Совершенствование концентратов

По словам Руиса из Heritage Bag, однородность концентрата очень существенна для получения высоких концентраций наполнителя в пленке. Компания Heritage Plastics ранее производила 80% концентраты CaCO₃ с LLDPE широкого спектра в качестве смолы подложки. Но два года тому назад, компания перешла на чистую необработанную смолу, поскольку стабильные свойства текучести очень важны при введении более 10% - 12% наполнителя.

Смолой подложки в концентратах всегда является LLDPE, но выбор может быть различным. Bayshore разработала свой концентрат BI 113 в конце девяностых годов с использованием смолы подложки с индексом расплав 1 - 2 вместо более типичного 10 - 20. Испытания, проведенные компанией Omya, показали, что использование положки, вязкость которой близка к вязкости основной смолы, используемой при изготовлении пакета (HDPE  с индексом расплава 0.7 или LLDPE с индексом расплава 0.9 - 1.5), повышает конечные свойства готового продукта. Майкл Роуссел, менеджер технической службы Omya, говорит, что подбор соответствия молекулярных масс подожки и смолы пленки позволяет использовать самый высокие концентрации наполнителя. Тем не менее, в Heritage Plastics используют смолы положки с более высоким индексом расплава для производства концентрата с 80% неорганического наполнителя.

Heritage Bag вводит 8% - 15% CaCO3 в экструзионно-раздувную пленку из HDPE с высоким стержнем по сравнению с 14% - 20%, вводимыми в пленку из LLDPE.

Последние самые существенные достижения в области производства концентратов были достигнуты двумя крупнейшими поставщиками неорганических материалов, Omya и Imerys, которые разработали новые марки для пленок с менее широким распределением размеров частиц и специальными поверхностными покрытиями. Компания Omya также выбирает месторождения минералов с более яркой и синей окраской, чтобы использовать их в своих пленках.

В Северной Америке измельченный CaCO₃ для производства пленки изготавливают из мрамора; в других частях света его производят из мела, известняка или мрамора. Все три материала одинаковы по химическому составу, но мел и известняк геологически моложе, и их необходимо предварительно обрабатывать для удаления влаги перед тем, как превратить их в концентрат.

Для производства пакетных пленок размер частиц CaCO₃ должен быть 1 - 2 микрона с покрытием 1.0% - 1.2% стеариновой кислотой для того, чтобы сделать материал гидрофобным, чтобы минерал рассеивался и пропитывался в полиэтилене. Компания Hilex использует 1.3 - 1.4-микронное серединное значение размера частиц и 6-микронное верхнее значение. Heritage Bag использует 1-микронный серединный размер и 8-микронный верхний размер.

При производстве сельскохозяйственных пленок и брезентов, которые толще и тяжелее, может использоваться CaCO₃ с более чем 3-микронным серединным размером. Для более крупных частиц может не потребоваться обработки поверхности для того, чтобы облегчить пропитывание, что позволяет сократить расходы. С другой стороны, пленки, содержащие более крупные частицы CaCO₃, могут быть шершавыми. Одну из таких пленок не смогли использовать для целевого применения в качестве разделительной пленки для транспортировки полированных алюминиевых листов: пленка просто царапала листы. Использование CaCO₃ при производстве сельскохозяйственных пленок также ограничено, поскольку он вызывает термическую деградацию.

Маточные смеси для пленки содержат 70% - 80% CaCO₃ по массе. Компания Ingenia Polymers производит концентрат для изготовления пленки IP 1080 при 70% CaCO₃. А компания Ampacet увеличила количество наполнителя в своем концентрате  с 70% до 75% благодаря внедрению два года тому назад своей марки 101870. В марке от Bayshore BI-113 содержится 75% CaCO₃. В концентрате компании Heritage Plastics Minapol 80%, это самое большое значение в отрасли.