Hạt nhựa masterbatch là gì? Các loại thông dụng và cách chọn

Hạt nhựa masterbatch là hạt chứa phụ gia hoặc chất màu đậm đặc, trộn vào nhựa nền khi gia công. Tìm hiểu các loại thông dụng, cách chọn và lưu ý khi dùng.

Cầm một cái thùng nhựa màu xanh hay một chiếc ghế nhựa đỏ, ít ai để ý màu sắc đó đến từ đâu. Phần lớn nhà sản xuất không sơn hay nhuộm từng sản phẩm, mà trộn sẵn một loại hạt đặc biệt vào nhựa trước khi gia công. Loại hạt đó chính là hạt nhựa masterbatch, người trong nghề hay gọi gọn là hạt màu hoặc hạt phụ gia.

Cái tên nghe lạ với người mới, nhưng nguyên lý lại khá đơn giản. Hiểu đúng masterbatch giúp bạn đọc được thông số khi đặt hàng, hỏi đúng câu khi làm việc với xưởng và tránh vài lỗi loang màu, giòn nứt rất hay gặp.

Hạt nhựa masterbatch là hạt nhựa chứa chất màu hoặc phụ gia ở nồng độ cao, được trộn với nhựa nền theo một tỷ lệ nhỏ khi ép, thổi hay đùn để tạo màu hoặc thêm tính năng cho sản phẩm. Các loại thông dụng gồm masterbatch màu, đen, trắng, phụ gia (chống tia cực tím, chống tĩnh điện, chống cháy) và hạt độn. Khi chọn, cần xem nhựa mang có hợp với nhựa nền không và sản phẩm sẽ được dùng trong điều kiện nào.

Masterbatch là gì?

Masterbatch là hạt nhựa cô đặc: bên trong chứa nhiều chất màu hoặc phụ gia, được bọc trong một loại nhựa để dễ cân, dễ trộn. Khi sản xuất, thợ đứng máy chỉ cần pha một ít hạt này vào nhựa nguyên sinh là cả mẻ nhựa lên màu hoặc có thêm tính năng mong muốn.

Cách hình dung gần gũi nhất là pha cà phê phin. Phần cốt cà phê nhỏ nhưng rất đậm, rót vào ly đá sữa là cả ly đổi màu, đổi vị. Masterbatch cũng vậy: lượng dùng ít nhưng quyết định màu và một số đặc tính của thành phẩm.

Ở Việt Nam, masterbatch có nhiều tên gọi: hạt màu, hạt nhựa màu, hạt phụ gia, hạt độn. Các tên này không sai, mỗi tên chỉ nhấn vào một nhóm sản phẩm riêng. Nếu muốn nắm nền tảng trước, bạn có thể xem bài polymer là gì để hiểu vì sao nhựa nóng chảy và trộn lẫn được với nhau.

Hạt masterbatch gồm những thành phần nào?

Một hạt masterbatch thường có ba phần chính:

• Chất màu hoặc phụ gia: phần quyết định công dụng của hạt, có thể là bột màu, chất chống tia cực tím, chất chống tĩnh điện hoặc bột khoáng.
• Nhựa mang: loại nhựa bao bọc chất màu, phụ gia và giữ chúng lại thành hạt; khi vào máy, nhựa mang chảy ra và hòa vào nhựa nền.
• Chất hỗ trợ phân tán: giúp chất màu, phụ gia tách đều, không vón cục khi trộn với nhựa nền.

Trong ba phần này, nhựa mang là thứ người mới hay bỏ qua nhất. Nhựa mang phải hợp với nhựa nền của sản phẩm; nếu không, hai loại nhựa khó hòa vào nhau, dễ gây loang màu hoặc làm sản phẩm giòn hơn bình thường.

Vì sao không cho bột màu thẳng vào nhựa?

Bột màu khô rất mịn, dễ bay bụi, khó cân cho chính xác và dễ vón cục khi gặp nhiệt. Trộn bột thẳng vào nhựa hay cho ra sản phẩm có vệt màu, đốm màu, mẻ này đậm mẻ kia nhạt. Bụi màu còn bám khắp máy móc, mỗi lần đổi màu phải vệ sinh rất lâu.

Masterbatch giải quyết các chuyện đó vì chất màu đã được phân tán sẵn trong nhựa mang tại nhà máy chuyên làm hạt. Người gia công chỉ việc cân hạt, trộn với nhựa nền rồi đổ vào phễu máy, sạch hơn và ổn định màu hơn so với dùng bột.

Cách dùng masterbatch khi gia công

Masterbatch không dùng riêng để làm ra sản phẩm. Hạt luôn được pha với nhựa nền, tức loại nhựa chính tạo nên thân sản phẩm như PP, PE hay PVC. Tỷ lệ pha thường rất nhỏ và do nhà cung cấp hạt khuyến nghị cho từng mã hàng; xưởng sẽ chỉnh lại sau khi chạy thử.

Quy trình phổ biến ở các xưởng nhựa gồm mấy bước sau:

• Cân theo tỷ lệ: cân hạt nhựa nền và hạt masterbatch theo đúng tỷ lệ đã thống nhất cho từng mẻ.
• Trộn khô: đảo đều hai loại hạt bằng máy trộn, hoặc dùng bộ định lượng gắn ngay trên phễu máy.
• Nạp vào máy: hỗn hợp đi vào máy ép, máy thổi hoặc máy đùn, được gia nhiệt cho chảy dẻo và hòa thành một khối.
• Tạo hình và kiểm tra: nhựa được ép vào khuôn, thổi thành chai hoặc đùn thành ống, tấm; sau đó so màu và kiểm tra bề mặt.

Masterbatch dùng được cho hầu hết cách tạo hình phổ biến. Nếu chưa phân biệt được ép phun, đùn, thổi hay hàn nhựa, bạn có thể đọc bài các phương pháp gia công nhựa để nắm từng cách.

Masterbatch dùng được với loại nhựa nào?

Masterbatch chủ yếu dùng cho nhựa nhiệt dẻo, là loại nhựa gặp nóng thì chảy mềm, nguội thì cứng lại và có thể nấu chảy lại nhiều lần. Nhóm này gồm PP, PE, HDPE, PVC, PS, ABS và nhiều loại khác. Khác biệt giữa nhựa nhiệt dẻo và nhựa nhiệt rắn giải thích vì sao hạt màu hợp với nhóm nhiệt dẻo hơn.

Mỗi loại nhựa nền cần masterbatch có nhựa mang phù hợp. Chẳng hạn, sản phẩm làm bằng PP nên dùng hạt có nhựa mang tương thích với PP. Trên thị trường cũng có loại masterbatch đa năng dùng được cho nhiều loại nhựa, tiện cho xưởng làm nhiều dòng hàng, nhưng vẫn nên chạy thử trước khi sản xuất loạt.

Độ chảy của nhựa có ảnh hưởng không?

Có. Hạt masterbatch và nhựa nền nên có độ chảy gần nhau khi nóng. Nếu chênh lệch quá lớn, hạt màu có thể không kịp hòa vào nhựa nền và để lại vệt màu trên sản phẩm. Thông số hay dùng để so độ chảy là chỉ số chảy MFI, thường ghi trong bảng thông số kỹ thuật của nhà cung cấp hạt.

Các loại masterbatch thông dụng

Theo công dụng, masterbatch thường được chia thành năm nhóm: hạt màu, hạt đen, hạt trắng, hạt phụ gia và hạt độn. Mỗi nhóm giải quyết một nhu cầu khác nhau, và một sản phẩm có thể dùng cùng lúc nhiều loại, ví dụ vừa pha màu vừa thêm chất chống tia cực tím.

Masterbatch màu

Masterbatch màu dùng để tạo màu cho sản phẩm: xanh, đỏ, vàng, cam, tím và rất nhiều sắc độ pha trộn. Nhà sản xuất hạt thường pha màu theo mẫu khách gửi, có thể là một mẫu nhựa cũ, một mã màu hoặc tấm màu tham khảo.

Loại này có mặt ở hầu hết đồ nhựa quanh ta: rổ, chậu, thùng rác, két bia, đồ chơi, vỏ thiết bị điện. Màu đẹp và đồng đều giúp sản phẩm trông chỉn chu, dễ nhận diện thương hiệu.

Masterbatch đen và masterbatch trắng

Masterbatch đen thường dùng than đen, tức muội than siêu mịn, làm chất tạo màu. Ngoài tạo màu, than đen còn giúp nhựa chịu ánh nắng tốt hơn, nên hay gặp ở ống nước, màng phủ nông nghiệp và đồ dùng ngoài trời.

Masterbatch trắng thường dùng titan dioxit làm chất tạo màu, cho màu trắng đục và che phủ tốt. Loại này phổ biến ở túi nhựa, chai lọ, đồ gia dụng và cũng hay được dùng làm nền khi pha các màu sáng.

Masterbatch phụ gia

Masterbatch phụ gia không nhằm tạo màu mà bổ sung tính năng cho nhựa. Một số loại phổ biến:

• Chống tia cực tím: giúp nhựa đặt ngoài trời chậm bạc màu, chậm giòn nứt dưới nắng.
• Chống tĩnh điện: giảm tích điện và bám bụi, hay dùng cho bao bì linh kiện điện tử.
• Chống cháy: làm nhựa khó bắt lửa hơn, dùng cho vỏ thiết bị điện, vật liệu xây dựng.
• Chống oxy hóa: giúp nhựa ít biến chất khi phải gia công ở nhiệt độ cao hoặc nấu lại nhiều lần.
• Trơn, chống dính: giúp các lớp màng nhựa không dính vào nhau, dễ tách và dễ cuộn.

Hạt độn

Hạt độn chứa nhiều bột khoáng, phổ biến nhất là bột đá canxi cacbonat (CaCO3). Hạt độn giúp giảm lượng nhựa nguyên sinh cần dùng, từ đó giảm chi phí nguyên liệu, đồng thời có thể làm sản phẩm cứng hơn và ít co ngót hơn.

Tuy vậy, pha quá nhiều hạt độn dễ làm nhựa giòn, bề mặt kém mịn và chịu va đập kém. Tỷ lệ hạt độn vì thế cần cân nhắc theo yêu cầu chịu lực của từng sản phẩm, không nên chỉ chạy theo giá rẻ.

So sánh với các cách tạo màu khác

Ngoài masterbatch, xưởng nhựa còn hai cách tạo màu khác: trộn bột màu trực tiếp và dùng nhựa đã pha màu sẵn từ nhà máy, thường gọi là hạt compound. Mỗi cách có chỗ mạnh, chỗ yếu riêng, tùy quy mô và yêu cầu của đơn hàng.

Ưu điểm của masterbatch là gì?

• Sạch và dễ định lượng: hạt có kích thước gần giống hạt nhựa nền nên cân, trộn và nạp máy đều thuận tiện.
• Màu ổn định giữa các mẻ: chất màu đã phân tán sẵn nên ít vệt, ít đốm hơn so với bột màu.
• Đổi màu nhanh: cùng một loại nhựa nền, xưởng chỉ cần thay hạt màu là chạy được màu khác.
• Kết hợp nhiều tính năng: có thể pha cùng lúc hạt màu và hạt phụ gia cho một sản phẩm.

Masterbatch có hạn chế gì?

Masterbatch phụ thuộc nhiều vào độ tương thích giữa nhựa mang và nhựa nền. Pha thêm hạt cũng có nghĩa là đưa thêm một lượng nhựa khác vào sản phẩm; dùng quá tay có thể ảnh hưởng độ bền hoặc bề mặt. Với màu đặc biệt mà số lượng ít, đặt pha màu riêng có thể không kinh tế, nên trao đổi kỹ với nhà cung cấp trước.

Tóm lại, masterbatch là lựa chọn cân bằng nhất cho phần lớn xưởng sản xuất đều đặn, còn nhựa pha màu sẵn hợp với sản phẩm có yêu cầu màu và tính năng rất chặt.

Cách chọn masterbatch phù hợp

Chọn masterbatch không chỉ là chọn đúng màu. Người mua nên đi qua vài câu hỏi theo thứ tự sau trước khi đặt hàng:

• Nhựa nền là loại gì: PP, PE, HDPE hay PVC; từ đó chọn hạt có nhựa mang tương thích. Bài phân loại nhựa công nghiệp giúp bạn nhận diện các loại nhựa nền thường gặp.
• Phương pháp gia công: ép, thổi, đùn có nhiệt độ và tốc độ khác nhau; hạt phải chịu được nhiệt gia công mà không đổi màu, không bốc khói.
• Môi trường sử dụng: sản phẩm đặt ngoài nắng, tiếp xúc hóa chất hay làm việc ở nhiệt độ cao sẽ cần thêm phụ gia phù hợp.
• Yêu cầu tiếp xúc thực phẩm: với ly, hộp đựng đồ ăn hay bình nước, nên yêu cầu nhà cung cấp đưa hồ sơ chứng minh hạt đạt yêu cầu dùng cho thực phẩm.
• Độ chính xác về màu: gửi mẫu màu rõ ràng và thống nhất cách so màu, vì cùng một màu có thể trông khác nhau dưới ánh đèn và ánh nắng.

Những sai lầm thường gặp khi dùng masterbatch

• Chỉ chọn theo giá: hạt rẻ thường có ít chất màu hơn, phải pha nhiều hơn, tính ra chưa chắc đã tiết kiệm.
• Bỏ qua bước chạy thử: sản xuất loạt ngay mà không thử một mẻ nhỏ dễ dẫn tới sai màu cả lô.
• Trộn không đều: đổ hạt màu lên trên rồi nạp máy thường làm sản phẩm đậm nhạt không đều.
• Lạm dụng hạt độn: giảm được chi phí ban đầu nhưng sản phẩm giòn, dễ nứt khi va chạm.
• Bảo quản ẩu: để bao hạt hở miệng nơi ẩm, một số loại hút ẩm sẽ gây bọt khí, rỗ bề mặt khi gia công.

Khi đặt sản phẩm nhựa công nghiệp cần hỏi gì?

Với các sản phẩm như thùng nhựa, bồn bể hay máng đặt ngoài trời, màu sắc chỉ là một phần. Người đặt hàng nên hỏi rõ sản phẩm làm từ nhựa gì, có cần thêm phụ gia chống tia cực tím không và màu có ảnh hưởng tới khả năng chịu nắng hay không.

Với hàng làm riêng theo bản vẽ, nên trao đổi sớm về màu, môi trường lắp đặt và yêu cầu chịu hóa chất ngay từ lúc báo giá. Đơn vị nhận gia công nhựa theo yêu cầu sẽ dựa trên những thông tin này để chọn vật liệu phù hợp.

Câu hỏi thường gặp về masterbatch

Masterbatch và hạt nhựa màu có phải là một?

Hạt nhựa màu là một nhóm của masterbatch, không phải toàn bộ. Masterbatch là tên chung cho các loại hạt cô đặc pha vào nhựa nền, gồm cả hạt màu, hạt phụ gia và hạt độn. Trong giao tiếp hằng ngày, nhiều người gọi masterbatch là hạt màu vì đây là loại phổ biến nhất. Khi đặt hàng, nên nói rõ mình cần tạo màu, thêm tính năng hay giảm chi phí để tránh hiểu nhầm.

Pha masterbatch theo tỷ lệ bao nhiêu là đủ?

Tỷ lệ pha không có con số chung cho mọi trường hợp. Tỷ lệ phụ thuộc vào nồng độ chất màu trong hạt, độ dày sản phẩm, màu đậm hay nhạt và loại nhựa nền. Cách làm an toàn là bắt đầu từ tỷ lệ nhà cung cấp khuyến nghị, chạy thử một mẻ nhỏ, so màu với mẫu rồi tăng giảm dần cho tới khi đạt yêu cầu.

Có dùng masterbatch cho nhựa tái chế được không?

Được, masterbatch vẫn dùng được cho nhựa tái chế. Tuy nhiên, nhựa tái chế thường đã ngả xám, ngả vàng hoặc lẫn nhiều màu, nên khó lên các màu sáng và tươi. Vì thế, sản phẩm từ nhựa tái chế hay được pha màu đậm như đen, xanh đậm. Độ chảy của nhựa tái chế cũng không đều giữa các lô, nên càng cần chạy thử.

Hạt độn có làm giảm chất lượng sản phẩm không?

Hạt độn không xấu nếu dùng đúng mức và đúng sản phẩm. Với túi, màng hay đồ dùng không chịu lực lớn, hạt độn giúp giảm chi phí mà vẫn đáp ứng nhu cầu sử dụng. Ngược lại, sản phẩm cần chịu va đập, chịu tải hoặc dùng lâu năm ngoài trời nên hạn chế hạt độn, vì pha nhiều dễ làm nhựa giòn và nhanh hỏng.

Bảo quản hạt masterbatch như thế nào?

Hạt masterbatch nên để nơi khô ráo, thoáng mát, tránh nắng trực tiếp và buộc kín miệng bao sau mỗi lần lấy. Một số loại hạt dễ hút ẩm cần được sấy trước khi đưa vào máy để tránh bọt khí trên sản phẩm. Bao hạt cũng nên ghi rõ mã màu, ngày nhập và loại nhựa nền phù hợp để thợ đứng máy không lấy nhầm.

Những điểm cần nhớ

• Masterbatch là hạt cô đặc chứa chất màu hoặc phụ gia, pha một lượng nhỏ vào nhựa nền khi gia công.
• Năm nhóm thông dụng gồm hạt màu, hạt đen, hạt trắng, hạt phụ gia và hạt độn.
• Nhựa mang phải hợp với nhựa nền, độ chảy nên gần nhau để màu đều và sản phẩm không giòn.
• Luôn chạy thử mẻ nhỏ, không chọn hạt chỉ vì giá rẻ và không lạm dụng hạt độn.

MTV Plastic với hơn 15 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực gia công nhựa chuyên nghiệp tại Hà Nội, sẵn sàng tư vấn vật liệu và màu sắc phù hợp cho từng sản phẩm nhựa công nghiệp.

Liên hệ ngay MTV Plastic: Hotline 0918.710.622 để được tư vấn chi tiết về gia công nhựa theo yêu cầu và nhận báo giá cạnh tranh nhất.