مستربچ پرکننده یا کربنات کلسیم چیست

مستربچ پرکننده یا کربنات کلسیم چیست

مستربچ پرکننده چیست؟ مستربچ کربنات کلسیم ترکیبی از پلیمر پایه (پلی‌اتیلن، پلی‌پروپیلن و یا سایر ترموپلاستیک‌ها)، پودر کربنات کلسیم با خلوص بالا و افزودنی‌های سازگارکننده است. این مستربچ مانند تالک به‌عنوان یک پرکننده (Filler) در صنایع پلاستیک استفاده می‌شود و وظیفه اصلی آن، کاهش هزینه تولید، بهبود خواص مکانیکی و حرارتی و تسهیل فرآیند تولید است.

کربنات کلسیم (CaCO₃) یک ماده معدنی سفیدرنگ و بی‌بو است که به‌طور طبیعی در معادن یافت می‌شود و پس از استخراج، خردایش و فرآوری، به‌صورت پودر با اندازه ذرات بسیار ریز در تولید مستربچ استفاده می‌شود.

هر روز با انبوهی از محصولات پلاستیکی سر و کار داریم؛ از بطری آبی که در دست می‌گیریم و کیسه زباله‌ای که استفاده می‌کنیم تا داشبورد خودرو و صندلی‌های پلاستیکی در پارک‌ها. این محصولات آنقدر در زندگی ما حل شده‌اند که کمتر به فرآیند ساخت و مواد تشکیل‌دهنده آن‌ها فکر می‌کنیم. اما در قلب بسیاری از این اشیاء پلاستیکی، یک ماده سفیدرنگ به نام مستربچ کربنات کلسیم نهفته است؛ قهرمانی خاموش که نه‌تنها هزینه تولید را به شدت کاهش می‌دهد، بلکه خواص محصول نهایی را نیز به شکل شگفت‌انگیزی بهبود می‌بخشد. تفاوت کربنات کلسیم و تالک را در مقاله‌ای با این نام مطالعه نمایید.

مستربچ پرکننده (کربنات کلسیم) معمولاً از 60 تا 85 درصد پودر کربنات کلسیم تشکیل شده است و به صورت گرانول تولید می‌شود. این گرانول‌ها به راحتی قابل حمل و فرآیندپذیری هستند و مشکلات مربوط به حالت پودری را ندارند. کربنات کلسیم به عنوان یک رنگدانه سفید نیز عمل می‌کند و در تولید محصولات سفید رنگ به کار می‌رود. برای کسب اطلاعات در خصوص قیمت خرید و فروش کامپاند در واتساپ 09125436521 پاسخگوی شما هستیم.

فهرست مطالب

کربنات کلسیم چیست؟

کربنات کلسیم یا (CaCO₃)، یکی از فراوان‌ترین مواد معدنی روی کره زمین است. این ماده به طور طبیعی در سنگ‌هایی مانند سنگ آهک (Limestone)، مرمر (Marble) و گچ (Chalk) یافت می‌شود. پوسته تخم‌مرغ و اسکلت مرجان‌ها نیز عمدتاً از کربنات کلسیم تشکیل شده‌اند.

ویژگی‌های کلیدی که کربنات کلسیم را برای صنعت جذاب کرده است عبارتند از:

  • فراوانی و قیمت پایین: دسترسی آسان و هزینه استخراج پایین، آن را به یک گزینه اقتصادی بی‌نظیر تبدیل کرده است.
  • رنگ سفید و درخشندگی بالا: این ویژگی آن را برای استفاده به عنوان یک رنگدانه سفید یا پرکننده در محصولاتی که به رنگ روشن نیاز دارند، ایده‌آل می‌کند. برای تولید مستربچ سفید یخچالی کاربرد دارد
  • غیر سمی بودن: کربنات کلسیم کاملاً ایمن است و حتی در کاربردهای دارویی و غذایی نیز استفاده می‌شود.
  • سختی مناسب و پایداری شیمیایی: این ماده به راحتی با سایر مواد واکنش نمی‌دهد و می‌تواند سختی و استحکام محصولات پلیمری را افزایش دهد.

حال سوال کلیدی اینجاست: اگر کربنات کلسیم اینقدر خوب است، چرا تولیدکنندگان پلاستیک، پودر آن را مستقیماً به دستگاه‌های خود اضافه نمی‌کنند؟ پاسخ در چالش‌های کار با پودرهای میکرونیزه نهفته است.

  • مشکلات پخش و توزیع: پخش یکنواخت پودر در مذاب پلیمری بسیار دشوار است. ذرات تمایل دارند به هم بچسبند (کلوخه شوند) که این امر باعث ایجاد نقاط ضعف در محصول نهایی، کاهش خواص مکانیکی و ایجاد ظاهری ناخوشایند می‌شود.
  • گرد و غبار و آلودگی محیطی: استفاده از پودر باعث ایجاد گرد و غبار فراوان در محیط کارخانه می‌شود که هم برای سلامت کارکنان مضر است و هم تمیزکاری و نگهداری تجهیزات را دشوار می‌کند.
  • مشکلات خوراک‌دهی به دستگاه: تجهیزات اکسترودر و تزریق پلاستیک برای کار با گرانول (دانه‌های ریز پلاستیک) طراحی شده‌اند، نه پودر. خوراک‌دهی پودر به این دستگاه‌ها نامنظم و دشوار است.

اینجا بود که مفهوم مستربچ (Masterbatch) به عنوان یک راه‌حل هوشمندانه متولد شد. به زبان ساده، ما پودر کربنات کلسیم را با درصدی بالا (مثلاً ۷۰ تا ۸۵ درصد) با یک پلیمر سازگار (مانند پلی‌اتیلن یا پلی‌پروپیلن) و مواد کمک‌فرآیند دیگر مخلوط کرده، از دستگاهی به نام اکسترودر عبور می‌دهیم و در نهایت آن را به شکل دانه‌های گرانولی تمیز و آسان برای استفاده، تولید می‌کنیم.

فرمول شیمیایی کلسیم کربنات

کربنات کلسیم از یک کاتیون کلسیم (Ca²⁺) و یک آنیون کربنات (CO₃²⁻) تشکیل شده است. در واقع عناصر تشکیل دهنده آن یک اتم کلسیم (Ca)، یک اتم کربن (C) و سه اتم اکسیژن (O) می‌باشد. این ترکیب به صورت کریستالی در ساختارهای طبیعی وجود دارد و دارای خاصیت قلیایی می‌باشد. این ماده به عنوان سنگ آهک نیز شناخته می‌شود در بسیاری از سنگ‌ها مانند سنگ آهک، مرمر و کلسیت وجود دارد.

CaCO₃ معمولاً به صورت پودر سفید رنگ، اما می‌تواند به شکل بلورهای شفاف یا مات نیز یافت شود. دارای وزن مولکولی 100.09 گرم بر مول، چگالی در حدود 2.71 گرم بر سانتی‌متر مکعب و  نقطه ذوب حدود 825 درجه سانتی‌گراد است. CaCO₃ در آب به راحتی حل نمی‌شود، اما در حضور اسیدها واکنش نشان داده و دی‌اکسید کربن تولید می‌شود. در دماهای بالا تجزیه شده و کلسیم اکسید (CaO) و گاز کربنیک آزاد می‌کند.

انواع کربنات کلسیم

کامپاندهای کربنات کلسیم یا به طور کلی مستربچ‌های پرکننده، بسته به نوع CaCO₃ استفاده شده، اندازه ذرات، روش تولید و کاربرد نهایی، تنوع زیادی دارند. هر نوع از این مستربچ‌ها ویژگی‌های منحصر به فردی دارد که آن‌ها را برای کاربردهای خاصی مناسب می‌سازد. مستربچ CaCO₃ به عنوان یک فیلر یا پرکننده در صنایع مختلف، به دو نوع اصلی تقسیم می‌شود:

  1. مستربچ کربنات کلسیم رسوبی

این نوع مستربچ به عنوان یک محصول مصنوعی شناخته می‌شود و از فرایندهای شیمیایی تولید می‌شود. این نوع CaCO₃ دارای خلوص بالا، اندازه ذرات ریز و شکل کروی است. کلسیم کربنات رسوبی (PCC) به دلیل خواص خاص خود، مانند اندازه ذرات یکنواخت و قابلیت پراکندگی خوب در ماتریس پلیمری، در تولید محصولات با کیفیت بالا مانند ورق‌های شفاف و فیلم‌های بسته‌بندی کاربرد دارد.

  1. مستربچ کربنات کلسیم زمینی

این نوع مستربچ از کربنات کلسیم طبیعی (GCC) به دست می‌آید و معمولاً از طریق فرایندهای طبیعی مانند جداسازی و ته‌نشینی تولید می‌شود. این نوع CaCO₃ از سنگ آهک طبیعی تولید می‌شود و اندازه ذرات درشت‌تری نسبت به نوع رسوبی دارد.  به دلیل قیمت پایین‌تر، در تولید محصولاتی با کاربرد عمومی مانند لوله‌ها و اتصالات استفاده می‌شود.

برای دریافت نمونه، مشاوره خرید و فروش گرانول کربنات کلسیم با دفتر فروش شرکت 02122500033 تماس بگیرید.

مستربچ پرکننده چیست

تفاوت مستربچ پرکننده رسوبی و زمینی

در بخش مستربچ پرکننده چیست و انواع آن، مستربچ کربنات کلسیم به دو نوع اصلی تقسیم شد: مستربچ کربنات کلسیم رسوبی (PCC) و مستربچ کربنات کلسیم زمینی (GCC). هر یک از این انواع ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند.

تفاوت‌ها

  1. روش تولید

کربنات کلسیم رسوبی (PCC): این نوع از طریق فرآیندهای شیمیایی و رسوبی تولید می‌شود. ذرات آن معمولاً یکنواخت‌تر و کوچکتر هستند، که به آنها اجازه می‌دهد به خوبی در ماتریس پلیمری پراکنده شوند.

کربنات کلسیم زمینی (GCC): این نوع از CaCO₃ طبیعی استخراج و آسیاب می‌شود. ذرات آن معمولاً بزرگ‌تر و نامنظم‌تر هستند.

  1. خواص فیزیکی

PCC: به دلیل اندازه و شکل یکنواخت ذرات، این نوع دارای خواص مکانیکی بهتری است و معمولاً در کاربردهایی که نیاز به کیفیت بالای سطح و استحکام دارند، استفاده می‌شود.

GCC: این نوع به دلیل بزرگ‌تر بودن ذرات، ممکن است در برخی کاربردها کیفیت کمتری ارائه دهد، اما به دلیل هزینه پایین‌تر، در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد.

  1. کاربردها

PCC: به دلیل خواص بهتری که دارد، بیشتر در تولید محصولات با کیفیت بالا مانند فیلم‌های پلیمری و قطعات تزریقی استفاده می‌شود.

GCC: به طور گسترده‌تری در صنایع پلاستیکی برای کاهش هزینه‌ها و بهبود خواص فیزیکی محصولات به کار می‌رود.

  1. قیمت

PCC: معمولاً قیمت بالاتری دارد به دلیل فرآیند تولید پیچیده‌تر و کیفیت بالاتر.

GCC: به دلیل استخراج و فرآوری ساده‌تر، قیمت کمتری دارد و به همین دلیل در تولیدات با حجم بالا و هزینه‌بر کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

این تفاوت‌ها باعث می‌شود که انتخاب بین PCC و GCC به نیازهای خاص تولیدکنندگان و نوع محصول نهایی بستگی داشته باشد.

کاربرد افزودنی پرکننده در صنعت پلاستیک

مستربچ CaCO₃ یک افزودنی پرکاربرد در صنعت پلاستیک است که به دلیل خواص منحصر به فرد خود، نقش مهمی در بهبود کیفیت و کاهش هزینه تولید محصولات پلاستیکی ایفا می‌کند. برای کسب اطلاعات در خصوص مستربچ افزودنی چیست مطالعه مقاله مذکور را پیشنهاد می‌کنیم. کامپاند CaCo3 به طور گسترده در تولید محصولات پلاستیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده به عنوان یک فیلر یا پرکننده، خواص مختلفی را به پلاستیک اضافه می‌کند.

کلسیم کربنات ماده ای ارزان قیمت است که با افزودن آن به پلاستیک، هزینه تولید محصول نهایی کاهش می‌یابد. مستربچ پرکننده باعث افزایش سختی، مدول الاستیک و استحکام کششی پلاستیک می‌شود. مستربچ کربنات کلسیم باعث بهبود صافی و شفافیت سطح پلاستیک می‌شود. این افزودنی می‌تواند به بهبود خواص مکانیکی محصولات پلاستیکی مانند استحکام کششی، مقاومت در برابر ضربه و سختی کمک کند. استفاده از مستربچ پرکننده می‌تواند مقاومت حرارتی برخی از پلاستیک‌ها را افزایش دهد و در نتیجه عمر مفید محصول را طولانی‌تر کند. کربنات کلسیم می‌تواند به کاهش انقباض پلاستیک در هنگام قالب‌گیری کمک کند و در نتیجه ابعاد محصول دقیق‌تر باشد. تز این رو از این ماده پر کاربرد در تولید مستربچ سیم و کابل و مستربچ های تولید لوله پلی اتیلن استفاده می‌شود.

انواع مستربچ کربنات کلسیم بر اساس کاربرد

برای دستیابی به نتیجه مطلوب، مستربچ کربنات کلسیم باید متناسب با فرآیند تولید و محصول نهایی انتخاب شود. سه کاربرد اصلی که نیازمند مستربچ‌های با ویژگی‌های متفاوت هستند، عبارتند از: مستربچ کربنات کلسیم بادی (Blow Molding)،  کربنات کلسیم تزریقی (Injection Molding) و مستربچ کربنات کلسیم اکستروژن (Extrusion).

1. مستربچ کربنات کلسیم ویژه صنایع تزریقی (Injection Grade)

در فرایند تزریق پلاستیک (تولید قطعات خودرو، لوازم خانگی، سبد و پالت)، چالش اصلی پر شدن کامل قالب و ظاهر سطح قطعه است. برای کسب اطلاعات بیشتر مقاله تخصصی مستربچ پرکاربرد در صنعت خودرو را مطالعه نمایید.

ویژگی‌های حیاتی در این مستربچ‌ها معمولاً داشتن پایه پلیمری با جریان‌پذیری (MFI) بالا برای تضمین سیالیت عالی و پر شدن سریع و کامل حفره‌های قالب هستند تا تزریق در قالب‌های پیچیده را مختل نکنند.

مزیت فنی ما در تولید مستربچ کربنات کلسیم گرید تزریقی، استفاده از کربنات با دانه‌بندی کنترل شده است تا سطح قطعه نهایی براق و صیقلی باشد و اثری از “جریان مواد” یا “لکه سفید” روی قطعه نماند. همچنین باعث می‌شود قطعه راحت‌تر از قالب جدا گردد (Mold Release).

پلیمر پایه رایج: پلی پروپیلن (PP) و پلی اتیلن سبک (LDPE).

انواع مستربچ کربنات کلسیم

2. مستربچ کربنات کلسیم ویژه صنایع بادی (Blow Molding Grade)

تولید دبه، بطری‌های شوینده و مخازن توخالی، یکی از حساس‌ترین کاربردهای مستربچ فیلر است. اگر ذرات کربنات به خوبی پخش نشده باشند یا درشت باشند، باعث ایجاد سوراخ‌های میکروسکوپی (Pinholes) در بدنه دبه شده و تست نشتی را مردود می‌کنند. نیاز به MFI (شاخص جریان مذاب) پایین و استحکام ذوب (Melt Strength) بالا از ویژگی‌های شاخص مستربچ کربنات کلسیم بادی است. در فرآیند بادی، پلیمر باید پس از خروج از دای (Die) شکل خود را حفظ کند (بدون ریزش یا sagging) تا قالب‌گیری انجام شود.

مزایای کاربرد: افزایش سختی و استحکام دیواره ظرف، کاهش زمان خنک‌سازی در قالب و کاهش وزن محصول نهایی. از این ماده در تولید مستربچ تخصصی گالن و مخازن استفاده می‌شود.

پلیمر پایه رایج: پلی اتیلن سنگین (HDPE).

نکته طلایی: فرمولاسیون اختصاصی ما برای ظروف بادی، مقاومت ضربه‌پذیری (Drop Test) دبه پر شده را حفظ می‌کند و در عین حال قیمت تمام شده را به شدت کاهش می‌دهد.

۳. مستربچ کربنات کلسیم اکستروژن، فیلم (Extrusion/Film Grade)

این گرید را می‌توان “لبه تکنولوژی” در صنعت فیلر دانست. در تولید فیلم‌های نازک پلاستیکی، کیسه فریزر، گونی بافی (رافیا) و ورق، ضخامت محصول گاهی به چند ده میکرون می‌رسد.

چالش اصلی در اولید مستربچ اکستروژن وجود حتی یک ذره درشت است؛ که باعث پارگی فیلم در سرعت بالا یا گرفتگی سریع توری‌های اکسترودر می‌شود که به معنای توقف خط تولید است. نیاز به دیسپرسیون فوق‌العاده بالا و ذرات کربنات کلسیم بسیار ریز از ویژگی‌های اصلی این ماده به شمار می‌رود. در فرآیند فیلم و ورق، حتی یک تجمع کوچک (Agglomerate) می‌تواند باعث پارگی فیلم، ایجاد سوراخ یا کاهش شدید خواص کششی (Tensile Strength) شود.

مزایای بکارگیری مستربچ کربنات کلسیم اکستروژن افزایش سفتی فیلم (مناسب برای نایلکس)، بهبود چاپ‌پذیری سطح و افزایش تولید فیلم‌های تنفسی (Breathable Films) است.

پلیمر پایه رایج: پلی اتیلن سبک خطی (LLDPE) و پلی اتیلن سنگین (HDPE).

قیمت مستربچ پرکننده یا گرانول کربنات کلسیم

مستربچ کربنات یا همان کامپاند کربنات کلسیم، یک فیلر یا پرکننده است که به طور گسترده در صنایع مختلف، به ویژه در تولید محصولات پلاستیکی، مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده به دلیل مزایای متعدد خود، از جمله کاهش هزینه‌ها و بهبود خواص مکانیکی محصولات، محبوبیت زیادی دارد.

قیمت مستربچ پرکننده بسیار با اهمیت است و باید به آن توجه ویژه‌ای شود. در تمامی محصولات با حجم زیاد، قیمت را می‌توان به عنوان مهم‌ترین عامل جذب کننده معرفی نمود. به دلیل تنوع در مستربچ CaCO₃، می‌توان تفاوت قیمت را نیز مشاهده کرد. با توجه به نیاز خود می‌توانید کیفیت‌های مختلف را انتخاب کرده و قیمت‌های گوناگون را نیز شاهد باشید.

در قیمت‌گذاری این محصولات، طبیعی یا شیمیایی بودن و خلوص کربنات کلسیم بسیار مهم است. معمولاً مستربچ‌های CaCO₃ با درصدهای مختلف از 30% تا 80% عرضه می‌شوند که قیمت آن‌ها متفاوت است. هرچه درصد CaCO₃ در مستربچ پرکننده بیشتر باشد، معمولاً قیمت نیز بالاتر است. برای اینکه تولیدات با کیفیت باشند، باید از مستربچ CaCO₃ با کیفیت و مرغوب استفاده نمود. کیفیت در مستربچ کربنات را می‌توان به عنوان مهم‌ترین عامل در قیمت‌گذاری معرفی نمود.

مستربچ کربنات برای ارائه کیفیت‌های بالا، نیاز به مواد پایه و افرودنی‌های بسیار غنی دارد. استفاده از مستربچ کربنات با کیفیت پایین می‌تواند تولیدات را تا حد بالایی تحت تأثیر قرار دهد. در قیمت‌گذاری مستربچ کربنات کلسیم، برند، نوسانات بازار مواد اولیه، قیمت ارز و…  نیز بسیار مهم است.

با توجه به این عوامل، قیمت مستربچ کربنات می‌تواند متفاوت باشد. برای اطلاع از قیمت دقیق، بهتر است با تولیدکنندگان و فروشندگان معتبر این محصول تماس بگیرید. شرکت کایسا پلیمر با بیش از 20 سال سابقه در حوزه تولید مستربچ رنگی، کامپاند پرکننده و افزودنی‌های پلیمری بهترین کیفیت را برای شما فراهم می‌کند. با ما در تماس باشید.

ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

تولید کننده مستربچ رنگی

ثبت سفارش