Idealny polimer: przedmieszki do tworzyw sztucznych

© Grafe

Udostępnij:

Choć wielu klientów, dążąc do ograniczenia własnego wkładu technologicznego, decyduje się na zakup gotowego tworzywa sztucznego o określonej barwie i właściwościach fizykochemicznych, rynek produkcji masterbaczy ma się nadspodziewanie dobrze. Przedmieszki są coraz bardziej wyspecjalizowane i umożliwiają niemal dowolne kształtowanie właściwości i barwy polimerów.

Jeszcze w 2017 r. prognozy dla rynku masterbaczy były raczej ostrożne i zakładały ok. 2–procentowy średnioroczny wzrost produkcji, skorelowany bezpośrednio z rozwojem rynku tworzyw sztucznych. Tymczasem według najnowszego scenariusza przedstawionego przez agencję BizzBee Solutions w 2020 r. produkcja przedmieszek wzrośnie o 7%, co oznacza, że rynek ten będzie się rozwijał dynamiczniej niż sektor wytwarzający polimery.

Powodów takiego stanu rzeczy jest kilka, a ich wspólnym mianownikiem jest rosnąca indywidualizacja oferty producentów masterbaczy, która z jednej strony stymuluje popyt na tego rodzaju dodatki, a z drugiej – stanowi istotny czynnik innowacyjności całej branży. Ukierunkowanie na potrzeby klienta prowadzi do rozwoju bazy laboratoryjnej oraz inwestycji w prace badawczo-rozwojowe. Sukces takiej strategii motywuje innych producentów do rozszerzania oferty o produkty z grupy przedmieszek. Przykładem z rodzimego podwórka może być Grupa Azoty, która – jak sama podaje – jest jedynym polskim producentem masterbaczy białych – tzw. bieli tytanowej, sprzedawanej pod nazwą Tytanpol.



Masterbacze a alternatywne materiały

Mimo niesłabnącej popularności gotowych tworzyw o pożądanej barwie i właściwościach fizykochemicznych pozycja producentów przedmieszek nie wydaje się zagrożona. W Europie dominują przede wszystkim duże koncerny, takie jak A. Schulman, Ampacet, Clariant czy PolyOne. Jednak według szacunków BizzBee Solutions liczba producentów przedmieszek w skali świata przekracza pół tysiąca, z wiodącą pozycją Chin. Swoją przewagę budują oni na zaletach przedmieszek, do których należą przede wszystkim elastyczność w doborze kolorów i walorów użytkowych materiału, a także brak konieczności magazynowania dużych ilości gotowego tworzywa. W dłuższym przedziale czasowym przekłada się to na niższe koszty inwestycyjne – zarówno w skali jednostkowej (niższa cena przedmieszek), jak i w ujęciu globalnym.

W porównaniu z pigmentami lub uszlachetniaczami gotowe mieszanki w formie granulatu zapewniają bardziej zrównoważony rozkład właściwości i/lub koloru w całym tworzywie, czego efektem jest wyższa jakość produktu końcowego, a także możliwość precyzyjnego sterowania składem mieszanki. To zaś bezpośrednio przekłada się na zmniejszenie zużycia materiału i redukcję związanych z tym kosztów eksploatacyjnych.


TOP w kategorii


#Materiały

polimery masterbacze



Łatwa zmiana

Zestawienie przedmieszek z pigmentami i uszlachetniaczami nie jest przypadkowe – w gruncie rzeczy mają one do spełnienia takie same funkcje. Masterbacze barwiące, w tym białe i czarne, służą do modyfikacji koloru tworzywa. Najpopularniejszą grupą są przedmieszki białe na bazie dwutlenku tytanu (TiO2), stosowane powszechnie w produkcji folii opakowaniowych i laminowanych w celu zmniejszenia ich przezroczystości i nadania im mlecznej barwy. Odwrotny efekt można uzyskać przy zastosowaniu masterbaczy czarnych na bazie sadzy technicznej, które – oprócz zmiany koloru – chronią również produkty przed promieniowaniem UV.

 

Stąd też granulaty te są popularne przede wszystkim w branży spożywczej i dóbr konsumpcyjnych – w przeciwieństwie do pozostałych przedmieszek z grupy masterbaczy barwią cych, których zakres zastosowań jest znacznie szerszy i obejmuje także m.in. sektor produkcji elektroniki czy automotive.

Drugą, dużo ciekawszą pod względem pełnionych funkcji, grupę przedmieszek stanowią masterbacze uszlachetniające. Popularnością dorównują one swoim białym kuzynom, jednak na tym podobieństwo się kończy. Głównym ich zadaniem jest bowiem zmiana właściwości fizykochemicznych polimeru w celu dostosowania go do potrzeb klienta. Tę zdywersyfikowaną grupę materiałów tworzą m.in. środki zwiększające odporność na warunki obróbki i eksploatacji (stabilizatory UV, termostabilizatory, antyutleniacze, antyozonanty, dezaktywatory metali), przedmieszki smarujące i poślizgowe, spieniacze, antystatyki zmniejszające oporność elektryczną, antyblokery poprawiające połysk, a także modyfikatory płynności i udarności. Osobną kategorię tworzą masterbacze poprawiające walory estetyczne i użytkowe tworzywa, takie jak dodatki zapachowe, antybakteryjne i biobójsze oraz środki oskydegradujące zwiększające biodegradowalność polimeru.

Idealne proporcje potwierdzenie testami

Przytoczone przykłady masterbaczy uszlachetniających są jedynie namiastką tego, co oferuje rynek tych produktów. Zakres dokonywanych przy ich udziale modyfikacji właściwości polimerów jest dziś niemal nieograniczony i zależy jedynie od zapotrzebowania klienta. Jest to efekt indywidualizacji produkcji przedmieszek, częściowo wymuszonej przez rosnące zapotrzebowanie na tworzywa sztuczne, a częściowo przez zmianę charakteru procesów wytwórczych w całym sektorze przemysłowym.

 

Wzrastająca kastomizacja wyrobów i rezygnacja z produkcji masowej na rzecz małych serii wytwarzanych na zamówienie prowadzi do wzrostu zapotrzebowania na polimery o właściwościach ściśle dopasowanych do wymogów danego klienta. To zaś wymaga testowania konkretnych przedmieszek w realnych warunkach produkcyjnych.

Nie dziwi więc, że każda szanująca się firma produkująca masterbacze dysponuje dziś własnym laboratorium, które na zamówienie klienta przeprowadza rozbudowane testy różnych mieszanek. Eksperci prognozują, że w przyszłości trend ten jeszcze zyska na sile, eliminując całkowicie konieczność wykonywania własnych badań zakupionej przedmieszki. To zaś pozwoli przezwyciężyć chyba jedyną słabość masterbaczy, tj. wysokie koszty wdrożenia procesu technologicznego na początkowym etapie produkcji.

Konsekwnetny rozwój innowacji

Zaawansowane laboratoria testowe stymulują działalność badawczo-rozwojową, która prowadzi do powstawania nowych granulatów o specyficznych właściwościach i zastosowaniach. Producenci aktywnie korzystają ze swojego zaplecza technologicznego, tworząc coraz bardziej zaawansowane masterbacze dla określonych branż. Przykładem takiego rozwiązania jest opracowana przez BASF przedmieszka o właściwościach antystatycznych, która – w przeciwieństwie do produkowanych dotąd antystatyków – zapewnia trwały efekt i nie wymaga zachowania szczególnych warunków otoczenia, np. określonej wilgotności. Jak podaje producent, jego dodatek znajdzie zastosowanie w przemyśle opakowaniowym (obróbce puszek i big bagów), sektorze budowy rurociągów i przenośników oraz w branży motoryzacyjnej – w procesach wytwarzania odpornych na brud i kurz elementów pojazdów.

Z kolei niemiecka firma Grafe wytwarza masterbacze o bardzo wyspecjalizowanych funkcjach, jak np. poprawa kontrastu w procesach znakowania laserowego. Interesującym rozwiązaniem jest także opracowany przez nią dodatek umożliwiający identyfikację wytworzonych produktów (dodatek antyplagiatowy). Jak deklaruje firma, przedmieszka jest całkowicie odporna na działanie rozpuszczalników, środków myjących i kąpieli barwiących. Jej zaletą jest możliwość połączenia z barwnikiem, dzięki czemu można otrzymać jeden koncentrat barwiąco-znakujący o uniwersalnych zastosowaniach.

Grafe jest także pomysłodawcą serii masterbaczy Spectrafoil przeznaczonych do wytwarzania folii szklarniowych. Wykonane folie z tym dodatkiem przekształcają promieniowanie UV w światło widzialne.

Warto zauważyć, że w ostatnim czasie uznanie zyskują przedmieszki matujące, które poprawiają efekty wizualne produktów z wyraźną strukturą powierzchni, przedmieszki rozpraszające światło (szczególnie stosowane w elementach obudów oświetlenia typu LED) oraz przedmieszki umożliwiające znaczną redukcję temperatury i czasu procesu wtrysku.

Inwencji nie brakuje również producentom masterbaczy barwiących. Przykładem może być indyjska firma Rajiv, która oferuje na rynku polskim przedmieszki imitujące granit lub marmur, a także świecące w ciemności przedmieszki fluorescencyjne.

Tego typu przykłady dowodzą, że dziś jedynym chyba ograniczeniem możliwości producentów masterbaczy jest ich własna wyobraźnia, a to, w jakim kierunku rynek ten będzie się rozwijał w przyszłości, zależy wyłącznie od potrzeb klientów i trendów panujących w sektorach komplementarnych.

Udostępnij:

Drukuj





Bartosz Sobota



Chcesz otrzymać nasze czasopismo?
Zamów prenumeratę
Zobacz również