انواع مستربچ | روش تولید و کاربردهای مستربچ همراه با راهنمای خرید

مستربچ چیست و چه کاربردهایی دارد؟

مستربچ به مواد دانه‌ای گرانولی اطلاق می‌شود که پایه مواد اولیه آن را پلیمرها، مواد افزودنی، رزین‌ها و مواد پرکننده تشکیل داده‌اند. این مواد، خواص ویژه‌ای را به محصولات پلاستیکی و پلیمری در صنعت می‌بخشند. هدف استفاده از مستربچ‌ها در صنعت، کاهش مصرف انرژی، صرفه جویی در هزینه‌های تولید، افزایش راندمان و حفظ کیفیت بالای محصولات است.

تاریخچه مستربچ

تاریخچه مستربچ، جالب و شنیدنی است! این ترکیبات حدود ۵۰ سال است که دنیا را رنگارنگ‌تر کرده‌اند! درست در پایان دهه ۱۹۶۰، یعنی حدود همان سال‌هایی که صنعت پلاستیک، نوپا بود و در حال رونق گرفتن، اولین شرکت‌های آلمانی شروع به تولید کنستانتره‌های رنگی به صورت گرانولی کردند که به آن در اصطلاح، “مستربچ” گفته می‌شود. این مواد اولیه در دهه ۷۰ رایج شدند و تقریباً هر شرکتی که در حوزه تولید لاک و رنگ‌ها فعالیت می‌کرد، از این مواد استفاده می‌کرد.

انواع مستربچ در ابتدا به عنوان محلول رنگ آمیزی به بازار عرضه می‌شد، اما امروزه این مواد، بخش جدایی ناپذیر صنعت پلیمر و پلاستیک هستند. به واسطه انواع مستربچ، تولیدکنندگان محصولات پلاستیکی قادر هستند تا مواد خام را از نظر ویژگی‌های ظاهری و فیزیکی بهینه سازی کنند.

با استفاده از این مواد می‌توان رنگ‌های جداگانه‌ای در محصولات نهایی به وجود آورد. همچنین با استفاده از افزودنی‌های کاربردی به مواد اولیه تولید پلاستیک‌ها، می توان خواص ارزشمندی، از جمله پایداری در برابر اشعه یو وی خورشید را به وجود آورد. امروزه رنگارنگ بودن محصولات پلاستیکی، بسته بندی، انواع پلیمرها در خودروسازی، اسباب بازی‌ها، قطعات و غیره را مدیون اختراع و ابداع انواع مستربچ هستیم.

روش‌های تولید مستربچ

برای تولید مستربچ، دو فرایند وجود دارد؛ در قسمت زیر به اختصار درباره روش‌ها صحبت می‌کنیم:

۱-فرایند خشک:

در روش خشک، مواد اولیه پلیمری با توجه به نوع مستربچ، به همراه مواد افزودنی و گاهی رنگدانه‌ها به داخل یک مخزن اضافه می‌شوند. سپس در اثر حرارت، مخلوط به صورت مذاب در می‌آید. میکسر با سرعت بالا می‌چرخد و در فرآیند اکستروژن، دستگاه اکسترودر، مخلوط مذاب را از غلتک ها عبور می‌دهد. در ادامه، مواد خروجی سرد و خرد می‌شوند و به صورت گرانول در می‌آیند.

۲-فرایند مرطوب:

در فرایند مرطوب برای تولید مستربچ در صنعت، از محیط حلال یا آب استفاده می‌شود. یک نیروی مکانیکی برای پراکندگی رنگدانه‌ها و مرطوب کردن سطوح مواد اولیه به کار می‌رود. بر اساس خواص چربی دوستی یا آب دوستی، ترکیبات مختلف در مخلوط اولیه، از جمله رنگدانه‌ها، به فاز مورد نظر پراکنده می‌شوند. در نهایت، حلال یا آب استفاده شده در فرآیندها استخراج می‌شود. محصول نهایی، خشک شده و به صورت گرانول با دانه‌بندی معین خرد می‌شود.

به طور کلی می‌توان فرایند تولید این ماده را به ۷ مرحله تقسیم بندی کرد:

• مرحله اول: شامل وزن کردن مواد اولیه، انواع روان کننده ها، مواد افزودنی، رنگدانه ها و غیره است. هرچه دقت توزین کردن بالاتر باشد، شرایط بهتری در طول فرایند حاکم خواهد بود.
• مرحله دوم: شامل مخلوط کردن همه مواد اولیه برای تولید است. یک جریان پر سرعت برای مخلوط کردن یکنواخت مواد، کافی است.
• مرحله سوم: در این مرحله، مواد اولیه مخلوط شده به داخل دستگاه اکسترودر ریخته می شود. تنظیمات این دستگاه با توجه به دمای مورد نیاز، انجام می‌گیرد. افزایش دما برای حالت مذاب مخلوط باید به تدریج صورت گیرد.
• مرحله چهارم: در این مرحله، مخلوط مذاب روی یک نوار نقاله با سرعت ثابت ریخته می‌شود تا حالت نیمه خشک پیدا کند.
• مرحله پنجم: شامل کشیدن مواد مذاب و برش زدن مستربچ نیمه خشک است. در این قسمت، مواد باید به آرامی تحت کشش قرار بگیرند. سپس با دستگاه خردکن به تدریج خرد می‌شوند. گاهی لازم است که گرانول ها برای شکل دادن بهتر، آسیاب شوند.
• مرحله ششم: شامل بسته بندی مستربچ است.
• مرحله هفتم: ارائه محصول نهایی به انبار و انجام آزمون های کنترل کیفیت است.

کاربردهای مستربچ در صنعت

• تولید انواع قطعات پلاستیکی از جمله سبد میوهو سبد حمل کالاها
• تولید انواع اسباب بازی
• انواع قطعات در خودرو
• تولید لوازم خانگی
• قطعات الکترونیکی
• استفاده در صنعت تزریق پلاستیک
• کاربرد در تولید لوله‌های انتقال آب و فاضلاب
• تولید انواع فیلم‌های پلیمری

مزایای استفاده از مستربچ چیست؟

در مقایسه با استفاده از رنگدانه‌های خام در تولید محصولات پلیمری و پلاستیکی، استفاده از مستربچ به تولیدکننده اجازه می‌دهد تا دقت بالاتری را در کنترل کدورت یا شفافیت محصولات نهایی و کنترل رنگ‌ها داشته باشد. نسبت‌های از پیش تعیین شده مواد افزودنی، در تولید مستربچ گنجانده شده است، پس به این معنا است که در طول فرآیند تولید، حداقل احتمال خطا وجود دارد.

یکی از مزایای استفاده از انواع این ماده، ثبات رنگ بهتر در محصولات نهایی است. در همه روش‌های تولید این ترکیبات کاربردی، فرآیندهای ذوب، بهبود و ارتقا یافته هستند؛ پس کنترل تمام مراحل تولید به راحتی امکان پذیر است.

از دیگر مزایای مستربچ می‌توان افزایش دقت در وزن کردن مواد اولیه، کیفیت تولید و بهداشتی بودن محصول را عنوان کرد. این مواد شیمیایی غیر مضر و بی خطر، در واقع سازگار با محیط زیست هستند و باعث افزایش پایداری ثبات و دوام محصول نهایی می‌شوند.

تمام محصولات پلاستیکی که با این ماده تولید می‌شوند در واقع ایمن و بدون خطر هستند. هیچ مواد رنگی دیگری را پیدا نمی‌کنید که به اندازه مستربچ‌ها سالم باشند. حتی اگر از پودر رنگی استفاده کنید، امکان تولید گرد و غبار دارد که حساسیت‌های تنفسی را ایجاد می‌کند. اما مستربچ چنین مشکلاتی را نخواهد داشت.

این ماده این امکان را فراهم می‌کند که محصولات نهایی دارای قابلیت عدم ترک خوردن، شکستن، مقاومت در برابر رطوبت، تغییرات دمایی و نفوذ نور خورشید باشد. این مواد محصولاتی را ارائه می‌دهند که در برابر رسوب گرفتگی یا رشد باکتری‌ها و میکروب‌ها مقاومت خواهند داشت.

انواع مستربچ

انواع این ماده بر اساس رنگ، خصوصیات فیزیکی شیمیایی و ساختار شامل موارد زیر است:

• مستربچ سفید: حداکثر شاخص سفیدی، درجه پراکندگی و کدورت بالا.
• مستربچ سیاه: بالاترین سطوح پراکندگی و دارای محتوای کربن سیاه
• مستربچ پرکننده (فیلر): مناسب برای حالت مات و شفاف در کاربردهای مختلف.
• ترکیبات اصلاح کننده: طراحی شده برای تولید اصلاح کننده های پلیمری با ساختار پیچیده.
• مستربچ uv: ایجاد بالاترین سازگاری برای طیف وسیعی از کاربردها
• مستربچ رنگی: با هدف ایجاد رنگ‌های جذاب و متنوع و جلب نظر مشتریان با سلیقه‌های متفاوت
• مستربچ افزودنی: برای ایجاد یک سری خصوصیات بهبود یافته در محصولات نهایی

ویژگی های شیمیایی و فیزیکی مستربچ

مستربچ‌ها مخلوطی از مواد پلیمری هستند که ۴۰ تا ۶۵ درصد نیز مواد افزودنی به آن‌ها اضافه می‌شود. این عدد می‌تواند از ۱۵ تا ۸۵ درصد نیز متغیر باشد. بسته به اینکه کدام نوع از مستربچ‌های سفید، مشکی یا رنگی را استفاده می‌کنید و چه خواصی دارد، ویژگی‌های هر یک متفاوت‌اند.

به طور مثال، ممکن است در تولید یک نوع مستربچ، از دی اکسید تیتانیوم استفاده شود، پس قابلیت انعکاس نور و مقاومت سطحی را در محصول نهایی به وجود می‌آورد. در واقع، ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی این ماده به ترکیب اولیه در تولید وابسته است.

اجزای مستربچ چیست؟

همانطور که در قسمت‌های قبلی نیز اشاره کردیم، مواد اولیه پلیمری به همراه افزودنی‌ها و گاهی حلال‌ها، برای تولید این ماده استفاده می‌شود. مواد پلیمری، ترکیبات پایه و پرکاربرد برای تولید این محصولات، شامل پلی اتیلن، پلی کربنات، پلی استایرن، پلی پروپیلن و پلی آمید می‌باشد. برای تولید مستربچ رنگی از رنگدانه‌ها و پیگمنت‌ها استفاده می‌شود.

مزایای سازگار کننده‌ها در فرایند تولید مستربچ

سازگار کننده‌ها یا اصلاح کننده‌ها نوعی مواد افزودنی هستند که به مخلوط اولیه در تولید مستربچ اضافه می‌شوند. هدف از این کار، بهبود خصوصیات چسبندگی و پراکندگی در پلیمرها است. این ترکیبات به همراه پلیمرهای اولیه به خوبی به هم متصل می‌شوند تا مخلوط نهایی از دوام و استحکام بالاتری برخوردار باشد. از طرف دیگر، اصلاح کننده و مخلوط پلیمری می‌تواند ویسکوزیته را نیز تنظیم کند.

بازار خرید و فروش مستربچ

انواع مستربچ، پرفروش ترین مواد پلیمری در صنعت پلیمر و پلاستیک محسوب می‌شوند. برای خرید مستربچ مشکی و خرید مستربچ رنگی یا انواع محصولات مورد نظرتان می‌توانید به طور مستقیم با تامین کنندگان برتر مستربچ تماس بگیرید.

بسته بندی مستربچ در کیسه های ۲۵ کیلوگرمی و ۵۰ کیلوگرمی موجود است. البته حمل و نقل این ماده در جامبوبگ‌های ۱۰۰۰ کیلوگرمی نیز انجام می‌گیرد. برای کسب اطلاعات بیشتر می‌توانید با فروشندگان برتر در همین وب سایت صحبت کنید.

 

 

منابع:

https://vdmi.de/en/products/masterbatches/history/20-years-masterbatch/#:~:text=At%20the%20end%20of%20the,already%20producing%20lacquers%20and%20paints.

https://www.raytopoba.com/Masterbatch-manufacturing-process_174.html

https://www.budingroup.com/masterbatch/what-is-masterbatch-and-its-usage/

https://www.budingroup.com/masterbatch/what-is-masterbatch-and-its-usage/

http://www.soltexpetro.com/types-of-masterbatch.html

https://www.plastics-technology.com/articles/an-overview-masterbatch-plastics-technology