فرمول تولید مستربچ سفید

مستربچ یکی از محصولات مورد استفاده در صنعت پلاستیک است که برای تولید محصولات پلاستیکی با رنگ و خواص مشخص استفاده می‌شود. مستربچ سفید نیز یکی از پرکاربردترین انواع مستربچ در صنایع مختلف است که برای تولید محصولات با رنگ سفید و خواص مشخص مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مستربچ سفید با ترکیبی از پلیمر پایه، دی‌اکسید تیتانیوم و افزودنی‌های دیگر ساخته می‌شود. دی‌اکسید تیتانیوم، به عنوان ماده‌ای سفید و بازتابنده، باعث تولید رنگ سفید در مستربچ می‌شود و خواص مکانیکی و فیزیکی آن را بهبود می‌بخشد.

فرآیند تولید مستربچ سفید شامل چندین مرحله است که در هر یک از این مراحل، ترکیبات مختلفی به محصول اضافه می‌شوند تا به نهایت مستربچ سفید ساخته شود. در این مقاله، به توضیح فرآیند تولید مستربچ سفید می‌پردازیم.

فرآیند تولید مستربچ

مستربچ یا متانول سولفونات (Methanesulfonic acid) یک اسید قوی و ثابت است که در بسیاری از صنایع به عنوان کاتالیزور و همچنین در ساخت برخی مواد شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. تولید مستربچ می‌تواند از دیدگاه اقتصادی و فنی مزایای زیادی داشته باشد. به عنوان مثال:

۱. مستربچ به عنوان یک کاتالیزور موثر در بسیاری از واکنش‌ها شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرد و قابلیت بازیافت و استفاده مجدد دارد.

۲. تولید مستربچ از طریق اکسیداسیون متانول قابل انجام است و این روش تولید در مقایسه با روش‌های دیگر هزینه کمتری دارد.

۳. مستربچ به عنوان یک ماده ثابت و بدون رطوبت به راحتی قابل حمل و نگهداری است.

با این حال، باید توجه داشت که مستربچ یک اسید قوی است و برای استفاده صحیح در صنایع باید از تجربه و دانش کافی در زمینه شیمی و ایمنی برخوردار باشید. همچنین، پسماندهای تولید شده در فرآیند تولید مستربچ نیاز به دفن در جای مناسب دارند و نباید به طور نامناسب دفع شوند.

در ادامه به روش های تولید این ماده می پردازیم.

1. فرمولاسیون

مستربچ سفید در صنعت پلیمر به عنوان یک ماده کمکی برای تغییر رنگ و خواص فیزیکی محصولات پلیمری استفاده می‌شود. تولید مستربچ سفید به روش فرمولاسیون به این معناست که ترکیبی از مواد شیمیایی به نام پیگمنت‌ها و کامپاندهای از قبیل رزین‌ها، حلال‌ها، ماده‌های پخت‌کننده و … در یک فرمولاسیون خاص ترکیب می‌شوند تا به دستگاه اکستروژن که یک دستگاه پردازش پلیمری است، تزریق شوند.

در ابتدا، پیگمنت‌ها و کامپاندها با استفاده از دستگاه‌های خاص مانند آسیاب چکشی، میکسرهای ثابت و یا میکسرهای دوار مخلوط می‌شوند. سپس مخلوط حاصل به دستگاه اکستروژن تزریق می‌شود. دستگاه اکستروژن برای تولید مستربچ سفید، دارای دو بخش می‌باشد، بخشی که مواد مربوط به فرمولاسیون را دریافت می‌کند و بخشی که به عنوان کلیشه شکل‌دهی برای محصولات پلیمری استفاده می‌شود.

• در بخش اول، مواد مربوط به فرمولاسیون به وسیله یک آسیاب به طور مرحله‌ای وارد دستگاه می‌شود و با توجه به نوع پیگمنت و رزین مورد استفاده، مقدار و سرعت آسیاب‌ها باید به دقت تنظیم شود. سپس، این مواد به همراه حلال‌ها و مواد پخت‌کننده به دستگاه اکستروژن منتقل می‌شود.

• در بخش دوم، مواد مربوط به فرمولاسیون به کمک دو خط تزریق، به داخل پیچ‌های اکستروژن تزریق می‌شود. در این مرحله، مواد مربوط به فرمولاسیون به صورت پودری در دو خط تزریق به داخل پیچ‌های اکستروژن تزریق می‌شوند. پیچ‌های اکستروژن، به عنوان قطعاتی از دستگاه، مسئول ترکیب و ذوب مواد مربوط به فرمولاسیون هستند.

پس از تزریق مواد مربوط به فرمولاسیون، پیچ‌های اکستروژن در داخل دستگاه چرخش می‌کنند و مواد تزریق شده به آرامی به داخل کلیشه‌های شکل‌دهی پلیمری منتقل می‌شوند. در این مرحله، مواد مربوط به فرمولاسیون به داخل ماده پلیمری مذاب و پخته شده تزریق می‌شوند و در نهایت، مستربچ سفید به عنوان ماده کمکی برای تغییر رنگ و خواص فیزیکی محصولات پلیمری تولید می‌شود.

لازم به ذکر است که فرمولاسیون مستربچ سفید باید به دقت تنظیم شود و به نوع محصول پلیمری که قرار است از این ماده کمکی استفاده شود، وابسته است. برای این منظور، تجربه و دانش کافی در زمینه شیمی پلیمرها و فرآیند تولید مستربچ سفید، الزامی است.

2. خوراک دهی

تولید مستربچ سفید (White Masterbatch) در صنعت پلاستیک با استفاده از یک فرآیند پیچیده انجام می‌شود. یکی از مراحل این فرآیند، خوراک‌دهی (Feeding) است که در آن مواد اولیه به خلوص و ترکیب دقیق به ماشین تزریق پلاستیک داده می‌شوند.

مواد اولیه مورد نیاز برای تولید مستربچ سفید شامل پلیمر سفید (White Polymer)، پیگمنت (Pigment) سفید، ماده پرکننده (Filler)، ماده‌ای که خواص آنتی‌اکسیدانی دارد (Antioxidant)، ماده افزودنی آغاز کننده (Initiator) و ماده افزودنی استحکام دهنده (Stabilizer) است.

در مرحله خوراک‌دهی، مواد اولیه با ترکیب دقیق و به نسبت مشخصی به ماشین تزریق پلاستیک داده می‌شوند. این مواد در داخل مخلوط کن (Mixer) به صورت خودکار ترکیب می‌شوند تا به دقت مورد نظر بتوانند تزریق شوند. در این مرحله، نظارت دقیقی بر روی مواد اولیه و نسبت‌های آنها صورت می‌گیرد تا ترکیب مناسبی برای تولید مستربچ سفید به دست آید.

بعد از ترکیب مواد اولیه، خلوص و ترکیب نهایی آنها بررسی می‌شود و در صورت نیاز به اصلاحات، تغییرات لازم اعمال می‌شود.

3. اختلاط

روش اختلاط در تولید مستربچ سفید در صنعت پلیمر به عنوان یکی از روش‌های تولید مستربچ سفید مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این روش، یک ترکیب از پلیمر سفید به عنوان ماده پایه و یک ترکیب از مواد افزودنی و کانی‌های رسوبی به عنوان عامل رنگ‌دهی و پایداری رنگ، به صورت هم‌زمان در دستگاه اختلاط با هم ترکیب می‌شوند.

برای انجام این روش، ابتدا پلیمر سفید به صورت پودر در دستگاه اختلاط قرار می‌گیرد. سپس مواد افزودنی و کانی‌های رسوبی به صورت دقیق و با نسبت‌های مشخصی به پلیمر اضافه می‌شوند. در این مرحله، مواد افزودنی می‌توانند شامل عوامل رنگ‌دهی، عامل پایداری رنگ، عامل جلوگیری از نورخوردگی و غیره باشند.

پس از اضافه کردن مواد افزودنی، دستگاه اختلاط شروع به مخلوط کردن تمامی مواد می‌کند. در این مرحله، فرآیند اختلاط باید به گونه‌ای باشد که تمامی مواد به طور یکنواخت در هم مخلوط شوند. این فرآیند عموماً توسط دستگاه‌های اختلاط خمیری یا دستگاه‌های اختلاط با آسیاب انجام می‌شود.

بعد از پایان فرآیند اختلاط، مستربچ سفید در قالب پودر آماده می‌شود و می‌تواند به عنوان ماده اولیه برای تولید محصولات پلیمری مورد استفاده قرار گیرد. با توجه به نوع مواد افزودنی و نسبت آن‌ها، می‌توان مستربچ‌های سفید با رنگ و ویژگی‌های مختلفی تولید کند.

4. مرحله الک کردن

مرحله الک کردن یا سرند کردن مستربچ سفید، مرحله‌ی پایانی در فرآیند تولید آن است. هدف از این مرحله، جداسازی مستربچ‌هایی با اندازه و شکل نامناسب و ناهمگن است. در این مرحله، مستربچ سفید از طریق یک سرند با اندازه مشخص، عبور داده می‌شود تا مواد بزرگتر یا کوچکتر از حد مشخصی، جدا شوند و مستربچ‌هایی با اندازه یکسان و متناسب با یکدیگر، انتخاب شوند.

با انجام مرحله الک کردن، از یک سری مشکلات خوراک‌دهی که ممکن است در صورت استفاده از مستربچ‌های با اندازه نامناسب به وجود آید، جلوگیری می‌شود. همچنین، مصرف‌کننده با اطمینان بیشتری از کیفیت و استاندارد محصول استفاده می‌کند. در کل، مرحله الک کردن از اهمیت بسیاری در تولید مستربچ سفید برخوردار است.

سخن آخر

در این مقاله، توضیحاتی در مورد تولید مستربچ سفید بیان شد. مستربچ سفید می‌تواند در صنایع مختلفی مانند تولید لوازم آرایشی بهداشتی، صنایع حمل‌ونقل، خودروسازی و غیره به کار رود. تولید مستربچ سفید از اهمیت بالایی برخوردار است.

رنگدانه‌های موجود در این نوع مستربچ، از نوع کلسیم کربنات و دی اکسید تیتانیوم هستند که در یک بستر پلیمری تولید می‌شوند. پلیمر پایه در ساخت مستربچ سفید، از نوع پلی اتیلن است.

تولید این مستربچ همانند انواع دیگر مستربچ از یک الگوی کلی تبعیت می‌کند و تفاوت آن‌ها می‌تواند در نوع مواد اولیه و روش مختلف اختلاط باشد.