุให้มากพอ ฟิล์มเพียงไม่กี่กรัมหรือแผ่นตัวอย่างแผ่นเดียวอาจพลาดก้อนจับตัวที่พบได้ยาก

จุด ริ้ว หรือข้อบกพร่องของฟิล์ม: การหาสาเหตุที่แท้จริง

ข้อบกพร่องสีดำไม่ได้เป็นปัญหาการกระจายเสมอไป และการทดสอบการกระจายตามมาตรฐานข้างต้นไม่ได้ออกแบบมาเพื่อวินิจฉัยข้อบกพร่องทั่วไปในการผลิต เช่น เจลหรือรู ก่อนปฏิเสธมาสเตอร์แบตช์ล็อตใด ให้ตรวจดูว่าข้อบกพร่องเป็นไปตามรูปแบบใด:

กฎที่มีประโยชน์คือ หากข้อบกพร่องเกิดขึ้นด้วยเมื่อใช้เรซินฐานอย่างเดียว หรือกับมาสเตอร์แบตช์ล็อตที่เคยอนุมัติแล้วภายใต้การตั้งค่าเดียวกัน มาสเตอร์แบตช์ก็ไม่น่าจะเป็นต้นเหตุ หากเกิดเฉพาะกับมาสเตอร์แบตช์ล็อตเดียว ให้เก็บตัวอย่างไว้และเปรียบเทียบล็อตนั้นกับล็อตที่อนุมัติล่าสุดบนสายการผลิตเดียวกัน

การกำหนดเกณฑ์การยอมรับร่วมกับซัพพลายเออร์

การกระจายจะจัดการได้ง่ายที่สุดเมื่อผู้ซื้อและซัพพลายเออร์ตกลงเป็นลายลักษณ์อักษรก่อนคำสั่งซื้อแรกว่า "ยอมรับได้" หมายถึงอะไร ข้อกำหนดที่ใช้งานได้จริงควรบันทึก:

• วิธีทดสอบ (การทดสอบฟิล์ม FPV กล้องจุลทรรศน์ หรือการตรวจฟิล์มหรือแผ่นตัวอย่างภายใน) และสภาวะสำคัญ
• เรซินฐานและอัตราการเจือจางที่ใช้ในการทดสอบ
• เกณฑ์การยอมรับหรือตัวอย่างอ้างอิง เช่น จำนวนจุดสูงสุดต่อพื้นที่ หรือมาตรฐานลักษณะปรากฏที่อนุมัติแล้ว
• แผนการสุ่มตัวอย่าง: ล็อตใดถูกทดสอบ และเก็บตัวอย่างล็อตละกี่ตัวอย่าง
• วิธีรายงานผล เช่น ในใบรับรองผลการวิเคราะห์หรือบันทึกการทดสอบ

เกณฑ์ที่เหมาะสมขึ้นกับผลิตภัณฑ์ ฟิล์มการเกษตรที่บางกับผนังท่อที่หนาต้องใช้เกณฑ์ที่ต่างกันมาก จึงควรกำหนดเกณฑ์จากการทดลองของคุณเอง แทนที่จะคัดลอกค่าจากผลิตภัณฑ์อื่น

สิ่งที่ควรบันทึกระหว่างการทดลองตัวอย่าง

ทำให้การทดลองแต่ละครั้งตรวจย้อนกลับได้ เพื่อให้สามารถทำซ้ำหรือสอบสวนผลได้ในภายหลัง:

• เกรดมาสเตอร์แบตช์ หมายเลขล็อต และปริมาณคาร์บอนแบล็กตามเอกสารของซัพพลายเออร์
• เกรดและล็อตของเรซินฐาน อัตราการเจือจาง และปริมาณคาร์บอนแบล็กที่คำนวณได้ในชิ้นงาน
• เครื่องจักร ชนิดสกรู โปรไฟล์อุณหภูมิ ชุดตะแกรง อัตราการผลิต และความดันหลอม
• ความหนาของผลิตภัณฑ์ จำนวนหรือระดับข้อบกพร่อง และค่าความดำหรือความทึบแสงหากมีการวัด
• ภาพถ่ายภายใต้แสงที่คงที่ พร้อมตัวอย่างเก็บรักษาทั้งเม็ดพลาสติกและผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป

คำถามที่พบบ่อย

ตัดสินการกระจายจากการดูเม็ดพลาสติกได้หรือไม่?

ไม่ได้ เม็ดพลาสติกอาจดูเหมือนกันทุกประการ แต่กระจายตัวต่างกันมาก การกระจายต้องประเมินบนตัวอย่างที่ผ่านการแปรรูป เช่น ฟิล์ม ชิ้นตัวอย่างที่กดหรือตัดด้วยไมโครโทม หรือชิ้นงานจริง

ค่าความดันตัวกรองที่ต่ำกว่าดีกว่าเสมอหรือไม่?

ภายใต้สภาวะการทดสอบที่เหมือนกัน FPV ที่ต่ำกว่า (ความดันที่เพิ่มขึ้นต่อสารให้สีหนึ่งกรัม) บ่งชี้ว่ามีก้อนจับตัวที่อุดตะแกรงน้อยกว่า ค่า FPV ที่วัดด้วยตะแกรง พอลิเมอร์ทดสอบ หรือการเตรียมหัวเชื้อที่ต่างกันไม่สามารถเปรียบเทียบกันได้

ISO 18553 ใช้กับตัวมาสเตอร์แบตช์สีดำเองหรือไม่?

ISO 18553:2025 ครอบคลุมท่อ ข้อต่อ และคอมพาวด์พอลิโอเลฟิน รวมถึงวัตถุดิบในรูปเม็ด ที่มีคาร์บอนแบล็กน้อยกว่า 3 % โดยน้ำหนัก ใช้กับคอมพาวด์ที่เจือจางแล้วหรือท่อสำเร็จรูป ไม่ใช่กับมาสเตอร์แบตช์ที่มีคาร์บอนแบล็ก 30–50 %

ทำไมมาสเตอร์แบตช์กระจายตัวดีบนสายการผลิตหนึ่ง แต่ไม่ดีบนอีกสายหนึ่ง?

แรงเฉือน เวลาพัก การออกแบบสกรู ชุดตะแกรง และอุณหภูมิหลอมแตกต่างกันในแต่ละสายการผลิต เกรดที่ทำงานได้ดีบนสายการผลิตยาวที่มีแรงเฉือนสูง อาจต้องเปลี่ยนเป็นเกรดที่กระจายตัวสูงกว่าเมื่อใช้กับสายฟิล์มสกรูเดี่ยวที่สั้น ด้วยเหตุนี้การตรวจขั้นสุดท้ายจึงเป็นการทดลองบนเครื่องจักรของคุณเองเสมอ

ข้อมูลอะไรช่วยให้ซัพพลายเออร์แนะนำเกรดได้?

เรซินฐานและเกรดของเรซิน กระบวนการ (ฟิล์ม ท่อ สายเคเบิล หรือฉีดขึ้นรูป) ความหนาของผลิตภัณฑ์ อัตราการเจือจางปัจจุบัน ภาพถ่ายข้อบกพร่องที่พบ และการทดสอบการกระจายหรือมาตรฐานการยอมรับใด ๆ ที่ลูกค้าของคุณกำหนด

คู่มือที่เกี่ยวข้อง

• วิธีทดสอบที่ใช้บ่อยสำหรับมาสเตอร์แบตช์สีดำ
• มาสเตอร์แบตช์สีดำการกระจายสูงเทียบกับมาสเตอร์แบตช์สีดำมาตรฐาน
• อะไรทำให้เกิดจุดผลึกในฟิล์มเป่า
• วิธีแก้ริ้วในชิ้นงานสีดำที่ฉีดขึ้นรูป
• วิธีควบคุมความดำและการกระจายในการอัดรีดท่อ
• ขนาดอนุภาคและโครงสร้างของคาร์บอนแบล็กในมาสเตอร์แบตช์

ปรึกษาวิศวกร ZFH

ZFH มีมาสเตอร์แบตช์สีดำมาตรฐาน PE/EVA มาสเตอร์แบตช์สีดำสำหรับ PP และมาสเตอร์แบตช์สำหรับสายเคเบิล ในเกรดที่มีปริมาณคาร์บอนแบล็กและตัวพาต่างกัน หากคุณกำลังเปรียบเทียบเกรดหรือตรวจสอบปัญหาการกระจาย ติดต่อวิศวกรของเรา พร้อมข้อมูลเรซินฐาน กระบวนการ และภาพถ่ายข้อบกพร่อง เราสามารถแนะนำเกรดสำหรับการทดลอง และยืนยันว่ามีเอกสารผลทดสอบใดที่จัดให้ได้สำหรับเกรดที่คุณเลือก

เอกสารอ้างอิง

• ISO 23900-5:2015 — เม็ดสีและสารตัวเติม — การหาค่าด้วยการทดสอบค่าความดันตัวกรอง
• ISO 23900-6:2015 — เม็ดสีและสารตัวเติม — การหาค่าด้วยการทดสอบฟิล์ม
• ISO 18553:2025 — การประเมินระดับการกระจายของเม็ดสีหรือคาร์บอนแบล็กในท่อ ข้อต่อ และคอมพาวด์พอลิโอเลฟิน