Natriumsulfat-Füllstoff-Masterbatch in Blasfolie
Einleitung: Unsere „Füllstoffauswahl“ in LDPE-Blasfolie
Ursprünglich versuchten wir, die Kosten und physikalischen Eigenschaften der Blasfolienproduktion zu optimieren, um Müllbeutel, Einkaufstüten und Industrieverpackungsfolien stabiler und gleichzeitig erschwinglicher zu machen. Zunächst verwendeten wir Calciumcarbonat-Füllstoff-Masterbatch. Mit zunehmender Auftragskomplexität – insbesondere bei Leichtfolien (<10 μm) und Hochgeschwindigkeits-Blasfolienanlagen – stießen wir jedoch auf einige Probleme.
Also begannen wir, eine relativ unpopuläre, aber vielversprechende Alternative zu erkunden:Natriumsulfat-Füllstoff-MasterbatchDieses Experiment veränderte unsere traditionelle Sicht auf Füllstoffe. Es lehrte uns, dass nicht alle Füllstoffe gleich sind – und dass in unscheinbaren Rohstoffen möglicherweise geeignetere Optionen verborgen sind.
Was ist ein Füllstoff-Masterbatch?
Füllstoff-Masterbatch bezeichnet einen funktionellen Kunststoffzusatz, der durch Granulieren eines anorganischen Mineralkerns (z. B. CaCO₃, Na₂SO₄) mit einem Polymerträger (z. B. PE oder PP) und Additiven hergestellt wird. In LDPE-Blasfolien bietet es unter anderem folgende Vorteile:
Reduzierung der Rohstoffkosten
Erhöhung der Steifigkeit und Festigkeit
Reduzierung der Schrumpfung
Verbesserung des Druckens und Heißsiegelns
Verbesserung der Gleichmäßigkeit der Filmdicke
KalziumkarbonatvsNatriumsulfat: Was ist der Unterschied?
Vergleich der physikalischen Eigenschaften
| Eigentum | Calciumcarbonat (CaCO₃) | Natriumsulfat (Na₂SO₄) |
|---|---|---|
| Aussehen | Weißes Pulver, feine Partikel | Weiße Kristalle, härtere Partikel |
| Dichte | ~2,7 g/cm³ | ~2,6 g/cm³ |
| Wärmeleitfähigkeit | Medium | Etwas höher |
| Härte | Niedrig (spröde) | Etwas höher (halbhart) |
| Reaktivität | Schwach alkalisch, stabil | Neutral, löslich (nach der Granulierung stabilisiert) |
| Kosten | Niedrig | Etwas höher |
Leistungsvergleich bei LDPE-Folie
1. Blasfolienstabilität
Calciumcarbonat verursacht in hohen Konzentrationen häufig Instabilität. Natriumsulfat bietet eine ausgezeichnete Blasenstabilität für dünne und schnell geblasene Folien.
2. Berührung und Härte
Calciumcarbonat führt zu steiferen Folien. Natriumsulfat sorgt für Elastizität und eine glattere Oberfläche – ideal für dünnere, flexible Beutel.
3. Transparenz
Calciumcarbonat verringert die Transparenz. Natriumsulfat behält auch bei hohen Füllstoffanteilen eine hervorragende Klarheit.
4. Gleichmäßigkeit der Dicke
Calciumcarbonat kann agglomerieren und einen ungleichmäßigen Film verursachen. Natriumsulfat sorgt für eine gleichmäßige Dispersion und eine glattere Extrusion.
5. Kompatibilität mit recyceltem Material
Beide sind geeignet, aber Natriumsulfat zeigt in recycelten LDPE/LLDPE-Mischungen eine bessere Anpassungsfähigkeit.
Anwendungsempfehlungen
| Endprodukt | Empfohlener Füllstoff | Dosierung |
|---|---|---|
| Supermarkt-Einkaufstaschen | Kalziumkarbonat | 10–30% |
| Müllbeutel | Natriumsulfat | 15–40 % |
| Industriefilme | Gemischte Füllstoffe | 25–35 % |
| Farbig bedruckte Rolltaschen | Natriumsulfat | 20–30 % |
| Kurier-/Pakettaschen | Kalziumkarbonat | 15–40 % |
| Aquakulturbeutel | Kalziumkarbonat | 20–45% |
Kostenanalyse
Obwohl Natriumsulfat-Masterbatch pro Tonne etwas mehr kostet, reduziert es die Ausschussrate, verbessert die Folienverarbeitbarkeit und ermöglicht höhere Produktionsgeschwindigkeiten – was zu einem besseren ROI führt. Bei dünnen Folien sind die Vorteile am deutlichsten:
Weniger Blasenplatzen → weniger Produktionsabfall
Verbesserte Helligkeit und Touch → höhere Endbenutzerzufriedenheit
Kompatibilität mit Hochgeschwindigkeitsmaschinen → weniger Stillstände
Umweltauswirkungen: Was ist umweltfreundlicher?
Beide sind ungiftig und weit verbreitet. Calciumcarbonat wird auf natürliche Weise abgebaut, während Natriumsulfat häufig aus industriellen Nebenprodukten (z. B. chemischen Salzen) gewonnen wird und so zum Recycling von Industrieabfällen beiträgt.
In recycelten Kunststoffen verbessert die bessere Dispergierbarkeit von Natriumsulfat die Recyclingfähigkeit und trägt zur Förderung von Praktiken der Kreislaufwirtschaft bei.
Fazit: Nicht „teuer“, sondern „angemessen“
Bei der Auswahl des richtigen Füllstoffs kommt es nicht nur auf den Preis an. Es geht darum, auszuwählen, was zu Ihrem Prozess, Ihrer Filmdicke und Ihrer Anwendung passt.
Calciumcarbonat bietet Stabilität und Festigkeit; Natriumsulfat sorgt für Finesse, Klarheit und Flexibilität. Hersteller von LDPE-Blasfolien, die nach höchster Leistung suchen – insbesondere bei Hochgeschwindigkeits- und Dünnschichtanlagen –, sollten sich Natriumsulfat-Masterbatch genauer ansehen.
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