مستربچ (MB) 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. یک شکل دوز مایع را رنگ مایع می نامند. مستربچ مخلوط غلیظی از رنگدانه ها و/یا مواد افزودنی است که در طی یک فرآیند حرارتی در یک رزین حامل محصور شده و سپس سرد شده و به شکل دانه ای بریده می شود.
مستربچ به پردازنده این امکان را می دهد که در طی فرآیند پلاستیک، پلیمر خام را به صورت اقتصادی رنگ آمیزی کند. مستربچ در واقع ترکیبی از ماده ترموپلاستیک و یک نوع پودر می باشد و به دلیل اینکه دارای شل گرانولی است به آن گرانول مستربچ گفته می شود. در این مقاله از سایت چاپم کن به بررسی همه چیز درباره گرانول مستربچ می پردازیم. با ما همراه باشید.
مستربچ چیست؟
«مستربچ، محصولی است كه در آن پیگمنت و یا افزودنی‌های دیگر به صورت بهینه با یكدیگر در یك رزین پایه ادغام شده‌اند. این افزودنی‌ها مقدار زیادی پودر رنگ (پیگمنت)، پرکننده‌های معدنی یا مواد شیمیایی هستند که به سه منظور مختلف شامل تولید رنگ، بهبود خواص و یا کاهش قیمت تمام شده به پلیمر اضافه می‌شوند. پایه پلیمری آن معمولا باید مشابه پلاستیک اصلی باشد و شکل ظاهری آن، دانه‌ای (گرانول) است.»
گرانول چیست؟
قبل از جواب به سوال گرانول مستربچ چیست؟ بهتر است در ابتدا شما را با مفهوم گرانول آشنا کنیم. گرانول، در واقع به اشکال دانه ای پلیمر گفته می شود. برای استفاده از گرانول ها لازم است که در ابتدا آنها را ذوب کرد و سپس به آنها شکل داد. بعد از تولید پلیمر آن را در دستگاهی شبیه به چرخ گوشت به نام دستگاه اکسترودر ذوب می کنند و در بخش خروجی آن یک کاتر برای قطع کردن پلیمرهای خروجی نصب می کنند و با استفاده از آن پلیمرها را به شکل دانه های ساچمه ای در می آورند که این مواد خارجی را گرانول می نامند.
به محصولی که در آن پودر رنگ، پودرهای مواد معدنی و مواد آلی به صورت کاملا بهینه و در فرایند مذاب در داخل یک ترموپلاستیک با یکدیگر ترکیب شده اند، مستربچ گفته می شود. برای تولید محصولات بسیار زیادی در صنعت پلاستیک، حتما نیاز است که عوامل بهداشتی کاملا رعایت شود. برای مثال، ظروف غذایی و دارویی پلاستیکی، جزو آن دسته از محصولاتی هستند که محیط تولید آنها باید کاملا تمیز و بهداشتی باشد که به همین منظور گرانول های پلاستیکی برای تولید این مواد مورد استفاده قرار می گیرند.
در مواردی نیاز است که یک سری افزودنی هایی به گرانول مواد پلیمری اضافه شود البته به خاطر داشته باشید که در صورت استفاده از مواد افزودنی پودری محیط تولید به شدت آلوده و غبارآلود خواهد شد که مستربچ ها از جمله موادی هستند که به دلیل ساختار گرانولی به راحتی با مواد پلاستیکی گرانول ترکیب شده و هیچ گونه آلودگی در محیط به وجود نمی آورند.
مواد تشکیل دهنده مستربچ ها
جهت آشنایی بیشتر با گرانول مستربچ در ابتدا شما باید مواد تشکیل دهنده مستربچ ها را به خوبی بشناسید. یک مستربچ به طور کلی از پلیمر پایه، افزودنی و عامل سازگار کننده تشکیل شده است که در ادامه به معرفی و بررسی هر یک از آنها پرداخته ایم:
گرانول مستربچ از چه موادی تشکیل شده است؟
- پلیمر پایه : گرانول مستربچ پلیمر پایه مصرفی دارای تنوع بسیار بالایی است که عبارتند از: پلی استایرن، پلی اتیلن، پلی پروپیلن، پلیمر آلکیدی واکس ها که وزن مولکولی پایینی دارند و یا دارای یک سری از پلیمرهای خاص می باشند.
- مواد افزودنی : جهت تغییر خواص پلیمرها در مصرف های گوناگون موادی را به آنها اضافه می کنند که اصطلاحا به آنها افزودنی گفته می شود و بیشتر شامل: پر کننده ها، پیگمنت ها و مواد بهبود دهنده می باشد. برای این که مقدار یک افزودنی را در گرانول مستربچ تعیین کنیم عواملی مانند نوع، قدرت افزودنی و پایه پلیمر نقش بسیار مهمی را ایفا می کنند.
- عامل سازگار کننده : جهت پخش ماده های افزودنی و یا رنگ ها بهترین روش این است که آنها را با یک پلیمر مذاب ترکیب کنیم و این پلیمر مذاب باید سازگاری کامل را با ماده نهایی مصرفی داشته باشد. برای این که سازگاری بالایی را در تولید پلیمر ها وجود داشته باشد باید مناسب ترین و یا بهترین تجهیزات را استفاده کنیم تا خاصیت مواد بهبود پیدا کند.
انواع مستربچ
امروزه طیف گسترده ای از انواع مستربچ در صنایع مختلف وجود دارد که نمونه ای از آنها عبارتند از :
- مستربچهای لیز کننده
- مستربچهای آنتی بلاک
- مستربچهای تمیز کننده
- مستربچهای شفاف کننده
- مستربچهای آنتی اکسیدان
- مستربچهای کربنات کلسیم
- مستربچهای ضد آتش طوسی
- مستربچهای تاخیر اندازهای شعله
- مستربچهای ضد بخار و ضد مه گرفتگی
- مستربچهای بنفشUV و ضد اشعه ماورا
- انواع گرانول مستربچ تجزیه پذیرزیست تخریب
- انواع مستربچ رنگی مانند سفید، مشکی، تیتان و…
- مستربچهای ضد الکتریسته های ساکن و آنتی استاتیک
مستربچ پلیمری خوب چه ویژگی هایی دارد؟
یک مستربچ پلیمری زمانی می تواند سبب بهبود کیفیت محصولات نهایی شود که از ویژگی های زیر برخوردار باشد:
- برخورداری از غلظت یکنواخت
- داشتن رنگ های منحصر به فرد
- برخورداری از درصد مناسب افزودنی
- تطابق پایه پلیمری با مواد و محصولات تولیدی
- پایداری رنگ و خواص آن بعد از هر بار مصرف
- جلوگیری از به وجود آمدن مشکلات احتمالی در فرایند تولید محصولات پلاستیکی نهایی
استفاده از گرانول مستربچ چه مزیت هایی دارد؟
استفاده از گرانول مستربچ باعث صرفه جویی در زمان، انرژی و همچنین هزینه های مورد نیاز برای ترکیب کردن پودر ها به یکدیگر می شود. علاوه بر این، برخی از مواد افزودنی وجود دارند که به دلیل نداشتن قدرت پخش شوندگی مناسب نمی توان آنها را به طور مستقیم به محصول اضافه کرد. به طور مثال در فرایند تزریق پلاستیک به دلیل کوتاه بودن طول مارپیچ دستگاه تزریق، نمی توان افزودنی های پودری را به آن اضافه کرد که در چنین مواقعی استفاده از گرانول مستربچ توصیه می شود.
علاوه بر این، استفاده از گرانول مستربچ مزایای بسیار زیاد دیگری نیز دارد که از بین آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- کاهش میزان مصرف افزودنی ها
- بالا رفتن ثبات رنگ و خواص آنها
- امکان کنترل بهتر میزان شفافیت و کدری محصولات رنگی
- سازگاری عامل اتصال دهنده مستربچ با پلیمر سبب بهبود فرایند ذوب می شود.
- قابلیت پخش یکنواخت رنگ، افزودنی و پرکننده به تمام قسمت های محصول نهایی
- عدم نیاز به پرداخت هزینه های مورد نیاز برای تمیزکاری و پاکسازی محیط تولید
- به دلیل دارا بودن شکل گرانولی، ذخیره سازی و جابجایی آن به راحتی امکان پذیر می باشد.
میزان مصرف انواع گرانول مستربچ
انواع مستربچ بر اساس غلظت افزودنی های مختلفی که درون پایه های ترموپلاستیک وجود دارند مورد مصرف قرار می گیرند. البته کاربرد نهایی مستربچها از طرف تولید کننده به افراد مصرف کننده ابلاغ خواهد شد. البته نیاز مشتری ملاک اصلی تعیین کننده مقدار مصرف انواع مستریچ به حساب می آید.
مهمترین عاملی که علاوه بر کیفیت در میزان مصرف انواع مستربچ حائز اهمیت می باشد بحث اقتصادی بودن آنها است. در واقع تولید کننده این توانایی را داشته تا پایه ی مناسبی از مواد اولیه را انتخاب نماید و بر اساس طرح اختلاط ویژه و به کار بستن لوازمات فرآیندی مناسب مطابق با نیاز بازار محصول مطلوبی را تولید نماید و گروه مصرف کننده را به سمت آفرینش ارزش افزوده مناسبی کمک و یاری رساند. نمونه ای از مستربچها به مراتب قیمت های بالاتری نسبت به مواد اولیه دارند و در نگاه اول ممکن است اکثر مصرف کنندگان تمایل زیادی نداشته تا از این افزودنی ها استفاده کنند.
این در حالی است که زیاد شدن بعضی از این محصولات این توانایی را داشته تا کیفیت محصول نهایی، استهلاک تجهیزات و هزینه های تولید را افزایش دهند. جالب است بدانید که عوامل متعددی برای بهتر نمودن فرآیند اختلاط مستربچ در تهیه و تولید محصولات نهایی وجود دارد. از جمله این موارد انتخاب مواد پایه ی ترموپلاستیکی که با بیس محصول نهایی سازگار باشد.
با توجه به میزان حجم افزودنی که می تواند ترکیبات آلی، پیگمن های رنگی و افزودنی های معدنی داشته باشند با طرح اختلاط موثر این توانایی را به وجود آورده تا مستربچی همراه با خواص ویژه تهیه و تولید نماید. توزیع دقیق و مناسب ماده اولیه و پایه تاثیر چشم گیری در کیفیت پایانی مستربچ می تواند داشته باشد. سازگاری مواد اولیه با افزودنی از دیگر شاخصه های مهمی است که می تواند تاثیر بسیار زیادی بر توزیع یافتن افزودنی در محصول نهایی به وجود آورد.
