مستربچ از جمله محصولاتی است که در طی یک فرآیند مذاب در آن پودر رنگ، پودر معدنی، مواد آلی و سایر افزودنیها به صورتی کاملا بهینه در درون یک ترموپلاستیک پایه ادغام میشوند. در فرایند نهایی که برای تولید محصول پلاستیکی است، میزان متغیری از مستربچ استفاده می شود. در واقع میتوان گفت که این محصول شکلی مانند گرانول یا پلت دارد.
اجزای مستربچ
مستربچ از سه جز اصلی تشکیل شده است که در ادامه هر یک را توضیح میدهیم:
- پلیمر پایه: از پلیمرهایی که به عنوان پایه مصرف میشود، شامل: پلی اتیلن، پلی پروپیلن، اتیلن وینیل استات، پلی استایرن، پلیمر آلکیدی و دیگر پلیمر های مخصوص است.
- افزودنی: ماده‌های شیمیایی افزودنی به آنها اضافه میشود و دلیل آن نیز تغییر خواص پلیمرها است. از جمله افزودنیهایی که استفاده میشوند شامل: بهبود دهنده خواص، پیگمنتها و پر کننده‌ها هستند. میزان خوراک دهی افزودنیها در این ماده با یک دیگر متفاوت است و با توجه به نوع، قدرت افزودنی و پایه پلیمر این میزان متغییر است.
- عوامل سازگار کننده: به منظور افزایش سازگاری در فرایند تولید مستربچ از پلی پروپیلن، پلی اتیلن و ABS گرافت شده استفاده میشود زیرا بسادگی میتوانند خواص را بهبود ببخشند. علاوه بر اینها باید گفت که استفاده از تجهیزات و وسایل مناسب نیز میتواند در تولید مستربچ با کیفیت و افزایش سازگاری تاثیر گذار باشد. منظور از تجهیزات مناسب دستگاه‌هایی است که توانایی بالایی در ایجاد نیروی برش دارند و همچنین مخلوط کن مناسب و کنترل گر دمای ایده آلی دارند.
مستربچ به چند دسته تقسیم میشود؟
- مستربچ خواص دهنده: این انواع قادر هستند که خواص مشخصی را به پلیمر بدهند مانند مقاوم کننده در برابر حرارت، ضربه و مانند اینها.
- مستربچ رنگ دهنده: برای تولید رنگ در قطعات پلاستیکی به پایه پلیمری مربوطه اضافه میشود.
- مستربچ ارزان کننده: برای کاهش قیمت نهایی استفاده میشود.
- مستربچ چند کاره: هزینه را کاهش میدهد و خواص مفید را به پایه پلاستیکی اضافه میکند.
انواع مستربچ
- مستربچ رنگی.
- آنتی بلاک.
- آنتی بلاک لیز کننده.
- آنتی استاتیک و یا همان ضد الکتریسیته ساکن.
- ضد اشعه ماورابنفش ANTI UV.
- لیز کننده.
- کربنات کلسیم.
- تجزیه پذیر.
- آنتی اکسیدان.
- ضد بخار و ضد مه گرفتگی.
- ضد حریق.
- تمیز کننده.
- شفاف کننده.
کاربرد مستربچ
کاربرد مستربچ درصنایع مختلفی مانند ساخت لوازم خانگی، ساخت اتومبیل، بسته بندی کردن، ساخت لوله و اتصالات است. به دلیل گستره وسیعی که از خاصیتهای فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی دارد، سبب شده است که در صنعتهای متنوعی کاربرد داشته باشد. به صورت کلی میتوان موارد کاربرد زیر را نام برد:
- مستربچ خواص را اصلاح و بهبود می بخشد: این مورد را می توان از مهمترین دلایل تولید این ماده نام برد. پلیمر به تنهایی برای ایجاد طیف وسیعی از خواص متنوع مناسب نیست و باید از ترکیب پلیمر با دیگر مواد افزودنی استفاده شود.
- فرآیند پذیری را اصلاح میکند و بهبود میبخشد: با استفاده از مستربچ سهولت در فرایند پذیری به وجود می آید زیرا سبب کاهش ضریب اصطکاک و چسبندگی خواهد شد. برای مثال در فرایند پذیری پلی اتیلن جهت بهبود از مستربچ های کمک فرایند کمک گرفته می شود.
- امکان بازیافت مواد دارد: پلیمر ها از جمله مواد آلاینده به حساب می آیند زیرا طول عمر بالایی دارند و به منظور تخریب و بازگشت آنها به چرخه محیط زیست باید مدت زمانی طولانی سپری شود بنابراین این مورد سبب میشود که در طبیعت انباشته شوند. امروزه پلیمرهایی که نیاز به بازیافت دارند را به کمک فرآیندهای آمیزه سازی و با کمک گرفتن از مستربچها، مجدد به کار میگیرند.
- قیمت را کاهش میدهد: ماده ای که در نهایت تولید میشود از خواص بسیار مناسبی برخوردار است و قیمتی ارزان و به صرفه دارد زیرا هدف از انجام آمیزه سازی، کاهش قیمت محصول نهایی تولیدی است.
فرآیند تولید مستربچ چیست؟
فرآیندی که برای تولید این محصول طی میشود، شامل مراحل زیر است:
- فرمولاسیون مستربچ: اولین مرحله برای تولید، تعیین فرمول‌های رنگ بندی و همچنین میزان افزودنی‌های لازم است که این کار ترکیبات باید با سرعت بالا انجام شوند تا نتیجه بهتری را حاصل کند.
- خوراک دهی: تغذیه اجزا باید با خروجی دستگاه هماهنگ شود و تنظیمات لازم برای هماهنگ کردن آنها انجام شود.
- اختلاط: دمای مناسب برای این مرحله باید تنظیم شود تا مخلوط به صورتی کاملا مناسب شروع به ذوب شدن کند. اگر دما در این مرحله نامناسب باشد سبب میشود که در برش گرانول‌ها اختلال به وجود آید. دستگاه رایجی که برای انجام فرایند اختلاط و تولید مستربچ از آنها استفاده میشود، اکسترودر نام دارد که در این دستگاهها پلیمر و سایر افزودنیها با یکدیگر ترکیب میشوند و پس از ذوب شدن و اتمام کار از انتهای اکستروژن خارج خواهند شد.
- الک کردن: مستربچی که در انتها تولید میشود باید دارای سایز کاملا مناسبی باشد تا مصرف کننده نهایی را در مراحل تولید و استفاده از آنها دچار مشکل نشود. برای این منظور باید از الکهای مخصوص استفاده کرد تا اندازه مستربچها دقیقا بررسی شود که خارج از اندازه و یا بسیار ریز نباشند.
مزیت استفاده از مستربچ چیست؟
- به کارگیری مستربچها در وقت، انرژی و هزینه‌های شما صرفه جویی میکند و برای شما صرفه اقتصادی خواهد داشت.
- دارای شکل گرانولی است و کاربری بسیار آسانی دارد.
- دارای ثبات زیادی در خواص و رنگ هستند.
- محصول نهایی شامل یکنواختی کامل رنگ است.
- کدری و شفافیت محصولات رنگی را میتوان به سادگی کنترل کرد.
تفاوت بین مستربچ و کامپاند چیست؟
مستربچ در صنایع مختلف به کار گرفته میشود اما در بعضی مواقع باید به جای آن از کامپاند استفاده شود. این گفته بدین معنی است که شرکت تولید کننده، پایه های پلیمری و افزودنی‌های ویژه ای را با یک دیگر ترکیب میکند و به شرکت تولید کننده قطعه میدهد که این شرکت تولید کننده تمام 100 درصد از این مواد را مورد استفاده قرار میدهد.
این که در چه مواقعی باید این کار را انجام داد یعنی چه زمانی مناسب است که از این محصول به جای کامپاند استفاده شود باید گفت که:
- هنگامی که امکان مخلوط کردن مستربچ با پایه‌های پلیمری وجود ندارد.
- هنگامی که راحتی بیشتر در مصرف مد نظر است