مستربچ

مستربچ کربی پلیمر، تولید کننده مستربچ، مستربچ یک افزودنی پلاستیکی جامد که از آن برای رنگ کردن یا دادن خواص دیگر به پلاستیک استفاده می شود، مستربچ Master Batch یکی از کالاهای صادراتی با طرفدارن بسیار در دنیا است که قابلیت انتقال پیگمنت و برخی خواص را به مواد پلیمری دارد. از کاربرد ها می توان به تولید محصولات پلاستیکی از جمله لوازم خانگی، آشپزخانه، صنعت خودرو، لوله ها واتصالات نیز اشاره کرد. به طور کلی از مستربچ با سه هدف تولید رنگ، بهبود خواص محصولات پلاستیکی و کاهش هزینه تولید آن ها استفاده می شود. در ادامه بیشتر درباره انواع و مزایای استفاده از آن صحبت خواهیم کرد با ما همراه باشید.

مستربچ چیست؟

مستربچ Master Batch در صنایع پلاستیک برای تولید انواع محصولات پلاستیکی با پیگمنت های مختلف کاربرد دارد. ظاهر این محصول گرانولی است و وزن بسیار سبکی دارد به همین دلیل حمل و نقل و نگهداری آن بسیار آسان است. در واقع یکی از ویژگی های Master Batch انتقال راحت آن به دستگاه تزریق پلاستیک بدون آلوده شدن محیط می باشد. به همین ترتیب مستربچ یک ماده ارزان و کاربردی در این صنعت به حساب می آید. در تعریفی ساده می توان گفت یک ماده جامد با ساختاری پلاستیکی است که برای انتقال رنگ و خواص به مواد پلیمری بسیار مناسب است. جالب است بدانید که مستربچ در طی یک عملیات حرارتی و اختلاط برشی به وجود می آید.  

آشنایی با فرمولاسیون مستربچ

برای تولید مستربچ حدود 13 درصد وزن این ماده را ترکیب چند افزودنی و پلی پروپلین تشکیل می دهد. یکی از افزودنی های مناسب برای تولید مستربچ، نمک آکریلات فلزی است. همچنین میزان استفاده از پلی پروپلین در تولید این ماده بسیار اهمیت دارد. در لیست زیر حالت های مختلفی که ممکن است از پلی پروپلین در ساخت متسربچ استفاده شود را برای شما آورده ایم.

درصد های مختلف استفاده از پلی پروپلین:

• 6 درصد وزن یا کمتر
• 10 درصد وزن یا کمتر
• 12 درصد وزن یا کمتر
• 15 درصد وزن یا کمتر
• 5 درصد وزن یا کمتر حدود 4 درصد

ساختار و اجزای تشکیل دهنده مستربچ

 اجزای تشکیل دهنده ساختار Master batch شامل پلیمر پایه، افزودنی، عامل سازگار کننده می شوند. مواد افزودنی در ساختار مستربچ باعث می شود که خاصیت های مورد نیاز محصولات هم به آنها اضافه شوند. پلیمر پایه نیز از انواع پلی اتیلن، پلی پروپیلن، پلی استایرن و اتیلن وینیل استات تشکیل شده است.  از مواد هایی که در ساختار آن مورد استفاده قرار می گیرد می توان به پودر های رنگی، پر کننده ها، بهبود دهنده های خواص نیز اشاره کرد. جالب است بدانید که میزان استفاده از افزودنی ها نسبت به محصولاتی که صد تولید آن ها را دارید کاملا متفاوت است. وظیفه مواد سازگار کننده تر شدن سطح پودر رنگی و پخش بهتر مواد می شود. باید بدانید که مواد سازگار کننده تاثیری در کیفیت مواد ندارند اما پایداری محصولات پلیمری را بسیار افزایش می دهند. از دیگر مزایای مواد سازگار کننده می توان به افزایش فرایند پذیری آن اشاره کرد.

ویژگی های استفاده از سازگار کننده در تولید مستربچ

سازگارکننده‌ها در فرآیند تولید Master Batch نقش بسیار مهمی ایفا می‌کنند و مزایای متعددی دارند که به بهبود ویژگی‌های محصول نهایی کمک می‌کند. برخی از این مزایا عبارتند از:

بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی: استفاده از سازگارکننده‌ها می‌تواند به افزایش استحکام کششی، مقاومت در برابر ضربه و سایر ویژگی‌های مکانیکی محصول نهایی کمک کند.

افزایش چسبندگی بین پلیمرها: سازگارکننده‌ها به ایجاد پیوند بهتر بین پلیمرهای مختلف کمک می‌کنند، که در نتیجه باعث افزایش استحکام مکانیکی و یکپارچگی می‌شود.

افزایش پایداری حرارتی: برخی از سازگارکننده‌ها می‌توانند پایداری حرارتی را افزایش دهند، که باعث کاهش تخریب پلیمرها در دماهای بالا و در حین فرآیند اکستروژن می‌شود.

کاهش نیاز به اصلاحات بعدی: با استفاده از سازگارکننده‌ها، می‌توان از نیاز به اصلاحات و پردازش‌های بعدی کاست، که این موضوع نیز می‌تواند به کاهش هزینه‌های تولید و افزایش بهره‌وری کمک کند.

پراکندگی بهتر افزودنی‌ها: استفاده از سازگارکننده‌ها می‌تواند به توزیع یکنواخت‌تر مواد مانند رنگدانه‌ها، فیلرها و مواد تقویت‌کننده کمک کند، که منجر به بهبود ویژگی‌های ظاهری و عملکردی محصول نهایی می‌شود.

بهبود فرایندپذیری: سازگارکننده‌ها می‌توانند به کاهش ویسکوزیته پلیمرها کمک کنند، که در نتیجه فرایند تولید را آسان‌تر و کارآمدتر می‌کند. این مسئله می‌تواند به کاهش هزینه‌های تولید و افزایش سرعت تولید کمک کند.

مزایا و معایب استفاده از Master Batch

در تولید محصولات پلاستیکی با هدف اتقال پیگمنت به محصولات پلاستیکی از Master Batch استفاده می شود. اما مسئله این است که برای ایجاد پیگمنت در محصولات پلاستیکی چرا از مواد دیگر با همین کارایی استفاده نمی شود؟  دلیل استفاده از مستربچ کاهش قیمت تولید محصولات و مزایای بسیار آن است که در این بخش به معرفی آن ها خواهیم پرداخت. از  ویژگی های استفاده از مستربچ می توان به افزایش شفافیت رنگ نسبت به رنگدانه های خام اشاره کرد. در واقع یکی از مهم ترین مزیت های مستربچ کیفیت و شفافیت بالای آن نسبت به سایر مواد مشابه است. یکی از دیگر ویژگی های استفاده از Master Batch عدم آلوده شدن محیط تولید محصولات پلاستیکی با استفاده از دستگاه تزریق پلاستیک نیز می باشد. در صورتی که رنگ دانه های خام در فضا پخش شده و امکان آلوده شدن فضا بسیار زیاد است.

مزایا:

کاهش هزینه‌ها: هزینه‌های مرتبط با ذخیره‌سازی و جابجایی مواد خام را کاهش داد.

کنترل بهتر کیفیت: کنترل بیشتری بر روی کیفیت نهایی محصول وجود داشته باشد.

سهولت در استفاده:به دلیل فرمولاسیون دقیق و آماده‌سازی قبلی، فرایند تولید را ساده‌تر و کارآمدتر می‌کند.

انعطاف‌پذیری در تولید: قابلیت تغییر و تنظیم سریع فرمولاسیون را برای پاسخ به نیازهای مختلف تولیدی فراهم می‌کنند.

کیفیت بالای رنگ: به تولیدکنندگان اجازه می‌دهند تا رنگ‌های ثابت و با کیفیتی را در محصولات پلاستیکی خود ایجاد کنند.

توزیع یکنواخت: افزودنی‌های موجود در مستربچ به طور یکنواخت در کل ماده پخش می‌شوند که این امر به کیفیت و عملکرد بهتر محصول نهایی کمک می‌کند.

معایب:

هزینه اولیه: ممکن است در مقایسه با مواد اولیه پایه گران‌تر باشند.

احتمال ناسازگاری: برخی از مستربچ‌ها ممکن است با مواد پایه یا دیگر مواد ناسازگار باشند.

نیاز به تجهیزات خاص: در برخی موارد برای استفاده از مستربچ‌ها نیاز به تجهیزات خاصی در فرایند تولید است.

محدودیت در کاربردها: برای همه کاربردها مناسب نیستند و ممکن است در برخی موارد نیاز به  مواد های دیگری باشد.

پخش نشدن یکنواخت: اگر فرایند ترکیب به درستی انجام نشود، ممکن است به طور یکنواخت در ماده پخش نشوند که منجر به کیفیت پایین‌تر محصول نهایی می‌شود.

یک مستربچ با کیفیت چه ویژگی هایی دارد؟

تطابق با نیازهای پروژه: هر تغییر باید با نیازهای واقعی پروژه هماهنگ باشد و بهبود یا تغییری را که اعمال می‌کند، به دلیلی قابل توجیه داشته باشد.

تناسب با استانداردها و رویه‌ها: هر تغییر باید با استانداردها، رویه‌ها و نقاط قوانینی که در تیم توسعه تعیین شده‌اند، سازگاری داشته باشد و به طور کلی با فرآیند توسعه متناسب باشد.

تست‌های کامل: هر تغییر اعمال شده در مستربچ باید به دقت تست شده باشد تا اطمینان حاصل شود که تغییرات به درستی انجام شده‌اند و هیچ تاثیر منفی‌ای بر روی کیفیت کلی نرم‌افزار ندارند.

تجربه و نگرش کاری: اعضای تیمی که در ایجاد یک مستربچ شرکت می‌کنند باید دارای تجربه و نگرش کاری مناسبی باشند تا بتوانند تغییرات موجود را به درستی ارزیابی کرده و تصمیم‌گیری مناسبی انجام دهند.

شفافیت و توضیحات مناسب: هر تغییر در Master Batch باید به دقت توصیف شده و دلیل و نیاز آن واضح باشد. این اطلاعات می‌تواند به تیم دیگری که ممکن است با تغییرات اعمال شده در مستربچ در آینده برخورد داشته باشد، کمک کند تا بهتر متوجه تغییرات شوند.

مستندسازی کامل: همه‌ی تغییرات و توضیحات مربوط به مستربچ باید به صورت کامل و دقیق مستندسازی شده باشند تا افراد دیگر بتوانند به راحتی درک کنند که چه تغییراتی اعمال شده است و چگونه می‌توانند با آن‌ها برخورد کنند.

م️عرفی انواع مستربچ

مستربچ در انواع مختلفی تولید شده است. مستربچ سیاه و سفید، مستربچ رنگی، افزودنی و پر کننده، کامپاند ها و ..  جز انواع Master Batch به حساب می آیند. برای استفاده از خواص فیزیکی و شیمیایی از دسته بندی افزودنی ها استفاده می شود.  افزودنی نیز در انواع مختلفی تولید شده اند. از انواع افزودنی ها می توان به نانو افزودنی ها، افزودنی، شفاف کننده هسته زا (pp) اشاره کرد.

مستربچ رنگی: برای افزودن رنگ به مواد پلیمری و تولید محصولات متنوع از مستربچ رنگی استفاده می شود.  مستربچ های رنگی دارای انواع مختلف پیگمنت ها هستند و با استفاده از آن می توان انواع محصولات را متناسب با نیاز کاربران تولید کرد. کیفیت یکنواخت مستربچ رنگی و قیمت مقرون به صرفه آن باعث شده تا این محصول جایگزین بسیار مناسبی برای پیگمنت ها باشد. همچنین فرایند تولید محصولات پلیمری با استفاده از مستربچ های رنگی بسیار ساده تر خواهد بود.

مستربچ سیاه و سفید:  رنگ دانه های متفاوتی نسبت به مستربچ های رنگی دارند. مستربچ سیاه با استفاده از کربن و مستربچ سفید با استفاده از تیتانیوم ساخته شده است. از ویژگی های مستربچ سیاه می توان به افزایش استحکام مواد پلیمری، بهبود استحکام، افزایش پایداری در برابر اشعه uv اشاره کرد. یکی از دلایل استفاده از مستربچ سفید شفافیت بالا، مقاومت بالا در برابر حرارت، پایداری در برابر نور uv و.. می باشد.  در تولید محصولات مختلف از جمله: لوله های آبیاری، کیسه های زباله، قطعات خودرو، برخی قطعات الکترونیکی، ظروف بسته بندی مواد غذایی، محصولات بهداشتی، ظروف یکبار مصرف و .. از مستربچ سیاه و سفید استفاده می شود.

 افزودنی: اگر قصد تولید محصولات پلاستیکی با خواص منحصر به فردی را دارید لازم است که از افزودنی استفاده کنید.  افزودنی خواص لازم را به محصولات شما انتقال می دهند. از انواع مستربچ های افزودنی می توان به آنتی اکسیدان ها، بازدارنده های شعله، عوامل لغزش، عوامل ضد انسداد، عوامل ضد الکتریسیته ساکن، روشن کننده های نوری، عوامل هسته زا، کمک پردازش پلیمر و .. اشاره کرد.

معرفی انواع کامپاند و مزایای استفاده از آن ها

کامپاند به موادی اطلاق می‌شود که از ترکیب دو یا چند پلیمر مختلف به دست می‌آید. این مواد می‌توانند از طریق ترکیب مکانیکی یا شیمیایی ایجاد شوند. به طور کلی، کامپاند پلیمری‌ها به منظور بهبود خواص مکانیکی، حرارتی، الکتریکی و سایر ویژگی‌های پلیمرها استفاده می‌شوند. این فرآیند می‌تواند بهبود دهنده‌های پلیمری، مانند افزودن مواد تقویت‌کننده، پرکننده‌ها، مواد رنگزا و غیره را شامل شود. یکی از انواع محصولات پلیمری کامپاند نیز نام دارد.

 رنگی: رنگ مورد نظر را به محصولات پلاستیکی انتقال می دهد.

حرارتی: افزایش مقاومت محصولات در برابر حرارت، شعله و .. را به همراه دارد.

بهبود دهنده خواص شیمیایی: محصولات را در برابر مواد شیمیایی مقاوم می کند.

 مکانیکی: منظور از خواص مکانیکی افزایش استحکام، مقاومت در برابر سایش و.. نیز می باشد.

آشنایی با فرآیند تولید مستربچ

انتخاب مواد اولیه: در این مرحله، مواد اولیه مورد نیاز برای تولید مستربچ انتخاب می‌شود. این مواد می‌توانند شامل پنبه، پلی‌استر، نایلون، یا مواد طبیعی دیگر باشند که مناسب برای استفاده در صنعت پوشاک و تولید محصولات پارچه‌ای هستند.

بافت یا دوخت : در این مرحله، بافت یا دوخت مستربچ انجام می‌شود. اگر مستربچ بافت شود، پارچه‌ها در دستگاه‌های بافتنی قرار می‌گیرند و بافته می‌شوند. اگر مستربچ دوخته شود، قطعات مختلف پارچه در الگوهای مشخص برش داده شده و سپس دوخته می‌شوند.

پرداخت و پوشش (در صورت لزوم): در برخی موارد، مستربچ‌ها نیاز به پرداخت و پوشش بیشتری دارند تا ویژگی‌های خاصی مانند ضدآب بودن، مقاومت در برابر حرارت، یا ضد باکتری بودن را داشته باشند. در این صورت، مستربچ‌ها پس از دوخت یا بافت، به مراحل پرداخت و پوشش می‌رسند.

تمیز کردن و بسته‌بندی: در این مرحله، مستربچ‌ها تمیز می‌شوند و بسته‌بندی می‌شوند تا برای ارسال به بازار آماده شوند. این شامل فرآیندهایی مانند شستشو، خشک کردن، انجام کنترل کیفیت، و بسته‌بندی مناسب است.

️چرا از مستربچ استفاده کنیم؟

در مواد تشکیل دهنده Master Batch از رنگدانه های خام استفاده شده است. استفاده از رنگدانه های خام در تولید مستربچ باعث افزایش کیفیت و کارایی آن شده است. چرا که رنگ دانه های خام باعث شده اند که میزان کدورت و شفافیت رنگ پلاستیک ها بسیار با دقت بالایی انجام بگیرد. اگر قصد رنگ آمیزی پلاستیک در ابعاد بزرگ تری را دارید به راحتی می توانید از مستربچ استفاده کنید چرا که کیفیت مستربچ ها بسیار بالا است و ثبات رنگ بهتری را به شما ارائه می دهد. در ادامه به معرفی سایر ویژگی های استفاده از Master Batch اشاره خواهیم کرد.

• عدم آلودگی محیط و خطوط تولید نیز از ویژگی های مستربچ به حساب می آید.
• اتصال مستربچ ها با پلیمر ها مطابقت بالایی دارد بنابراین فرایند ذوب بهبود بسیاری پیدا کرده است.
•  از دلایل استفاده از مستربچ ها می توان به افزایش بهره وری، صرفه جویی در هزینه ها، افزایش کیفیت پلاستیک های رنگ شده نیز اشاره کرد.

یک مستربچ با کیفیت چه ویژگی هایی دارد؟

در تولید محصولات پلیمری از Master Batch استفاده می شود میزان کیفیت محصولات ارتباط مستقیمی با میزان کیفیت مستربچ های استفاده شده دارد. بنابراین در این بخش قصد داریم به معرفی ویژگی های مستربچ با کیفیت اشاره کنیم. از ویژگی های مستربچ با کیفیت می توان به همخوانی داشتن مستربچ با مواد پلیمری اشاره کرد. سایر ویژگی های آن عبارتند از :

•  عدم بروز مشکلات در فرایند تولید نشان دهنده کیفیت بالای مستربچ نیز می باشد.
• به تعداد دفعات مختلفی که از مستربچ برای تولید محصولات پلیمری استفاده می شود باید میزان رنگ و خواص مستربچ ثبات خود را حفظ کند.
• پس از تولید محصولات پلیمری اگر کیفیت ظاهری و میزان براقیت محصول قابل قبول باشد مشخص می شود که مستربچ استفاده شده با رعایت استاندارد های مشخص و مناسبی تولید شده است.

معرفی کاربرد های مستربچ