مزیت اصلی مستربچهای رنگی و افزودنی این است که امکان رنگآمیزی اقتصادی پلیمرهای خام را فراهم میکنند و در صنعت پلاستیک و پلیمر کاربرد گستردهای دارند.
مستربچ چیست؟| Masterbatch چیست
مستربچ، که به آن کنسانتره رنگ پلاستیک هم گفته میشود، بستهای برای رنگ کردن پلاستیک است. در آن پیگمنتها، رنگها یا افزودنیهای پلیمری در یک حامل پلیمری پخش شده و سپس اکسترود و بهصورت گرانول مستربچ تولید میشوند.
این گرانولها در هنگام قالبگیری تزریقی، اکستروژن یا تولید فیلم پلاستیکی با نسبت مشخصی به پلیمر خام اضافه میشوند تا رنگ بهطور یکنواخت در رزین پلیمری پخش شود. معمولاً میزان مصرف مستربچ رنگی بین ۱تا ۴درصد است.
مستربچها شامل رنگ، پیگمنت و پایدارکنندههای حرارتی وUV هستند که بهصورت غلیظ در پلیمر حامل قرار دارند. وقتی به پلیمر خام اضافه میشوند، خواص رنگ، مقاومت حرارتی و مقاومتUV را بهبود میدهند.
میزان بارگیری مستربچها میتواند تا ۷۰درصد وزنی باشد و معمولاً بین ۱تا ۵درصد در تولید محصولات پلاستیکی استفاده میشوند. تولید مستربچ سفارشی بر اساس نیاز به رنگ، دما یا مقاومت نوری امکانپذیر است.
مستربچ عمومی و محدودیتها
برخی مستربچهای عمومی برای کاربردهای چندمنظوره طراحی شدهاند تا طیف وسیعی از رزینهای پلیمری را رنگ کنند. با این حال، استفاده از یک مستربچ رنگ پلاستیک واحد میتواند محدودیتهایی داشته باشد.
رنگ نهایی به شفافیت و رنگ طبیعی رزین بستگی دارد و در صورت ناسازگاری مستربچ با پلیمر، ممکن است خواص فیزیکی محصول کاهش یابد یا حتی منجر به شکست قطعه پلاستیکی شود.
تفاوت مستربچ و رزین پیشرنگ شده
مستربچ رنگی یک کنسانتره غلیظ است که هنگام فرآیند تولید به پلیمر خام اضافه میشود، در حالی که رزین پیشرنگ شده از ابتدا با رنگ ترکیب شده و آماده مصرف است.
از نظر اقتصادی، خرید مستربچ مقرونبهصرفهتر است، زیرا امکان استفاده از رزین خام، جلوگیری از قدیمی شدن رنگها و حفظ خواص پلیمری به دلیل عدم قرارگیری در حرارت اضافی را فراهم میکند.
تطبیق رنگ(Color Matching در مستربچ)
برای شروع فرآیند تولید مستربچ رنگی سفارشی، ابتدا رنگ نهایی مشخص میشود. این مرحله با تطبیق رنگ مستربچ انجام میگیرد.
استاندارد رنگ میتواند بر اساسPantone، RAL یاMunsell یا نمونه فیزیکی ارائه شود.
تطبیق رنگ با استفاده از پلیمر ارائهشده توسط مشتری انجام میشود. ابتدا آنالیز رنگ با نرمافزارهای تخصصی صورت میگیرد و سپس تطبیق نهایی بهصورت چشمی و دستگاهی بررسی میشود. دادههای طیفی و مستندات فنی همراه نمونههای آزمایشگاهی ارائه میگردد.
پس از نهایی شدن رنگ، چیپ رنگ مستربچ و قیمت برای تأیید ارسال میشود. کل فرآیندColor Matching مستربچ معمولاً حدود یک هفته زمان میبرد.
ثبت سفارش مستربچ رنگی
پس از تأیید رنگ، سفارش ثبت شده و تولید مستربچ رنگی بر اساس فرمول نهایی انجام میشود.
تولید هر بچ معمولاً ۱تا ۲هفته زمان میبرد و حداقل مقدار سفارش مستربچ برای هر رنگ ۲۵کیلوگرم است.
تولید مستربچ(Masterbatch Production)
به گرانولهای پلیمری که دارای درصد بالایی از افزودنیهای پلیمری هستند، مستربچ گفته میشود. این گرانولها در فرآیندهایی مانند تزریق پلاستیک، تولید فیلم، الیاف و اکستروژن با پلیمر خام ترکیب میشوند.
در مقایسه با پودر رنگ، خمیر یا افزودنیهای مایع، استفاده از مستربچ پلاستیک باعث پایداری بیشتر فرآیند تولید میشود، زیرا مقدار پیگمنت در هر گرانول کاملاً کنترلشده و یکنواخت است.
همچنین به دلیل عدم کار با پودر، آلودگی محیط تولید به حداقل میرسد.
کاربردهای مستربچ(Masterbatch Applications)
بهطور کلی، مستربچهای پلاستیکی به سه گروه تقسیم میشوند:
مستربچ رنگی
برای رنگآمیزی یکنواخت محصولات پلاستیکی و ایجاد رنگ پایدار در محصول نهایی استفاده میشود.
مستربچ افزودنی
برای بهبود خواص شیمیایی و فیزیکی مانند پایدارکنندهUV، آنتیاستاتیک، دیرسوزکننده و ضدبلوکه کاربرد دارد.
مستربچ پرکننده
حاوی موادی مانند کربنات کلسیم(CaCO₃) بوده و برای کاهش هزینه تولید و بهبود برخی خواص مکانیکی استفاده میشود.
هدف تولید مستربچ
هدف اصلی در فرآیند تولید مستربچ، پخش یکنواخت افزودنیها در ماتریس پلیمری است.
بسته به نوع ماده اولیه، مستربچهایی با ۲۰تا ۹۰درصد افزودنی تولید میشوند.
فرآیند تولید مستربچ رنگی
در این مرحله، پریمیکس پلیمری شامل پلیمر، پیگمنت و افزودنی وارد اکسترودر دو ماردون یا تک ماردون میشود.
اکسترودر وظیفه همگنسازی، ترشوندگی و توزیع یکنواخت پیگمنتها را بر عهده دارد و در نهایت گرانولسازی رشتهای انجام میشود.
کنترل کیفیت مستربچ
کنترل کیفیت مستربچ شامل آزمونهای تزریق، بررسی شدت رنگ، یکنواختی پخش و تطابق با مشخصات فنی است.
هر بچ دارای شماره سری ساخت بوده و قابلیت ردیابی کامل دارد. هیچ محصولی بدون تأیید نهایی واحدQC از کارخانه خارج نمیشود.
خرید مستربچ
خرید مستربچ باکیفیت نقش کلیدی در کیفیت محصول پلیمری دارد. انتخاب صحیح مستربچ رنگی یا افزودنی باعث افزایش بهرهوری، کاهش ضایعات و تولید محصولی رقابتی در بازار میشود.
استفاده از مستربچ استاندارد یک سرمایهگذاری هوشمندانه برای تولیدکنندگان صنایع پلاستیک محسوب میشود.
