Uniwersalne masterbatche zostały zaprojektowane i są oferowane jako produkt stanowiący rozwiązanie w zakresie barwienia masowych tworzyw sztucznych - głównie polietylenu, polipropylenu, polistyrenu oraz miękkiego PVC. Jakkolwiek obecnie są one również stosowane w polimerach technicznych, to jednak nieodpowiednio używane mogą niekorzystnie wpływać na fizyczne właściwości, w szczególności takie jak: udarność (odporność na uderzenie) czy wytrzymałość na rozciąganie. Pamiętać należy także, że niektóre pigmenty oddziałują na pewne polimery (np.: ftalocyjanina zielona lub niebieska), co może kolidować z krystalicznością polyolefin (korozja naprężeniowa).
Dla uzyskania optymalnych właściwości detalu produkowanego na drodze barwienia polimeru istotnym zagadnieniem często okazuje się być właściwe przygotowanie surowca do procesu przetwórstwa. W szczególności zaś istotnym problemem staje się zawartość wilgoci przy tworzywach wykazujących właściwości higroskopijne.
Dlatego też często praktykuje się metodę polegającą na uprzednim wysuszeniu właściwego masterbatcha z polimerem głównym. Nie jest to jednak z reguły możliwe w przypadku masterbatchy na nośnikach uniwersalnych, a to z powodu ich niskich temperatur topnienia. W przypadku polimerów i tworzyw konstrukcyjnych pamiętać należy, że nie wszystkie pośród nich nadają się do przekształcenia w masterbatch.
W ciągu ostatnich 10-15 lat rozwój maszyn używanych do przetwóstwa, elementów sterowania i kontroli oraz technologii polimerów i dodatków do tworzyw sztucznych, umożliwiły wprowadzenie coraz to większych ilości pigmentu do polimerów podstawowych, co w następstwie przyczyniło się do zwiększenia produkcji masterbatchy o większej koncentracji i zarazem efektywności. Nowoczesne wytłaczarki umożliwiają rozprowadzanie i wykorzystywanie dodatków w bardziej efektywny sposób, niż robiły to poprzednio stosowane maszyny. W rezultacie obecnie możliwym stało się produkowanie masterbatchy w oparciu o znacznie szerszy zakresu polimerów.
Masterbatch może być wprowadzony do podstawowego polimeru w linii produkcyjnej na wiele sposobów. Najlepszymi metodami są dozowanie objętościowe i wagowe. W obydwu technikach masterbatch jest dodawany bezpośrednio do strumienia polimeru. Zaletą dozowania objętościowego są stosunkowo niskie wydatki inwestycyjne, jednak wymaga ono kalibracji praktycznie za każdym razem kiedy zmienia się partia koloru (jest to zależne od gęstości nasypowej materiału). Natomiast dozowanie wagowe jest bardzo dokładne lecz wymaga większego wkładu finansowego.
Z dozowaniem masterbatcha i poziomem jego użycia ściśle wiążą się również takie kwestie jak nieprzezroczystość detalu i wpływ grubości ścianki na uzyskany efekt wybarwienia. Przy określonym poziomie dozowania, zwłaszcza w przypadku mocno stężonych masterbatchy, bardzo ważnym elementem procesu przetwórczego staje się możliwość uzyskania odpowiedniej homogenizacji stopu. Gdy koniecznym jest dodawanie niewielkiej ilości masterbatcha (zwłaszcza dla produktu transparentnego) wpływ homogenizacji i ewentualne wady stają się bardzo widoczne. Dlatego czasem jest lepiej użyć mniej intensywnego masterbatcha (o mniejszym stężeniu pigmentu).
Generalnie właściwy poziom dozowania masterbatchy waha się pomiędzy 1 a 5% wagowych, w zależności od pożądanych właściwości końcowych detalu, głównie koloru.
Końcowy efekt uzyskanego wybarwienia zawsze będzie zależał od wybranego typu masterbatcha. Innymi typowymi czynnikami wskazującyni sposób doboru właściwego koncentratu mogą być np. warunki eksploatacji, takie jak odporność na działanie czynników atmosferycznych lub odporność na światło czy też promieniowanie ultrafioletowe.
Często też inne wymagania względem właściwości użytkowych detalu wskazują na konieczność doboru specjalistycznych koncentratów dla pożądanych aplikacji. Przykładem mogą być tutaj zabawki czy też artykuły mające kontakt z żywnością. Wtedy należy zwracać szczególną uwagę na rekomendowane przez producenta warunki przetwórstwa i sposobu dozowania masterbatcha.
W procesach przetwórstwa tworzyw sztucznych takich jak: wtyskiwanie, rozdmuch, wytłaczanie profili, arkuszy, produkcja folii i kalandrowanie arkuszy często stosuje się masterbatche. Należy uwzględnić fakt, że stosowanie niewielkich ilości tworzyw wybarwionych w masie niesie za sobą dodatkowe koszty, natomiast używanie masterbatchy przynosi korzyści. Jeżeli chcemy zabarwić ten sam polimer kilkoma kolorami, szczególnie jeśli to jest surowiec techniczny, to powinniśmy wcześniej przeanalizować koszty użycia masterbatcha. Powinno się także rozpatrzyć koszty magazynowania i potencjalne oszczędności dzięki zastosowaniu technologii przynoszącej takie korzyści. Pomimo, że sam masterbatch jest droższy niż surowiec barwiony to daje nam możliwość zaoszczędzenia setek funtów na tonę. Masterbatche są oferowane przez dziesiątki dostawców, dzięki temu można znależć ofertę, która sprosta oczekiwaniom klienta.
Barwienie tworzyw sztucznych staje się procesem coraz bardziej złożonym. Ustawodawstwo europejskiej kontroluje użycie pigmentów i dodatków oraz sposób uzyskania odpowiednich właściwości użytkowych wyrobu, tak by wszystko przebiegało zgodnie z prawem. W niektórych przypadkach obowiązkowym jest użycie wskazanych pigmentów, natomiast w innych aplikacjach, możliwym jest pewna dowolność przy ich doborze co z kolei ma wpływ na zmniejszenie kosztów. Dlatego należy zwracać uwagę na dobór właściwych komponentów w aspekcie znanych oczekiwań / wymagań w stosunku do wyrobu finalnego.
Colouring Plastics with Masterbatch - to zwięzłe wydanie poradnika dla osób zainteresowanych tematyką barwienia tworzyw sztucznych przy zastosowaniu koncentratów barwiących, zostało opracowane przez Dyrektora Zarządzającego brytyjskiej firmy Colour Tone Masterbatch Ltd. Tony Gaukroger – bo o nim mowa – w okresie 30 lat swoich doświadczeń zawodowych zgromadził niezwykły zasób wiedzy, którą przedstawił w jasny i przejrzysty sposób. Wyłącznym przedstawicielem Colour Tone w Polsce jest firma Chemiz Częstochowa.
