مستربچ
مستربچ یک عامل سازگارکننده فعال به عنوان پخش کننده می باشد. در این محصول پیگمنت یا پودر رنگ به شکلی بهینه و کامل در یك رزین پایه ادغام می شوند. در واقع این محصول که نام دیگر آن كامپاند شامل مواد شيميايي و پايه پليمري می باشد. پليمرها در صنایع مختلفی همچون توليد لوله و اتصالات، بسته بندي، لوازم خانگي، قطعات خودرو، سيم و كابل و ... پر کاربرد و قابل استفاده است. اما این محصول به تنهایی قادر نیست تمام خواصي را كه در محصول نهايي نیاز دارید ایجاد کند، بنابراین با استفاده از انواع مختلف مستربچ ( رنگ، پرکننده، افزودنی و تقویت کننده ) می توان پليمر مربوطه را جهت کاربردهای مختلف به خوبی آماده نمود.
مستربچ چیست؟
در واقع مستربچ آمیزۀ غلیظی از سه جزء تشکیل شده است. این سه جزء شامل مواد شیمیایی افزودنی، عامل سازگارکنندۀ فعال ( به عنوان پخش کننده) و پایه پلیمری می باشد. جالب است بدانید که افزودنی های مستربچ مقدار زیادی پیگمنت، مواد شیمیایی یا پرکننده های معدنی بوده که به دلایل مختلفی همچون تولید رنگ، کاهش قیمت تمام شده و بهبود خواص به پلیمر اضافه می شوند. شاید بد نباشد بدانید که از نظر شکل ظاهری این محصول دارای شکل دانه ای یا گرانول می باشد و پایه پلیمری آن مانند پلاستیک اصلی تزریقی است.

آشنایی با انواع مستربچ
بهتر است بدانید که مستربچ دارای انواع مختلف پرکننده، رنگی و افزودنی می باشد که به صورت مختصر با هر کدام از این انواع آشنا خواهیم شد.
مستربچ پرکننده : این نوع محصول معمولا به منظور بهبود خواص مستربچ و کاهش قیمت مورد استفاده قرار می گیرد. لازم به ذکر است که مستربچ هایی همچون تالک، میکا و کربنات کلسیم از جمله مستربچ های پرکننده به شمار می آیند.
مستربچ رنگی : این محصول از اجزای مختلفی همچون پلیمر، سازگار کننده و رنگ دانه تشکیل شده است. در واقع شامل درصد کمی از پلمیری و درصد بالایی از رنگ دانه می باشد. به جرات می توان گفت یکی از معمول ترین روش تولید قطعات رنگی از مواد پلاستیکی افزودن این نوع محصول است. این افزودنی ها به نوعی باعث اصلاح و بهبود خواص مکانیکی و فیزیکی می شوند. همچنین این مستربچ ها دارای دو نوع روان کننده داخلی و خارجی و پایدار کننده هستند. با استفاده از این محصول به راحتی می توان پلاستیک مورد نظر را به رنگ های مختلفی در آورد و از آن ها جهت مصارف گوناگونی استفاده نمود.
مستربچ افزودنی : این نوع محصول یکی از بهترین روش ها جهت ایجاد خاصیت های فیزیکی وشیمایی در محصولات نهایی است. لازم به ذکر است که این محصول دارای انواع مختلف هسته زا، لیزکننده، آنتی بلاک، روشن کننده نوری، آنتی استاتیک، پایدار کننده نور uv و آنتی اکسیدانت می باشد.
نگاهی اجمالی بر خواص و مزایای انواع مستربچ ها
از آنجا که مستربچ دارای انواع مختلفی می باشد هرکدام از خواص مختص به خود برخوردار هستند. از اینرو ابتدا به صورت مختصر با یکسری خواص مستربچ های افزودنی آشنا خواهیم شد. برای مثال در برخی موارد در تولید لوازم و تجهیزات پزشکی همچون سرنگ وجود اصطکاک بین دو قطعه موجب کندی حرکت آن ها خواهد شد، در این حالت برای بر طرف نمودن مشکلاتی از این دست از مستربچ لیزکننده استفاده می شود. در واقع این محصول به نوعی سبب کاهش چسبیدگی سطح محصول و لغزندگی بهتر آن می شود. مستربچ آنتی بلاک از دیگر انواع مستربچ های افزودنی می باشد که در تولید فیلم های پلیمری بسیار پرکاربرد و قابل استفاده است. در واقع این ماده باعث کاهش چسبندگی سطح های فیلم به یکدیگر از تولید تا زمان مصرف می شود.
مستر بچ شفاف کننده نیز نوع دیگر از انواع افزودنی بوده که شفافیت پلی پروپیلن را در حین فرآیند به وسیله سازمان دهی مولکولی به طور چشمگیری افزایش می دهد. مستربچ روشن کنندۀ نوری جهت رفع کدری و براق کردن محصولات مورد استفاده قرار می گیرد. در واقع این ماده به دلیل اینکه نور بیشتری را از محصولات عبور می دهد جلای بیشتری را به مصنوعات پلاستیکی می بخشد. از اینرو در ساخت ظروف یک بار مصرف، انواع مصنوعات پلاستیکی و فیلم های معمولی و نازک و ضخیم بسیار پرکاربرد و قابل استفاده می باشد. همچنین استفاده از مستربچ آنتی استاتیک از ایجاد الکتریسیته ساکن جلوگیری کرده و باعث جذب گرد و غبار در سطح محصول خواهد شد.


از آنجا که پلیمرها ممکن است به دلایل مختلفی تحت تاثیر اکسیداسیون قرار گرفته و تخریب شوند از اینرو استفاده از مستربچ آنتی اکسیدانت برای مقاوم و پایدارسازی پلیمر نقش بسیار مهمی را ایفا می کند. همچنین مستربچ پایدارکنندۀ نور یو وی بهترین محصول افزودنی جهت جلوگیری از رنگ پریدگی و اثرات تخریبی محصولات پلیمری است که در برابر تابش اشعه ماوراء بنفش قرار دارند. در کنار این خصوصیات ذکر شده برخی از مستربچ های افزودنی هستند که از خاصیت های مختلفی و خاصی همچون کنترل چسبندگی، ضد حریق، تمیز کننده، حفره زا، ضد چسبندگی، ضد مه گرفتگی، به تاخیر اندازندۀ شعله، ضد میکروبی، مقاوم به ضربه و فسفورسانس و تجزیه پذیر نوری برخوردار هستند.
از دیگر محصولاتی که به طور گسترده در صنایع پلاستیک قابل استفاده می باشد مستربچ های کمک فرآیند پلیمری بوده که به منظور افزایش قابلیت اکستروژن مورد استفاده قرار می گیرد. در واقع این ماده شکست مذاب را به خوبی حذف می کند و تجمع سرقالب را به طور قابل توجهی کاهش می دهد. همچنین این محصول با کاهش درصد ژل خروجی تولید را افزایش می دهد.
شناخت و بررسی اجزای مستربچ
مستربچ ها از اجزای مختلفی تشکیل شده اند که این اجزا شامل عامل سازگارکننده، افزودنی و پلیمر پایه هستند. از اینرو به صورت مختصر با هر کدام از این اجزا آشنا خواهیم شد.
عامل سازگارکننده: عامل سازگار کننده یکی از اجزای اصلی مستربچ ها محسوب می شود. در واقع یکی از اساسی ترین و مهم ترین روش های پخش افزودنی یا رنگ تركیب یك پلیمر مذاب سازگار با مادۀ نهایی است.
افزودنی: در واقع با هدف های مختلفی همچون تغییر خواص پلیمرها مواد شیمیایی افزودنی مانند پیگمنت ها، پرکننده ها و بهبود دهندۀ خواص به مستربچ ها اضافه می شوند. لازم به ذکر است با توجه به پایه پلیمر و قدرت و نوع افزودنی میزان خوراک دهی افزودنی در مستربچ تفاوت دارد.
پلیمر پایه : از دیگر اجزای مستربچ پلیمر پایه می باشد. از اینرو بهتر است بدانید که پایۀ پلیمری مصرفی معمولا شامل پلی استایرن، پلی اتیلن، پلی پروپیلن، اتیلن وینیل استات، پلیمر آلكیدی و انواع واكس هایی با وزن مولكولی پایین است
آشنایی با مزیت ها و قابلیت های مستربچ
استفاده از مستربچ ها مزایا و قابلیت های بسیاری را برای کاربران به دنبال دارد. در واقع استفاده از این محصول به نوعی باعث صرفه جویی در انرژی، هزینه و نیروی كار می شود. همچنین از دیگر مزیت های این نوع محصول پرکاربرد می توان به مصرف مقدار کمتر پیگمنت یا افزودنی اشاره نمود. بهبود فرآیند ذوب به دلیل سازگاری عامل اتصال دهندۀ مستربچ با پلیمر از دیگر قابلیت های این محصول است. از طرفی به دلیل داشتن شکل گرانولی به آسانی ذخیره شده و قابل جابجایی و حمل می باشد. از طرفی پیگمنت های آن در هوا پخش نشده در نتیجه آلوده سازی خطوط تولید مجاور و ایجاد خطر سلامتی آن تقریبا به صفر می رسد و کارکنان با خیال راحت می توانند در این محیط بدون خطر به فعالیت خود ادامه دهند. علاوه بر این مزیت ها و قابلیت های ذکر شده می توان به ویژگی ها و قابلیت هایی همچون پخش و یکنواختی بهتر رنگ، پرکننده در همه محصولات پایانی، نداشتن هزینۀ اضافی جهت پاک سازی و تمیزکاری، افزایش تکرارپذیری فرآیند از طریق از پیش تعیین کردن نسبت اجزای افزودنی مستربچ، تاخیر اندازندۀ شعله یا شفاف کنندۀ نوری، ثبات و پایداری هرچه بیشتر خصوصیات و رنگ،کنترل پذیری بهتر کدری و شفافیت محصولات رنگی، مصرف مقدار کمتری پیگمنت، آنتی اکسیدانت و ... اشاره نمود.


بررسی و شناخت درصد استفاده از مستربچ
جالب است بدانید هر چه اندازه درصد افزودنی مستربچ در کاربردی مشخص افزایش پیدا کند و بالا رود به همان اندازه نیز میزان مصرف مستربچ پایین آمده و کاهش می یابد. از اینرو بد نیست با عوامل و فاکتورهایی که درصد مصرف مستربچ در محصول نهایی به آن ها بستگی دارد آشنا شوید. در واقع این میزان درصد به عوامل و فاکتوره همچون ضخامت قطعه یا فیلم تولیدی، درصد و کیفیت افزودنی و میزان پوشش دهی یا غلظت مورد نظر بستگی دارد. بهتر است بدانید مقدار مستربچ مورد استفاده در تولید محصول نهایی از زیر یک درصد تا بالای ۵۰ درصد متفاوت می باشد. لازم به ذکر است که جهت رنگ كردن محصولات معمولا یک تا سه درصد مناسب و ایده آل است.
یک مستربچ خوب باید چه ویژگی ها و مزایایی داشته باشد؟
شاید یکی از سوالاتی که برای بسیاری از کاربران پیش بیاید این است که یک مستربچ خوب چه ویژگی ها و مزایایی باید داشته باشد؟ در واقع یکسری فاکتورها و عواملی وجود دارند که در انتخاب مستربچ با کیفیت تاثیر گذار هستند. این عوامل عبارتند از: ميزان مصرف كم، غلظت یکنواخت و درصد مناسب افزودنی یا پیگمنت، مطابقت پایه پلیمری مستربچ با مواد و کالای تولیدی، منحصر به فرد بودن رنگ و شيد، عدم ایجاد مشکلات در فرآیند تولید محصول نهایی و ثبات رنگ یا خواص در دفعات مصرف. همچنین در کنار این مزایا یک محصول با کیفیت باید دارای یکسری مشخصات فنی مطلوب و مناسب همچون دمای ذوب، مقاومت انتقال سطح، درصد رطوبت، شکل ظاهری و جلای مستربچ و مقاومت حرارتی سطح پراکندگی در ماتریس پلیمری باشد.
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.
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.
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.
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.

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.
آشنایی با بهبود فرایند اختلاط مستربچ
شاید بد نباشد بدانید که اختلاط موثر به کمک ترکیبات سازگارکننده دارای روندی است که خود مزایا و قابلیت های بسیاری را به دنبال دارد. از آنجا که سازگارکننده ها با عنوان علمی ترکیبات آمفی فیلیک شناخته شده اند یعنی حاوی یک سر آب دوست و یک سر آلی دوست می باشند به همین دلیل ماهیت شیمیایی خاص آن ها دارای تاثیرات مثبت بسیاری هستند. به طوری که موجب افزایش پایداری حرارتی شده و سازگارسازی پلی اولفین ها و پلیمرهای مهندسی را به دنبال دارد. همچنین از طرفی باعث تشکیل لایۀ پایدار بر روی سطح افزودنی می شود که پرکننده یا پیگمنت از طریق کنش متقابل با آن ها موجب ایجاد اتصال آن ها به ماتریس پلیمری خواهد شد.
آشنایی با مزایای سازگارکننده ها در فرآیند تولید مستربچ
بهتر است بدانید که استفاده از سازگارکننده ها در فرآیند تولید مستربچ دارای مزایا و قابلیت های بسیار زیادی است. به طوری که برخی از این مزایا عبارتند از: ترشوندگی سریع، امکان افزایش بارگیری، امکان افزایش سرعت فرآورش، پیشگیری از کلوخه سازی مجدد، تثبیت عالی، افزایش استحکام رنگ، بهبود یکنواختی، تطابق رنگ دقیق، کلوخه ها و تجمع ذرات کمتر، رقیق سازی آسان و بهبود سازگاری مستربچ در کاربرد نهایی است.