Cách xác định tỷ lệ bổ sung masterbatch đen PE

Bởi ZFH Technical Team · 12 tháng 6, 2026

Hạt masterbatch đen cùng muỗng đong bên cạnh hạt polyethylene nguyên sinh

Trả lời ngắn

Tỷ lệ bổ sung là phần masterbatch trong tổng hỗn hợp. Nếu masterbatch là nguồn carbon đen duy nhất, hàm lượng carbon đen của sản phẩm cuối bằng hàm lượng carbon đen của masterbatch nhân với tỷ lệ bổ sung. Sản phẩm cần bao nhiêu carbon đen phụ thuộc vào mục tiêu là độ che phủ hay độ đen, độ dày sản phẩm, loại PE, độ phân tán và tiêu chuẩn sản phẩm áp dụng. Phép tính cho điểm xuất phát; tỷ lệ cuối cùng cần được xác nhận bằng thử nghiệm trên chính dây chuyền của bạn.

Thuật ngữ: tỷ lệ bổ sung, tỷ lệ pha loãng và nồng độ cuối

Thuật ngữ	Ý nghĩa	Ví dụ
Tỷ lệ bổ sung (liều lượng)	Masterbatch tính theo phần trăm tổng hỗn hợp	2 % = 2 kg masterbatch trong 100 kg tổng vật liệu
Tỷ lệ pha loãng (LDR)	Masterbatch so với nhựa nguyên sinh, thường viết là 1:X	1:49 = 1 phần masterbatch với 49 phần nhựa = 2 %
Nồng độ carbon đen cuối	Carbon đen tính theo phần trăm sản phẩm cuối	0,8 %

Luôn nêu rõ cơ sở tính. "2 phần trên 100 phần nhựa" không đúng bằng 2 % tổng: đó là 2 / 102, khoảng 1,96 %. Với LDR 1:X, tỷ lệ bổ sung là 1 / (1 + X).

Phép tính cân bằng khối lượng

Hàm lượng carbon đen cuối = hàm lượng carbon đen của masterbatch × tỷ lệ bổ sung.

Ví dụ giả định, không phải công thức của ZFH và không phải tỷ lệ bổ sung khuyến nghị: một masterbatch đen chứa 40 % carbon đen, bổ sung ở mức 2 % tổng hợp chất, đưa vào 0,40 × 0,02 = 0,008 = 0,8 % carbon đen trong hợp chất cuối.

Phép tính đơn giản này giả định masterbatch là nguồn carbon đen duy nhất và tỷ lệ bổ sung tính theo khối lượng tổng hỗn hợp. Nếu dùng nhựa tái chế màu đen hoặc thành phần màu đen khác, phải cộng thêm lượng carbon đen của nó. Phép tính cũng giả định định lượng chính xác, điều cần được kiểm tra trong sản xuất.

Mối quan hệ này cũng dùng được theo chiều ngược lại: tỷ lệ bổ sung cần thiết bằng hàm lượng carbon đen mục tiêu chia cho hàm lượng carbon đen của masterbatch. Ví dụ, mục tiêu 1,0 % với masterbatch 40 % cần 1,0 % ÷ 40 % = 0,025 = 2,5 % (chỉ là số học).

Carbon đen của masterbatch	Bổ sung 1 %	Bổ sung 2 %	Bổ sung 3 %
30 %	0,3 %	0,6 %	0,9 %
40 %	0,4 %	0,8 %	1,2 %
50 %	0,5 %	1,0 %	1,5 %

Bảng chỉ thể hiện phép tính số học. Đây không phải khuyến nghị liều lượng cho bất kỳ sản phẩm nào.

Điều gì quyết định hàm lượng carbon đen cần thiết

Độ che phủ hay độ đen

Nếu sản phẩm phải chắn sáng, như màng mỏng hoặc túi, hàm lượng carbon đen cần thiết phụ thuộc mạnh vào độ dày. Nếu sản phẩm phải trông đen sâu, như chi tiết ép lộ ra ngoài, loại carbon đen, độ phân tán và hoàn thiện bề mặt quan trọng không kém số lượng, và carbon đen thêm vào sau một mức nhất định ít tác dụng. Xem vì sao hàm lượng carbon đen cao hơn không phải lúc nào cũng cho độ đen cao hơn.

Độ dày

Màng mỏng cần hàm lượng carbon đen cuối cao hơn chi tiết ép dày để đạt cùng độ che phủ. Chi tiết dày có thể che phủ hoàn toàn ở hàm lượng thấp, khi đó tăng tỷ lệ bổ sung chủ yếu chỉ làm tăng chi phí.

Độ phân tán và độ tương hợp của nhựa mang

Carbon đen phân tán kém cho ít màu hơn, nên masterbatch phân tán kém có vẻ cần tỷ lệ bổ sung cao hơn. Nhựa mang hòa trộn tốt với loại PE giúp carbon đen phân bố đều ở tỷ lệ thấp hơn.

Yêu cầu của sản phẩm

Sản phẩm ngoài trời và sản phẩm dựa vào carbon đen để chống UV có thể có yêu cầu riêng. Ví dụ, tiêu chuẩn ống chịu áp cho hợp chất polyethylene màu đen quy định một khoảng hàm lượng carbon đen, và ISO 6964:2019 đưa ra phương pháp thử hàm lượng carbon đen trong ống và phụ kiện polyolefin. Khi tiêu chuẩn như vậy được áp dụng, nó được ưu tiên hơn mọi quy tắc kinh nghiệm.

LDPE, LLDPE, HDPE và PE tái chế

Vật liệu và ứng dụng	Điều cần cân nhắc
Màng và túi LDPE	Độ che phủ ở độ dày thấp; lỗi màng; đặc tính nóng chảy của nhựa mang gần với nhựa làm màng
Màng LLDPE, gồm màng căng và màng nông nghiệp	Độ nhớt nóng chảy và yêu cầu trộn cao hơn; yêu cầu ngoài trời và chống UV khi cần
Sản phẩm HDPE ép, thổi và ống	Thành dày hơn; mục tiêu độ đen hoặc độ che phủ; tiêu chuẩn sản phẩm; yêu cầu cơ học
PE tái chế	Màu nền và tạp nhiễm thay đổi; có thể đã chứa carbon đen; chỉ số chảy khác nhau giữa các lô

PE tái chế: những lưu ý đặc biệt

PE tái chế thường có màu nền xám hoặc pha tạp cần được che, nên có thể cần nhiều carbon đen hơn nhựa nguyên sinh để có cùng ngoại quan. Một phần nguyên liệu tái chế đã có màu đen và chứa carbon đen, lượng này phải được đưa vào phép tính. Vì nguyên liệu có thể thay đổi giữa các lô, cần kiểm tra lại tỷ lệ bổ sung khi nguyên liệu tái chế thay đổi. Xem hướng dẫn về masterbatch đen tái chế của chúng tôi.

Định lượng trong thực tế

Định lượng theo khối lượng thường chính xác hơn định lượng theo thể tích, vốn chịu ảnh hưởng của tỷ trọng đống của hạt.
Hiệu chuẩn bộ cấp liệu và kiểm tra mức tiêu thụ thực tế: số kilogam masterbatch dùng trên mỗi kilogam sản phẩm trong một lần chạy.
Chênh lệch lớn về kích thước hoặc hình dạng hạt giữa masterbatch và nhựa có thể gây phân tách trong phễu; trộn sẵn hoặc cấp liệu gần họng nạp có thể giúp ích.
Ở tỷ lệ bổ sung rất thấp, sai số định lượng nhỏ trở thành phần lớn của tổng lượng, có thể biểu hiện thành dao động màu.

Cách xác nhận tỷ lệ bằng thử nghiệm

Xác định mục tiêu và cách đo, ví dụ độ che phủ ở độ dày sản phẩm hoặc giá trị L* so với mẫu chuẩn đã duyệt, luôn đo theo cùng một cách.
Tính tỷ lệ bổ sung ban đầu từ hàm lượng carbon đen của masterbatch và hàm lượng mục tiêu.
Chạy một dãy ngắn các tỷ lệ bổ sung quanh điểm xuất phát đó trên dây chuyền sản xuất.
Ở mỗi mức, kiểm tra ngoại quan, độ che phủ, lỗi, khả năng gia công và mọi yêu cầu cơ học hoặc yêu cầu sản phẩm.
Chọn tỷ lệ thấp nhất đáp ứng mọi yêu cầu với biên an toàn, rồi xác nhận trong một lần chạy sản xuất đầy đủ.

Câu hỏi thường gặp

Có tỷ lệ bổ sung tiêu chuẩn cho masterbatch đen PE không?

Không. Tỷ lệ phụ thuộc vào hàm lượng carbon đen của masterbatch, độ dày sản phẩm, mục tiêu là độ che phủ hay độ đen, loại PE, độ phân tán và mọi tiêu chuẩn sản phẩm. Tỷ lệ cần được xác định bằng tính toán và xác nhận bằng thử nghiệm.

Masterbatch đậm đặc hơn có cho phép dùng tỷ lệ bổ sung thấp hơn không?

Với cùng hàm lượng carbon đen cuối, có, theo tỷ lệ với nồng độ. Độ đen và độ phân tán vẫn có thể khác nhau, nên kết quả cần được kiểm tra bằng thử nghiệm.

"2 phần trên một trăm" có giống 2 % không?

Không hẳn. 2 phần masterbatch trên 100 phần nhựa tương ứng 2 / 102, khoảng 1,96 % tổng. Luôn nêu rõ cơ sở tính được sử dụng.

Tính đến nhựa tái chế màu đen như thế nào?

Ước tính hoặc đo lượng carbon đen mà nhựa tái chế đã chứa, rồi cộng vào phần đóng góp của masterbatch. Vì các lô tái chế khác nhau, hãy xác nhận kết quả bằng thử nghiệm.

Hướng dẫn kỹ thuật liên quan

Masterbatch đen cho PE

ZFH cung cấp masterbatch đen tiêu chuẩn PE/EVA và masterbatch đen rPE tái chế với các loại có hàm lượng carbon đen khác nhau. Hãy cho biết loại PE, kiểu và độ dày sản phẩm, mục tiêu và tỷ lệ bổ sung hiện tại, rồi liên hệ ZFH để lên kế hoạch thử nghiệm.

Tài liệu tham khảo kỹ thuật

Các tài liệu này mô tả phương pháp thử hàm lượng carbon đen. Chúng không phải kết quả của bất kỳ loại masterbatch ZFH nào, và các phép tính trong bài viết này chỉ mang tính minh họa.