مستربچ چیست و چه ویژگی هایی دارد؟

مستربچ یک ترکیب بسیار جالب و پرکاربرد در صنایع مختلف می باشد. مستربچ یک عامل سازگارکننده فعال به عنوان پخش کننده می باشد. در این مطلب از سایت چاپم کن می‌خواهیم شما را با این ترکیب مهم آشنا کنیم و به شما بگوییم مستربچ چیست و چه ویژگی‌هایی دارد.

این محصول به دلیل مزایای فراوانی که دارد، بسیار مورد استفاده تولیدکنندگان قرار می‌گیرد؛ سهولت ذخیره ‌سازی، جابجایی و کاربری به دلیل شکل گرانولی آن، از مزایای مهمی است که این محصول را به یک ماده کاربردی تبدیل کرده‌است. مستربچ بصورت ساده معمولاً ترکیب یک نوع پودر و یک ماده ترموپلاستیک است.مستربچ خود به صورت گرانول است و به سادگی قابل مخلوط کردن با مواد پلاستیک گرانولی است.

مستربچ چیست؟

اول از همه می خواهیم بدانیم مستربچ چیست ؟ مستربچ آمیزۀ غلیظی حاوی سه جزء پایه پلیمری، مواد شیمیایی افزودنی و عامل سازگارکنندۀ فعال به عنوان پخش­ کننده است.

افزودنی­ های مستربچ مقدار زیادی پودر رنگ (پیگمنت)، پرکننده ­های معدنی یا مواد شیمیایی هستند که به سه منظور مختلف شامل، تولید رنگ، بهبود خواص و یا کاهش قیمت تمام شده به پلیمر اضافه می­ شوند. پایه پلیمری مستربچ معمولا بایستی مشابه پلاستیک اصلی تزریقی باشد و شکل ظاهری آن، دانه ­ای (گرانول) است.

بررسی اجزای مستربچ :

• 1- عامل سازگارکننده: عامل سازگارکننده از دیگر اجزای آن است که موجب بهبود پخش‌شوندگی افزودنی یا رنگ می‌شود. در فرآیند تولید ، به منظور افزایش سازگاری شیمیایی افزودنی‌ها با پلاستیک پایه و نیز بهبود خواص، از پلی پروپیلن گرافت شده به کمک مالئیک انیدرید ، پلی اتیلن گرافت شده با مالئیک انیدرید و ABS گرافت شده با مالئیک انیدرید استفاده می‌شود.
• 2 - مواد شیمیایی افزودنی: پودر رنگ یا پیگمنت‌ها، بهبوددهنده‌ها و پرکننده‌های شیمیایی یا معدنی از جمله افزودنی‌ها محسوب می‌شوند و به منظور تولید رنگ، بهبود خواص یا کاهش قیمت تمام شده به پلیمر اضافه می‌شود. بسته به نوع و قدرت افزودنی و نیز پایه پلیمر، میزان خوراک‌دهی افزدونی در تولید مستربج متفاوت است.
• 3- پلیمر پایه: پایه پلیمری باید شبیه به پلاستیک استفاده شده در تزریق پلاستیک باشد و ظاهر آن دانه‌ای یا گرانول است. انواع پلی‌اتیلن، پلی‌پروپیلن، پلی‌استایرن، اتیلن وینیل استات، واكس‌هایی با وزن مولكولی پایین، پلیمر‌ آلكیدی یا پلیمر‌های مخصوص دیگر از جمله پلیمرهای پایه هستند.

ویژگی ها و مشخصات یک مستربچ خوب چیست ؟

مهمترین نکته در استفاده از یک محصول شناخت کامل نسبت به مواد اولیه آن است. این مشخصات فنی می تواند شامل نقطه ذوب، درصد رطوبت و دمای ذوب محصولات باشد. استانداردهایی که شما را در انتخاب یک ترکیب مهم کمک می کند عبارتند از:

1. خاص بودن رنگ ها
2. دارا بودن مشخصات فنی مناسب
3. عدم ایجاد مشکل در تولید محصول نهایی
4. داشتن غلظت یکنواخت و درصد مناسب افزودنی
5. استفاده از مقدار کم  مواد اولیه برای تولید محصول
6. حفظ ثبات رنگ و خواص مواد در تعداد دفعات مورد استفاده
7. هماهنگی ترکیبات پلیمری با مواد و محصولی که قرار است تولید شود

آشنایی با فرآیند تولید مستربچ :

بهتر است بدانید که جهت تولید مستربچ از دستگاهی به نام اکسترودر دو پیچه استفاده می‌شود. همچنین این فرآیند شامل چهار مرحله فرمولاسیون، اختلاط، خوراک دهی و الک نمودن می باشد. که به صورت مختصر با هر کدام از این فرآیند تولید آشنا خواهیم شد.

• خوراک دهی :

بعد از انجام مرحله فرمولاسیون نوبت به مرحله خوراک دهی  می رسد که در آن میزان تغذیۀ اجزا متناسب با خروجی دستگاه تنظیم می شود.

• الک نمودن :

برای اینکه مصرف کننده نهایی قادر باشد در مرحله تولید خود با مشکل خوراک دهی مواجه نشود باید مستربچ نهایی دارای اندازه مناسب و به اندازه ای محکم باشد. از اینرو برای نتیجه بهتر کار باید از الک هایی با اندازه مناسب مستربچ دانه‌ ای استفاده نمود که از مستربچ‌ هایی با اندازه بسیار ریز یا خارج از اندازه استفاده نشود.

• فرمولاسیون :

در واقع اولین و یکی از اصلی ترین مراحل تولید مستربچ میزان افزودنی و فرمول‌بندی رنگ می باشد. بد نیست بدانید که  در مرحله فرمولاسیون توزین دقیق تمام اجزا با دقت خاصی صورت می پذیرد. همچنین در برخی موارد برای اینکه بتوانید نتیجه بهتر و مناسب تری  را کسب نمایید لازم است تركیبات را با سرعت بالایی به خوبی با یکدیگر تركیب نمایید.

• اختلاط:

از آنجا که دمای نامناسب موجب ایجاد اختلال در پخش‌ پودر و برش‌ گرانول می شود از اینرو اختلاط مذاب در دمای مخزن به خوبی تنظیم شده تا مخلوط به خوبی ذوب شود. بهتر است بدانید که مرحله اختلاط خود شامل چهار مرحله فرآیند خیس شوندگی پیگمنت، افزودنی و پرکننده، اختلاط فیزیکی ( اختلاط و پخش پیگمنت و افزودنی در پلیمر پایه)، توزیع (توزیع پیگمنت، افزودنی و پرکننده در مذاب پلیمری) و پراکنده سازی پایدار کردن این مخلوط و جلوگیری از کلوخه شدن است.

بررسی انواع مستربچ :

1. افزودنی:

یکی از بهترین راهکارهای ایجاد خواص فیزیکی و شیمیایی ویژه در محصول نهایی، استفاده از مستربچ افزودنی است. شرکت آریا پلیمر پیشگام، فعالیت گسترده‌ای در زمینۀ تولید سفارشی این مستربچ‌های مهندسی دارد.

2. نانو افزودنی­‌ها:

مستربچ‌های نانو پایه PE ،PP و UPVC   به منظور بهبود خواص مکانیکی و ضربه پذیری به کار می­‌رود.

مستربچ­‌های افزودنی:

1- ضد سایش:

مستربچ‌های سیلیکونی بر پایۀ پلی اتیلن که به منظور بهبود مقاومت سایشی به کار می‌رود.

2- مستربچ آنتی استاتیک:

استفاده از این مستربچ باعث جلوگیری از ایجاد الکتریسیته ساکن و جذب گرد و غبار در سطح محصول می‌شود.

3- مستربچ شفاف کننده PP یا هسته ­زا:

این مستربچ‌ها شفافیت پلی پروپیلن را از طریق سازمان دهی مولکولی در حین فرآیند افزایش می‌دهند.

4- مستربچ پایدارکنندۀ نور UV:

استفاده از این مستربچ‌ها باعث جلوگیری از اثرات تخریبی و رنگ‌پریدگی محصولات پلیمری در معرض تابش اشعه ماوراء بنفش می‌گردد.

5- مستربچ آنتی بلاک:

این مستربچ در تولید فیلم‌های پلیمری کاربرد دارد. این مستربچ افزودنی جهت کاهش چسبندگی سطوح فیلم به همدیگر پس از تولید تا زمان مصرف است.

6- مستربچ آنتی اکسیدانت:

پلیمرها به دلایل مختلف تحت تاثیر اکسیداسیون و تخریب قرار می‌گیرند. از این مستربچ‌ها جهت پایدار‌سازی پلیمر در برابر عوامل اکسایش در فرآیند تولید استفاده می‌شود.

7- کمک فرآیند پلیمر:

به منظور افزایش قابلیت اکستروژن، مستربچ‌های کمک فرآیند پلیمری به طور گسترده در صنایع پلاستیک استفاده می‌شوند. مستربچ کمک فرایند شکست مذاب را حذف می‌کند، تجمع سرقالب را کاهش می‌دهد، با حذف پدیدۀ پوسته ماهی سطح فیلم را بهبود می‌بخشند و با کاهش درصد ژل، خروجی تولید را افزایش می‌دهند.

8- مستربچ روشن کنندۀ نوری یا براق کننده PE:

این مستربچ با نام های مواد سفیدکنندۀ پلیمر، مستربچ شفاف کننده و عوامل سفید کنندۀ فلوئورسنت، مستربچ Aria Add 2161 است. این مستربچ برای براق کردن و رفع کدری محصولات به کار می‌رود و به دلیل عبور نور بیشتر در محصول، جلای بیشتری به مصنوعات پلاستیکی می‌دهد. این ماده مورد استفاده در فیلم‌های معمولی و نازک و ضخیم و ظروف یک بار مصرف و انواع مصنوعات پلاستیکی است.

9- مستربچ لیزکننده:

پس از تولید فیلم‌های پلاستیکی، لایه‌های فیلم به سختی از هم جدا می‌شوند و در فرآیندهای بسته‌بندی مشکلات فراوانی ایجاد می‌کنند. همچنین در تولید برخی تجهیزات و لوازم پزشکی مانند سرنگ، اصطکاک بین دو قطعه باعث کندی حرکت آن می‌شود. برای از بین بردن مشکلاتی از این قبیل از مستربچ لیزکننده استفاده می‌شود.

این مستربچ باعث لغزندگی بهتر و کاهش چسبیدگی سطح محصول (خصوصا فیلم و ورق) به قطعات فلزی می‌گردد. انواع مستربچ‌های لیز کننده عبارتند از پایه پلی اتیلن جهت مصرف در نایلون، نایلکس و فیلم­‌های چند لایه  و پایه پلی پروپیلن مخصوص سلفون.

کاربرد و مزایای مستربچ چیست ؟

استفاده از مستربچ مزایا و امکانات خاصی را در اختیار تولیدکنندگان محصولات مختلف در صنعت قرار می دهد. استفاده از این محصول کمک می کند تا صرفه جویی در نیروی کار، انرژی و هزینه در صنایع امکان پذیر شود.

از مزایای استفاده از مستربچ می توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:

1. راحتی در جابه جایی و حمل
2. سازگاری در ترکیب با پلیمرها
3. صرفه جویی در هزینه های جاری صنایع
4. عدم ایجاد هزینه اضافی برای پاکسازی محیط کار
5. پخش و یکنواخت کردن رنگ در محصول تولید شده
6. بهبود شرایط ذوب ترکیبات پلیمری در جریان تولید محصول
7. عدم آلوده شدن خطوط تولید و عدم ایجاد خطر برای سلامتی افراد

درصد استفاده از مستربچ

با بالا رفتن درصد افزودنی مستربچ در کاربردی مشخص، میزان مصرف مستربچ پایین می‌آید. درصد مصرف مستربچ در محصول نهایی به عوامل زیر بستگی دارد:

- درصد و کیفیت افزودنی
- ضخامت قطعه یا فیلم تولیدی
- میزان پوشش‌دهی یا غلظت مورد نظر

مقدار مستربچ مورد استفاده در تولید محصول نهایی از زیر یک درصد (در برخی انواع ضد UV و پایدارکننده رنگ‌ها) تا بالای 50 درصد (گونه‌هایی از كندكننده‌های حریق یا مستربچ های کربنات کلسیم) متفاوت است. همچنین برای رنگ‌كردن محصولات، معمولا مقدار یک تا سه درصد مناسب است.

کاربرد در پزشکی :

یکی از کاربردهای این محصول در لوازم پزشکی همچون سرنگ است. در هنگام استفاده از سرنگ اصطکاک موجود در آن سبب می شود که عمل تزریق با مشکل روبرو شود. از اینرو می توان با استفاده از نوع لیز کننده اش، بر این مشکل فائق شد.

کاربرد در فیلم های پلیمری :

استفاده دیگر این محصول در فیلم های پلیمری است و هدف کاهش چسبندگی دو فیلم به یکدیگر است. نوع شفاف کننده و روشن کننده نوری این محصول به ترتیب سبب افزایش شفافیت و رفع کدری و ایجاد براقیت می شود. برای از بین بردن اثر الکتریسیته ساکن و در جهت ایجاد مقاومت در برابر اکسیداسیون به ترتیب می توان از مستربچ آنتی استاتیک و آنتی اکسیدانت استفاده کرد. مستربچ پایدار کننده نور یو وی باعث از بین بردن اثرات تخریبی اشعه ماوراء بنفش می شود. در جهت افزایش قابلیت اکستروژن، کنترل چسبندگی، ضد مه گرفتگی و … می توان از انواع مختلف این محصول استفاده کرد.

قیمت مستربچ تحت تاثیر چه عواملی می باشد؟

قیمت این ترکیبات با توجه به شرایط متفاوتی ممکن است تغییر کند از جمله: مواد اولیه - روش بسته بندی -روش تهیه و تولید

با تغییر قیمت در هر کدام از بخش ها قیمت نهایی مواد تولید شده نیز تغییر خواهد کرد. در کنار همه موارد کیفیت و شرکت تولید کننده نیز در قیمت مستربچ تاثیرگذار خواهند بود.