در صنایعی مانند تولید قطعات خودرو، لوازم خانگی، انواع لوله و اتصالات پلیمرها کاربردهای فراوانی دارند. البته بسته به کاربرد آن انواع پلیمر برای صنایع انتخاب می‌شود. گرانول مستربچ یکی از پلیمرهای ضروری در صنایع تولید و ساخت تجهیزات و قطعات مختلف است. در این مقاله در مورد انواع گرانول مستربچ و مزایای هرکدام صحبت می کنیم. پس برای دانستن در مورد این ماده پرکاربرد این صفحه را ترک نکنید.
گرانول مستربچ چیست؟
انتخاب نمونه خاصی از پلیمرها امکان ندارد تا محصول تولید شده به طور مطلوبی به بازار ارائه شود. به‌همین‌علت، باید موادی به عنوان پرکننده، تقویت کننده و افزودنی به پلیمرها اضافه شود تا پلیمر موردنظر برای صنایع آماده شود. به ترکیب حاصل شده از پلیمر، تقویت کننده، پرکننده، رنگ و افزودنی گرانول مستربچ می‌گویند. صنایع مختلف در هنگام تولید لوازم خود به‌طورکامل می‌دانند که از کدام یک از انواع گرانول مستربچ باید استفاده کنند تا خواص دل‌خواه آن‌ها را داشته باشد.
گرانول مستربچ از چه موادی تشکیل شده است؟
برای آشنایی کامل با انواع گرانول مستربچ شما باید مواد تشکیل دهنده آن ها را خوب بشناسید. یک مستربچ به‌طور‌کلی از پلیمر پایه، افزودنی و عوامل سازگار کننده تشکیل شده است. در ادامه به معرفی و بررسی هر کدام خواهیم پرداخت.
پلیمر پایه
پلیمر گرانول مستربچ دارای تنوع بسیار بالایی است. پلیمرهای به کار رفته در انواع گرانول مستربچ عبارت‌اند از: پلی استایرن، پلی پروپیلن و پلیمر آلکیدی. این پلیمرها وزن مولکولی پایینی دارند و دارای پلیمرهای خاص هستند.
مواد افزودنی
برای تغییر خواص پلیمرها در پی مصرف‌های گوناگون صنعتی موادی به آن اضافه می‌کنند که به آن‌ها افزودنی گفته می‌شود. این مواد افزودنی شامل پرکننده، پیگمنت مواد و بهبود دهنده است. برای این‌که مقدار افزودنی را در گرانول مستربچ تعیین کنیم، نیازمند عواملی مثل نوع قدرت افزودنی و پایه پلیمر آن هستیم. اگر بتوانیم این عوامل را شناسایی کنیم می‌توانیم بگوییم که در این گرانول مستربچ چه مواد افزودنی به‌کاررفته است.
عامل سازگار کننده
برای این‌که ماده‌های افزودنی یا رنگ‌ها را در گرانول مستربچ پخش کنیم، نیاز داریم که آن را با یک پلیمر مذاب ترکیب کنیم. پلیمر مذاب باید سازگاری کامل را با ماده نهایی برای تولید محصول داشته باشد. برای ایجاد سازگاری بالا در تولید پرایمرها لازم است که مناسب‌ترین و بهترین تجهیزات را به کار ببریم تا خاصیت مواد به بهترین درجه خود برسد.
انواع گرانول مستربچ
مستربچ تنوع بسیار بالایی دارد که برخی از آن‌ها عبارت‌اند از: مستربچ پرکننده، رنگی و افزودنی. در ادامه به انواع گرانول مستربچ اشاره کرده و در مورد آن‌ها توضیح مختصری خواهیم داد.
مستربچ رنگی
متداول‌ترین روش برای تولید محصولات پلاستیکی استفاده از مستربچ رنگی است. این نوع از مستربچ می‌تواند رنگ نهایی محصول را اصلاح کند و در اصلاح خاصیت‌های فیزیکی و مکانیکی نیز نقش بسیاری دارد. مستربچ رنگی در ساختار خود از درصد بسیار بالایی رنگدانه تشکیل شده‌است. در مقابل، مقدار بسیار پایینی پلیمر دارد که اگر مقدار و غلظت آن را تغییر دهیم می‌توانیم ترکیب رنگ‌ها را بسیار متنوع‌تر کنیم.
در نتیجه، به علت تنوع در مستربچ رنگی می‌توان ماده‌های پلاستیکی در طیف رنگی بسیاری را تولید کرد. هنگام انتخاب گرانول مستربچ باید به این نکته توجه داشت که مستربچ رنگی با پلاستیک سازگاری داشته باشد تا بتوانیم در تولید از آن استفاده کنیم.
مستربچ افزودنی
برای این‌که محصولات پلاستیکی را با بالاترین خواص فیزیکی تولید کنیم، نیاز به استفاده از مستربچ افزودنی داریم. مستربچ‌های افزودنی دارای تنوع‌های بالایی هستند. در ادامه چند نوع از آن‌هارا نام می‌بریم.
- مستربچ هسته‌زا
- شفاف کننده
- آنتی بلاک
- لیز کننده
- پایدار کننده نور UV
- روشن کننده نوری
- ضد سایش
- آنتی اکسیدان
هر کدام از مستربچ‌های افزودنی گفته شده دارای ویژگی‌های خاص خود هستند که در صنایع مختلف برای ساخت قطعات و تجهیزات مختلف به‌کار برده می‌شوند.
مستربچ پرکننده
برای این‌که خاصیت محصول نهایی را بالا ببریم و باعث صرفه‌جویی در هزینه آن شویم، به مستربچ پرکننده نیاز داریم. در نتیجه، استفاده از مستربچ پرکننده باعث صرفه‌جویی در هزینه و زمان خواهد شد. به‌عنوان‌مثال، مستربچ‌های کربنات کلسیم، تالک و میکا جزو مستربچ پرکننده هستند.
بیشتر بخوانید: تفاوت گرانول مستربچ و کامپاند در چیست؟
میزان مصرف انواع گرانول مستربچ
مستربچ‌های گوناگون بر اساس غلظت مواد افزودنی مختلف داخل پایه‌های ترموپلاستیک مورد مصرف قرار می‌گیرند. کاربرد نهایی مستربچ از سمت تولیدکننده به مصرف‌کننده اطلاع رسانی خواهد شد. نیاز مشتری ملاک اصلی تعیین کننده میزان مصرف ماده است.
مهم‌ترین عاملی که در میزان مصرف مورد توجه است، اقتصادی بودن این محصول است. تولیدکننده باید توانایی لازم را داشته باشد تا پایه مناسبی از مواد اولیه را برگزیند. سپس، بر اساس طرح و لوازمات مهم ماده مناسب با نیاز بازار برای محصول تولید کند. درنتیجه، گروه مصرف‌کننده را به سمت تولید ارزش افزوده مناسبی سوق می‌دهد.
برخی از مستربچ‌ها قیمت‌های بالاتری نسبت به مواد اولیه دارند. در نگاه اول ممکن است مصرف‌کننده تمایل زیادی برای خرید و استفاده از این افزودنی‌ها نداشته باشد. درحالی‌که افزایش برخی از محصولات کیفیت محصول نهایی و گزینه‌های تولید را برای مصرف‌کننده افزایش خواهد داد.
باتوجه‌‌به میزان حجم افزودنی به مستربچ که شامل ترکیبات آلی، پیگمنت‌های رنگی و افزودنی‌های متفاوت است، این توانایی را به وجود آورده تا مستربچ با خواص ویژه تولید شود. تولید دقیق و مناسب ماده اولیه در کیفیت پایانی گرانول مستربچ اهمیت زیادی دارد. سازگاری مواد اولیه با افزودنی یکی‌دیگر از شاخص‌های مهم برای توزیع افزودنی در محصول نهایی به‌حساب می‌آید.
مزیت های انواع گرانول مستربچ
انواع گرانول مستربچ از مزیت‌ها و فواید بسیاری در تولید محصولات پلاستیکی برخوردار هستند. در ادامه به چند تا از مزایای آن اشاره می‌کنیم.
افزایش بهره‌وری
در پی استفاده از انواع گرانول مستربچ در زمان، انرژی و هزینه برای مخلوط کردن پودرها و نیروی انسانی صرفه‌جویی می‌شود. چون برخی از افزودنی‌ها قدرت پخش شوندگی مناسبی ندارند نمی‌توان آن‌ها را به صورت مستقیم به مخلوط اضافه کرد. در فرآیندهای تزریق پلاستیک به علت کوتاه بودن طول مارپیچی دستگاه مخلوط پودری را نمی‌توان اضافه کرد. به‌همین‌خاطر از مستربچ در این صنایع برای افزایش بهره‌وری استفاده می‌شود.
صرفه جویی در هزینه کل
مستربچ درصد زیادی از پودر کلسیم کربنات دارد. گرمای ویژه این پودر برای راه‌اندازی دستگاه‌های مختلف مناسب است. این کاربرد موجب می‌شود تولیدکنندگان برای راه‌اندازی دستگاه به انرژی کم‌تری نیاز داشته باشند. هنگامی که برای راه‌اندازی دستگاه از انرژی کم‌تری استفاده کنند، هزینه مواد را کاهش خواهند داد. در نتیجه، در هزینه کل مراحل تولید صرفه‌جویی خواهد شد.
افزایش کیفیت پلاستیک‌ها
استفاده از مستربچ کمک می‌کند که پلاستیک‌ها خواص فیزیکی خود را حفظ کنند. در صورت استفاده از مستربچ پلاستیک‌ها خواص فیزیکی زیر را حفظ می‌کنند:
- چقرمگی بیشتر
- سفتی بیشتر
- چسبندگی بالا
- قابلیت چاپ در کارخانه
علاوه‌براین، مستربچ در مواقعی که تجمع بارهای الکتریکی مشکلات زیادی را ایجاد می‌کند کاربردی است. چرا‌که استفاده از آن باعث حل مشکل تجمع بارها می‌شود.
فرآیند تولید مستربچ چیست؟
فرایند تولید انواع گرانول مستربچ شامل مراحل ترکیب، اکستروژن و گلوله سازی است که در ادامه در مورد هر یک از مراحل توضیح می‌دهیم.
ترکیب کردن
در این مرحله رزین، رنگدانه و مواد افزودنی به دقت وزن می‌شوند. سپس، در دستگاه میکسر با سرعت بالا با هم مخلوط خواهند شد. پس از آن مخلوط را تا دمای خاصی گرم می‌کنند تا رزین ذوب شود و رنگدانه‌ها و مواد افزودنی در کل مخلوط پخش شوند. این مرحله باید دقیق باشد تا توزیع رنگ و ویژگی‌های ثابت در مستربچ حاصل شود.
اکستروژن
هنگامی‌که فرایند ترکیب کامل شد؛ مخلوط را به دستگاه اکسترودر وارد می‌کنند. این دستگاه شامل بشکه و پیچ برای ذوب و مخلوط کردن مناسب است. دمای این مرحله به دقت مورد بررسی قرار می‌گیرد که اطمینان یابند مخلوط در نقطه ذوب مناسب و قوی برای کل فرایند باقی بماند. پیچ داخل دستگاه برای فیلتر کردن هرگونه ناخالصی در مخلوط کارایی دارد.
خنک‌کننده
پس از فرایند اکستروژن مخلوط مذاب را با یک فرایند خنک کننده تغذیه می‌کنند. در این مرحله مخلوط مذاب به جامد تبدیل می‌شود. خنک کننده را با استفاده از سیستم خنک کننده هوا به دست می‌آورند. اگر این مرحله به دقت کنترل نشود، موجب تغییر شکل مواد نخواهد شد.
گلوله‌سازی
پس از خنک شدن و جامد شدن مواد، مخلوط را به دستگاه گلوله‌سازی وارد می‌کنند. همان‌طورکه از اسم این دستگاه پیداست، مواد به شکل گلوله‌های کوچک و یکنواخت برش داده می‌شوند. پس‌از آن گلوله‌ها را بسته‌بندی می‌کنند و برای حمل و نقل یا پردازش‌های دیگر ذخیره می‌شوند.
همان‌طور که در تمامی مراحل اشاره شد، تولید انواع گرانول مستربچ به دقت و کنترل زیادی نیاز دارد تا اطمینان یابند که محصول نهایی از بهترین کیفیت برخوردار باشد. استفاده از فناوری‌های پیشرفته در مراحل موردنظر فرآیند تولید را کارآمدتر و دقیق‌تر می‌کند. درپی تمامی این دقت‌ها و کنترل‌های زیاد محصولات مستربچ با بهترین کیفیت تولید می‌شوند.
برای سفارش انواع دستگاه اکسترودر از ماشین سازی متین و دریافت مشاوره با ما تماس بگیرید.
جمع بندی
استفاده از انواع گرانول مستربچ برای تولید صنایع مختلف فواید بسیاری دارد که در این مقاله به آن‌ها اشاره کردیم. بااین‌حال نحوه تولید آن نیز برای کارخانجات مهم است؛ زیرا کیفیت محصولات تولیدکنندگان را افزایش می‌دهد. در نتیجه تولید محصولات با کیفیت بالا و صرف هزینه کم‌تر، تولیدکنندگان به جایگاه بالایی در بین دیگر افراد قرار می‌گیرند و محصولاتشان بیشتر به فروش خواهد رسید.
ماشین سازی متین
سوالات متداول
- آیا لازم است در صنایع مختلف برای تولید محصول از مستربچ استفاده شود؟
استفاده از موجب می‌شود که کیفیت محصول افزایش یابد و بهره‌وری آن تا حد زیادی بالا رود بنابراین بیشتر تولید کنندگان در پی طول در پی خرید و استفاده از این محصول هستند
- دقت در مراحل تولید انواع گرانول مستربچ تا چه حد ضروری است؟
وقتی‌که در مراحل تولید دقت و کنترل کافی انجام نگیرد، موجب می‌شود محصول تولید شده یعنی گرانول مستربچ از کیفیت پایینی برخوردار باشد. کیفیت ناکافی باعث می‌شود تولیدکنندگان از خرید خرید آن صرف نظر کرده و محصولات دیگری را جایگزین کنند. بنابراین، کیفیت آن برای تمامی تولید کنندگان مهم است.
