Schwarze Polyesterfasern werden in der Regel durch Zugabe von Ruß-Masterbatches zur PET-Verbindung eingefärbt, für diese Anwendung sind nur wenige Ruße geeignet, sie sind sehr rein und haben eine sehr feine Teilchengröße und erfordern in der Regel folgende Bedingungen: Mindestens 96 enthalten % Von C-Elementen und wenigen O-, H-, N- und S-Elementen.
Co-rotierende Doppelschneckenextruder eignen sich besonders für die Compoundierung von Carbon Blacks, zu den relevanten Parametern zählen internes / externes Durchmesserverhältnis Do / Di und spezifisches Drehmoment Md / a³, Coperions neuestes ZSKMc18 (siehe Abbildung 1). Schwarz-Masterbatch, das eine Do / Di = 1,55, ein spezifisches Drehmoment von 18Nm / cm³, ein großes freies Volumen und eine hohe Dispergierkraft aufweist.
Abbildung 1. ZSK Mc18 bietet gute Verarbeitungsbedingungen für die Verarbeitung von Masterbatches (Foto: Coperion)
Der Prozessabschnitt enthält mehrere Prozesszonen: von der Förderzone über die Plastifizierzone, die Dispergierzone und die Homogenisierzone bis hin zur Ausblaszone und der Aufbaudruckzone. Die ineinandergreifenden Doppelschnecken sorgen dafür, dass es im gesamten Prozess keine Totzone gibt, weil sie alle eine haben Gute kontinuierliche Förderwirkung und optimierte selbstreinigende Gewindeelemente ermöglichen eine schonende Verarbeitung der Materialien für eine gute Mischleistung.
Es gibt zwei Verfahren zum Compoundieren von PET-basierten Ruß-Masterbatches: Vormischen und schrittweise Zugabe.
Beim Vormischverfahren werden alle Komponenten, einschließlich Harz, Adjuvantien und Ruß, zusammengemischt und zu der Doppelschnecke gegeben (siehe Fig. 2). Um die Bildung von Delaminierungs- und Rußagglomeraten in der Zufuhrzone zu vermeiden, wird PET verwendet Es muss ein Pulver sein.Aufgrund der Tatsache, dass PET auf dem Markt nur mit Teilchen und Flocken erhältlichist, muss es mit Zeit und Energie pulverisiert werden und dann in den Extrudergegeben werden, nachdem es nach dem Schmelzen zu einer Rußdispersion gemischtwurde. Entgasung des Gases, Extrusion durch Ziehen der Kühlung und Schneiden in Partikel.
Abbildung 2. Vorgemischter Prozess Carbon Black Masterbatch
Im Gegensatz dazu hat der schrittweise Zufuhrprozess (siehe Fig. 3) größere wirtschaftliche Vorteile. Da er nicht mahlt, können die Zeit und die Kosten des Vormischens von PET-Pulver und Ruß in diesem Prozess verwendet werden. PET, das in die Doppelschnecke eingeführt werden kann, wird dann geschmolzen.Der Ruß wird getrennt stromabwärts zu der Schmelze zugegeben.An diesem Punkt wird der Toner sanft in die Schmelze gedrückt und dispergiert.Wenn beide gleichzeitig zugegeben werden Extruder verursacht eine Kompression von Ruß.In Anbetracht dessen, dass in diesem Bereich eine starke radiale Kraft vorhandenist, wird Ruß, der nicht ausreichend feucht ist, eine Agglomerationsstrukturbilden, und diese Struktur wird in der Zukunft nicht vollständig zerstört werden.
Abbildung 3. Schritt-für-Schritt-Verfahren zur Verarbeitung von Ruß-Masterbatches
Coperion hat eine Reihe von Experimenten durchgeführt unter Verwendung von ZSKMc18 Rußmasterbatch. Die Ergebnisse zeigen, dass die Verwendung der oben genannten zwei Verfahren zu erreichen, sehr zufriedenstellende Ergebnisse, einschließlich reduzierte Viskosität des Dispersionseffektes und IV, die schrittweise Zugabe Verfahren haben große Vorteile - den gesamten Prozess automatisieren.