Hạt nhựa màu tạo ra các sản phẩm nhựa đa sắc

Hạt nhựa màu cô đặc rất phổ biến trong ngành công nghiệp nhựa để tạo màu cho sản phẩm. Những hạt màu có tác dụng tuyệt vời trong việc nâng cao chất lượng nhựa và cải thiện môi trường với nhiều tính năng ưu việt. Cùng khám phá chi tiết thông tin của loại hạt làm đa dạng sắc màu cuộc sống này nhé.

1. Giới thiệu chung về hạt nhựa màu

Hạt nhựa màu là gì? Tên tiếng anh của loại hạt này là Color MasterBatch. Đó là hạt có dạng cô đặc được dùng tương tự như phụ gia với tác dụng tạo màu sắc cho sản phẩm nhựa.

Thành phần

Các hạt nhựa tạo màu có thành phần sản xuất khá đơn giản. Sản phẩm được làm nên từ nhựa nền (PE, PP, PC…) nguyên sinh, bột màu (cơ bản hoặc phối) và một số loại phụ gia (trợ gia công, trợ phân tán). Hợp chất nhựa màu sẽ được sử dụng để thay thế cho việc sử dụng trực tiếp bột màu lên sản phẩm nhựa gây độc hại.

Đặc điểm

Các dòng sản phẩm hạt nhựa tạo màu vô cùng đa dạng. Có rất nhiều loại màu sắc khác nhau phục vụ cho quá trình sản xuất sản phẩm nhựa như đen, xanh lá, xanh dương, tím, nhũ, đỏ, vàng…

Tùy vào từng loại sản phẩm và công nghệ sản xuất, hàm lượng sử dụng hạt màu khoảng 0.5% đến 3%. Xét về hình dáng bên ngoài, hợp chất nhựa màu thường mang những màu sắc cơ bản như đen, đỏ, trắng, vàng, xanh với kết cấu hình trụ. Hạt nhựa có khả năng chịu nhiệt, phân tán tốt, thân thiện môi trường.

2. Ứng dụng

Hợp chất nhựa màu được sử dụng như chất tạo màu cho sản phẩm nhựa. Hạt nhựa tạo màu có khả năng đảm bảo sự bao phủ, hỗ trợ phân tán khi gia công và nhuộm màu.

Sản phẩm tương hợp với nhiều loại nhựa nguyên sinh và tái sinh khác nhau. Chẳng hạn như là PP, PE, PC, PS, ABS, EVA… Hạt màu có ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghệ thổi túi, kéo sợi, đùn ống, ép nhựa,…

Dạng hạt màu cô đặc sẽ tạo màu cho sản phẩm nhựa, giảm chi phí sản xuất. Bột màu cao cấp tạo màu sắc mong muốn cho hạt nhựa sử dụng phổ biến trong ngành nhựa.

Ứng dụng của hạt nhựa pha màu đa dạng ở nhiều lĩnh vực khác nhau trong đời sống. Chẳng hạn như là nhựa gia dụng, nhựa công nghiệp, ống nhựa, dây lưới, màng phủ nông nghiệp, gỗ nhựa, nhựa giả mây, vải không dệt…

3. Thông tin chi tiết thành phần chế tạo nhựa nền và phụ gia

Một số loại nhựa nền nguyên sinh phổ biến

Polymer gồm nhiều nhóm nguyên tử nối với nhau từ sự lặp lại tuần hoàn của các liên kết hóa học tạo thành hợp chất cao phân tử. Có hai loại polyme cơ bản là nhựa nhiệt dẻo và nhựa nhiệt rắn.

Nhựa nhiệt dẻo là chất liệu bị chảy mềm nhiều lần khi chịu tác động của nhiệt và định hình cứng rắn khi làm nguội. Dưới ảnh hưởng của nhiệt độ cao, nhựa nhiệt dẻo không có phản ứng hóa học mà chỉ thay đổi tính chất vật lý. Ngoài ra, vật liệu có khả năng tái sinh nhiều lần tiết kiệm chi phí và bảo vệ môi trường.

Nhựa nhiệt rắn sẽ phát sinh phản ứng hóa học dưới tác dụng của nhiệt độ, chất xúc tác và áp suất nên không thể nóng chảy khi ra nhiệt. Chất liệu này không có khả năng tái sinh phế liệu.

Nhựa PE (Polyetylen) có công thức cấu tạo (- CH2 – CH2 -)n là loại nhựa dẻo, cấu trúc dạng tinh thể biến thiên. PE mờ, có màu trắng trong, tỷ trọng bé 0.85 g/cm3, tính chất chống dẫn nhiệt, điện, độ ẩm. Chất liệu nóng chảy ở 120°C vào hóa thủy tinh tại -100°C.

PE không hòa tan trong nước, rượu, aceton dưới tác động của nhiệt độ. Nhựa chỉ tan ở 70°C trong các dung môi chứa tinh dầu, toluen… Chất liệu kháng hóa chất tốt, không phản ứng hóa học với axit, kiềm, brom.

PP (polypropylene) có tỷ trọng 0,9 – 0,92, độ hấp thụ nước 0,01% và độ kết kinh 70%. Nhiệt độ nóng chảy của nhựa là 160 đến 170°C với khoảng 2 tới 60g trong 10 phút.

Nhựa PP không màu, có độ bền kéo và cứng cáp cao. Chất liệu có khả năng kháng nhiệt đồng thời cách điện tần số cao tốt. Tuy nhiên, loại nhựa này dễ cháy, chịu lực va đập và bám dính kém, giòn ở nhiệt độ thấp.

PET (Polyethylene Terephthalate) có tỷ trọng khoảng 1.33 tới 1.4, gia công ở nhiệt độ từ 240°C đến  260°C, hóa thủy tinh tại 78°C. Chất liệu có màu trong, độ dãn dài 60 % và độ bền kéo đứt 1500 kG/cm2.

Nhựa có độ ổn định kích thước, chịu va đập tốt, hút ẩm thấp, chu kỳ ép ngắn. Khả năng chịu nhiệt của PET khá kém, bị biến dạng ở 70°C nhưng giữ khí lại rất tốt.

Các chất phụ gia được sử dụng

Chất bôi trơn

Chất bôi trơn có nhiều loại khác nhau như polyetylen phân tử thấp, rượu, axit, paraffin, xà phòng kim loại. Nhà sản xuất có thể bôi trơn nội để tránh ma sát cải thiện tính chất chảy khi bị nhiệt tác động hoặc bôi trơn ngoại tránh bám dính.

Chất hóa dẻo

Chất hóa dẻo để tạo sự mềm dẻo cho sản phẩm, dễ chảy vào khuôn hơn. Chất hóa dẻo chính gồm este của axit hoặc rượu, axit có vòng hoặc thẳng còn rượu có thể là polyhydric hay monohydric. Chất hóa dẻo phụ gồm dầu thơm, dầu béo, và este.

Chất ổn định

Chất ổn định gồm nhiều loại như ổn định nhiệt, tia tử ngoại, chất lão hóa… Loại phụ gia này có tác dụng tránh xảy ra tình trạng phá hủy đặc biệt khi thi công sản phẩm.

Chất ổn định nhiệt tránh tạo ra các nối đôi ở nhựa PVC cứng và mềm. Phụ gia đảm bảo nhựa được thi công ở nhiệt độ gia công thích hợp là khoảng giữa nhiệt độ nóng chảy và phân hủy. Những loại chất ổn định phổ biến là muối, chất hữu cơ, kẽm…và thường dùng ở dạng hỗn hợp.

Chất ổn định tia tử ngoại sẽ ổn định tia cực tím UV và ánh sáng. Loại phụ gia này sẽ bảo vệ nhựa dưới tác động của ánh sáng mặt trời, làm chậm đi tiến trình giảm cấp chất lượng. Các chất phổ biến là este của axit Acrylic, boat màu, hydroxybenzo,…

Chất chống lão

Chất chống lão gồm chống lão Amin và chống lão Phenolic, có tác dụng mở rộng khoảng nhiệt độ sử dụng của nhựa. Phụ gia giúp tăng thời gian sử dụng, làm chậm quá trình phản ứng dưới tác dụng của oxygen hay peroxide.

Chất chống tĩnh điện

Chất chống tĩnh điện gồm rượu polyhydric và những chất hoạt động trên bề mặt của muối vô cơ. Bề mặt vật liệu không dẫn điện vẫn có hiện tượng tích điện trên bề mặt. Chất chống tĩnh điện có thể loại bỏ tình trạng trên bằng cách tạo một lớp bề mặt háo nước.

Chất làm chậm cháy

Chất làm chậm cháy có 2 loại là phụ gia phản ứng hóa học và tác dụng vật lý. Loại phụ gia này có khả năng kháng cháy cho nhựa. Cơ chế hoạt động của chất chậm cháy gồm ngăn sự phát triển trên bề mặt với oxygen khi tiếp xúc với sức nóng bằng lớp bảo vệ bề mặt.

Phụ gia làm chậm cháy thường chứa các nguyên tố như fluor, antimony, sulfur, nitrogen, boron, molibden, brom, phosphorus. Dạng tồn tại của chất chậm cháy là oxit vô cơ hoặc phân tử hữu cơ chứa halogen.

Chất tạo xốp

Chất tạo xốp tạo các lỗ xốp phía trong chất nhựa sản phẩm với 2 loại vật lý và hóa học. Chất tạo xốp vật lý giúp hình thành lỗ xốp do thay đổi trạng thái vật lý như giãn nở khí nén, hòa tan chất rắn hoặc bốc hơi chất lỏng. Loại này gồm có dạng lỏng và dạng khí như hydrocacbon béo mạch ngắn, nitrogen không khí, CO2.

Chất tạo xốp hóa học hình thành lỗ xốp dưới dạng dụng nhiệt do sự phân hủy và phóng thích. Loại phụ gia này gồm  isobutyric, benzenesulfonyl hydrazide, azodicarbonamide (ADC).

Chất tạo màu

Loại phụ gia này được phân làm 2 loại là chất màu và thuốc nhuộm. Chất tạo màu là loại chất vô cơ, kháng nhiệt cao và không tan trong nhựa. Thuốc nhuộm là chất hữu cơ không chịu nhiệt và tan trong nhựa.

Chất tạo màu gồm nhiều loại khác nhau. Chẳng hạn như boat khô dùng cho PVC cứng, PS, ABS hay paste nhão dùng cho PVC mềm. Những bột màu thông dụng được sử dụng trong nhựa là TiO2 cho màu trắng, Crom màu vàng và oxit đồng màu xanh.

Chất độn

Chất độn có khả năng tăng lực kéo đứt, độ cứng, độ bền và cải thiện nhiều tính chất của nhựa đồng thời giảm giá thành sản phẩm. Có 2 loại chất độn là vô cơ và hữu cơ như Kaolin, Bột Talc và Carbonate Lcium.

Chất gia cường

Chất gia cường có dạng sợi với tác dụng cải thiện khả năng chịu nhiệt và tính chất cơ học. Nhựa trộn với chất phụ gia sợi thủy tinh (FRP) dùng để gia cường sợi tổng hợp, sợi carbon, sợi cotton, sợi acrylic. Đặc biệt sợi thủy tinh gia cường nhựa nhiệt dẻo và nhựa nhiệt rắn.

4. Sản phẩm

Có rất nhiều loại hạt nhựa tạo màu phục vụ cho nhiều ngành sản xuất trong đời sống. Chẳng hạn như hạt nhựa màu xanh, hạt nhựa màu tím, trắng, đen, vàng, đỏ, nhũ…

Hạt nhựa màu trắng là hạt màu cô đặc phụ gia cho nhựa với tác dụng tạo màu trắng, độ mờ đục và độ sáng trong sản phẩm. Hạt nhựa được sản xuất từ nhựa nền, phụ gia và bột màu Titanium Oxit.

Hạt nhựa màu đen dùng để tạo màu đen cho sản phẩm nhựa. Nguyên liệu sản xuất gồm có phụ gia, nhựa PE nguyên sinh và Carbon với hàm lượng khoảng 40-55% tùy từng sản phẩm. Hạt nhựa còn có tác dụng giúp sản phẩm cải thiện nhiều tính năng như chịu nhiệt, bền bỉ, ổn định UV.

Hạt nhựa nhiều màu khác nhau cho ra các loại sản phẩm nhựa đa sắc với tính thẩm mỹ cao. Mua hạt nhựa màu để sản xuất nhựa cho ra các sản phẩm đẹp mắt, ấn tượng.

Các loại hạt nhựa màu sắc hay còn được biết đến là hạt nhựa màu trang trí tạo màu cho nhựa giúp giảm chi phí sản xuất nhựa. Đồng thời hạt nhựa như chất phụ gia hỗ trợ nâng cao chất lượng sản phẩm.

Hạt nhựa màu góp phần bảo vệ môi trường hiệu quả. Ngoài ra, một sản phẩm nhựa tuyệt hảo giúp giải quyết tình trạng ô nhiễm môi trường, hiệu ứng nhà kính là nhựa sinh học.