Masterbatch (MB), hay còn gọi là hạt nhựa màu, là một loại phụ gia quan trọng trong ngành công nghiệp sản xuất nhựa, tồn tại ở dạng rắn hoặc lỏng. Chúng được sử dụng rộng rãi để tạo màu sắc đa dạng (masterbatch màu) hoặc cải thiện các đặc tính khác của nhựa thành phẩm (masterbatch phụ gia). Masterbatch thực chất là một hỗn hợp cô đặc của các sắc tố và chất phụ gia, được nung nóng và trộn vào nhựa nền, sau đó làm lạnh và cắt thành hạt nhỏ.
Hạt nhựa màu GPPS – Giải pháp tạo màu hiệu quả cho ngành nhựa
So với các phương pháp khác, masterbatch mang lại nhiều ưu điểm vượt trội. Thay vì mua vật liệu nhựa đã pha trộn sẵn (thường đắt đỏ và kém linh hoạt, đặc biệt khi cần thay đổi màu sắc), hoặc tự trộn nguyên liệu thô tại xưởng (dễ gặp vấn đề về phân tán màu và hao hụt nguyên liệu), việc sử dụng masterbatch giúp nhà sản xuất kiểm soát chất lượng và chi phí hiệu quả hơn.
Việc sử dụng masterbatch giúp giảm thiểu các vấn đề như vón cục phụ gia, phân tán màu không đều, đảm bảo sản phẩm cuối cùng đạt chất lượng màu sắc và tính chất mong muốn.
Sử dụng masterbatch còn cho phép các nhà máy sản xuất nhựa giảm lượng polymer cần dự trữ và mua số lượng lớn polymer tự nhiên, từ đó giảm chi phí đầu vào.
Masterbatch giúp giảm hao phí trong quá trình sản xuất. Chỉ với một lượng nhỏ masterbatch, ví dụ 25kg, có thể được sử dụng cho một tấn polymer tự nhiên. Nhờ độ loãng tương đối của masterbatch, việc định lượng trở nên chính xác hơn. Dạng hạt rắn của masterbatch cũng giúp loại bỏ bụi và ô nhiễm không khí. Masterbatch rắn không chứa dung môi, giúp kéo dài thời hạn sử dụng vì không lo dung môi bay hơi. Thành phần phụ gia trong masterbatch thường chiếm 40-65%, nhưng có thể dao động từ 15-80% tùy thuộc vào điều kiện môi trường.
Ứng dụng của masterbatch trong sản xuất các sản phẩm nhựa
Vật liệu nền (nhựa nền) của masterbatch có thể là sáp (chất nền phổ biến) hoặc một loại polymer cụ thể, tương đồng hoặc tương thích với polymer tự nhiên sử dụng. Ví dụ, EVA hoặc LDPE có thể được dùng làm chất nền cho polyolefin, nylon, polystyrene cho ABS, SAN và đôi khi là polycarbonate. Trong trường hợp chất nền khác với nhựa cơ bản, nó có thể làm thay đổi đặc tính của nhựa; khi đó, cần xác định rõ lượng nhựa thêm vào. Tỷ lệ thông thường của masterbatch so với nhựa cơ bản là 1-5%. Có thể sử dụng đồng thời nhiều loại masterbatch khác nhau (màu sắc và phụ gia). Chất nền cũng có thể đóng vai trò là chất làm dẻo (phổ biến trong masterbatch lỏng) hoặc chất hỗ trợ xử lý.
Quy trình sản xuất nhựa thường sử dụng các hạt trộn sẵn của polymer chủ và masterbatch. Quá trình trộn cuối cùng diễn ra trong phần vít và đùn của máy. Tuy nhiên, quá trình này đôi khi có thể bị ảnh hưởng xấu, ví dụ như sự tách rời giữa masterbatch và vật liệu cơ bản trong phễu máy. Để khắc phục, masterbatch có thể được thêm trực tiếp vào vít của máy, dưới dạng chất rắn tự chảy hoặc, đối với masterbatch lỏng, bằng bơm nhu động. Việc sử dụng masterbatch lỏng cho phép định lượng chính xác và thay đổi màu sắc nhanh chóng giữa các lần chạy máy.
Masterbatch có thể được ứng dụng trong hầu hết các quy trình sản xuất nhựa, ngoại trừ đúc quay, plastisol và các hệ thống nhựa lỏng khác.
Tóm lại, masterbatch là một giải pháp hiệu quả và kinh tế cho các nhà sản xuất nhựa tại Việt Nam, giúp tạo ra sản phẩm chất lượng cao với màu sắc đa dạng và tính năng vượt trội. Việc lựa chọn loại masterbatch phù hợp và sử dụng đúng cách sẽ giúp doanh nghiệp tối ưu hóa quy trình sản xuất và nâng cao năng lực cạnh tranh.