Cách kiểm soát độ đen và độ phân tán khi đùn ống

Bởi ZFH Technical Team · 16 tháng 6, 2026

Ống nhựa đen đi ra từ đầu khuôn của dây chuyền đùn

Trả lời ngắn

Trong ống đen, carbon đen có hai nhiệm vụ: tạo màu cho ống và, khi hàm lượng cùng độ phân tán đạt yêu cầu, bảo vệ polymer khỏi tia cực tím. Độ phân tán tốt cho thành ống đồng đều, không có khối kết tụ trở thành điểm yếu, còn quá trình đùn ổn định giữ cho độ dày thành và bề mặt nhất quán. Thế nào là chấp nhận được tùy thuộc vào loại ống: ống chịu áp dẫn nước hoặc khí phải đáp ứng yêu cầu của tiêu chuẩn hệ thống và chứng nhận của nó, còn ống thoát nước, ống luồn cáp và profile thông dụng tuân theo tiêu chuẩn khác hoặc đặc tả của khách hàng. Tư vấn kỹ thuật về masterbatch không đồng nghĩa với việc phê duyệt ống, và không nên giới thiệu masterbatch đen thông dụng là phù hợp với mọi loại ống chịu áp.

Ống khác nhau, yêu cầu khác nhau

Ứng dụng	Thường được điều chỉnh bởi	Điểm cần lưu ý khi tạo màu đen
Ống chịu áp dẫn nước hoặc khí	Tiêu chuẩn hệ thống ống và chương trình chứng nhận, ví dụ bộ ISO 4427 cho ống PE dẫn nước	Yêu cầu đối với hợp chất, bao gồm hàm lượng và độ phân tán carbon đen khi có màu đen; mọi thay đổi vật liệu có thể cần đánh giá lại
Ống thoát nước không chịu áp	Tiêu chuẩn ống thoát nước áp dụng	Yêu cầu kích thước và độ cứng vòng, ngoại quan, phơi UV khi lưu kho
Ống luồn cáp và ống bảo vệ	Tiêu chuẩn ống luồn hoặc đặc tả của nhà vận hành mạng	Khả năng chịu va đập, bề mặt trong nhẵn, phơi ngoài trời
Profile và ống thông dụng	Đặc tả của khách hàng	Hoàn thiện bề mặt, độ đồng đều màu, ổn định kích thước

Đặc biệt với ống chịu áp, các tiêu chuẩn đặt ra yêu cầu cho hợp chất PE được sử dụng. Nhà sản xuất ống có được tạo màu bằng masterbatch hay không, và trong điều kiện nào, là do tiêu chuẩn và chương trình chứng nhận áp dụng quyết định, không phải nhà cung cấp masterbatch.

Carbon đen và khả năng chống UV

Carbon đen hấp thụ tia cực tím và là cách thông thường để bảo vệ ống polyolefin sẽ phơi ngoài trời. Mức bảo vệ phụ thuộc vào hàm lượng carbon đen, kích thước hạt và độ phân tán: carbon đen phân tán kém để lại những vùng polymer được bảo vệ kém hơn. Khi tiêu chuẩn ống quy định hàm lượng carbon đen, giá trị đó và phương pháp thử của nó được áp dụng. ISO 6964 mô tả cách xác định hàm lượng carbon đen trong ống và phụ kiện polyolefin bằng nung và nhiệt phân. Bài viết không đưa ra số liệu tuổi thọ, vốn phụ thuộc vào vật liệu, điều kiện phơi và tiêu chuẩn dùng để đánh giá.

Độ phân tán và độ đồng đều của thành ống

Khối kết tụ chưa phân tán trong thành ống không chỉ là vấn đề thẩm mỹ: chúng có thể trở thành điểm tập trung ứng suất. Độ phân tán trong ống, phụ kiện và hợp chất polyolefin có thể đánh giá bằng kính hiển vi theo ISO 18553, áp dụng cho vật liệu có hàm lượng carbon đen dưới 3 % khối lượng. Mức chấp nhận, cách lấy mẫu và quy trình áp dụng do tiêu chuẩn ống hoặc đặc tả viện dẫn quy định. Để có cái nhìn rộng hơn về các phép thử độ phân tán, xem hướng dẫn đánh giá độ phân tán của masterbatch đen.

Ngay cả khi masterbatch phân tán tốt, ống vẫn có thể xuất hiện vệt sọc hoặc màu không đều nếu masterbatch không hòa trộn hoàn toàn với nhựa nền. Độ chính xác định lượng, thiết kế trục vít và chỉ số chảy của nhựa mang so với loại nhựa làm ống đều ảnh hưởng đến kết quả.

Triệu chứng khi đùn và nguyên nhân

Triệu chứng	Nguyên nhân có thể	Cần kiểm tra
Áp suất cụm lưới lọc tăng	Khối kết tụ, tạp nhiễm hoặc vật liệu phân hủy tích tụ trên lưới	Xu hướng áp suất theo lô, kiểm tra lưới, độ phân tán của masterbatch
Chấm đen hoặc bề mặt trong thô ráp	Khối kết tụ, vật liệu phân hủy từ vùng chết, tạp nhiễm	Cắt lát chấm; lịch sử xả máy; độ sạch đầu khuôn
Vệt sọc hoặc màu không đều theo chu vi	Trộn chưa hết, định lượng không ổn định, nhựa mang không phù hợp với loại nhựa ống	Độ chính xác bộ cấp liệu, khả năng trộn của trục vít, chỉ số chảy của nhựa mang
Độ dày thành không đều	Dao động nhiệt độ hoặc áp suất nhựa, căn tâm đầu khuôn, tốc độ kéo	Dữ liệu ổn định quy trình, cài đặt đầu khuôn
Bề mặt ngoài mờ	Nứt nóng chảy, nhiệt độ đầu khuôn, độ ẩm hoặc chất bay hơi	Nhiệt độ đầu khuôn, năng suất, sấy vật liệu khi cần

Độ tương hợp của nhựa mang và tính năng dài hạn

Các loại nhựa cho ống chịu áp được thiết kế để có độ bền dài hạn và khả năng chống phát triển vết nứt chậm. Masterbatch bổ sung nhựa mang và phụ gia của nó vào thiết kế đó. Ở tỷ lệ bổ sung thấp với nhựa mang tương hợp, ảnh hưởng thường nhỏ nhưng không phải bằng không, và với ống chịu áp, điều đó phải được chứng minh bằng các phép thử mà tiêu chuẩn ống yêu cầu chứ không được mặc định. Nhựa mang hòa trộn kém với loại nhựa ống cũng có thể để lại những vùng yếu, trộn không đều. Với ống không chịu áp, độ tương hợp của nhựa mang chủ yếu ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt, đặc tính va đập và độ ổn định quy trình.

Kiểm tra trong sản xuất

Ghi lại lô masterbatch, tỷ lệ bổ sung và áp suất cụm lưới lọc cho mỗi lần chạy.
Kiểm tra bề mặt ống, cả trong lẫn ngoài, khi khởi động và sau khi thay đổi vật liệu.
Cắt và kiểm tra mặt cắt để phát hiện chấm và màu không đều theo chu kỳ đã thống nhất.
Khi tiêu chuẩn ống yêu cầu thử hàm lượng hoặc độ phân tán carbon đen, hãy tuân theo phương pháp và tần suất của nó.
Lưu mẫu masterbatch và nhựa nền để truy xuất nguồn gốc.

Câu hỏi thường gặp

Có thể dùng bất kỳ masterbatch đen nào cho ống chịu áp không?

Không. Ống chịu áp phải đáp ứng tiêu chuẩn hệ thống và yêu cầu chứng nhận đối với vật liệu sử dụng. Masterbatch chỉ phù hợp khi tiêu chuẩn và chương trình phê duyệt cho phép và các phép thử bắt buộc đạt yêu cầu.

Độ phân tán carbon đen trong ống được đánh giá thế nào?

Một phương pháp phổ biến là ISO 18553, đánh giá kích thước hạt và khối kết tụ dưới kính hiển vi đối với ống, phụ kiện và hợp chất polyolefin có hàm lượng carbon đen dưới 3 %. Mức chấp nhận lấy từ tiêu chuẩn viện dẫn.

Nhiều carbon đen hơn có luôn chống UV tốt hơn không?

Tự nó thì không. Hàm lượng, kích thước hạt và độ phân tán đều quan trọng, và hàm lượng yêu cầu cho một loại ống cụ thể do tiêu chuẩn của nó quy định.

Điều gì làm áp suất lưới lọc tăng khi đùn ống?

Thường là khối kết tụ, tạp nhiễm hoặc vật liệu phân hủy tích tụ trên lưới lọc. Theo dõi xu hướng áp suất theo từng lô masterbatch giúp tìm ra nguồn gốc.

Hướng dẫn kỹ thuật liên quan

Masterbatch đen cho đùn ống và profile

ZFH cung cấp masterbatch đen tiêu chuẩn PE/EVA được dùng trong đùn ống và profile, đồng thời hỗ trợ ứng dụng ống và phụ kiện. Hãy cho biết loại ống, nhựa nền, tiêu chuẩn áp dụng và thông tin dây chuyền đùn, rồi liên hệ ZFH để trao đổi về loại sản phẩm và thử nghiệm phù hợp.

Tài liệu tham khảo kỹ thuật

Các tài liệu này là ví dụ về tiêu chuẩn áp dụng cho ống PE. Tiêu chuẩn điều chỉnh một loại ống cụ thể tùy thuộc vào ứng dụng và thị trường, và bài viết không khẳng định bất kỳ loại masterbatch ZFH nào phù hợp với các tiêu chuẩn này.