Masterbatch per estrusione filati | Rifra

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Estrusione filati

Estrusione e filatura

Rifra affronta le criticità dell’estrusione filati partendo dalla comprensione del meccanismo fisico-chimico del difetto. Che si tratti di impaccamento in tramoggia, shark skin in filiera, water carry over o sporcamento dei rulli caldi in stiro, il team tecnico identifica la causa radice e propone soluzioni masterbatch mirate. Il Filter Test è uno strumento diagnostico fondamentale : consente di certificare la pulizia della formulazione e di prevenire l’intasamento dei filtri, principale causa di fermi e difetti. Grazie a una gamma completa di agenti anti-blocking, modificatori reologici (melt strength), PPA, stabilizzanti termici, antistatici e agenti idrofobici, Rifra interviene su ogni fase del processo. Dalla preparazione del materiale alla raccolta del filato.

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Applicazioni

Fase uno

1. Dosaggio e preparazione delle materie prime

Nel processo di produzione dei filati polimerici il primo passaggio fondamentale è la dosatura delle materie prime. I sistemi di dosaggio sono prevalentemente gravimetrici o misti (con sistemi sia volumetrici che gravimetrici in serie). In questa fase è essenziale che i prodotti abbiano una buona dosabilità, che si ottiene attraverso l’uniformità della dimensione dei granelli, la garanzia che non siano impaccati e che non abbiano assorbito acqua. Il fenomeno dell’impaccamento – ovvero la tendenza dei granelli ad aggregarsi tra loro – può verificarsi già nei sacchi o in fase di alimentazione dell’impianto, specialmente quando la tramoggia non è coibentata e raggiunge temperature superiori ai 40-50°C. Fondamentali accorgimenti impiantistici e controlli sulle materie prime messe in linea; i principali sono:

Se applicabile, dosaggio gravimetrico: garantisce precisione e ripetibilità nell’alimentazione del masterbatches.

Inibire l’impaccamento dei granuli: criticità gestita con una formulazione bilanciata e con l’accortezza di rispettare la data di utilizzo massima.

Impaccamento granuli in stoccaggio: gestito con agenti anti-blocking in formula e con raccomandazioni sulla data di utilizzo massima.

Fase due

2. Estrusione e filatura (Spinning)

Gli estrusori nell’estrusione filati sono prevalentemente monovite, dotati di sistemi di filtraggio sia nell’estrusore che sulla testa di estrusione. I pacchi filtranti sono progettati per consentire la sostituzione dei filtri senza fermare la macchina, con sensori di pressione che segnalano il limite. A valle del filtro estrusore è quasi sempre presente una pompa di dosaggio volumetrico che garantisce una contropressione costante. La filiera può essere circolare o rettangolare, dotata di tanti fori la cui forma dipende dalla sezione trasversale desiderata del filo (circolare, trilobata, ovale, ecc.). Un parametro estremamente critico in uscita è la melt strength: una proprietà reologica del fuso che dipende dalle materie prime e dalle condizioni di lavorazione. Punti specifici di questa tecnologia:

Pompa volumetrica a valle del filtro: garantisce contropressione costante in filiera e costanza di denaratura.

Melt strength in controllo: parametro critico che determina la stabilità del filato in uscita dalla filiera.

Materiali con ottima filtrabilità: selezione delle materie prime e cura nella dispersione delle stesse nella matrice carrier dei master.

Difetti comuni legati a questa fase includono:

Instabilità del filato fuso

Quando la melt strength è insufficiente, il filato non mantiene una traiettoria rettilinea: invece di cadere verticalmente, ‘ruota’, oscilla o forma dei cappi (loo-ping), rendendo impossibile un corretto avviamento e un trascinamento stabile.

Shark skin / Pelle di squalo

Fenomeno che si presenta da un certo valore di portata in poi, descrivibile come una modifica permanente della superficie del filato (micro-fratture). Rende il filato meno resistente allo stiro, dall’aspetto opaco e al tatto rugoso.

Die build up / Accumulo in filiera

Accumulo di materiale degradato o di componenti a bassa volatilità attorno ai fori della filiera. Causa irregolarità nella sezione del filato, rotture frequenti e necessità di pulizia periodica della filiera con fermo macchina.

Fase tre

3. Raffreddamento e stiro

In uscita dalla filiera i fili possono essere raffreddati in acqua, aria o per contatto con rulli freddi. Nel raffreddamento in acqua, una criticità è il water carry over : la velocità di stiro può far sì che alcune formulazioni trattengano sul filato una quantità di acqua che crea problemi nelle fasi di lavorazione successive. A valle del raffreddamento si eseguono stiro (drawing) e annealing. Lo stiro conferisce al filato le proprietà meccaniche necessarie, in particolare la tenacità. L’annealing fissa le condizioni di stiro nel tempo. Queste fasi utilizzano forni e/o cilindri sia caldi che freddi.I cilindri caldi possono sporcarsi per migrazione di componenti bassofondenti presenti nel filato. Elementi specifici di questa tecnologia sono:

Water carry over: formulazioni idrofobiche riducono la ritenzione d’acqua sul filato dopo il bagno di raffreddamento.

Drawing: orienta le molecole in MD, conferisce tenacità e resistenza meccanica al filato.

Sporcamento rulli caldi: agenti anti-blocking e stabilizzanti termici minimizzano la migrazione superficiale.

Le principali criticità sono:

Water carry over

Alcune formulazioni tendono a trattenere acqua sul filato dopo il bagno di raffreddamento. Questo crea problemi nelle fasi successive e può causare difetti superficiali e variazioni di titolo.

Sporcamento rulli caldi

La migrazione di componenti bassofondenti dalla formulazione ai cilindri caldi di stiro e annealing causa accumuli che alterano il coefficiente di attrito, generano difetti superficiali sul filato e richiedono fermi macchina per la pulizia.

Rottura del filato in stiro

Durante la fase di orientamento (stiro a caldo e a freddo), il filato non sopporta le sollecitazioni tensionali e si spezza. La melt strength insufficiente non consente al filato di essere stirato senza rompersi, portando a fermi macchina frequenti e scarti elevati.

Fase quattro

4. Raccolta e finissaggio del filato

La fase finale del processo è la raccolta del filato, che avviene con sistemi di ribobinatura. In questa fase si eseguono spesso trattamenti superficiali con oli di enzimaggio: prodotti in forma liquida con caratteristiche specifiche che conferiscono al filato lubrificazione, coesione tra i filamenti e effetto antistatico. Gli oli di enzimaggio sono fondamentali per la lavorabilità del filato nelle fasi di trasformazione successive (tessitura, maglieria, non-tessuto), riducendo l’attrito tra fili e guide/rulli e prevenendo rotture e oscillazioni. La qualità della bobina – uniformità di tensione, assenza di difetti superficiali, costanza del titolo – è il parametro finale che certifica la qualità dell’intero processo produttivo.

Le criticità includono:

Irregolarità del titolo

Variazioni del diametro del filato lungo la sua lunghezza (irregolarità di titolo) sono la conseguenza di instabilità a monte: fluttuazioni di melt strength, variazioni di pressione in filiera o irregolarità nel dosaggio del masterbatch.

Impaccamento in bobina

L’adesione tra gli strati di filato in bobina (blocking) è causata da componenti a bassa energia superficiale o da insufficiente effetto anti-blocking della formulazione. Rende difficile lo svolgimento del filato nelle fasi successive.

Mercati

I mercati per estrusione filati

Nell’estrusione filati, ogni instabilità o difetto è un segnale. Non un semplice inconveniente, ma un punto di partenza per comprendere il processo, individuarne le cause e migliorarne l’equilibrio. Le criticità che incontrate ogni giorno – dall’impaccamento dei granuli alla gestione della melt strength, dallo shark skin al water carry over, fino allo sporcamento dei rulli caldi – non sono problemi da affrontare in autonomia. Sono il terreno comune su cui costruiamo insieme la soluzione. Il nostro ruolo non è limitarci a fornire masterbatch colore e additivi, ma affiancarvi come partner tecnico e di problem solving. Ogni variabile viene letta come parte di un sistema complesso, per contribuire alla stabilità del processo e alla qualità del filato finito.

Prodotti

Linea prodotti per estrusione filati

Rifra opera da decenni al fianco dei produttori di filati polimerici, con una conoscenza profonda delle criticità di questo processo: dall’impaccamento dei granuli in tramoggia alla gestione della melt strength in filiera, dallo shark skin al water carry over nel bagno di raffreddamento, fino allo sporcamento dei rulli caldi in stiro. Questa competenza tecnica si traduce in masterbatch colore e additivi che soddisfano i requisiti estetici e funzionali e contribuiscono attivamente alla stabilità del processo e alla qualità del filato finito. Ogni prodotto è sviluppato per ottimizzare il processo produttivo e garantire il miglior risultato estetico e funzionale, con un focus sulla sostenibilità e sull’economia circolare.

Masterbatches colore

Le nostre regole di progettazione delle formulazioni colore

Rifra da sempre ha scelto di non focalizzarsi sulla produzione di formule standard, ma su sviluppi ad hoc per massimizzare le performance del colore e valorizzare il prodotto nella specifica destinazione d’uso del cliente. Nell’estrusione filati, la selezione dei pigmenti è particolarmente critica: Le denarature richiedono massima attenzione alla dispersione per evitare intasamento filtri. Rifra garantisce la massima dispersione dei pigmenti e la compatibilità con la matrice polimerica, assicurando un filato di qualità costante. La tabella che segue è uno strumento di questo dialogo continuo. Mette in relazione le criticità più comuni con i meccanismi che le generano e, soprattutto, con le strategie sinergiche che possiamo attivare insieme. Dalla nostra gamma completa di additivi, come agenti anti-blocking, modificatori reologici (melt strength), PPA, stabilizzanti termici, antistatici e agenti idrofobici, alle indicazioni di processo che ne massimizzano l’efficacia, ogni voce è un punto di partenza per una conversazione tecnica mirata. Lavoriamo sullo stesso lato del banco. La vostra sfida di processo è la nostra priorità di sviluppo.

Settori regolamentati e ad alte prestazioni	Valori per i manufatti	Come ottenere valore dalle formule Rifra
Prima infanzia e giocattoli	Filati per cucitura e assemblaggio di peluche e giocattoli morbidi. Colori brillanti e stabili al lavaggio. Resistenza alla trazione e alla rottura per sicurezza del bambino.	Selezione di pigmenti atossici. Massima dispersione per evitare variazioni di colore su filati a basso titolo. Solidità al lavaggio e alla saliva artificiale.
Medicale	Filati per la realizzazione di tessuto non tessuto. Colori standard e formulazioni completamente tracciabili.	Massima dispersione e filtrabilità in fase di processo di filatura. Le formulazioni sono studiate selezionando pigmenti e additivi che siano atossici e resistenti ai processi di sterilizzazione.
Elettrico / Elettronico	Filati conduttivi o isolanti per cablaggi e rivestimenti. Colori per codifica funzionale (es. rosso per fase, nero per massa). Resistenza a calore e fiamma.	Pigmenti selezionati per non interferire con proprietà elettriche del filato. Stabilità termica in processi ad alta temperatura. Possibilità di formulazioni con additivi ritardanti di fiamma non interagenti con il colore.
Automotive	Filati per tessuti interni (sedili, rivestimenti padiglione) e per componenti tecnici (cinghie, tubi freno). Resistenza a raggi UV, calore e abrasione. Colori stabili nel tempo.	Pigmenti con elevatissima solidità alla luce e al calore. Selezione di chimiche che non interagiscano con stabilizzanti UV e termici. Massima dispersione per filati a bassa denaratura.
Food packaging	Filati per sacchi e reti per imballaggio di ortofrutta e alimenti. Colorazione come marchio distintivo del produttore. Elevata tenacità e resistenza all’usura durante trasporto e stoccaggio.	*Conformità ai regolamenti per contatto alimentare (EU 10/2011). Selezione di pigmenti a bassissima migrazione. Ottimizzazione della dispersione per mantenere proprietà meccaniche del filato. Supporto nella certificazione del prodotto finale.

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Settori ad alto impatto estetico e durata	Valore per i manufatti	Come ottenere valore dalle formule Rifra
Elementi di arredo	Filati per tessuti di rivestimento (divani, poltrone, tende). Colori stabili alla luce solare e all’illuminazione artificiale. Resistenza ad abrasione e allo sfregamento.	Pigmenti con elevata solidità alla luce (almeno scala 6-7 scala blu). Selezione di chimiche che non ingialliscano nel tempo. Massima dispersione per uniformità cromatica su grandi superfici tessili.
Casalinghi	Filati per tessuti ad uso domestico. Colori resistenti ai lavaggi e approvati per il contatto con gli alimenti.	Pigmenti con elevata solidità al colore, possibilità di studio colore personalizzato.
Arredi outdoor	Filati per tessuti da esterno (tende da sole, cuscini da giardino, ombrelloni). Colori resistenti a raggi UV, muffa, pioggia e salsedine. Massima durabilità estetica.	Pigmenti selezionati per altissima solidità alle intemperie. Formule con additivi anti-muffa e anti-UV che non interagiscono negativamente con il colore. Stabilità ai cicli di bagnato-asciugato.

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Settori specialistici ad alta sollecitazione	Valore per i manufatti	Come ottenere valore dalle formule Rifra
Non-food packaging	Filati per big bag, sacchi industriali e reti da carico. Colori per codifica di prodotto e identificazione di pericolo (es. arancione per sostanze pericolose). Massima tenacità e resistenza a strappo.	Selezione di pigmenti con minimo impatto sulle proprietà meccaniche. Ottimizzazione della dispersione per evitare punti di discontinuità sotto carico. Resistenza a solventi e agenti chimici aggressivi.
Edilizia	I filati sono studiati per avere resistenze meccaniche importanti e resistenti al tempo di utilizzo.	La scelta di Rifra è selezionare pigmenti e coloranti che abbiano la minima interazione con la matrice polimerica, per non modificare le meccaniche del filato. Elevata solidità del colore e selezione di chimiche che non interferiscano con altre additivazioni presenti (es. flame retardant, antiUV ecc.).
Abbigliamento / Accessori	Filati per capi tecnici e accessori moda. Colori brillanti e saturi. Resistenza a lavaggi, sudore, luce solare e sfregamento. Morbidezza e comfort sulla pelle.	*Selezione di pigmenti con elevata solidità al lavaggio e alla luce. Massima dispersione per filati a bassissimo titolo (es. 20-50 denari). Formule che non rilascino additivi che alterano il “hand feel”; del tessuto.
Attrezzature sportive	Filati per corde, reti da gioco, cinghie da arrampicata, scarpe tecniche. Colori ad alta visibilità per sicurezza. Massima resistenza a trazione, abrasione, flessione ripetuta e agenti atmosferici.	Pigmenti con minima interazione sulla tenacità e allungamento a rottura. Selezione di chimiche compatibili con i requisiti di certificazione EN (es. norme per imbracature e corde). Stabilità a ozono, UV e umidità.
Erba sintetica	Che siano campi omologati FIFA, LND o strutture sportive in generale, la qualità del filato deve essere massima. Minimi i ritiri termici, minime le variazioni del colore nel tempo, massima la resistenza del filato all’usura per abrasione e per gli agenti atmosferici.	La scelta formulativa per la parte pigmentaria è molto attenta, attinge da un elenco di materie prime già testate secondo i regolamenti F.I.G.C. – LND e FIFA. Completano le regole di selezione, una conoscenza approfondita delle additivazioni connesse alle prestazioni del settore ed una conseguente capacità di selezionare materie prime che non interagiscano negativamente con il totale delle materie prime della ricetta.
Agricoltura	I filati sono prevalentemente studiati per l’esterno. Resistenti meccanicamente alla trazione e all’abrasione.	La scelta di Rifra è selezionare pigmenti e coloranti che abbiano una elevata solidità alle intemperie per garantire che il filato trattenga al meglio la colorazione iniziale anche se sottoposto all’azione aggressiva degli agenti atmosferici e dei composti chimici usati nel settore .

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Masterbatches additivi

Le nostre soluzioni storiche per gli additivi

Come in tutte le cose ben fatte, il miglior risultato si ottiene se si fa un ‘lavoro di squadra’. Rifra traduce questo motto prediligendo soluzioni che combinino la formulazione colore a quella delle chimiche più performanti, fornendo strutture additivabili ‘all in one’ direttamente in impianto. I COMPLEX Rifra per l’estrusione filati sono masterbatch multifunzionali che integrano le funzionalità di più additivi, ottimizzate per le specifiche condizioni del processo: le alte velocità di traino, le criticità della melt strength, la necessità di superfici pulite e prive di difetti, la durabilità del filato nelle applicazioni outdoor. La sinergia tra i componenti garantisce prestazioni superiori alla somma delle parti, con un’unica aggiunta al processo.

Valore per i manufatti	Benefici per il professo	Proprietà
Filato opaco e più resistente alla rottura in senso macchina.	Il processo di produzione del filato diventa più stabile perché l’additivo modifica la melt strenght del materiale in uscita dalla filiera limitando i movimenti del filo stesso. Fili più stabili in filiera riducono gli eventi di rottura sia in filiera stessa che in fase di processo di stiro.	ANTIBLOCKING + MECHANICAL MODIFIER
Filamento con superficie liscia, brillante e priva di rugosità.	Il PPA lubrifica le superfici metalliche dei fori di filiera, abbassando pressione e temperatura e allungando i cicli di pulizia.	AIUTANTE DI PROCESSO (PPA)
Fibra con tenacità preservata dopo stiro e avvolgimento.	La protezione antiossidante previene la degradazione termica durante la permanenza nel fonditore e nella testa, mantenendo il peso molecolare.	ANTIUV
Filato per applicazioni outdoor con stabilità meccanica e colore nel tempo.	La combinazione di assorbitori UV e HALS minimizza l’accumulo sulla filiera e protegge il polimero dalla fotodegradazione nell’uso.	STABILIZZANTE UV + HALS
Fibra o monofilamento con basso attrito superficiale per processi tessili (maglieria, tessitura).	L’aggiunta di scivolanti interni riduce il coefficiente di attrito fibrametallo e fibrafibra, migliorando la scorrevolezza e riducendo la formazione di pelucchi.	AGENTE SCIVOLANTE INTERNO
Filato autoestinguente per tappeti, moquette o tessuti tecnici.	La compatibilità del sistema ignifugo con gli stabilizzanti evita la corrosione della filiera e mantiene stabile la finestra di processo.	ANTIFIAMMA
Filato antistatico per ambienti puliti o applicazioni elettroniche.	Il sistema dissipativo elimina le cariche elettrostatiche durante l’avvolgimento e la tessitura, riducendo l’attrazione di polveri e i difetti di formazione.	ANTISTATICO

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Masterbatches complex

Le nostre migliori formulazioni: i COMPLEX

Soluzioni Rifra	Vantaggio sinergico	Efficienza garantita
RIFRACHEM CX PPA	La sinergia tra colore e PPA consente di ottenere un filato con superficie particolarmente liscia, priva di difetti estetici e con sezione costante. Il PPA stabilizza il flusso in filiera, riducendo melt fracture e die build-up, preservando l’omogeneità cromatica.	Drastica riduzione dei fermi per pulizia filiera e delle rotture per disuniformità di sezione. Processo stabile, maggiore velocità di linea, colore uniforme su tutta la produzione.
RIFRACHEM CX PPA + ANTIOX	La sinergia tra colore, PPA e antiossidante garantisce un filato lucido con meccaniche preservate dalle aggressioni termo-degradative del processo. L’antiossidante protegge il polimero e il pigmento dalla degradazione termica in barrel; il PPA esalta le prestazioni impianto.	Mantenimento delle proprietà meccaniche (tenacità, allungamento) e della brillantezza cromatica anche dopo estrusione prolungata. Nessuna formazione di gel o alterazione del colore.
RIFRACHEM CX PPA + ANTIOX + ANTIBLOCK	La sinergia tra colore, PPA, antiossidante e antiblocking conferisce una finitura superficiale che aggiunge un effetto antiblocking indispensabile nei processi di lavorazione successiva del filato (tessitura, trecciatura, avvolgimento). Il PPA garantisce stabilità di sezione; l’antiossidante preserva meccaniche e colore.	Controllo altissimo su tutto l’impianto. Nessun blocco tra le spire in bobina, minori strappi in fase di conversione, qualità cromatica e meccanica costante lotto dopo lotto.
RIFRACHEM CX PPA + ANTISTATIC	La sinergia tra colore, PPA e antistatico garantisce un filato lucido con prestazioni antistatiche a breve/medio termine. L’antistatico supporta lo scorrimento del filo lungo tutte le unità operative (guide, rulli, teste di avvolgimento), esercitando un effetto lubrificante che non altera la superficie né il colore.	Riduzione drastica della formazione di polverino per attrito filato vs parti metalliche. Minore usura macchina, filato più pulito, qualità superficiale e cromatica superiore.
RIFRACHEM CX PPA + UV	La sinergia tra colore, PPA e UV stabilizzante consente di ottenere un filato per applicazioni outdoor (tende da sole, reti agricole, cime, geotessili) con superficie liscia e protezione solare integrata. Il PPA garantisce stabilità di processo anche con carichi di UV; la protezione UV preserva il colore dallo sbiancamento e il polimero dalla fragilizzazione.	Stabilità cromatica e meccanica dopo esposizione prolungata. Nessuna fragilizzazione, perdita di carico di rottura o sbiancamento del colore. Ideale per filati ad alta durata in ambiente esterno.
RIFRACHEM CX PPA + FR	La sinergia tra colore, PPA e ritardante di fiamma consente di ottenere un filato autoestinguente per tendaggi, rivestimenti tecnici, tappezzerie. Il PPA evita l’incremento di pressione in filiera tipico dei carichi di FR, mantenendo superficie liscia, sezione costante e uniformità cromatica.	Classe di reazione al fuoco stabile, qualità estetica e cromatica mantenuta, minori fermo macchina per pulizia anche con formulazioni FR ad alto carico.

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