ماستر باتش

المادة المركزة هي مزيج مركز من الأصباغ و/أو الإضافات، يتم مزجها وتشكيلها معًا في مادة حاملة، مثل الراتنج أو الشمع ، وتُستخدم لإضافة هذه الإضافات المختلطة إلى المنتج البلاستيكي النهائي . يمكن استخدام هذه الإضافات للتلوين (مادة مركزة ملونة) أو لإضفاء خصائص أخرى (مادة مركزة للإضافات). البديل الشائع لاستخدام المادة المركزة هو تركيب البلاستيك من إضافات خام غير مخففة.

تتضمن العملية العامة لتصنيع الخلطات المركزة أولاً تحديد ووزن الأصباغ و/أو الإضافات المطلوبة، ثم خلط الأصباغ أو الإضافات مع راتنج أو بوليمر حامل. وأخيرًا، يتم بثق الخليط المركز وتبريده وتشكيله إلى حبيبات أو مساحيق أو غيرها من مواد الخلطات المركزة، ثم يُعبأ المنتج النهائي في أكياس. ^{[ 1 ]}

يمكن أن تكون المادة الحاملة للمادة المركزة أساسها الشمع (مادة حاملة عامة) أو بوليمر محدد مطابق أو متوافق مع البوليمر الطبيعي المستخدم (مادة حاملة خاصة بالبوليمر). يمكن استخدام بوليمرات مثل EVA أو LDPE كمواد حاملة للبولي أوليفينات والنايلون ، بينما يمكن استخدام البوليسترين مع ABS و SAN ، وأحيانًا مع البولي كربونات . عند استخدام مادة حاملة غير البلاستيك الأساسي، قد تُغير هذه المادة الحاملة خصائص البلاستيك الناتج. النسبة المعتادة للمادة المركزة إلى البوليمر الأساسي هي 1-5 % . يمكن استخدام عدة مواد مركزة (ألوان ومواد مضافة متنوعة) معًا. ^{[ 2 ]}

تُغذّى آلات المعالجة عادةً بحبيبات مُسبقة الخلط من البوليمر الأساسي والمادة المركزة، حيث تتم عملية الخلط النهائية في أجزاء البرغي والبثق في المُعالج. قد تُسبب معالجة الحبيبات أحيانًا آثارًا سلبية، مثل انفصال المادة المركزة عن المادة الأساسية في القادوس. وكبديل، يُمكن إضافة المادة المركزة مباشرةً إلى برغي الآلة كمادة صلبة انسيابية، أو بواسطة مضخة تمعجية إذا كانت المادة المركزة سائلة . يُتيح استخدام المواد المركزة السائلة بهذه الطريقة جرعات دقيقة للغاية وتغييرات سريعة في اللون بين دورات تشغيل الآلة. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

تتميز الخلطات الرئيسية بتركيز عالٍ مقارنة بالتركيبة المستهدفة، مع نسب تخفيف عالية؛ على سبيل المثال، غالبًا ما  يمكن استخدام 25 كجم من الخلطة الرئيسية لخلط طن واحد من البوليمر الأساسي. ^{[ 5 ]}

تتيح طبيعة التخفيف في الخلطات الرئيسية، مقارنةً بالمواد المضافة الخام، دقةً أعلى في معايرة كميات صغيرة من المواد المضافة باهظة الثمن. ويقلل استخدام الخلطات الرئيسية الصلبة الحبيبية من مشاكل الغبار التي عادةً ما تصاحب استخدام المواد المضافة الصلبة ذات الحبيبات الدقيقة. كما تتميز الخلطات الرئيسية الصلبة بفترة صلاحية أطول من المحاليل المذابة في المذيبات، والتي تتبخر بمرور الوقت. تحتوي الخلطة الرئيسية عادةً على 40-65 % من المادة المضافة، ولكن قد تصل هذه النسبة إلى 15-80 % في الحالات القصوى. ^{[ 2 ]}

تُختار الإضافات في الخلطة الرئيسية لإحداث تغييرات مرغوبة في الخصائص الفيزيائية للمنتج البلاستيكي النهائي. فهي تزيد من حجم الإنتاج بفضل التوصيل الحراري والتمدد الحجمي عند درجة حرارة معينة، كما أنها قد تزيد من متانة المنتج النهائي، وصلابته الانحنائية، وقوة التصاقه، وقابليته للطباعة. ^{[ 6 ]} ويمكن لهذه الإضافات أيضًا تعديل التوصيل الكهربائي الدائم للمنتج البلاستيكي، مما يمنع المشاكل الناجمة عن الشحنات الكهربائية الساكنة، ^{[ 7 ]} أو السعة الحرارية النوعية، مما يساهم في خفض تكاليف المواد عن طريق تقليل الطاقة المستخدمة لتشغيل الآلة. ^{[ 8 ]}

بحسب متطلبات المنتج النهائي، يخلط المصنّعون البلاستيك الأساسي مع إضافات بنسب محددة. تُخلط هذه المواد الخام من خلال عمليات الصب والضغط والتشكيل لإنتاج المادة المركزة، التي يمكن استخدامها مباشرةً كمادة خام أو بالاشتراك مع مواد أخرى لصنع منتجات بلاستيكية عبر طرق تشكيل مختلفة. ^{[ 9 ]}

تعمل الخلطات الرئيسية المضافة على تعديل خصائص مختلفة للبلاستيك الأساسي: ^{[ 10 ]}

• مقاومة للأشعة فوق البنفسجية
• مثبط للهب
• مضاد للترسبات
• مضاد للكهرباء الساكنة
• تشحيم
• مضاد للانزلاق
• مثبطات التآكل للمعادن المعبأة في البلاستيك
• مضادات الميكروبات
• مضادات الأكسدة / مثبتات البوليمر
• مساعدات البثق
• التفسفر الوميض الفوسفوري
• مكافحة التزييف
• أمان المنتج

تُستخدم الخلطات الرئيسية في المجالات التالية:

• صناعة البلاستيك والتغليف : تُستخدم المادة المركزة على نطاق واسع في قطاع البلاستيك والتغليف لتلوين وتحسين خصائص المواد البلاستيكية المستخدمة في منتجات التغليف.
• صناعة السيارات : يتم استخدام الماسترباتش في قطاع السيارات لتلوين وتحسين خصائص المكونات البلاستيكية المستخدمة في الأجزاء الداخلية والخارجية للمركبات، بالإضافة إلى أجزاء مختلفة.
• صناعة النسيج : في صناعة النسيج، تُستخدم المادة المركزة لتلوين وتعديل خصائص الألياف والأقمشة الاصطناعية، مثل البوليستر والنايلون.
• إنتاج الأغشية الزراعية : يتم استخدام المادة المركزة في إنتاج الأغشية الزراعية، مما يساهم في خصائص مثل مقاومة الأشعة فوق البنفسجية والمتانة.
• مواد البناء والتشييد : تُستخدم المادة المضافة في صناعة البناء لتحسين خصائص المواد البلاستيكية المستخدمة في الأنابيب والكابلات ومكونات البناء الأخرى.
• الأجهزة الطبية: في الصناعة الطبية، يتم استخدام المادة المركزة في تصنيع المكونات البلاستيكية للأجهزة الطبية، مما يضمن الامتثال للمعايير التنظيمية.
• الإلكترونيات : يتم استخدام المادة المركزة في صناعة الإلكترونيات لتلوين وتحسين خصائص الأجزاء البلاستيكية المستخدمة في الأجهزة والمكونات الإلكترونية.
• صناعة الأثاث: تُستخدم المادة المركزة في إنتاج المكونات البلاستيكية للأثاث، مما يوفر خيارات الألوان ويعزز خصائص المواد.
• تغليف المواد الغذائية: يتم استخدام المادة المركزة في صناعة تغليف المواد الغذائية لتلوين وتعديل خصائص المواد البلاستيكية المستخدمة في تغليف المنتجات الغذائية.