اگر تا به حال به رنگ‌های متنوع و خواص گوناگون محصولات پلاستیکی اطراف خودتان دقت کرده‌اید، احتمالاً ردپای یک ماده مهم به نام "مستربچ" را دیده‌اید. به زبان ساده، مستربچ یک نوع افزودنی متمرکز و فشرده به پلاستیکی است که به منظور رنگ دادن یا ایجاد ویژگی‌های خاص در محصولات پلاستیکی به کار می‌رود. تصور کنید یک شربت فوق‌العاده غلیظ که فقط چند قطره از آن کافی است تا یک لیوان آب را به رنگ و طعم دلخواه درآورد؛ مستربچ هم دقیقاً همین نقش را برای پلاستیک ایفا می‌کند.
با توجه به جذابیت موضوع مستربچ ها، در این مقاله ابتدا به این پرسش می‌پردازیم که مستربچ چیست؟ و سپس به مزایای استفاده از مستربچ در صنعت پلاستیک اشاره می‌کنیم.
مستربچ چیست؟
مستربچ معمولاً به شکل دانه‌های گرانولی کوچک پلاستیکی تولید می‌شود و از ترکیب یک ماده افزودنی (مانند پیگمنت، پرکننده یا مواد افزودنی) با یک ماده حامل پلیمری به دست می‌آید. مواد خام پلاستیکی و مواد افزودنی در فرآیندی حرارتی و با استفاده از دستگاه‌های اکسترودر به خوبی مخلوط می‌شوند و سپس به شکل نهایی خود (گرانول یا چیپس) در می‌آیند. این گرانول نهایی را مستربچ می‌نامند.
استفاده از مستربچ به تولیدکنندگان این امکان را می‌دهد که به شیوه‌ای مقرون‌به‌صرفه، پلاستیک خام را در حین فرآیند تولید رنگ‌آمیزی کنند یا خواص آن را ارتقا دهند. معمولاً در مراحل قالب‌گیری یا فرآوری، مقدار کمی مستربچ (معمولاً بین 1 تا 5 درصد) به پلیمر اصلی اضافه می‌شود تا نتیجه مطلوب حاصل شود.
امروزه انواع مختلف از مستربچ وجود دارند. برخی از مهمترین آنها مستربچ پر کننده، مستربچ افزودنی و مستربچ رنگی هستند. در مستربچ پر کننده از مواد پرکننده نظیر: کربنات کلسیم و تالک استفاده می‌شود. در مستربچ افزودنی از مواد بهبود دهنده خواص مثل آنتی اکسیدان ها و جاذب های یووی استفاده می‌شود. در تولید مستربچ های رنگی نیز از انواع پیگمنت ها نظیر: پیگمنت کربن بلک، تیتانیوم دی اکسید، اکسید آهن قرمز و پیگمنت های آلی رنگی استفاده می‌شود.
چرا باید از مستربچ استفاده کنیم؟ مزایای استفاده از مستربچ
استفاده از مستربچ در صنعت پلاستیک به دلیل مزایای بی‌شماری که ارائه می‌دهد، همواره یک انتخاب هوشمندانه بوده است. بیایید نگاهی دقیق‌تر به این مزایای استفاده از مستربچ در صنعت پلاستیک بیندازیم:
اختلاط آسان‌تر مواد افزودنی
یکی از مهمترین مزایای استفاده از مستربچ‌ها، سهولت در اختلاط مواد افزودنی با پلاستیک است. به جای اینکه بخواهید مقادیر بسیار کمی از پودرهای افزودنی را به صورت مستقیم به پلیمر اضافه کنید (که می‌تواند کاری دشوار و دقیق باشد)، می‌توانید به راحتی گرانول‌های مستربچ را با گرانول‌های پلیمر مخلوط کنید. به عنوان مثال، تصور کنید می‌خواهید 2.5 کیلوگرم از یک مستربچ 10% را به 100 کیلوگرم پلیمر اضافه کنید. این کار بسیار ساده‌تر از آن است که بخواهید 250 گرم پودر افزودنی خالص را به همان مقدار پلیمر اضافه کنید و انتظار یک توزیع یکنواخت را داشته باشید.
بهبود یکنواختی محصول و پایداری فرآیند
استفاده از مستربچ به دلیل پراکندگی و دیسپرس بهتر مواد افزودنی در سراسر پلیمر، منجر به یکنواختی بیشتر محصول نهایی و پایداری فرآیند تولید می‌شود. وقتی از مقدار بیشتری گرانول مستربچ استفاده می‌کنید (در مقایسه با مقدار کم پودر خالص)، دستیابی به یک پراکندگی مناسب بسیار آسان‌تر خواهد بود.
این پراکندگی و دیسپرسیون بهتر می‌تواند به کاهش ضایعات ناشی از رنگ ناهمگن یا سایر خواص نامطلوب در محصول نهایی کمک کند. همچنین، در تولیدات با حجم بالا، استفاده از مستربچ رنگی یکنواختی رنگ را تضمین می‌کند؛ زیرا نسبت پیگمنت و رنگدانه تشکیل دهنده در مستربچ از قبل تعیین شده و احتمال تغییر در طول فرآیند تولید به حداقل می‌رسد.
جابجایی ایمن‌تر مواد خطرناک
کار کردن با برخی از مواد افزودنی در حالت پودری خالص خود می‌تواند خطرناک باشد. مستربچ با محصور کردن این مواد در یک رزین پلیمری (مستربچ کردن) ، خطرات احتمالی آنها را به میزان قابل توجهی کاهش داده و یا حتی از بین می‌برد. این فرآیند محصور سازی بسیاری از خطرات مرتبط با جابجایی پودرها، مانند استنشاق ذرات معلق در هوا، را حذف کرده و در نتیجه نیاز به تجهیزات ایمنی و کنترلی کمتری خواهد بود.
افزایش پایداری و عمر مفید افزودنی
فرآیند محصور سازی در مستربچ به محافظت از ماده افزودنی در برابر عوامل مخربی مانند رطوبت، دما و نور ماوراء بنفش در طول انبارداری کمک می‌کند. این محافظت می‌تواند عمر مفید افزودنی را به طور چشمگیری افزایش داده و هزینه‌های ناشی از تخریب مواد را کاهش دهد.
اختلاط آسان‌تر فناوری‌های خاص
مستربچ‌ها فرآیند اختلاط فناوری‌های خاص مانند مواد ضد میکروبی را برای تولیدکنندگان بسیار ساده‌تر می‌کنند. به جای اینکه تولیدکننده بخواهد ماده ضد میکروبی را به صورت جداگانه و با دقت زیاد به پلاستیک اضافه کند، می‌تواند آن را به شکل مستربچ تهیه کرده و به راحتی با پلیمر مخلوط نماید.
بهبود فرآیندهای ذوب
فرآیندهای ذوب پلاستیک می‌توانند با استفاده از مستربچ بهبود یابند؛ زیرا عوامل اتصال دهنده موجود در مستربچ با پلیمرهای خاص مورد استفاده سازگاری بیشتری دارند. این سازگاری بهتر می‌تواند به ذوب یکنواخت‌تر و در نتیجه کیفیت بهتر محصول نهایی منجر شود.
جلوگیری از آلودگی
در مقایسه با رنگدانه‌ها و پیگمنت های خام، مستربچ از معلق شدن ذرات رنگدانه در هوا در حین فرآوری جلوگیری می‌کند. این امر از آلودگی خطوط تولید مجاور و سایر تجهیزات جلوگیری کرده و محیط کار سالم‌تری را فراهم می‌آورد.
توانایی ترکیب اجزاء مختلف
یکی از مزایای فوق‌العاده مستربچ، امکان ترکیب چندین افزودنی مختلف (مانند مواد رنگزا و افزودنی‌های عملکردی) در یک مستربچ واحد است. این بدان معناست که تولیدکننده پلاستیک تنها به وزن کردن یک ماده به جای چندین ماده نیاز دارد. برای مثال، در تولید قطعات پلاستیکی که در فضای باز استفاده می‌شوند، می‌توان رنگدانه‌ها و مواد محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش را در یک مستربچ ترکیب کرد.
سازگاری با پلیمر بازیافتی
مستربچ‌ها را می‌توان به طور موثر با پلیمرهای خام و بازیافتی استفاده کرد. این امر به تولیدکنندگان کمک می‌کند تا ضمن حفظ کیفیت و رنگ دلخواه محصولات خود، از مواد بازیافتی نیز بهره ببرند و به حفظ محیط زیست کمک کنند.
نظر شما