مستربچ چیست؟

مستربچ (Masterbatch) یک ماده افزودنی است که برای رنگ دهی یا بهبود ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و نوری پلاستیکها در فرآیند تولید به کار می رود.

مستربچ ترکیبی از یک پایه پلمیری (رزین حامل)، مواد افزودنی (مثل رنگدانه، ضد الکتریسیته ساکن و ...) و غلظت بالا از مواد موثره است که در نهایت به صورت دانه های کوچک به نام گرانول عرضه میشود.

برای اطلاعات راجع به گرانول به مقاله "گرانول پلاستیک چیست و چه کاربردهایی دارد؟ + مزایا و فرآیند تولید" مراجعه شود.

تولیدکنندگان با افزودن مستربچ به ماده خام، می‌ توانند به محصول نهایی رنگ دلخواه ببخشند یا خواص فیزیکی، نوری، شیمیایی یا مکانیکی خاصی مانند مقاومت در برابر اشعه UV، خاصیت آنتی‌ باکتریال، ضد شعله و... اضافه کنند. استفاده از مستربچ، روشی ساده، دقیق و مقرون‌ به‌ صرفه برای افزودن ویژگی‌ های مورد نظر به محصولات پلاستیکی است، بدون نیاز به ترکیب مستقیم رنگ یا افزودنی‌ ها به صورت دستی می باشد.

مواد تشکیل دهنده مستربچ

مستربچ معمولاً از سه جزء اصلی تشکیل می‌ شود:

• پایه پلیمری (Carrier): مواد رایجی مانند پلی ‌اتیلن (PE)، پلی ‌پروپیلن (PP)، یا پلی‌ استایرن (PS) که با پلیمر اصلی سازگاری دارند.
• رنگدانه یا افزودنی: بسته به نوع کاربرد، ممکن است شامل رنگدانه ‌های (پیگمنت‌ های) معدنی یا آلی، ضد UV (فیلتر های UV)، آنتی‌اکسیدان ها، ضد استاتیک و...
• پراکننده یا دیسپرس‌ کننده (عامل پخش ‌کننده Dispersion Agent): برای توزیع یکنواخت افزودنی (ذرات) در کل ساختار و ترکیب

انواع مستربچ

مستربچ‌ ها بسته به نوع عملکرد و کاربرد به سه گروه اصلی تقسیم می‌ شوند:

• مستربچ رنگی (Color Masterbatch)
• مستربچ افزودنی (Additive Masterbatch)
• مستربچ پرکننده (Filler Masterbatch)

مستربچ رنگی (Color Masterbatch)

مستربچ رنگی (Color Masterbatch) ترکیبی از رنگدانه و پایه پلیمری است که به منظور رنگدهی یکنواخت به محصولات پلاستیکی استفاده می‌ شود. این نوع مستربچ ‌ها در رنگ‌ های متنوع از جمله مستربچ سفید، مستربچ مشکی و گرانول رنگی (قرمز، آبی، سبز و...) تولید می ‌شوند؛ برای ایجاد رنگ در محصولات پلیمری استفاده می ‌شود. بر اساس نیاز مشتری می‌ تواند شامل طیف وسیعی از رنگ‌ ها از جمله:

• مستربچ سفید (Titanium Dioxide پایه)
• مستربچ مشکی (Carbon Black پایه)
• مستربچ‌ های رنگی خاص مثل قرمز، آبی، طلایی، متالیک و…

مستربچ افزودنی (Additive Masterbatch)

مستربچ افزودنی (Additive Masterbatch) حاوی مواد خاصی است که ویژگی ‌هایی مانند مقاومت در برابر اشعه UV، آنتی ‌باکتریال، ضدالکتریسیته ساکن، ضد مه (Anti-Fog) یا مقاوم به شعله به پلاستیک می ‌بخشد. به‌ منظور افزودن ویژگی‌ های خاص به پلاستیک:

• ضد UV: برای مقاومت در برابر نور خورشید (مناسب محصولات فضای باز)
• آنتی ‌باکتریال: مناسب برای تجهیزات پزشکی و بسته ‌بندی مواد غذایی
• ضد الکتریسیته ساکن: در محصولات الکترونیکی یا بسته ‌بندی صنعتی
• ضد شعله: برای تجهیزات الکتریکی یا خودروسازی
• لیزکننده (Slip Agent): برای بهبود فرآیند قالب ‌گیری یا کاهش اصطکاک

مستربچ پرکننده (Filler Masterbatch)

از کربنات کلسیم، تالک یا مواد معدنی دیگر استفاده شده تا هزینه تولید را کاهش و ویژگی‌ های مکانیکی خاصی مثل سختی یا وزن را تنظیم کند.

کاربرد مستربچ در صنعت پلاستیک

مستربچ در صنایع مختلفی به کار می‌ رود، مستربچ ‌ها در حوزه‌ های زیر به‌ طور گسترده استفاده می ‌شوند:

• صنعت بسته ‌بندی: تولید فیلم ‌های پلاستیکی (کیسه ‌های نایلونی)، فیلم ‌های غذایی، درب بطری، ظروف یکبارمصرف، بسته‌ بندی مواد غذایی
• صنایع خودروسازی: اجزای داخلی خودرو، سپر، زه پلاستیکی
• صنایع لوازم خانگی: بدنه یخچال، ماشین لباسشویی، قطعات تزریقی
• الکترونیک: قطعات ضد الکتریسیته ساکن
• تجهیزات پزشکی و بهداشتی: قطعات استریل و آنتی‌ باکتریال
• لوله ‌سازی و کابل ‌سازی: لوله‌ های PE، کابل برق، سیم روکش‌ دار، لوله ‌های پلیمری
• قطعات تزریق پلاستیک (قالب‌ گیری)

مزایای استفاده از مستربچ

• توزیع یکنواخت رنگ و افزودنی ‌ها، دقت در رنگدهی و خواص افزودنی
• بهبود کیفیت و خواص نهایی محصول، افزایش یکنواختی در محصول نهایی
• کنترل بهتر بر میزان مصرف افزودنی
• کاهش آلودگی و گرد و غبار در محیط تولید (نسبت به پودر پیگمنت)
• سهولت ذخیره ‌سازی و جابجایی (حمل‌ و نقل) نسبت به پودر یا رنگدانه
• امکان تولید سریع‌ تر و تمیز تر
• افزایش راندمان ماشین‌ آلات تولید

تفاوت مستربچ با رنگدانه معمولی 

• مستربچ آماده مصرف است، در حالی که رنگدانه نیاز به ترکیب دارد.
• پخش بهتر و یکنواخت ‌تری دارد.
• کنترل دقیق‌ تری بر غلظت رنگ و افزودنی ‌ها فراهم می ‌کند.

نکاتی برای خرید مستربچ با کیفیت

• سازگاری پایه پلیمری: انتخاب مستربچ بر پایه پلیمری سازگار با مواد اولیه شما؛ مستربچ باید با پلیمر اصلی سازگار باشد. مثلاً مستربچ PP برای پلی‌پروپیلن.
• درصد مصرف مناسب: بهتر است مقدار مصرف با توجه به توصیه تولیدکننده تنظیم شود.
• گواهی‌ ها و تست‌ های کیفی: بررسی مستندات از جمله بررسی مقاومت حرارتی، نوری، یا تست‌ های آنتی ‌باکتریال، بررسی کیفیت رنگدانه یا افزودنی
• سابقه برند تولیدکننده: مشاوره با تامین ‌کننده‌ های معتبر، برند های معتبر مستربچ معمولاً از پیگمنت‌ های باکیفیت ‌تر استفاده می ‌کنند.
• نمونه ‌گیری قبل از خرید عمده: تست نمونه پیش از خرید عمده، همیشه پیش از سفارش انبوه، تست آزمایشی بگیرید.

سوالات متداول

• کاربرد مستربچ در تزریق پلاستیک چیست؟

برای رنگ ‌دهی، تقویت ویژگی‌ های فنی و کاهش هزینه تولید در فرآیند قالب ‌گیری تزریقی کاربرد دارد.

• مستربچ بهتر است یا پیگمنت؟

برای تولید صنعتی، مستربچ به ‌دلیل کیفیت بالا و سهولت مصرف، معمولاً گزینه بهتری از پیگمنت خالص است. اگر کیفیت، پاکیزگی تولید و تکرارپذیری رنگ برایتان اهمیت دارد، مستربچ انتخاب حرفه ‌ای‌ تری است.

سخن پایانی

مستربچ‌ها افزودنی‌هایی مهم در صنعت پلاستیک هستند که باعث بهبود کیفیت، تنوع رنگ، دوام و خواص فنی محصولات پلیمری می‌شوند. استفاده از مستربچ انتخابی اقتصادی و هوشمندانه است که هم ظاهر و هم عملکرد محصول را ارتقاء می‌دهد و هم هزینه تولید را کاهش می‌دهد. برای خرید مستربچ باکیفیت، باید به پایه پلیمری، سازگاری با مواد اولیه و کیفیت افزودنی‌ها دقت کرد و حتماً از تأمین‌کننده های معتبر آن را تهیه نمود.