مستربچ anti-block یک نوع مستربچ است که به عنوان یک افزودنی به فیلم‌های پلیمری اضافه می‌شود تا از خاصیت چسبندگی آن‌ها جلوگیری کند. این مستربچ شامل ذراتی با اندازه کوچک است که به آرامی در سطح فیلم توزیع می‌شوند و باعث ایجاد سطح خشک و صاف می‌شوند که از چسبندگی لایه‌های فیلم به یکدیگر جلوگیری می‌کند.
عملکرد مستربچ anti-block بر اساس اصل هوادهی است که به این صورت است که با اضافه کردن ذرات کوچک مربوط به مستربچ به فیلم، ذرات مستربچ به طور تدریجی در سطح فیلم توزیع می‌شوند. این ذرات باعث ایجاد سطح، خشک و صاف می‌شوند که به دلیل ایجاد یک لایه موازی با سطح فیلم، از چسبندگی لایه‌های فیلم به یکدیگر جلوگیری می‌کند.
همچنین، این ذرات باعث کاهش ضریب اصطکاک سطحی فیلم می‌شوند که افزایش سرعت عبور فیلم از دستگاه‌های تولیدی را به دنبال دارند و همچنین بهبود کیفیت سطحی فیلم را نیز به دنبال دارد.
مستربچ anti-block می‌تواند با استفاده از مواد مختلفی تولید شود که شامل سیلیکا، تالک، میکا، کربنات کلسیم و… می‌باشد. هر یک از این مواد دارای خواص خاصی هستند که با توجه به نیاز به کار گرفته می‌شوند. به عنوان مثال، سیلیکا برای تولید مستربچ‌های anti-block با خصوصیات ضد خشک شدن و ایجاد سطح خشک و صاف، مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین، تالک با خصوصیات ضد چسبندگی و کاهش ضریب اصطکاک سطحی، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
مستربچ آنتی‌بلاک با ایجاد یک لایه نازک بر روی سطح فیلم، نیروهای جاذبه واندروالسی بین دو لایه فیلم را از بین می‌برد و از چسبیدن آن‌ها به یکدیگر جلوگیری می‌کند.
با این حال، افزودن عوامل آنتی‌بلاک که بر پایه مواد معدنی هستند، ممکن است باعث کاهش شفافیت سطحی فیلم شود. با انتخاب مواد مناسب و فرمولاسیون صحیح در کنار انجام فرآیند صحیح، می‌توان تا حد زیادی این مشکل را برطرف کرد. عملکرد آنتی‌بلاکی فیلم می‌تواند با استفاده از آزمون ASTM D-3354 Parallel Plain Method برای تعیین خاصیت ضریب اصطکاک بررسی شود.
معرفی مستربچ آنتی بلاک
در واقع مستربچ آنتی بلاک نوعی افزودنی می باشد که به مواد پلیمری افزوده می شود تا خواص لغزندگی سایر محصولات پلیمری را افزایش دهد. با افزودن این ماده به سطح لایه‌های فیلم، از چسبندگی غیرمطلوب جلوگیری می شود و کارایی و عمر مفید محصولات افزایش می یابد.
اما با این حال، استفاده از مستربچ آنتی بلاک می تواند منجر به کاهش شفافیت و نورگیری محصول شود. برای کنترل این مشکل، سایز و نحوه توزیع ذرات مستربچ ضد چسبندگی بسیار مهم است.
به طور معمول، سایز ذرات مورد استفاده در مستربچ بین ۴ تا ۸ میکرومتر است. ذرات بزرگتر بهبود قابل ملاحظه‌ای در خواص ضد چسبندگی به همراه دارند، اما باعث کاهش شفافیت و نورگیری محصول می شوند. به علاوه، تعدادی ذرات، نیز وجود دارند که سایز آن‌ها بزرگتر از ضخامت لایه‌های فیلم است که می تواند به شفافیت محصول آسیب برساند.
تهیه انواع مستربچ آنتی بلاک
برای تهیه مستربچ آنتی بلاک، از سه ماده اصلی استفاده می شود: پودر پلی‌اتیلن با نسبت ۶۰ درصد، منیزیم سیلیکات خشک شده با نسبت ۳۰ درصد و اوریک اسید آمید با تناسب ۱۰ درصد.
- در ابتدا، اجزاء تماما در قسمت گراویمتر اکسترودر اندازه‌گیری می شوند.
- بعد از آن مواد پلی اتیلن و همچنین منیزیم سیلیکات درون مخلوط کن، ریخته می شود که در نتیجه آن مخلوط همگنی ایجاد شود.
- سپس، اسید اوریک به مواد درون مخلوط کن اضافه می شود و مجدداً همه اجزاء با هم مخلوط می شوند.
- سپس موادی که ترکیب می شوند، وارد قیف اکسترودر خواهند شد و بر تأثیر گرمای هیترهای که در اطراف وجود دارند، از ناحیه تغذیه تا انتهای مسیر، به حالت ذوب در می آیند. در این مرحله، مهم است که دمای هیترها به صورت دقیق کنترل شود تا مانع از افزایش حرارت و آسیب به مواد شود.
- پس از ذوب شدن مواد، مخلوط مذاب به صافی فرستاده می شود تا از ناخالصی‌ها جدا شود و سپس به بخش خنک‌سازی منتقل می شود.
- پس از خنک شدن و برش، محصول تولیدی آماده عرضه به بازار می شود.
با توجه به این که تنظیمات مختلفی بر روی اکسترودر وجود دارد، می توان مقادیر اجزای مستربچ آنتی بلاک را براساس نیازهای خاص تولید کننده و محصولات مختلف تنظیم کرد.
ویژگی های مختلف مستربچ آنتی بلاک
- شیوه تهیه انواع مستربچ های آنتی بلاک
پایه اصلی تهیه مستربچ‌های آنتی بلاک، مواد پلیمری و رزین‌ها به ویژه پلی‌اتیلن است. افزودنی‌هایی نظیر اکسید آهن نیز به طور معمول به مواد پلیمری اضافه می شوند که باعث تسریع اثر تخریب عامل‌های ضد الکتریسیته ساکن در لایه‌ها می‌شود. همچنین، افزودنی‌های ضد چسبندگی با قیمت پایینی نیز برای به دست آوردن فیلم‌های پلیمری مقرون به صرفه استفاده می‌شوند.
- نحوه عملکرد مستربچ آنتی بلاک
مستربچ‌های آنتی بلاک با ساختار سطحی خاص، نیروی واندروالسی مولکولی بین لایه‌ها در فیلم‌های پلیمری را از بین می‌برند. در واقع ذرات بزرگ، به دلیل داشتن اندازه بزرگتر، قابلیت اثربخشی بهتری بر روی سطح دارند. با این حال، در خواص نوری، این ذرات عملکرد مناسبی ندارند و می‌توانند باعث کدری سطح شوند.
برای رفع این مشکل، از آمیدهای آلی و سایر افزودنی‌های دیگر استفاده می‌شود. آمیدهای آلی موادی هستند که به صورت شیمیایی تولید می‌شوند و در فیلم‌ها به منظور رفع مشکل کدری و ایجاد شفافیت استفاده می‌شوند. با اضافه کردن این مواد به فیلم، اصطکاک در سطح کاهش می‌یابد و همچنین کدری سطح رفع می‌شود.
- انواع مستربچ آنتی بلاک
انواع مختلفی از مستربچ‌های آنتی بلاک وجود دارند که هر کدام شرایط ویژه‌ای دارند.
مستربچ تالک یکی از این مستربچ‌ها است که باعث ایجاد خیس شدگی عمیق و پراکندگی بهتر در ترکیبات می‌شود.
از انواع دیگر مستربچ های آنتی بلاک می توان به دیاتومیت یا سیلیکا نیز اشاره کرد، که با مقدار مصرف کم این ماده، خواص ضد چسبندگی بسیار قوی را ایجاد خواهد کرد.
- کاربرد مستربچ آنتی بلاک
- مستربچ‌های آنتی بلاک از بستن و جمع شدگی فیلم‌های پلی الفین در هنگام تولید و تبدیل شدن به محصول نهایی جلوگیری می‌کنند.
- این مستربچ‌ها با خاصیت جذب کم روغن، باعث می‌شوند در واکنش با افزودنی‌های مهاجر، مقاومت نشان دهند.
- مستربچ‌های آنتی بلاک با کیفیت و ماندگاری بالا در انواع فیلم‌های پلی‌اتیلنی، پلی استایرنی و پلی پروپیلنی استفاده می‌شوند.
- این مستربچ‌ها باعث ایجاد وضوح و شفافیت بالا در لایه‌های فیلم می‌شوند و در تولید فیلم‌های بسته‌بندی محصولات مانند نایلون صیفی‌جات و دیگر انواع نایلون شیرینگ صنعتی کاربرد دارند.
سخن آخر
در بیان کلی می توان گفت، مستربچ آنتی بلاک با داشتن خواص بازشوندگی، یکی از انواع افزودنی‌های مورد استفاده در ترکیبات پلیمری است. این مستربچ با ورود به سطح لایه‌های فیلم، خواص ضد چسبندگی و سهولت در باز کردن فیلم‌های رولی را فراهم می‌کند. علاوه بر این، با صیقل کردن سطح و کاهش اصطکاک بین لایه‌ها، از ایجاد خطوط و نقاط سفید در فیلم‌ها جلوگیری می‌شود.
برای دستیابی به شفافیت و وضوح بالا در فیلم‌های پلیمری، همراه با مستربچ آنتی بلاک، از افزودنی‌های دیگری نیز استفاده می‌شود که حاوی اکسید آهن هستند. این افزودنی‌ها باعث بهبود شفافیت فیلم‌ها و جلوگیری از ایجاد اثرات نامطلوب مانند مات شدن و ریزش پودر می‌شوند.
استفاده از مستربچ آنتی بلاک به عنوان یکی از افزودنی‌های ترکیبات پلیمری، در تولید قطعات پلاستیکی مختلف مانند سرنگ‌های پزشکی، باعث کاهش اصطکاک بین قطعات و افزایش بهره‌وری در عملیات تولید می‌شود.
