اگر بخواهیم به عبارت ساده مستربچ را توضیح دهیم، باید بگوییم که مستربچ در واقع ترکیبی از ماده ترموپلاستیک و یک نوع پودر می باشد که به دلیل برخورداری از شل گرانولی به آن گرانول مستربچ نیز گفته می شود. مستربچ ها در مواقعی که نتوان مواد افزودنی را به طور مستقیم در فرایند تولید محصولات پلاستیکی اضافه کرد، مورد استفاده قرار می گیرند. استفاده از این مواد در صنعت تولید پلاستیک مزایای بسیار زیادی دارد که در همین راستا در این مقاله به بررسی بیشتر مستربچ، موارد کاربرد و مزایای استفاده از آن پرداخته ایم.
قبل از معرفی گرانول مستربچ، 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 و شکل دهی نمود. به عبارت دیگر، بعد از تولید پلیمر آن را در دستگاهی شبیه به چرخ گوشت به نام دستگاه اکسترودر ذوب می کنند و بخش خروجی آن یک کاتر برای قطع کردن پلیمرهای خروجی نصب می شود تا پلیمرها را شبیه به دانه های ساچمه ای قطع نمایند که این مواد خروجی اصطلاحا گرانول گفته می شود. 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. به عنوان مثال، ظروف غذایی و دارویی پلاستیکی، جزو آن دسته از محصولاتی هستند که محیط تولید آنها باید کاملا تمیز و بهداشتی نگهداری شود که به همین منظور گرانول های پلاستیکی برای تولید این مواد مورد استفاده قرار می گیرند. اما در مواردی نیاز است که یک سری افزودنی هایی به گرانول مواد پلیمری اضافه شود 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.
یک گرانول 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:
پلیمرهای پایه مصرفی در گرانول های مستربچ اغلب، انواع پلی اتیلن، پلی استایرن، پلی پروپیلن، پلیمر آلکیدی، واکس هایی با وزن مولکولی پایین و یا یک سری پلیمرهای خاص دیگر می باشد.
برای اینکه خواص پلیمرها برای مصارف گونا تغییر کند، به آنها افزودنی هایی اضافه می شود که این افزودنی ها اغلب شامل؛ پیگمنت ها، پرکننده ها و مواد بهبود دهنده خواص پلیمر می باشند. میزان خوراک دهی افزودنی در یک گرانول مستربچ به نوع و قدرت افزودنی و همچنین پایه پلیمر بستگی دارد.
بهترین روش برای اینکه مواد افزودنی و یا رنگ ها پخش شوند، ترکیب کردن آنها یک پلیمر مذابی می باشد که با ماده نهایی مصرفی سازگاری کاملی داشته باشد. برای اینکه تولید پلیمرها با حداکثر سازگاری همراه باشد، در تولید آنها باید از بهترین و مناسب ترین تجهیزات استفاده شود تا خواص مواد را بهبود دهند.
گرانول مستربچ به مستربچ های رنگی، افزودنی و پرکننده تقسیم بندی می باشد که در ادامه به بررسی هریک از آنها پرداخته ایم:
متداول ترین روش برای تولید محصولات پلاستیکی رنگی، استفاده از مستربچ های رنگی می باشد. مستربچ های رنگی علاوه بر این رنگ محصول نهایی را بهبود می دهند در برخی از موارد خواص فیزیکی و مکانیکی آنها را نیز اصلاح می کنند. مستربچ های رنگی در واقع درصد بسیار زیادی رنگدانه و درصد بسیار کمی پلیمر را در خود ترکیب کرده است که با تغییر مقدار و همچنین غلظت این مواد می توان ترکیب رنگ های متنوعی را برای مستربچ های رنگی بوجود آورد. مستربچ های رنگی از رنگ های بسیار متنوعی برخوردار می باشند که به واسطه آنها می توان مواد پلاستیکی را با هر رنگی تولید کرد. تنها نکته ای که باید در انتخاب گرانول مستربچ رنگی به آن توجه کرد، سازگاری رنگ با پلاستیک و همچنین سایر افزودنی ها می باشد.
برای اینکه بتوان محصولات پلاستیکی با خواص فیزیکی خاص و ویژه ای را تولید کرد، بهترین روش استفاده از مستربچ های افزودنی می باشد. مستربچ های افزودنی خود شامل انواع؛ مستربچ شفاف کننده و هسته زا، مستربچ آنتی بلاک، مستربچ لیز کننده، مستربچ پایدار کننده نور UV، مستربچ آنتی استاتیک، مستربچ روشن کننده نوری، مستربچ کمک فرایند پلیمر، مستربچ ضد سایش، مستربچ آنتی اکسیدانت می شود.
مهمترین دلیل استفاده از مستربچ های پرکننده کاهش قیمت و همچنین بالا بردن خواص محصول نهایی می باشد. کربنات کلسیم، میکا و تالک نمونه هایی از مستربچ های افزودنی می باشند.
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:
به دلیل دارا بودن شکل گرانولی، ذخیره سازی و جابجایی آن به راحتی امکان پذیر می باشد.
قابلیت پخش یکنواخت رنگ، افزودنی و پرکننده به تمام قسمت های محصول نهایی
کاهش میزان مصرف افزودنی ها
بالا رفتن ثبات رنگ و خواص آنها
امکان کنترل بهتر میزان شفافیت و کدری محصولات رنگی
عدم نیاز به پرداخت هزینه های مورد نیاز برای تمیزکاری و پاکسازی محیط تولید
سازگاری عامل اتصال دهنده مستربچ با پلیمر سبب بهبود فرایند ذوب می شود.
همانطور که قبلا اشاره کردیم، میزان مصرف مستربچ ها در محصولات نهایی متغیر بوده که میزان آنها به عامل زیر بستگی دارد:
میزان درصد افزودنی
کیفیت مواد افزودنی
میزان ضخامت فیلم تولیدی
میزان پوشش دهی
به طور کلی می توان گفت که میزان مصرف مستربچ ها در محصولات نهایی از زیر یک درصد تا بالای 50 درصد متغیر می باشد.
یک مستربچ پلیمری زمانی می تواند سبب بهبود کیفیت محصولات نهایی شود که از ویژگی های زیر برخوردار باشد:
پایداری رنگ و خواص آن بعد از هر بار مصرف
تطابق پایه پلیمری با مواد و محصولات تولیدی
برخورداری از درصد مناسب افزودنی
برخورداری از غلظت یکنواخت
داشتن رنگ های منحصر به فرد
جلوگیری از به وجود آمدن مشکلات احتمالی در فرایند تولید محصولات پلاستیکی نهایی
درباره این سایت