انواع مستربچ رنگی و فرمولاسیون آن

آمیزه‌کاری مستربچ رنگی، یکی از کاربردهای اصلی اکسترودر دو پیچ است. مستربچ رنگی، برای هر پلیمری و برای تمام انواع محصولات مورد استفاده قرار می‌گیرد.

سه نوع مستربچ رنگی وجود دارد:

• مستربچ تک رنگ یا رنگدانه منفرد تغلیظ شده (SPC): آمیزه‌کاری پلیمر با یک رنگدانه و اغلب بدون واکس و افزودنی
• مستربچ سفارشی یا رنگ سفارشی: اختلاط قرص‌های مستربچ تک رنگ برای تهیه رنگ مورد نظر مشتری
• مستربچ اصلاح شده: اختلاط پلیمر و چند رنگدانه و افزودنی

ما علاقه‌مند به اشتراک‌گذاری تجربه خود در کاربردهای زیر هستیم:

• مستربچ تک‌رنگ و سفارشی پایه PP برای نخ‌های فیلامنتی (BCF) و ( (CF
• مستربچ رنگی پایه PBT برای نخ‌های POY و FDY
• مستربچ رنگی پایه PET برای الیاف پلی‌استر (PSF)
• مستربچ جلوه‌ساز

فرمولاسیون مستربچ رنگی

در جدول زیر فرمولاسیون مستربچ رنگی بر اساس پایه رزین آن را مشاهده میکنید.

کاربردها

• الیاف (فرش، منسوجات، اثاثیه پارچه‌ای منزل و...)
• فیلم (کیسه‌های خرید، فیلم ریخته‌گری، فیلم چند لایه و ....)
• قالب‌گیری دمشی (محفظه‌های آرایشی و بهداشتی، ظروف روغن و رنگ و...)
• قالب‌گیری با اکستروژن (ورق، لوله، سیم و کابل و ....)
• قالب‌گیری تزریقی (خودرو، الکترونیک، ساخت، اسباب منزل، اثاثیه، لوازم بازی و....)

تجربه در کاربردهای خاص

مستربچ تک رنگ و سفارشی پایه PP برای نخ‌های فیلامنتی (BCF و CF)

بیش از 20000 رنگ برای فرش پایه PP و نخ‌های فیلامنتی BCF و CF وجود دارد. پس بهتر است ابتدا مستربچ تک رنگ تهیه شود و سپس به منظور دستیابی به محصول نهایی، مستربچ سفارشی تولید گردد.

برای مستربچ تک رنگ:

• یک اکسترودر برای هر نوع رنگ (برای مثال قرمز روشن تا قرمز تیره) نیاز است.
• بیشتر رنگدانه‌ها برای پخش بهتر، نیازمند فرایند پیش‌اختلاط هستند. وجود اتاق مجزا و سیستم جمع‌آوری گرد و غبار، برای میکسر ضرورت دارد و PP به شکل پودری برای آمیزه‌کاری یکباره لازم است. اگر فرایند آمیزه‌کاری دومرحله‌ای، انجام گیرد و یا برای آمیزه‌کاری بار اول از سیستم تسهیم خوراک استفاده شود، به PP به شکل قرص نیاز خواهد بود.
• پیشنهاد می‌شود جهت پخش بهتر و خروجی بالاتر، از اکسترودر سه پیچه، به دلیل 40 درصد حجم تولید بالاتر و یک پیچ اضافی برای اختلاط، استفاده شود

در جدول زیر میتوانید انواع مدل های اکسترودر سه پیچ همراه با اطلاعات فنی آن را مشاهده کنید:

برای مستربچ سفارشی:

• فرایند، پاک و با درجه بالایی از اتوماسیون محسوب می‌شود.
• تنها به گشتاور بالا و سرعت زیاد پیچ برای خروجی بیشتر نیاز دارد.
• دای رشته‌ای از نوع سریع تمیزشونده برای تغییر رنگ، بدون گرم‌کن، تنها به 2 دقیقه برای تغییر دای جهت رنگ دیگر نیاز است.

دو نوع فرایند:

• میکسر + اکسترودر دو پیچ + سیستم رشته گیری با سرمایش به وسیله آب(water cooling)
• سیستم خوراک‌دهی وزنی  + اکسترودر دو پیچه + سیستم رشته گیری با سرمایش به وسیله آب(water cooling)

جدول اطلاعات فنی دستگاه اکسترودر دو پیچ مدل SAT 

مستربچ رنگی پایه PBT برای نخ‌های POY و FDY

• ویسکوزیته PBT کمتر از PP است، بنابراین به طراحی خاصی برای پیچ نیاز دارد.
• PBT به شکل پودری است ، برای انجام فرآیند ،  پیش‌اختلاط (premixing) ضروری بوده و به اتاقی مجزا و سیستم جمع‌آوری گرد و غبار نیاز است.
• سیستم خلا قوی برای حذف رطوبت و حداقل قطرات IV لازم است.
• پیشنهاد می‌شود جهت پخش بهتر و خروجی بالاتر، از اکسترودر سه پیچه، استفاده شود.
• فضای خالی بین دو پیچ و نیز بین پیچ و سیلندر، باید حداقل مقدار ممکن باشد. پس اکسترودر کوچک، بهتر است.

مستربچ رنگی پایه PET برای الیاف پلی‌استر (PSF)

• PSF همیشه از PET بازیافتی تهیه می‌شود.
• نیاز به پخش (Dispersion) برای الیاف پلی استر ، نسبت به مستربچ رنگی برای POY کمتر است.
• معروف‌ترین و پرکاربردترین فرمول: آمیزه‌کاری پرک بطری‌ها ی پت با اندازه کمتر از mm10 با 40-25 درصد پودر کربن سیاه از طریق تسهیم خوراک و سیستم رشته گیری سرمایش به وسیله آب
• تسهیم خوراک با دو فیدر وزنی (LIW) با حداقل آلودگی به شکل گرد و غبار

استفاده از سیستم  رشته گیری زیر آبی برای خروجی بالاتر، ارجحیت دارد: رشته‌ها به صورت خودکار با آب وارد ‌کاتر می‌شوند و حتی اگر در هنگام تعویض فیلتر یا دای اگر رشته قطع شود مجددا به وسیله ی جریان آب ،بدون نیاز به اپراتور، وارد کاتر میشوند. پس تقریباً پسماندی طی این فرایند ایجاد نمی‌شود.

مستربچ جلوه‌ساز

• رنگدانه‌های جلوه‌ساز علاوه بر زمینه عملی، در مباحث دکوری پلاستیک‌ها نیز کاربرد دارند و به جزئی ضروری در طراحی محصولات جدید تبدیل شده‌اند. تحولات اجتماعی و روندهای مربوط به رنگ دائماً مورد مطالعه قرار می‌گیرند. رنگ‌های انتخابی با رنگدانه‌های جلوه‌ساز پالایش می‌شوند و محصول نهایی را منحصربه‌فرد و ارزشمند می‌سازند.

انواع اصلی مستربچ جلوه‌ساز:

• جلوه رنگین‌کمانی
• جلوه متالیک
• جلوه فلورسنت
• جلوه مرمری/گرانیتی
• فسفرسنت (درخشش در تاریکی)
• ایجاد رایحه

• رنگدانه‌های جلوه‌ساز دارای ساختار لایه‌ای بوده و اندازه ذرات آنها تا 170 میکرون متغیر است. آنها به نیروی برشی حساس هستند، بنابراین بهترین فرایند، خوراک دهی از زون پنجم اکسترودر از طریق فیدر با نیروی جانبی است.
• به عناصر خاص بافنده با اثر توزیعی بیشتری نسبت به پخش نیاز است.
• به نیروی برشی کمتر و اختلاط بیشتر نیاز دارد.

مستربچ رنگی با گرانول میکرونی

گرانول های میکرونی دارای اندازه کمتر یا مساوی mm1 هستند که با سیستم رشته سازی زیر آب تولید می‌شوند.

مزایا

قرص‌های میکرونی به دلیل اندازه ذرات کوچک، با یکنواختی بیشتری پخش می‌شوند و مانند پلیمر خام سنتی، بهتر توزیع می‌گردند. در مقایسه، مستربچ‌های قدیمی با گرانول ‌های در اندازه «عادی» باید در دوزهای بالاتر استفاده شوند تا اثر مطلوبی داشته باشند. بنابراین، هنگام استفاده از گرانول ‌های میکرونی، رنگ‌دهنده‌های کمتری مورد نیاز است که این منجر به صرفه‌جویی قابل توجهی در هزینه می‌شود چراکه مستربچ‌ها نسبت به پلیمرهای خام به شدت گران‌تر هستند، کار با مستربچ‌های به شکل گرانول ‌های میکرونی به مراتب ساده‌تر است، دوزینگ آنها آسان‌تر می‌باشد و گرد و غباری به دنبال ندارند.

منبع : گوگل سرچ