در سال‌های اخیر تولیدات جدیدی در صنایع شیمیایی انجام شده است. مواد متفاوت در کنار هم قرار گرفته اند و موجب تولید نمونه های جدید شده‌اند. از افزودنی‌های مهم ترکیبات پلیمری می توان به مستربچ اشاره کرد که موجب تولید محصولات جدید می‌شود. مستربچ دارای نوع مستربچ رنگی و سفید می باشد. اگر مستربچ را به پلیمرها اضافه کنیم، محصولات جدیدی تولید می‌شود.
در واقع مستربچ خواص پلیمرها را تغییر می دهد. مستربچ متشکل از مواد شیمیایی، افزودنی، پایه پلیمری و ترکیبات سازگار کننده فعال می باشد. این قسمت ها در تولید رنگ، قیمت تمام شده محصول نهایی و بهبود خواص تغییر زیادی ایجاد می کنند. این ترکیب، به ظاهر شکل گرانول است. به دلیل تنوع زیاد رنگ در مستربچ، نمونه های رنگی متنوعی در صنعت تولید می شود.
خصوصیات و ویژگی های یک مستربچ خوب
بهتر است وقتی محصولی را استفاده می کنید، شناخت کاملی از مواد اولیه آن داشته باشید. در انتخاب یک ترکیب مهم باید به استانداردهایی توجه داشته باشید:
- ترکیبات پلیمری باید با مواد و محصولی که تولید خواهد شد هماهنگی داشته باشد.
- رنگ و خواص مواد باید در دفعات مختلفی که از آنها استفاده می‌شود، ثبات داشته باشند.
- افزودنی باید دارای غلظت یکنواخت و درصد مناسبی باشد.
- رنگ ها باید خاص باشند.
- نباید در تولید محصول نهایی مشکلی به وجود بیاید.
- باید در تولید محصول از مواد اولیه کمی استفاده شده باشد.
- باید مشخصات فنی (درصد رطوبت، نقطه ذوب و دمای ذوب محصولات) مناسبی داشته باشد.
اجزای تشکیل دهنده مستربچ
سه بخش اصلی ترکیب مستربچ عبارتند از:
پلیمر پایه
از یک ماده پلیمری با وزن مولکولی پایین در تهیه این محصول استفاده می‌شود. از پلیمرهایی که به عنوان پایه برای تولید این ترکیب به کار می رود، می توان به اتیلن وینیل استات، انواع پلی اتیلن، برخی از پلیمرهای آلکیدی و پلی پروپیلن اشاره کرد.
افزودنی
برای اینکه خواص بعضی از پلیمرها تغییر کند، باید از ترکیباتی در مستربچ استفاده شود که این خواص را داشته باشد. از افزودنی هایی که اضافه می‌شوند، می‌توان به پیگمنت ها و پرکننده ها اشاره کرد. نوع و قدرت افزودنی ها در اضافه کردن افزودنی تاثیر دارد. چون در صنعت پلیمر از مستربچ کاربردهای مختلفی را انتظار داریم.
سازگار کننده
خاصیت سازگار کنندگی این ترکیب با پلیمرها از طریق اضافه کردن موادی مثل مالئیک انیدرید و پلی پروپیلن تنظیم می شود. در تولید محصول نهایی با کیفیت علاوه بر استفاده از مواد با کیفیت باید از تجهیزات و دستگاه های مناسب هم استفاده کرد.
مستربچ چه کاربردی دارد؟
در صنعت، تولیدکنندگان محصولات مختلف با به کار بردن مستربچ از مزایا و امکانات خاصی بهره مند می شوند. با استفاده از این محصول در صنایع، امکان صرفه جویی در انرژی، هزینه و نیروی کار وجود دارد. مزیت های استفاده از مستربچ عبارتند از:
- در پروسه تولید محصول شرایط ذوب ترکیبات پلیمری بهبود می یابد.
- در هزینه‌های جاری صنایع صرفه‌جویی می‌شود.
- در ترکیب با پلیمر ها سازگار است.
- حمل و جابجایی راحتی دارد.
- خطوط تولید را آلوده نمی کند و برای سلامتی افراد خطری به وجود نمی آورد.
- رنگ را در محصول تولید شده پخش و یکنواخت می کند.
- برای پاکسازی محیط کار هزینه اضافی به وجود نمی‌آورد.
انواع مستربچ های استفاده شده در صنایع
انواع مختلف این ترکیبات که هر کدام دارای کاربرد خاصی در صنعت می باشد عبارتند از:
مستربچ رنگی
در تولید پلاستیک، قطعات پلاستیک و پلیمر، مواد اولیه رنگی لازم است. با کمک نوع رنگی مستربچ ها علاوه بر اینکه رنگ مناسب به وجود می‌آید، کیفیت محصول و خاصیت فیزیکی آن نیز تحت تاثیر قرار می‌گیرد. معمولاً تولید این ترکیبات در انواع رنگ ها می باشد و متشکل از سه بخش است: پایه پلیمری، رنگدانه، پایدارکننده.
نکته حائز اهمیت سازگاری رنگدانه ها با پلاستیک و دیگر افزودنی ها می باشد.
مستربچ سفید
در تولید مواد با رنگ روشن از نمونه های سفید این محصول استفاده می شود. به طور مثال لیوان یکبار مصرف و بطری از تولیدات مهم این محصول می باشد.
مستربچ مشکی
کاربرد عمده این ترکیب این است که به عنوان پایه پلیمری در رنگ آمیزی محصولاتی که نسبت به uv مقاوم هستند، به کار می رود. به طور مثال: تولید لوازم خانگی و قطعات تزریقی در صنعت یا تولید لوله و اتصالات مواردی هستند که استفاده های زیادی از این رنگ مشکی دارند.
مستربچ پرکننده
بعضی وقت ها علاوه بر خواص مناسب مواد، قیمت مواد هم مهم و قابل توجه است. مثلاً وقتی میکا و تالک اضافه شود، نمونه پر کننده از این ترکیب تولید می‌شود که کاربرد آن در صنایع مختلف می باشد.
مستربچ افزودنی
نمونه های مختلف افزودنی عبارتند از:
مستربچ های لیزکننده
جهت به وجود آوردن لغزندگی و کاهش چسبندگی در بین قطعات و ورقه های تولید شده از این نوع مستربچ استفاده می شود.
نمونه های رنگی
در تولید قطعات رنگی پلاستیکی از این نوع استفاده می شود.
مستربچ ضد الکتریسیته
استفاده از این پلیمر مانع از به وجود آمدن الکتریسیته ساکن و جذب گرد و غبار در سطح محصولات می شود.
مستربچ آنتی بلاک
برای کم کردن چسبندگی فیلم های تولید شده به کار می رود.
مستربچ کمک فرایند
استفاده از این نوع در بهبود فرایند پلیمری جهت به وجود آوردن محصولات جدید کاربرد دارد.
آنتی uv
استفاده از این ترکیب در محصولات، مانع تغییر رنگ پلیمرها در مقابل تابش نور خورشید خواهد شد.
مستربچ ضد مه گرفتگی یا بخار
استفاده از این ترکیب مانع به وجود آمدن بخار در لایه داخلی بسته بندی مواد غذایی و پوشش های گلخانه ای می شود.
مستربچ شفاف کننده
اضافه کردن این ماده به محصولات شفافیت می‌دهد و کدری آنها را کم می کند.
مستربچ تجزیه پذیر
مستربچ تمیز کننده
استفاده از این ترکیب، ضایعاتی را که از رنگ های قبلی روی دستگاه مانده است را تمیز می کند.
مستربچ آنتی اکسیدان
این نوع مستربچ پلیمرها را در مقابل عوامل اکسایشی یا تخریبی پایدار می کند.
نمونه های ضدحریق طوسی رنگ
با افزودن این نوع به ترکیبات پلیمری محصولاتی مقاوم در برابر آتش تولید می شود.
چگونگی و مراحل تولید مستربچ
یکی از دستگاه های مقرون به صرفه ای که به پلیمرها شکل می‌دهد، اکسترودر می باشد. در تولید مستربچ از این دستگاه استفاده می شود. به این صورت که مواد اولیه پلیمری وارد دستگاه شده و پس از اینکه کاملا ذوب شد به شکل رشته های پلیمر از قالب دهی دستگاه خارج می‌شود. در این مرحله به تانک آب وارد می شود سپس بعد از اینکه خشک شد در دستگاه خردکن در اندازه‌های مشخص به شکل دانه خرد می شود. برای داشتن محصول با کیفیت باید به غلظت مواد و درصد افزودنی ها توجه داشت.
میزان درصد مناسب استفاده شده از این ترکیبات
قوانین و استانداردهایی برای استفاده از این ترکیبات وجود دارد:
- باید درصد مناسبی از این ترکیبات به مواد افزوده شود.
- به ضخامت قطعه ای که تولید می شود باید توجه داشت.
- باید دقت لازم در کیفیت مواد افزودنی لحاظ شود.
- باید به غلظتی که با این ماده پوشش داده می‌شود توجه داشت.
به طور مثال: از این ترکیب در نمونه های ضد uv زیر یک درصد استفاده می‌شود اما در پایدار کننده ها می توان تا ۵۰ درصد هم آن را به کار برد.
نکات مهم قابل توجه نمایندگی های فروش مستربچ
همان طور که تولید این محصولات مهم هستند فروشندگان باید برای فروش آنها نیز آگاهی و اطلاعات لازم را داشته باشند. نکات مهم در فروش این محصولات عبارتند از:
- برای فروش باید از تیم تخصصی برای فروش استفاده کرد.
- خوب است که از تجربیات خوب مشتریان جهت معرفی محصول استفاده شود.
- بهتر است بازاریاب های آگاه و فعال را در زمینه فروش به کار گرفت.
- قیمت مناسب و به صرفه برای فروش مهم است.
- توصیه می شود از بسته بندی های مناسب جهت فروش استفاده کنید.
- فروش بالا با محصولات با کیفیت امکان پذیر است.
- بهتر است خدمات پس از فروش مناسب ارائه شود.
- اطلاعات خرید و فروش محصول باید مطابقت داده شود.
- حمل و نقل محصول باید مناسب و سریع باشد.
آیا رنگدانه ( پیگمنت ) را می توان به صورت مستقیم در تولید محصولات به کار برد؟
اگر بخواهیم از یک محصول به عنوان ماده اولیه استفاده کنیم باید بگوییم که عوامل زیادی هستند که در این مورد تاثیر گذارند.
لازم به ذکر است که نمی توانیم این محصول را به صورت مستقیم تزریق کنیم. دلایل آن را بیان خواهیم کرد:
به وجود آوردن آلودگی در محیط
به دلیل اینکه در تهیه مستربچ، ترموپلاست و نوعی پودر به کار رفته است. تزریق جداگانه موجب پخش شدن پودر در فضای کارگاهی و ایجاد آلودگی در محیط اطراف می شود.
پخش نامناسب در محصول نهایی
تزریق مستقیم به محصول موجب پخش نامناسب افزودنی ها و کاهش کیفیت محصولات می شود.
واکنش و برهمکنش افزودنی
امکان دارد که در بین افزودنی ها واکنش های شیمیایی صورت گیرد. تزریق مستقیم به محصول واکنش ها را به هم می‌زند.
عوامل موثر در قیمت مستربچ
امکان تغییر قیمت این ترکیبات با توجه به شرایط وجود دارد.
شرایط موثر در قیمت عبارتند از: مواد اولیه، روش تهیه و تولید، روش بسته بندی
اگر قیمت هر کدام از این بخش ها تغییری داشته باشد، قیمت نهایی نیز تغییر خواهد کرد. البته شایان ذکر است که شرکت تولیدکننده و کیفیت آن در قیمت‌گذاری تاثیر دارند.
کاربرد مستربچ در تولید پلاستیک
با افزایش تقاضا برای محصولات پلاستیکی، شرکت ها برای برآورده کردن خواسته های مصرف کنندگان در مورد عملکرد، رنگ و ویژگی های وسایل و محصولات پلاستیکی، با چالشهایی مواجه هستند.
صنعت فرآوری پلاستیک در دراز مدت تغییرات عظیمی را پشت سر گذاشته است. مهندسان شیمی هر روز تلاش می کنند تا تکنیک های جدیدی را برای توسعه بیشتر فرآیند پذیری و عملکرد اقلام پلاستیکی تقویت کنند و این دلیل وجود و تولید مستربچ ها و مواد افزوده شده به پلاستیک است.
مستربچ یک افزودنی جامد برای پلاستیک است که برای رنگ آمیزی پلاستیک ها (مستربچ رنگی) یا دادن خواص دیگر به پلاستیک ها (مستربچ افزودنی) استفاده می شود.
در طول فرآیند تولید پلاستیک، Masterbatch به پردازنده اجازه می دهد تا پلیمر خام را به طور اقتصادی و به صرفه رنگ آمیزی کند.
همانطور که قبلاً توضیح داده شده است، مستربچ مخلوط غلیظی از رنگدانه ها و یا مواد افزودنی است که در طی فرآیند حرارتی در یک رزین حامل محصور شده و سپس سرد شده و به شکل دانه ای بریده می شود.
کنسانتره رنگ یا مستربچ رنگی، گرانولی است که برای رنگ آمیزی ترموپلاستیک ها استفاده می شود. از یک یا چند رنگ و یک رزین حامل مخصوص پلیمر تشکیل شده است. نوع ترکیب مستربچ رنگی فرمول آن نامیده می شود.
مزایای استفاده از مستربچ در ساخت پلاستیک
مستربچ مزایای زیادی برای محصولات پلاستیکی و تولیدات پلاستیکی نهایی دارد:
بهره وری: مستربچ می تواند خروجی حجمی را افزایش دهد.
صرفه جویی در هزینه کل: با درصد زیادی از پودر caco3 در قطعات، مستربچ به تولید کنندگان کمک می کند تا با استفاده از انرژی کمتر برای راه اندازی دستگاه به دلیل گرمای ویژه caco3 بالاتر، هزینه مواد را کاهش دهند.
مزایای فیزیکی: مستربچ به پلاستیک کمک می کند تا بسیاری از ویژگی های فیزیکی را تغییر دهد مانند:
• چقرمگی بالاتر ( چقرمگی : به میزان مقاومت مواد در مقابل شکست بر اثر اعمال تنش گفته می‌شود)
• مقاومت خمشی
• چسبندگی
قابلیت چاپ همچنین می تواند برای کاربردهایی استفاده شود که در آن سطوح مختلف هدایت الکتریکی دائمی برای استفاده در برنامه هایی که تجمع بارهای الکتریکی ساکن به طور بالقوه می تواند مشکلاتی ایجاد کند، مورد نیاز است.
کاربردهای مستربچ افزودنی در صنعت پلاستیک
مستربچ های افزودنی خواص مختلف پلاستیک پایه را تغییر می دهند:
• مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش
• بازدارنده شعله
• ضد رسوب
• ضد الکتریسیته ساکن
• روانکاری
• ضد لغزش
• بازدارنده های خوردگی برای فلزات بسته بندی شده در پلاستیک
• ضد میکروب ها
• آنتی اکسیدان ها / تثبیت کننده های پلیمری
• کمک های اکستروژن
• فسفرسانس
مستربچ در زمینه های زیر استفاده می شود:
• فیلم دمیده و لمینیت
• PP رافیا/نخ
• پارچه نبافته PP
• قالب گیری دمشی
• قالب گیری تزریقی
• ورق حرارتی
• اکستروژن لوله HDPE/PP
• نخ پلی استر و نایلون
سوالات متداول
مستربچ چیست؟
یک مستربچ پلاستیکی از مخلوط غلیظی از رنگدانه ها و یا مواد افزودنی ترکیب شده در یک رزین حامل ساخته می شود. مستربچ ها در یک ماده پایه با نرخ افزودن مشخصی مخلوط می شوند تا پس از اینکه ماده به محصول نهایی تبدیل شد، رنگ یا خاصیت مورد نظر را به دست آورد.
مستربچ چگونه تولید می شود؟
به عبارت ساده، ساخت یک فرآیند دو مرحله ای است: جمع آوری مواد و سپس مخلوط کردن آنها با اعمال حرارت و برش برای تولید یک گلوله هموژن. معمولاً از میکسرهای با سرعت بالا یا پایین برای تولید یک پیش مخلوط از مواد افزودنی استفاده می شود که سپس روی آسیاب های غلتکی، خمیر کن ها، اکسترودرهای تک یا دو پیچی ترکیب می شود. توزیع یکنواخت (پراکندگی) و توسعه (تجزیه) مواد افزودنی در سراسر حامل ضروری است. این فرآوری به چند عنصر کلیدی بستگی دارد: فرمولاسیون، کیفیت مواد اولیه، کیفیت کارخانه اختلاط و ترکیب. در نهایت، مستربچ تمام شده گلوله می شود.
سلام خدمت شما و ممنون از مطالب مفیدی که برای اطلاع رسانی در خصوص مستربچ در این سایت منتشر کردین. می خواستم بپرسم که مستربچ جهانی چیه؟ این اصطلاح رو برای چه نوع مستربچی به کار می برند؟
سلام دوست عزیز.
ممنون از شما که برای مطالعه مطالب وقت می گذارید. مستربچ جهانی مستربچی هست که می تواند در انواع پلیمرها استفاده شود. این به این دلیل است که پلیمر پایه با طیف وسیعی از مواد پایه سازگار است. لازم به ذکر است که همه مستربچ های جهانی با تمام مواد پایه سازگار نیستند.
چیزی به اسم مستربچ خشک کننده هست؟
سلام دوست عزیز
مستربچ خشک کننده یا جذب‌کننده‌های رطوبت، رطوبت را جذب می‌کنند یا از نظر شیمیایی به هم متصل می‌کنند، و یک راه مقرون‌به‌صرفه برای از بین بردن مشکلات مربوط به رطوبت در پردازش پلاستیک ارائه می‌دهند. مستربچ های خشک کن به دلیل تمام مزایایی که دارند به طور گسترده در صنعت پردازش پلاستیک استفاده می شوند.
عامل مرطوب کننده در مستربچ چیست؟
سلام دوست عزیز
این یک روغن معدنی سبک است که قبل از افزودن رنگ روی سطح دانه های پلیمری پخش می شود. فرآیند رنگ‌آمیزی خشک را تمیزتر می‌کند.
سلام وقت بخیر
مزایای استفاده از مستربچ های یونیورسال چیست و آیا در همه پلیمرها یک رنگ می دهند؟
سلام دوست عزیز
استفاده از مستربچ های جهانی می تواند نیاز به خرید و نگهداری از چندین نسخه خاص پلیمری را کاهش دهد، اما رنگ های محصول نهایی ممکن است بسته به رنگ پایه هر پلیمر مورد استفاده متفاوت باشد.