تتمثل الميزة الأساسية لـ الماسترباتش الملون وماسترباتش الإضافات في إتاحة تلوين البوليمرات الخام بطريقة اقتصادية، وهو ما يجعلها عنصراً أساسياً في صناعة البلاستيك والبوليمرات.
ما هو الماسترباتش؟
الماسترباتش (Masterbatch)، ويُعرف أيضاً باسم مركز تلوين البلاستيك، هو خليط يُستخدم في تلوين المواد البلاستيكية وتحسين خصائصها.
في هذا الخليط يتم توزيع الأصباغ، الملونات والإضافات البوليمرية بشكل متجانس داخل بوليمر حامل، ثم يتم بثقه وتحويله إلى حبيبات ماسترباتش.
تُضاف هذه الحبيبات أثناء القولبة بالحقن، البثق أو إنتاج الأفلام البلاستيكية إلى الراتنج البوليمري بنسبة محددة لضمان توزيع اللون بشكل متجانس. وتتراوح نسبة الإضافة عادة بين 1% و4%.
تحتوي الماسترباتشات على أصباغ بالإضافة إلى مثبتات حرارية ومثبتات للأشعة فوق البنفسجية (UV) بتركيز عالٍ داخل البوليمر الحامل. وعند إضافتها بنسب منخفضة إلى البوليمر الخام، فإنها تُحسّن ثبات اللون، المقاومة الحرارية ومقاومة الأشعة فوق البنفسجية.
قد تصل نسبة تحميل الإضافات في الماسترباتش إلى 70% وزناً، بينما تكون نسبة الاستخدام المعتادة في البلاستيك بين 1% و5%. ويمكن تصنيع ماسترباتش حسب الطلب وفق متطلبات اللون والحرارة ومقاومة UV.
الماسترباتشات العامة والقيود
بعض الماسترباتشات العامة مصممة للاستخدام مع مجموعة واسعة من أنواع البوليمرات، إلا أن الاعتماد على منتج واحد قد يفرض بعض القيود.
فاللون النهائي قد يختلف تبعاً لشفافية البوليمر ولونه الأساسي، كما أن عدم توافق الماسترباتش مع البوليمر قد يؤدي إلى تراجع الخواص الفيزيائية للمنتج النهائي أو حتى فشل المنتج.
الفرق بين الماسترباتش والراتنج الملوّن مسبقاً
الماسترباتش الملون هو منتج مركز يُضاف إلى البوليمر الخام أثناء التصنيع، في حين أن الراتنج الملوّن مسبقاً يحتوي على اللون بنسبة جاهزة للاستخدام.
يتميز استخدام الماسترباتش البلاستيكي بجدواه الاقتصادية، حيث يسمح بشراء البوليمر الخام وتجنب تقادم الألوان، كما يساهم في الحفاظ على خصائص البوليمر بسبب تعرضه لحرارة أقل.
مطابقة اللون
تبدأ العملية بتحديد اللون النهائي المطلوب. ويتم تطابق لون الماسترباتش بناءً على معايير دولية مثل Pantone، RAL أو Munsell، أو وفق عينة يقدمها العميل.
يتم تنفيذ المطابقة باستخدام نفس نوع البوليمر الخاص بالعميل. في المرحلة الأولى تُجرى تحليلات لونية باستخدام برامج حاسوبية، ثم تتم المراجعة البصرية وأجهزة القياس.
تُرفق البيانات الطيفية، العينات المخبرية والوثائق الفنية مع الطلب. وبعد اعتماد اللون، يتم إرسال عينة اللون والسعر للموافقة النهائية. تستغرق هذه العملية حوالي أسبوع واحد.
تسجيل الطلب (طلب الماسترباتش)
بعد اعتماد اللون، يتم تسجيل الطلب ويبدأ إنتاج الماسترباتش الملون وفق الصيغة المعتمدة.
تستغرق عملية إنتاج كل دفعة عادةً من أسبوع إلى أسبوعين، ويبلغ الحد الأدنى للطلب 25 كغ لكل لون.
إنتاج الماسترباتش
الماسترباتش هو حبيبات بوليمرية تحتوي على نسبة عالية من الإضافات البلاستيكية مقارنة بالكمية المستخدمة في المنتج النهائي.
تُخلط هذه الحبيبات مع البوليمر الخام خلال عمليات الحقن، البثق، إنتاج الأفلام أو الألياف لإضفاء اللون أو تحسين خصائص معينة.
بالمقارنة مع الأصباغ المسحوقة، المعاجين أو الإضافات السائلة، يوفّر استخدام ماسترباتش البلاستيك ثباتاً أعلى في عملية الإنتاج، وذلك بفضل الجرعات الدقيقة والمضبوطة للأصباغ.
كما أن تقليل التعامل مع المساحيق يحافظ على نظافة بيئة العمل وسلامتها.
استخدامات الماسترباتش
بشكل عام، تنقسم ماسترباتشات البلاستيك إلى ثلاث فئات رئيسية:
1. ماسترباتش ملون
يُستخدم في تلوين المنتجات البلاستيكية ويمنح لوناً متجانساً وثابتاً.
2. ماسترباتش إضافات
يُستخدم لتحسين الخصائص الفيزيائية والكيميائية مثل مقاومة الأشعة فوق البنفسجية، مضادات الكهرباء الساكنة، مثبطات اللهب ومواد مضادة للتلاصق.
3. ماسترباتش حشو
يحتوي على مواد حشو مثل كربونات الكالسيوم (CaCO₃)، ويُستخدم لتقليل التكلفة وتحسين بعض الخواص الميكانيكية.
هدف الإنتاج
الهدف الرئيسي من إنتاج الماسترباتش هو تحقيق توزيع مثالي ومتجانس للإضافات داخل المصفوفة البوليمرية.
واعتماداً على نوع المادة الخام، تتوفر ماسترباتشات بنسبة إضافات تتراوح بين 20% و90%.
عملية الإنتاج
يتم إدخال خليط أولي (Premix) مكوّن من البوليمر، الأصباغ والإضافات إلى آلة البثق أحادية أو ثنائية اللولب.
تتولى آلة البثق عملية التجانس، الترطيب والتوزيع المنتظم للأصباغ داخل البوليمر. وفي أغلب الحالات يُستخدم نظام التحبيب بالخيوط للحصول على المنتج النهائي.
مراقبة الجودة
تشمل مراقبة جودة الماسترباتش اختبارات القولبة بالحقن، وفحص شدة اللون وتجانس توزيع الأصباغ.
يتم تخصيص رقم تشغيلي فريد لكل دفعة إنتاج لضمان إمكانية التتبع الكاملة. ولا يتم شحن أي منتج دون موافقة نهائية من وحدة مراقبة الجودة.
شراء الماسترباتش
يؤثر اختيار وشراء الماسترباتش المناسب بشكل مباشر على جودة المنتج البلاستيكي النهائي.
يساهم الماسترباتش عالي الجودة في استقرار عملية الإنتاج، تقليل الهدر، وتحسين القدرة التنافسية في السوق.
لذلك يُعد الاستثمار في ماسترباتش متوافق وقياسي قراراً استراتيجياً لأي مصنع بلاستيك.