در انتخاب لولهها برای پروژههای مختلف، طراحان، کارفرمایان و پیمانکاران همواره به دنبال جنسهایی هستند که از نظر دوام، قابلیت اطمینان و صرفهاقتصادی بهترین عملکرد را داشته باشند. لولههای پلی اتیلنی، به ویژه لولههای تک جداره، به دلیل ویژگیهای منحصر به فرد خود، گزینهای مناسب برای انواع کاربردهای لولهکشی از جمله توزیع گاز طبیعی، آب و فاضلاب شهری، صنایع، تأسیسات دریایی، معدنی، دفن زباله، و کانالهای برق و مخابرات هستند. این لولهها در انواع تأسیسات هوایی، زیرزمینی، سطحی، شناور و دریایی نیز کاربرد دارند و به دلیل ویژگیهای مطلوب خود، در بسیاری از پروژهها به کار میروند.
لولههای پلی اتیلنی با استفاده از روش اکستروژن تولید میشوند. با این حال، پلی اتیلن خالص به تنهایی قادر به تولید محصولات با دوام و قابل اعتماد نیست و معمولاً نیاز به افزودنیهای مختلفی دارد. این افزودنیها شامل آنتیاکسیدانتها، مقاومکنندههای نوری و سایر مواد کمک فرآیندی هستند که به بهبود ویژگیهای پلیمر پایه کمک میکنند. در کاربریهای ویژه، افزودنیهای خاصی نیز به پلیمر اضافه میشود تا خواص ویژهای به آن بخشیده شود.
یکی از مهمترین افزودنیها برای لولههای پلی اتیلنی، دوده است. نور ماورای بنفش (UV) یکی از عوامل تخریبکننده برای پلیمرها به شمار میرود. در معرض قرار گرفتن محصولات پلاستیکی به ویژه لولههای پلی اتیلنی در برابر نور UV به همراه اکسیژن و ازون، میتواند منجر به تخریب شیمیایی ساختار پلیمر و کاهش خواص مکانیکی و طول عمر سرویسدهی آنها شود. برای افزایش مقاومت در برابر نور UV، رنگدانهها به پلیمر اضافه میشوند که میتوانند تابش UV را جذب کرده و از نفوذ آن به ساختار پلیمر جلوگیری کنند. در میان انواع رنگدانهها، دوده به عنوان بهترین گزینه برای افزایش مقاومت در برابر نور UV شناخته شده است. حضور 2-3 درصد دوده در پلیمر میتواند مقاومت در برابر نور UV را تا 15 برابر افزایش دهد.
برای دستیابی به این هدف، تولیدکنندگان لوله میتوانند از گریدهای پلی اتیلن حاوی دوده که توسط پتروشیمیها عرضه میشوند استفاده کنند، یا پلی اتیلن طبیعی (بدون دوده) را خریداری کرده و سپس با استفاده از مستربچهای دوده، درصد مناسب دوده را به محصول نهایی اضافه کنند. مستربچهای دوده به صورت تغلیظ شده از دوده عرضه میشوند و در فرآیند تولید لوله با پلیمر پایه ترکیب میشوند. در ایران، استفاده از مستربچها به دلیل سهولت در فرآیند تولید و کنترل کیفیت، رایجتر است.
ویژگیهای مستربچ پلی اتیلن
مستربچهای پلی اتیلن ویژگیهای خاصی دارند که به نوع کاربرد و فرمولاسیون آنها بستگی دارد. این ویژگیها شامل موارد زیر است:

- تأثیر ترکیب درصد افزودنیها: ویژگیهای مستربچ پلی اتیلن به شدت به ترکیب درصد افزودنیها، پرکنندهها، مواد کمک فرآیندی و بیس اولیه وابسته است. این ترکیب درصد میتواند تأثیر زیادی بر کیفیت و عملکرد مستربچ داشته باشد.
- کاهش هزینهها: یکی از مزایای مهم مستربچهای پلی اتیلن، توانایی آنها در کاهش هزینههای تولید است. این مستربچها میتوانند به کاهش هزینههای تولید مواد اولیه کمک کنند و به همین دلیل در صنعت بسیار مورد توجه قرار دارند.
- فرآیندپذیری آسان: مستربچهای پلی اتیلن دارای قابلیت فرآیندپذیری راحت هستند. این ویژگی به تولیدکنندگان این امکان را میدهد که بدون مشکلات زیاد، فرآیند تولید را به پایان برسانند.
- انواع مختلف مستربچها: مستربچهای پلی اتیلن شامل انواع مختلفی هستند، از جمله:
- مستربچ کربنات کلسیم: برای افزایش حجم و کاهش هزینهها.
- مستربچهای عامل دار: برای بهبود چسبندگی و ویژگیهای دیگر.
- مستربچهای ضد حریق: برای بهبود مقاومت در برابر آتش.
- مستربچهای رنگی: برای افزودن رنگهای مختلف به محصولات نهایی.
- مستربچهای فرآیندی: برای بهبود فرآیند تولید و ویژگیهای نهایی محصول.
- وابستگی به فرمولاسیون: ویژگیهای مستربچ پلی اتیلن به شدت به فرمولاسیون و نحوه فرآیند تولید وابسته است. با تغییر در فرمولاسیون، ویژگیهای مستربچ نیز ممکن است تغییر کند.
- قابلیت استفاده در بیسهای مختلف: مستربچهای پلی اتیلن قابلیت استفاده در بیسهای مختلف را دارند و میتوانند بر اساس درخواست مشتری و نوع بیس مورد استفاده در محصول تولید شوند.
این ویژگیها باعث میشود که مستربچهای پلی اتیلن به گزینهای مناسب برای کاربردهای مختلف در صنایع تبدیل شوند و به تولیدکنندگان کمک کنند تا محصولات خود را با کیفیت بالا و هزینه مناسب تولید کنند.
مزایای مستربچ دوده در تولید لولههای پلی اتیلنی و سایر محصولات پلاستیکی عبارتند از:
افزایش مقاومت در برابر نور فرابنفش (UV): یکی از اصلیترین مزایای مستربچ دوده، افزایش مقاومت پلیمر در برابر نور UV است. دوده به عنوان یک رنگدانه جاذب UV عمل میکند و با جذب تابش UV، از تخریب ساختار پلیمر جلوگیری میکند و به همین دلیل طول عمر سرویسدهی محصول را افزایش میدهد.
بهبود خواص مکانیکی: دوده میتواند به تقویت خواص مکانیکی لولههای پلی اتیلنی کمک کند. با افزودن دوده به پلیمر، خواصی مانند استحکام کششی، مقاومت به ضربه و سختی محصول بهبود مییابد.
کاهش هزینهها: مستربچ دوده به دلیل قیمت پایین دوده و مقدار کم مورد نیاز، میتواند هزینههای تولید را کاهش دهد. استفاده از مستربچ به جای افزودن دوده به صورت جداگانه، اقتصادیتر و عملیتر است.
سهولت در فرآیند تولید: مستربچهای دوده به طور ویژه برای سهولت در فرآیند تولید طراحی شدهاند. این مستربچها به صورت یکنواخت توزیع شده و با پلیمر پایه ترکیب میشوند، که باعث کاهش مشکلات مربوط به توزیع نامنظم دوده در محصول نهایی میشود.
کنترل کیفیت بهتر: استفاده از مستربچ دوده امکان کنترل دقیقتری بر روی مقدار دوده افزوده شده به محصول نهایی را فراهم میآورد. این باعث میشود که ویژگیهای محصول مطابق با استانداردهای مورد نظر باشد.
افزایش مقاومت در برابر شرایط جوی: دوده علاوه بر مقاومت در برابر UV، میتواند بهبود مقاومت لولهها در برابر شرایط جوی و عوامل محیطی دیگر، مانند اکسیداسیون و تخریب شیمیایی، کمک کند.
سازگاری با انواع پلیمرها: مستربچهای دوده معمولاً با انواع مختلف پلیمرها سازگار هستند و میتوانند در فرآیند تولید لولههای پلی اتیلنی و سایر محصولات پلاستیکی استفاده شوند.
محیط زیست و ایمنی: مستربچهای دوده به دلیل داشتن ویژگیهای پایدار و عدم انتشار مواد مضر در محیط زیست، ایمنتر هستند. دوده به طور طبیعی یک افزودنی پایدار و غیرسمی است که به حفاظت از محیط زیست کمک میکند.
در کل، مستربچ دوده با بهبود مقاومت در برابر UV، افزایش خواص مکانیکی، کاهش هزینهها و سهولت در فرآیند تولید، به یک انتخاب مناسب برای استفاده در تولید لولههای پلی اتیلنی و سایر محصولات پلاستیکی تبدیل میشود.
کاربردهای استفاده از مستربچ پلی اتیلن

مستربچ پلی اتیلن ترکیبی از پایه پلی اتیلن با افزودنیهای آلی یا معدنی است که به منظور بهبود ویژگیهای محصول نهایی در صنایع پلیمری مورد استفاده قرار میگیرد. این مستربچها به دلیل قابلیتهای ویژهای که دارند، در صنایع مختلف کاربردهای گستردهای دارند. در اینجا به بررسی برخی از کاربردهای مهم مستربچ پلی اتیلن میپردازیم:
- صنعت لوله:
- مستربچهای مقاومکننده در برابر UV: این مستربچها برای لولههای پلی اتیلنی که در معرض نور خورشید و شرایط جوی قرار دارند، استفاده میشوند. افزودن این مستربچها به لولهها باعث افزایش مقاومت آنها در برابر تابش UV و طول عمر بیشتر محصول میشود.
- مستربچهای مقاومکننده در برابر حریق: برای لولههای مورد استفاده در محیطهای صنعتی و ساختمانی که نیاز به مقاومت در برابر آتش دارند، به کار میروند.
- صنعت فیلم:
- مستربچ کربنات کلسیم: یکی از کاربردهای برجسته این مستربچ در صنعت فیلم است. مستربچ کربنات کلسیم به دلیل توانایی بالای خود در کاهش هزینههای تولید و افزایش کارایی، به طور گستردهای در تولید فیلمهای پلی اتیلنی استفاده میشود. این مستربچها حاوی درصد بالایی از پودر کربنات کلسیم با مش بالا هستند که به کاهش قیمت تمام شده محصولات کمک میکند.
- صنعت ورق:
- مستربچهای معدنی: این مستربچها برای تقویت خواص فیزیکی و مکانیکی ورقهای پلی اتیلنی به کار میروند. افزودنیهای معدنی موجود در این مستربچها به بهبود استحکام و مقاومت ورقها در برابر تغییرات دما و شرایط محیطی کمک میکنند.
- صنعت تزریق:
- مستربچهای رنگی: برای افزودن رنگهای مختلف به محصولات پلاستیکی تولید شده با روش تزریق استفاده میشوند. این مستربچها به تولیدکنندگان این امکان را میدهند که رنگهای متنوع و جذاب را به محصولات خود اضافه کنند.
- مستربچهای مالییک:
- این مستربچها به منظور بهبود چسبندگی و سازگاری پلی اتیلن با مواد دیگر مورد استفاده قرار میگیرند. کاربردهای اصلی آنها در تولید محصولات پیچیدهای است که نیاز به چسبندگی بالا و فرآیندپذیری خوب دارند.
- مستربچهای کمک فرآیندی:
- این مستربچها برای بهبود فرآیند تولید و خواص نهایی محصولات پلاستیکی به کار میروند. آنها میتوانند شامل افزودنیهایی باشند که به بهبود جریان مواد، کاهش چسبندگی، و بهبود کیفیت نهایی محصول کمک میکنند.
مستربچهای پلی اتیلن تنها به کاهش هزینههای تولید محدود نمیشوند بلکه میتوانند ویژگیهای مختلفی از جمله مقاومت در برابر UV، حریق، و تغییرات فیزیکی و مکانیکی را به محصول نهایی اضافه کنند. این تواناییها به تولیدکنندگان این امکان را میدهد که محصولات خود را با کیفیت و ویژگیهای مطلوب عرضه کنند و نیازهای مختلف بازار را برآورده سازند.