در قسمت اول، به معرفي مستربچ و مزاياي استفاده از آن پرداختيم. در اين قسمت، فرآيند توليد مستربچ و نکات کليدي جهت بهبود آن به تفصيل بررسي خواهد شد. فرآيند توليد مستربچ در شکل ? مشاهده مي شود که شامل چهار مرحل? فرمولاسيون، خوراک دهي، اختلاط و الک نمودن است:
فرمولاسيون: اولين و مهمترين مرحله، فرمول‌بندي رنگ و ميزان افزودني است. در اين مرحله توزين دقيق تمام اجزاء فرمولاسيون انجام مي‌گيرد که در بعضي موارد لازم است که اين ترکيبات با سرعت بالا ترکيب شوند تا نتيجه بهتري ارائه دهند.
خوراک دهي: ميزان تغذي? اجزاء متناسب با خروجي دستگاه تنظيم مي‌گردد.
اختلاط: اختلاط مذاب در دماي مخزن تنظيم مي‌شود تا مخلوط ذوب شود. دماي نامناسب باعث اختلال در برش گرانول و پخش پودر مي‌گردد. اختلاط شامل ? مرحل? زير است:
فرآيند خيس شوندگي پيگمنت، افزودني و پرکننده
اختلاط فيزيکي: اختلاط و پخش پيگمنت و افزودني در پليمر پايه
توزيع: توزيع پيگمنت، افزودني و پرکننده در مذاب پليمري
پراکنده سازي پايدار کردن اين مخلوط و جلوگيري از کلوخه شدن
– مهمترين مرحل? توليد مستربچ، اختلاط است و متداول ترين روش پخش مناسب افزودني يا رنگ از طريق ترکيب اجزاء به صورت مذاب حاصل مي‌شود. اين مرحل? توليد با بهره‌گيري از دستگاه‌هاي زير انجام مي‌گردد:
مخلوط‌کن‌هاي داخلي همانند بنبوري: بهترين انتخاب براي توليد مقدار زيادي از اين افزودني‌ها
مخلوط‌کن‌هاي داخلي مداوم
اکسترودر دو مارپيچ
ماشين‌هاي تک مارپيچ مانند Buss Ko-Kneader
مخلوط‌کن‌هاي سرعت بالا به همراه اکسترودر تک مارپيچ
مهمترين دستگاه مورد استفاده در فرآيند اختلاط و توليد مستربچ که به طور گسترده در صنعت ايران به کار مي‌رود، اکسترودر است. در اين روش پليمر و افزودني‌ها درون دستگاه اکسترودر ذوب و با هم ترکيب شده و سپس از انتهاي اکستروژن خارج مي‌شوند. در اين روش خط توليد مستربچ به طور مختصر عبارت است از سيستم تخليه، سيستم خوراک دهي، اکسترودر، سيستم خنک کننده، سيستم برش، انبارش و بسته بندي. در شکل ?، فرآيند توليد مستربچ به روش اکستروژن مشاهده مي‌شود:
?- الک نمودن: مستربچ نهايي بايد به اندازه‌اي محکم و با سايز مناسب باشد که مصرف کننده نهايي بتواند در مرحل? توليد خود با مشکل خوراک دهي روبرو نگردد. بنابراين لازم است تا از الک‌هايي براي اطمينان از اندازه مناسب مستربچ دانه‌اي (گرانول) و نبودن مستربچ‌هاي خارج از اندازه يا بسيار ريز، استفاده شود.
اختلاط، کليد گم شد? توليد مستربچ
کليد بنيادي درک و بهينه‌سازي فرآيند اختلاط در تشخيص تمايز، مکانيسم‌هاي آن شامل پراکندگي و توزيع است. مکانيسم پراکندگي شامل کاهش انداز? اجزاء چسبند? کوچک در يک سيستم چند فازي است. مکانيسم توزيع، فرآيند پخش ذرات کوچک در سراسر ماتريس به منظور دست‌يابي به پخش فضايي خوب است. در هر دستگاه اختلاط، اين دو مکانيسم به صورت هم زمان يا مرحله به مرحله انجام مي‌گردد
اختلاط موثر به کمک ترکيبات سازگارکننده
سازگارکننده‌ها با عنوان علمي ترکيبات آمفي فيليک، داراي يک سر آب دوست و يک سر آلي دوست هستند و به دليل ماهيت شيميايي خاصشان، باعث:
افزايش پايداري حرارتي
سازگارسازي پلي اولفين‌ها و پليمرهاي مهندسي
تشکيل لاي? پايدار بر روي سطح افزودني، پيگمنت يا پرکننده از طريق کنش متقابل با آن ها و ايجاد اتصال آن ها به ماتريس پليمري مي‌شوند