Chất độn trắng chiếm thị phần khoảng 350 triệu USD vào năm 2022, khẳng định vị thế là một trong những loại masterbatch hàng đầu. Không chỉ giảm tác động đến môi trường và cắt giảm chi phí, chất độn còn giúp sản phẩm cuối cùng đạt được tính thẩm mỹ trong khi vẫn giữ được độ bền của nhựa.

Tất cả các loại chất độn trắng đều không giống nhau, và sự khác biệt của chúng có thể dao động rất lớn khi được áp dụng vào các sản phẩm khác nhau. Hướng dẫn này sẽ làm rõ năm loại chất độn trắng thông dụng, bao gồm những ưu điểm và ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.

1. Các loại hạt nhựa độn trắng

1.1. Sodium Sulfate (Na2SO4)

Phân tán tốt, độ bền cao, cơ lý vững chắc và thậm chí thân thiện với môi trường là những ưu điểm hàng đầu của chất độn trắng Sodium Sulfate (Na2SO4).

Sodium Sulfate thường được sử dụng dưới dạng bột rắn kết tinh, có khả năng hòa tan cao trong nước. Sản phẩm nhựa sử dụng chất độn trắng này sẽ đạt được độ trong suốt cao và độ bóng tuyệt vời.

Ngoài ra, trong một số trường hợp, chất độn này có thể được sử dụng như một thành phần trong hỗn hợp để tạo ra các sản phẩm nhựa LLDPE, LDPE, HDPE và PP, đồng thời vẫn đảm bảo chất lượng đầu ra.

Ngày nay, các nhà sản xuất nhựa sử dụng masterbatch Sodium Sulfate trong suốt như một giải pháp để tiết kiệm chi phí sản xuất và cải thiện các tính chất cơ học của sản phẩm. Trong hầu hết các ứng dụng thổi màng, thổi khuôn và ép phun các sản phẩm nhựa như ống và tấm, người ta sử dụng masterbatch làm trắng này nhằm duy trì độ bền, độ ổn định và độ bóng cao.

1.2. Calcium Carbonate (CaCO3)

Bột canxi cacbonat (CaCO3) được trộn với nhựa nguyên sinh và một số phụ gia khác, sau đó nung nóng ở nhiệt độ cao và làm mát. Hỗn hợp này tiếp tục được đùn và cắt thành các hạt nhỏ, tạo thành masterbatch làm trắng.

Tuy nhiên, những hạt màu trắng tự nhiên này không thể duy trì độ trắng đủ cho nhựa. Phân tán CaCO3 có thể là một thách thức và độ trắng của nó có thể không sáng bằng titan dioxide (TiO2). Do đó, các nhà sản xuất đã đưa ra giải pháp bổ sung titan dioxide để tăng độ đục và cải thiện khả năng phân tán, từ đó cải thiện tổng thể các tính chất vật lý và hóa học.

Khi nhựa đóng vai trò thiết yếu trong mọi lĩnh vực của cuộc sống, những hạt độn trắng này đã phát triển từ vật liệu độn đơn thuần thành các phụ gia quan trọng. Hiện nay, chúng là một loại phụ gia độc đáo mang lại độ đục tốt, tính ổn định cao và tiết kiệm chi phí.

1.3. Talc (Mg3Si4O10(OH)2)

Talc, một khoáng chất tự nhiên cấu tạo từ magie, silic và oxy, đang được quan tâm bởi các nhà sản xuất nhựa trong bối cảnh nguồn nguyên liệu thô ngày càng khan hiếm. Bên cạnh việc cải thiện tính thẩm mỹ cho sản phẩm, Talc còn mang lại nhiều lợi ích gia tăng giá trị cho sản phẩm trên thị trường.

Tích hợp bột Talc vào sản xuất nhựa, các sản phẩm đầu ra sẽ có tuổi thọ cao hơn với các đặc tính được cải thiện: cứng hơn, trong suốt hơn, bền hơn và chống biến dạng tốt hơn. Không chỉ vậy, Talc còn đóng vai trò như một chất bôi trơn, tạo mịn, chống dính và chống đông, góp phần nâng cao đáng kể chức năng của sản phẩm.

Việc sử dụng bột Talc có thể loại bỏ các khuyết điểm và lỗi trên bề mặt, mang lại vẻ ngoài cao cấp cho sản phẩm. Đây là giải pháp tiết kiệm chi phí và hiệu quả, rất phù hợp với các nhà sản xuất đang tìm cách giảm thiểu chi phí sản xuất.

Ngoài ra, Talc còn tương thích với hầu hết các quy trình sản xuất truyền thống như thổi nhựa, ép phun, đùn và ép khuôn. Do đó, việc nâng cấp thiết bị hoặc công nghệ là không còn là vấn đề khiến các nhà sản xuất đau đáu.

1.4. Barium Sulfate (BaSO4)

Masterbatch Barium Sulfate (BaSO4) kích thước nano được trộn với các phụ gia đặc biệt, sử dụng nhựa nguyên chất làm vật liệu mang, có hoặc không bột mịn để xử lý bề mặt, tạo thành một loại hạt độn trắng mới.

Sự hiện diện của Barium Sulfate là rất quan trọng; đây là một hợp chất vô cơ tồn tại ở dạng tinh thể rắn, có màu trắng. Trong tự nhiên, nó thường được tìm thấy trong khoáng sản bari, nhưng ở dạng không tinh khiết. Hợp chất này không mùi và không tan trong nước hoặc rượu. Nó chỉ tan trong axit sulfuric đậm đặc. Tỷ lệ sử dụng của Barium Sulfate masterbatch dao động từ 1% đến 10% tùy thuộc vào loại sản phẩm và yêu cầu.

Masterbatch Barium Sulfate thường được sản xuất với số lượng lớn và có các đặc tính vượt trội. Ngoài ra, sản phẩm còn cho thấy hiệu suất độ bóng tốt, khả năng tạo màng chắn, làm mịn và phân tán tuyệt vời.

1.5. Hạt độn trắng tái chế

Vào năm 2023, một nghiên cứu đã phát hiện ra rằng vỏ trứng có khả năng thay thế CaCO3 trong các hạt độn trắng. Nghiên cứu đã tiến hành thí nghiệm và so sánh việc sử dụng vỏ trứng và CaCO3.

Kết quả cho thấy việc bổ sung chất độn vỏ trứng thải loại, lên đến 10%, có thể cải thiện độ bền kéo, độ bền uốn và độ bền va đập của vật liệu composite. Tuy nhiên, độ hút nước của vật liệu composite cũng tăng lên theo hàm lượng chất độn cao hơn, gây ra một mối lo ngại nhỏ về hiệu suất tổng thể của vật liệu trong thời gian dài.

Nghiên cứu đề xuất rằng vỏ trứng có thể là một giải pháp khả thi khi nguồn cung cấp đá vôi bị hạn chế, nhưng cách sử dụng chúng hoàn toàn có thể phụ thuộc vào các yêu cầu cụ thể của ứng dụng.

2. Lợi ích của việc sử dụng masterbatch làm trắng

Vậy, tại sao masterbatch làm trắng lại cần thiết? Chúng không chỉ đơn thuần tồn tại trong các sản phẩm nhựa với một nhiệm vụ duy nhất. Bên cạnh nhiệm vụ chính là làm trắng, các hạt độn trắng này còn thực hiện một số “nhiệm vụ phụ” mà chúng ta có thể chưa nhận thấy.

• Nâng cao độ đục:

Masterbatch làm trắng đóng vai trò quan trọng nhất trong việc che giấu màu trong suốt tự nhiên của nhựa nguyên sinh, mang lại lớp phủ trắng sáng hoàn hảo cho sản phẩm cuối.
Lớp phủ trắng đồng đều và ổn định này được tạo ra hiệu quả nhất bằng cách sử dụng titan dioxide (TiO2) cao cấp kết hợp với các chất phụ gia khác. Ứng dụng của phương pháp này đặc biệt phù hợp với các sản phẩm yêu cầu vẻ ngoài trắng tinh khôi như vật liệu đóng gói và hàng tiêu dùng.

• Giảm chi phí:

So với việc dự trữ một lượng lớn nhựa nguyên sinh, việc kết hợp hạt độn trắng có thể tối ưu hóa việc lựa chọn vật liệu phái sinh, từ đó tiết kiệm chi phí sản xuất.
Một trong những loại hạt độn trắng phổ biến, bột đá CaCO3, là nguồn tài nguyên chất lượng cao và có trữ lượng lớn trên toàn thế giới. Do đó, chuỗi cung ứng ổn định này giúp giảm thiểu áp lực chi phí hậu cần trong dài hạn, cuối cùng giảm chi phí cuối cùng và tăng khả năng cạnh tranh trên thị trường.

• Cải thiện tính chất:

Nhìn chung, masterbatch làm trắng giúp gia tăng các đặc tính cơ học của sản phẩm: tăng độ cứng, độ dẻo dai, giảm tỷ lệ co ngót. Phân bố màu đồng đều cũng rất quan trọng đối với tất cả các sản phẩm nhựa. Bằng cách định lượng và phân tán chính xác masterbatch làm trắng trong polyme nền, các nhà sản xuất có thể dễ dàng loại bỏ khả năng biến đổi màu sắc trong quá trình sản xuất. Ngoài ra, khả năng phân bố nhiệt đều cho các sản phẩm thổi màng và kéo sợi giúp giảm thiểu bong bóng trên bề mặt nhựa trong suốt quá trình sản xuất, hạn chế tối đa các lỗi nhỏ.

• Thỏa sức sáng tạo và đa dạng:

Các yếu tố bên ngoài luôn là kẻ thù khó lường nhất đối với các sản phẩm nhựa ngoài trời, do đó, yêu cầu đối với các sản phẩm này luôn thay đổi. Và trong khía cạnh này, thành phần của masterbatch làm trắng có thể dễ dàng điều chỉnh để đáp ứng với nhu cầu khó nhằn này.

Công thức của hạt độn trắng có thể được thay đổi linh hoạt do tính tương thích cao với nhiều loại vật liệu nền nhựa khác nhau. Ví dụ, sản phẩm được bổ sung masterbatch làm trắng chứa các hạt titan dioxide, mang lại khả năng chống tia UV tuyệt vời, giúp tăng tuổi thọ và tính toàn vẹn tổng thể của sản phẩm khi tiếp xúc liên tục với ánh nắng mặt trời.

3. Ứng dụng của masterbatch làm trắng trong các ngành công nghiệp

3.1. Bao bì

Khi nói đến ứng dụng của nhựa, lĩnh vực đầu tiên chắc chắn là ngành bao bì. Masterbatch làm trắng không chỉ giúp làm nên các sản phẩm bao bì đẹp mắt mà còn nâng cao chức năng của chúng, hoàn thiện chất lượng và hiệu suất cao.

An toàn thực phẩm được cải thiện: Một số hạt độn trắng, chẳng hạn như titanium dioxide, có thể hạn chế tia UV, tạo thành lớp bảo vệ cho thực phẩm nhạy cảm với tia UV. Kết hợp với một số chất phụ gia như chất ổn định ánh sáng amin hindered (HALS), chất hấp thụ UV (benzotriazole, benzophenone), chất chống oxy hóa, đất sét nano, khả năng chống tia UV có thể được nhân lên nhiều lần.

Tăng cường tính thẩm mỹ: Hạt độn trắng giúp bao bì có lớp trắng đục, mang lại vẻ ngoài gọn gàng và chuyên nghiệp, cho phép các yếu tố thương hiệu và thông tin sản phẩm trên bao bì trở thành tâm điểm.

Độ đục tiết kiệm chi phí: Các chất phụ gia trong masterbatch làm trắng thường ít tốn kém hơn nhựa nguyên chất. Ngoài ra, masterbatch làm trắng được phân tán sẵn, có nghĩa là các hạt độn được phân bố đều trong nhựa nền. Điều này giúp giảm bớt các quy trình xử lý bổ sung như trộn và phân phối các hạt độn thô trong nhựa nguyên sinh trong suốt quá trình sản xuất.

Ví dụ:

Chai sữa và hộp đựng thực phẩm màu trắng
Túi đục đựng hàng khô (mì ống, gạo, đồ ăn nhẹ)
Bao bì dược phẩm và y tế (nơi không cần nhìn thấy sản phẩm)

3.2. Dệt may

Các lĩnh vực sử dụng sản phẩm từ vải không dệt canxi cacbonat rất rộng, từ y tế và chăm sóc cá nhân đến vệ sinh, địa kỹ thuật (hỗ trợ lọc, phân tách và gia cố, được sử dụng trong các ứng dụng kỹ thuật dân dụng như thoát nước và kiểm soát xói mòn).

Việc sản xuất sợi và vật liệu không dệt đòi hỏi một quy trình phức tạp cần đến các nguyên liệu thô nhất định có chất lượng phân tán cao. Các loại masterbatch làm trắng được bào chế đặc biệt theo hàm lượng TiO2, nhựa nền và tính ổn định nhiệt cho các mục đích sử dụng cụ thể.
Những lợi ích của việc sử dụng hạt độn trắng trong sản xuất vải không dệt bao gồm:

• Giảm hiệu ứng bóng, tăng khả năng che phủ của cấu trúc vải
• Tạo lớp trắng tự nhiên, cải thiện khả năng che phủ của vải
• Nâng cao độ dẫn nhiệt và độ bền cơ học

3.3. Xây dựng

Hạt độn trắng có thể giúp công trình xây dựng hiệu quả hơn theo thời gian:

• Giảm co ngót: Trong một số trường hợp, các loại hạt độn trắng nhất định có thể giúp giảm tỷ lệ co ngót của nhựa trong quá trình gia công. Điều này sẽ cải thiện độ chính xác về kích thước và giảm thiểu cong vênh sản phẩm, có khả năng dẫn đến nhiều chức năng hơn.
• Chống chịu thời tiết: Hạt độn trắng có thể cung cấp một số khả năng bảo vệ UV bổ sung, góp phần vào khả năng chống chịu thời tiết tổng thể của sản phẩm. Điều này có thể giúp làm chậm quá trình phân hủy của nhựa do tiếp xúc với ánh sáng mặt trời trong các ứng dụng ngoài trời.

Ví dụ:

Ống PVC trắng cho hệ thống cấp thoát nước
Khung cửa sổ và cửa ra vào màu trắng làm bằng uPVC (nhựa polyvinyl clorua không chứa chất dẻo hóa)
Tấm lợp màu trắng đục làm từ vật liệu như PVC hoặc polypropylene
Các thành phần nhựa màu trắng cho mặt tiền và ốp tòa nhà

4. Lời kết

Chất độn trắng ngày càng đóng vai trò nền tảng quan trọng trong ngành công nghiệp nhựa. Các lợi ích của chúng mang lại là không thể bỏ qua đối với các nhà sản xuất nhựa đang tìm cách cải thiện hoạt động sản xuất. Hiểu rõ đặc điểm của các loại chất độn này sẽ giúp bạn linh hoạt sử dụng chúng cho các dự án khác nhau.

5. Giới thiệu filler masterbatch đến từ EuP Egypt

Với 17 năm dẫn đầu trong lĩnh vực sản xuất nhựa, EuP là nhà sản xuất filler masterbatch hàng đầu thế giới. Vừa qua, EuP chính thức mở rộng hoạt động sang thị trường Ai Cập với thương hiệu EuP Egypt, cam kết cung cấp các giải pháp giúp nâng tầm sản phẩm của bạn.

Các sản phẩm chất lượng cao của chúng tôi được nghiên cứu và phát triển trong nhiều năm bởi đội ngũ chuyên gia am hiểu sâu sắc về hạt độn trắng. Hãy đến với EuP Egypt và tìm ra giải pháp hạt độn trắng phù hợp nhất cho công việc của bạn.

Các loại hạt độn trắng của EuP Egypt:

PE filler masterbatch: Cải thiện độ ổn định trong quá trình sản xuất đồng thời cung cấp giải pháp thay thế tiết kiệm chi phí cho nhựa PE trong các ứng dụng như túi đựng hàng, bao bì thực phẩm và túi dệt PP.
PP filler masterbatch: Tối ưu hóa sản xuất bằng cách cải thiện độ ổn định quy trình và nâng cao chất lượng sản phẩm cuối cùng như độ sáng, độ đục và giảm co ngót.
HIPS filler masterbatch: Mang lại độ trắng cao, khả năng phân tán tuyệt vời, tương thích và độ bền va chạm ấn tượng, giúp việc đột lỗ, cưa và cắt dễ dàng.

Và còn nhiều hơn thế nữa! Liên hệ với EuP Egypt ngay hôm nay!

​