تمام آنچه که باید درباره کامپاندها بدانید

اما با تولید این دو نوع ماده پلیمری، بسیاری از دغدغه‌های تولیدکنندگان برای تولید محصولات پلیمری برطرف شد. به طور کلی مواد ترموپلاستیک که پایه و اساس اکثر آن ها پلیمرها هستند، نمی توانند خواسته بسیاری از صنعتگران را در هنگام تولید محصولاتی با پایه پلیمر را برآورده سازند. به این ترتیب باید این پایه های پلیمری با ترکیبات معینی ترکیب شوند و خواص پلیمر های مورد نظر را تقویت کنند. در این مقاله به بررسی کامپاندها و تفاوت آن‌ها با مستربچ می‌پردازیم.

کامپاند پلیمری

از جمله مهم‌ترین مواد پلیمری که در تولید محصولات پلاستیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد، پلی‌اتیلن است. پلی‌اتیلن در گرید‌های مختلفی تولید می‌شود که از نظر چگالی با یکدیگر متمایز هستند. برای بالابردن برخی خواص فیزیکی پلی‌اتیلن از جمله مقاومت و استحکام آن، برخی رنگدانه‌ها در حین تولید به آن اضافه می‌شود. با ترکیب این دو ماده با یکدیگر که البته با درصد حجمی و جرمی مشخصی صورت می‌گیرد، یک محصول نهایی به دست می‌آید که به عنوان کامپاند پلی اتیلن شناخته می‌شود.

از پلی‌اتیلن‌هایی که به کمک این رنگدانه‌ها تقویت شده‌اند، در فرآیند تولید فیلم‌های دمشی، لوله‌های تحت فشار و لوله‌های آبیاری استفاده می‌شود. برای تولید لوله‌های آبرسانی علاوه بر این رنگدانه‌ها باید مقداری دوده نیز به پلی‌اتیلن افزوده شود تا کار آب‌بندی لوله‌ها به بهترین شکل ممکن انجام شود. محصول نهایی تولیدشده از ترکیب این رنگدانه‌ها، در برابر نور خورشید پایدار خود را بیشتر حفظ می‌کند و همچنین از نظر قیمت نیز با توجه به افزایش طول عمر محصول نهایی، مقرون به صرفه به شمار می‌رود.

دیگر ویژگی مثبتی که افزودن این رنگدانه‌ها به پلیمر پایه اضافه می‌کند، بهبود شکل‌پذیری ماده پلیمری است که در نتیجه می‌توان محصولاتی با اشکال متنوع‌تر تولید نمود. میزان کامپاندی که در فرآیند تولید به پلیمر پایه افزوده می‌شود، متناسب با کاربری مورد نیاز می‌تواند متفاوت باشد. آن چیزی که در حال حاضر مرسوم است، افزودن بین ۴۰ تا ۱۰۰ درصدی این رنگدانه‌ها به پلیمر پایه است. این رنگدانه‌ها کمک می‌کنند تا محصول نهایی ثبات و پایداری بیشتری کسب کند و امکان تغییر شکل آن در طول زمان کاهش پیدا کند.

دلیل استفاده کامپاند توسط برخی از کارخانجات

به طور کلی در برخی از تجهیزات به کار رفته در صنایع از قبیل تجهیزات تزریق پلاستیک و یا اکسترود ها نمی توان مستربچ را به پایه های پلیمری اصلی اضافه کرد. در چنین شرایطی کارخانجات ناچار به استفاده از کامپاند می شوند تا به این ترتیب کیفیت محصول نهایی آن ها کاهش پیدا نکند. از طرفی از لحاظ اقتصادی و بهداشتی استفاده از کامپاند برای تولید محصول نهایی بسیار به صرفه تر از مستربچ است. چرا که از هزینه ناشی از تمیزکاری و ترکیب مستربچ و پایه پلیمری را صرف نظر خواهد شد.

فرق کامپاند و مستربچ چیست؟

حالا که متوجه شدید کامپاند یعنی چه، بهتر است به بررسی تفاوت کامپاند و مستربچ بپردازیم. هر دو این مواد دارای پایه پلیمری هستند. اصلی‌ترین تفاوتی که میان کامپاند و مستربچ وجود دارد، به این موضوع مرتبط است که نمی‌توان مستربچ را به صورت مستقیم به پلیمر پایه اضافه نمود و حتما باید به عنوان ماده افزودنی از آن استفاده کرد.

یکی از اساسی‌ترین مسائلی که در اضافه کردن مواد افزودنی به پلیمر پایه باید مورد توجه قرار گیرد، توزیع و پخش مناسب آن در سطح پلیمر پایه است. اگر توزیع درست و متوازن مواد افزودنی به پلیمر پایه مورد توجه قرار نگیرد، باعث می‌شود که محصول نهایی تولیدشده از کیفیت مناسبی برخوردار نباشد. مستربچ‌ها به دلیل اینکه به اندازه کافی دارای مواد افزودنی نیستند، نمی‌توان به صورت مستقیم آنها را به پلیمر پایه اضافه کرد.

یکی از چالش‌های دیگری که در اثر استفاده از مستربچ‌ها به صورت مستقیم به وقوع می‌پیوندد، ایجاد آلاینده‌های محیطی در سطح محیط کارگاه است. این مسئله به دلیل آن است که مستربچ‌ها از ترکیب مواد ترموپلاستیک و نوعی پودر تشکیل می‌شوند. اما استفاده مستقیم از کامپاند مشکلات ناشی از آلاینده‌های محیطی را تا سطح قابل توجهی کاهش می‌دهد.

نحوه تولید مستربچ و کامپاند

به طور کلی تولید مستربچ و کامپاند فرآیندهای زیادی باید طی گردد. مهمترین فرآیندی که برای تولید مستربچ نقش کلیدی و اساسی را ایفا می کند، مرحله ذوب است. در این مرحله که در دستگاهی به نام اکسترودر انجام می شود، افزودنی ها و پلیمرهای پایه با یکدیگر ترکیب شده و سپس از دستگاه خارج می شود. اما فرآیند تولید مستربچ و کامپاند به این مرحله محدود نمی شود. به طور کلی پس از ترکیب و تخلیه باید ترکیبات به وجود آمده سرد شوند. بنابراین پس از تخلیه مواد مذاب از دستگاه اکسترودر، ترکیبات وارد سیستم خنک کننده شده و سرد می شوند. پس از آن ترکیبات سرد شده که عموما به صورت جامد هستند، در ابعاد و اندازه های گوناگون برش داده می شوند. پس از برش دادن مستربچ و کامپاند تولید شده که دارای خاصیت مشخصی هستند، این محصولات باید تحت شرایط دمایی مشخصی انبار شده و بسته بندی گردند. در نهایت برای بررسی خواص به وجود آمده در مستربچ و کامپاند تولید شده، باید از لحاظ کیفی مورد ارزیابی قرار گیرد و در صورتی که محصولات تولید شده از کیفیت بالایی برخوردار نباشند، باید مجدد فرآیند تولید را طی کرده و ذوب شوند.

منبع: معین پلیمر