مستربچ کمک فرآیند
مستربچ کمک فرآیند یکی از افزودنی‌های مهم در صنعت پلاستیک است که برای بهبود فرآیندپذیری و کیفیت محصولات پلیمری به کار می‌رود. این ماده که معمولاً به‌صورت گرانول‌های کنسانتره تولید میشود، با کاهش اصطکاک بین مذاب پلیمر و دیواره‌های دستگاه‌های تولیدی مانند اکسترودرها، مشکلات رایج مانند شکست مذاب و ناهمواری سطح را برطرف می‌کند. مستربچ‌های کمک فرآیند که اغلب شامل ترکیبات فلوئوروپلیمر یا سیلیکون بنیان هستند، جریان مذاب را بهبود داده، کیفیت سطح محصولات را ارتقا می‌بخشند و بهره‌وری تولید را افزایش می‌دهند. این افزودنی‌ها در صنایع مختلفی از جمله تولید فیلم‌های بسته‌بندی، لوله‌ها، پروفیل‌ها و قطعات تزریقی کاربرد دارند.
مستربچ کمک فرآیند چیست ؟
مستربچ کمک فرآیند، ترکیبی کنسانتره از افزودنی‌های پلیمری است که به منظور بهبود فرآیندپذیری مواد پلاستیکی در طی فرآیندهایی مانند اکستروژن، قالب‌گیری تزریقی و تولید فیلم‌های پلیمری به کار می‌رود. این افزودنی‌ها معمولاً شامل موادی مانند فلوئور الاستومرها یا ترکیبات سیلیکون بنیان هستند که با کاهش اصطکاک بین مذاب پلیمری و دیواره‌های فلزی دستگاه، مشکلات رایج تولید مانند شکست مذاب Melt Fracture و سطح ناهموار محصول را برطرف می‌کنند. این مستربچ به صورت گرانول‌های رنگی یا بی‌رنگ تولید شده و با پلیمر پایه مخلوط میشود تا خواص مکانیکی و ظاهری محصول نهایی را بهبود می‌دهد.
انواع مستربچ کمک فرآیند
مستربچ‌های کمک فرآیند بر اساس نوع پلیمر پایه، کاربرد و ترکیبات شیمیایی به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند:
مستربچ‌های مبتنی بر فلوئور و پلیمرها: این نوع مستربچ‌ها معمولاً برای پلیمرهایی مانند پلی‌اتیلن (PE) و پلی‌پروپیلن (PP) استفاده می‌شوند. فلوئور و پلیمرها با ایجاد لایه‌ای لغزنده روی دیواره‌های دستگاه، اصطکاک را به حداقل می‌رسانند و برای تولید فیلم‌های نازک با کیفیت بالا بسیار مناسب هستند.
مستربچ‌های سیلیکونی: این نوع افزودنی‌ها برای پلیمرهایی با ویسکوزیته بالا مناسب‌اند و به بهبود جریان مذاب و کاهش چسبندگی مواد به قالب کمک می‌کنند. این مستربچ‌ها به‌ویژه در تولید محصولات پیچیده مانند پروفیل‌ها و قطعات تزریقی کاربرد دارند.
مستربچ‌های ترکیبی: برخی از مستربچ‌های کمک فرآیند ترکیبی از چندین افزودنی هستند که علاوه بر بهبود فرآیندپذیری، ویژگی‌های دیگری مانند پایداری حرارتی یا مقاومت در برابر UV را نیز ارائه می‌دهند.
مستربچ‌های اختصاصی: این نوع مستربچ‌ها برای کاربردهای خاص و با توجه به نیازهای مشتری طراحی می‌شوند، مثلاً برای تولید فیلم‌های کشاورزی یا بسته‌بندی مواد غذایی با استانداردهای خاص.
مزایای استفاده از مستربچ کمک فرآیند چیست
استفاده از این مستربچ نقش مهمی در بهبود کیفیت محصول نهایی و افزایش بهره‌وری در فرآیند تولید دارد. این افزودنی‌ها با کاهش اصطکاک بین مذاب پلیمر و دیواره‌های اکسترودر، از بروز ترک‌ها و ناهمواری‌های سطحی جلوگیری کرده و به حذف پدیده شکست مذاب کمک می‌کنند. همچنین کاهش اصطکاک منجر به کاهش فشار وارد بر دستگاه، صرفه‌جویی در مصرف انرژی و کاهش استهلاک ماشین‌آلات میشود. این مستربچ موجب ایجاد سطحی صاف، براق و شفاف‌تر در محصولات نهایی مانند فیلم‌های پلیمری شده و چاپ‌پذیری آن‌ها را نیز بهبود می‌بخشد، که این موضوع در صنعت بسته‌بندی از اهمیت بالایی برخوردار است. علاوه بر این، با بهبود جریان مذاب، امکان استفاده از رزین‌هایی با شاخص جریان مذاب پایین‌تر فراهم شده و سرعت تولید افزایش می‌یابد. این مستربچ‌ها همچنین به ترکیب یکنواخت مواد معدنی با پلیمرهای ناسازگار کمک کرده و در نهایت کیفیت کلی محصول را ارتقا می‌دهند.
بیشتر بدانید: مستربچ پلیمری چیست
کاربردهای مستربچ کمک فرآیند
مستربچ‌های کمک فرآیند به دلیل داشتن ویژگی‌های مثبت فراوان در حوزه‌های صنعتی گوناگونی به‌کار گرفته می‌شوند. این مواد افزودنی با اثرگذاری بر کاهش دما و فشار عملیات، به ساده‌تر شدن فرآیند تولید کمک کرده و موجب افزایش سرعت تولید، بهبود کیفیت سطحی محصولات مانند فیلم‌های پلاستیکی، و کاهش فرسایش تجهیزات صنعتی می‌شوند. این ویژگی‌ها در نهایت منجر به کاهش هزینه‌های نگهداری و افزایش دوام ماشین‌آلات خواهد شد، به همین دلیل بسیاری از تولیدکنندگان با هدف بهره‌گیری از این مزایا، به سراغ استفاده از مستربچ‌های کمک فرآیند می‌روند.
علاوه بر این استفاده از این ترکیبات باعث کاهش ضایعات تولیدی شده و مصرف انرژی را در فرآیند تولید کاهش می‌دهد. از جمله کاربردهای برجسته این ماده می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- تولید نخ و پارچه در صنعت نساجی
- ساخت سیم‌ها و کابل‌های صنعتی
- تولید فیلم‌های مورد استفاده در بسته‌بندی
- تولید لوله‌ها، الیاف پلی‌الفینی و سایر محصولات مشابه
مکانیزم عملکرد
مستربچ کمک فرآیند با ایجاد یک لایه نازک غیرچسب (مانند تفلون یا سیلیکون) بر روی دیواره‌های داخلی دستگاه اکسترودر یا قالب عمل می‌کند. این لایه اصطکاک بین مذاب پلیمر و سطوح فلزی را کاهش داده و جریان مواد را بهبود می‌بخشد. همچنین این افزودنی‌ها به توزیع یکنواخت تنش‌های مکانیکی و حرارتی در مواد پلیمری کمک کرده و از تجمع مواد سوخته در قالب جلوگیری می‌کنند. این ویژگی‌ها به‌ویژه در فرآیندهای اکستروژن با نرخ برشی بالا بسیار مؤثر هستند.
خرید مستربچ کمک فرآیند
هنگام خرید مستربچ باید به عواملی مانند نوع پلیمر پایه، فرآیند تولید و ویژگی‌های مورد انتظار محصول نهایی توجه کرد. توصیه میشود از تأمین‌کنندگان معتبر خرید کرده و از مشاوره تخصصی برای انتخاب محصول مناسب بهره‌مند شوید. همچنین، بررسی مشخصات فنی و کیفیت مستربچ از اهمیت بالایی برخوردار است.
تهیه مستربچ افزودنی فرآیندی
هزینه تهیه مستربچ افزودنی فرآیندی، همانند سایر انواع مستربچ تحت تأثیر عواملی نظیر مرغوبیت مواد اولیه، نوع فرمولاسیون، میزان مصرف و سایر مشخصه‌های فنی قرار دارد. بنابراین، پیش از اقدام به خرید، پیشنهاد میشود با تولیدکنندگان یا عرضه‌کنندگان معتبر مشورت نموده و پس از اطمینان از کیفیت محصول و مناسب بودن قیمت آن، تصمیم‌گیری نهایی انجام شود.
با توجه به رشد قابل توجه صنعت پلاستیک در سال‌های اخیر، میزان تقاضا برای این نوع مستربچ نیز به شکل محسوسی افزایش یافته است. از همین رو، قیمت‌گذاری این محصولات معمولاً بر اساس نوسانات بازار ارز انجام میشود. به همین دلیل، پیش از خرید مستربچ افزودنی فرآیندی، بررسی و اطلاع از نرخ به‌روز آن ضروری است.
نکات فنی در استفاده از مستربچ کمک فرآیند
برای دستیابی به بهترین نتیجه از مستربچ کمک فرآیند، رعایت نکات زیر ضروری است:
درصد استفاده: مقدار استفاده از مستربچ معمولاً بین ۰٫۵ تا ۵ درصد وزن پلیمر پایه است. این مقدار بسته به نوع پلیمر، فرآیند تولید و مشکلات خاص تولید (مانند شکست مذاب) تنظیم میشود. استفاده بیش از حد ممکن است باعث کاهش خواص مکانیکی محصول شود.
سازگاری با پلیمر پایه: انتخاب مستربچ باید با توجه به نوع پلیمر مانند PE)، PP، PVC یا (PETانجام شود تا از سازگاری شیمیایی و عملکرد بهینه اطمینان حاصل شود.
شرایط فرآیندی: دما، فشار و نرخ برش دستگاه باید با مشخصات مستربچ هماهنگ باشد. برای مثال، دمای بیش از حد بالا ممکن است باعث تجزیه افزودنی‌های موجود در مستربچ شود.
تست اولیه: قبل از استفاده گسترده، توصیه میشود تست‌های آزمایشگاهی یا تولید در مقیاس کوچک انجام شود تا تأثیر مستربچ بر محصول نهایی ارزیابی گردد.
سوالات متداول
- چگونه مستربچ مناسب انتخاب کنیم؟
انتخاب باید بر اساس نوع پلیمر، فرآیند تولید (اکستروژن، تزریق و غیره) و نیازهای محصول نهایی انجام شود. مشاوره با کارشناسان آداک توصیه میشود.
- آیا مستربچ کمک فرآیند بر خواص مکانیکی تأثیر می‌گذارد؟
در صورت استفاده صحیح، تأثیر منفی قابل‌توجهی ندارد. اما استفاده بیش از حد ممکن است استحکام یا انعطاف‌پذیری محصول را کاهش دهد.
- چه مقدار مستربچ باید استفاده شود؟
معمولاً ۰٫۵ تا ۵ درصد وزن پلیمر پایه، بسته به نوع پلیمر و فرآیند تولید. برای تعیین مقدار دقیق، تست اولیه توصیه میشود.
جمع بندی
مستربچ کمک فرآیند چیست ؟ نوعی افزودنی پلیمری است که با هدف بهبود فرآیندپذیری، افزایش کیفیت سطحی و کاهش مشکلاتی مانند شکست مذاب در تولید محصولات پلاستیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده که معمولاً به‌صورت گرانول‌های کنسانتره تولید میشود، با کاهش اصطکاک بین مذاب پلیمر و تجهیزات، موجب بهبود جریان مواد، صرفه‌جویی در انرژی، کاهش استهلاک ماشین‌آلات و افزایش سرعت تولید می‌گردد. انواع مختلف آن شامل پایه‌های فلوئوروپلیمر، سیلیکون، ترکیبی و اختصاصی هستند که متناسب با کاربردهای گوناگون در صنایع بسته‌بندی، نساجی، لوله‌سازی و کابل‌سازی استفاده می‌شوند.
همراه ما باشید با مقاله: مستربچ صدفی
