مستربچ کربنات کلسیم در واقع یک فیلر یا پرکننده است. افرادی که در زمینه کاری خود با رزین هایی مانند PP یا PE کار میکنند، احتمالاً نام این ماده پرکاربرد را زیاد شنیده اند. مستربچ کربنات کلسیم در پلی اتیلن و پلی پروپیلن و البته در صنایع گوناگون به کار میرود و کاربردهای متنوعی دارد. در ادامه این مطلب سعی داریم به طور مختصر و کامل شما را با این ماده پراستفاده آشنا سازیم.
انواع مستربچ کلسیم کربنات
این ماده بر حسب نوع روش به دست آمدن کلسیم کربنات به دو نوع رسوبی و زمینی یا خاکی تقسیم میشود که عبارتند از:
کلسیم کربنات از نوع رسوبی
این نوع از کلسیم کربنات به صورت ذراتی با قطر ۲ میکرون تولید می¬شود و در اصطلاح PCC نامیده میگردد. اساس تولید مستربچ کلسیم کربنات رسوبی، فرآیندی شیمیایی است و ماده ته نشین شده حین این فرآیند همان PCC نامیده میشود. این نوع از مستربچ به طور معمولا در صنایعی مانند تولید کاغذ مورد استفاده قرار میگیرد.
کلسیم کربنات از نوع زمینی
این نوع از مستربچ کلسیم کربنات نیز حاصل ته¬نشینی مواد است اما اساس تولید آن فرآیندی طبیعی است، نه شیمیایی. این ماده با نام GCC شناخته میشود و ساختاری پودری و کریستالی از جنس سنگ آهک دارد. از مستربچ زمینی در صنایعی مانند داروسازی استفاده میگردد.
کاربردهای مستربچ کربنات کلسیم
بدون شک رایج ترین و معروف ترین مورد استفاده این ماده در صنعت پلاستیک است. به عنوان مثال هایی در این زمینه میتوان به ساخت مخازن آب، کفپوشهای اپوکسی و یا مخازن پلی اتیلنی اشاره کرد. اما کاربرد کلسیم کربنات به همین صنعت محدود نمیشود. سایر موارد کاربرد این ماده عبارتند از:
داروسازی
همانطور که در بخش قبل نیز اشاره ای مختصر شد، یکی از استفاده های مستربچ کربنات کلسیم، صنعت مهم داروسازی است. CaCO3 در ساخت داروهایی مانند قرص معده به کار گرفته میشود.
تولید کاغذ و رنگ
یکی دیگر از موارد کاربرد این ماده صنایع تولید کاغذ، زنگ و سایر پوشش دهنده¬ها است. از آنجایی که این مستربچ سفید رنگ است به عنوان پرکننده ای مناسب در تولید کاغذ مورد استفاده قرار میگیرد. همچنین در ساخت پوششهای گوناگون مانند رنگ، کلسیم کربنات به دلیل سفید و کریستالی بودن میتواند بسیار کمک کننده باشد.
ساختمان سازی
بدون شک همه ما از کاربرد CaCO3 در ساخت و ساز و تهیه سیمان باخبر هستیم. علاوه بر این ماده اصلی سازنده مستربچ کربنات کلسیم که ماربل نام دارد، یکی از متریال های مهم ساختمانی به شمار میرود.
قیمت مستربچ کربنات کلسیم
قیمت مستربچ کربنات کلسیم تحت تاثیر عوامل متعددی قرار میگیرد. مواد مورد استفاده در تولید مستربچ کربنات کلسیم با توجه به کیفیت مواد اولیه مصرفی میتواند متفاومت باشد. مستربچ کربنات کلسیم با توجه به پایه پلیمری مورد استفاده در تولید می تواند کیفیت های متفاوتی داشته باشد. کربنات کلسیم بر پایه پلی اتیلن (مستربچ کربنات کلسیم پلی اتیلن یا PE Calcium Carbonate Masterbatch ) یا مستربچ کلسیم کربنات پلی پروپیلن ( PP Calcium Carbonate Masterbatch) و یا ترکیبی از پلی اتیلن یا پلی پروپیلن تولید میگردد.
مستربچ های کربنات کلسیم با توجه به نوع پودر کربنات کلسیم مربوط ، واکس، افزودنی های کمک فرایندی می توانند تولید می گردند. اختلاط موثر مواد اولیه می تواند تاثیر بسیار زیادی بر روی کیفیت و قیمت مستربچ تاثیر بسیار بالایی دارد.
این مستربچ به طور کلی دارای ۶۰ الی ۸۵ درصد پودر کربنات کلسیم می باشد. قیمت مستربچ کربنات کلسیم تحت تاثیر میزان درصد بیس مواد اولیه و کیفیت بیس مواد پلیمری میباشد. قیمت مستربچ کربنات کلسیم پلی اتیلن و پلی پروپیلن با توجه به نرخ بیس مواد مصرفی تغییر می کند. به صورت کلی مستربچ های پلی اتیلن جهت مصارف تولید کیسه های پلی اتیلن، ورق های پلی اتیلن، قطعات تزریقی و کاربرد های مشابه مورد استفاده می باشد.
روش تولید مستربچ پلی اتیلن کربنات
مستربچ پلی اتیلن کربنات دارای تنوع و کیفیت های گسترده ای میباشد. مستربچ پلی اتیلن کربنات بعد از اختلاط خشک مواد اولیه با یکدیگر در دورهای بالا آغاز می گردد. مستربچ پلی اتیلن کربنات بعد از اختلاط خشک با استفاده از اکسترودر فرایند اختلاط مذاب رخ میدهد. کربنات کلسیم در حین فرایند اختلاط مذاب درون پلی اتیلن توزیع می گردد. فرایند مذاب با استفاده از دستگاه اکسترودر دوپیچ یا دو عدد در راستای یکدیگر تولید می گردد. تولید مستربچ پلی اتیلن با استفاده از فرمولاسیون های خاصی صورت میگیرد. بالاترین میزان توزیع سبب پیدایش بهترین کیفیت میگردد. افزودنی های سازگار کننده مستربچ پلی اتیلن کربنات اهمیت بسیار بالایی دارند. سازگارکننده های سبب ایجاد توزیع گسترده پودر کربنات کلسیم در ماتریس پلی اتیلن می گردند.
مستربچ پلی اتیلن کربنات دارای بالاترین نرخ مصرف در میان تولیدات شرکت های مختلف می باشد. روش متداول و نسبتا آسان تولید مستربچ پلی اتیلن کربنات سبب ایجاد این مهم و ورود گسترده تولیدکنندگان به این حوزه گردیده است. روش های جدید دیگری هم وارد حوزه تولید مستربچ پلی اتیلن کربنات گردیده است. از این روش های می توان به میکسینگ های خاص اشاره نمود که اختلاط مذاب بسیار موثری را شامل می شوند. مستربچ های پلی اتیلن کربنات بیشتر بر پایه L LDPE تولید میگردند. مستربچ های پلی اتیلن بالاترین تقاضا امروزه در بازار جهانی دارند.
مزایای استفاده از کربنات کلسیم در پلاستیک
مزایای استفاده از کربنات کلسیم بسیار گسترده می باشد. مستربچ کربنات کلسیم دارای مزایایی گسترده در حوزه کاهش قیمت تمام شده محصول می باشد. از آنجایی که پودر کربنات کلسیم یک پودر معدنی می باشد، علاوه کاهش تمام شده قیمت محصول نهایی، این مواد سبب تولید محصولی زیست سازگار می شود. از جمله مزایای دیگر مستربچ کربنات کلسیم ازدیاد سختی نهایی و مدول الاستیک محصول می باشد. به صورت کلی میزان مصرف مستربچ کربنات کلسیم بین ۵ الی ۶۰ درصد می باشد. مستربچ کربنات کلسیم بالاترین میزان تولید در میان مستربچ های گوناگون می باشد. روش تولید مستربچ کربنات کلسیم تا حد زیادی بستگی به نوع مواد اولیه مصرفی دارد. از دیگر مزایای استفاده از مستربچ کربنات کلسیم بهبود دوخت پذیری در فیلم های پلی اتیلن میباشد. قطعات ضخیم تر پلی اتیلن می تواند درصد بالاتری مستربچ کربنات را در خود جا دهد.
این امر از یک سو قیمت تمام شده محصول را کاهش می دهد و از سوی دیگر سبب ازدیاد وزن قطعه میگردد. استفاده از مستربچ کربنات کلسیم در حوزه محصولات لوله ای بسیار محدود می باشد. به صورت کلی استفاده از مستربچ کربنات کلسیم در محصولات لوله ممنوع می باشد. مستربچ های کربنات کلسیم در کیسه های ۲۰ تا ۲۵ کیلوگرمی بسته بندی می گردند و در جامبوهای ۱ تن جا میگیرند که قابلیت حمل توسط لیفتراک را فراهم می کنند.
