فرآیند تولید مستربچ شامل چهار مرحله فرمولاسیون، خوراک دهی، اختلاط و الک کردن است:
1-فرمولاسیون
اولین و مهم ترین مرحله، فرمول بندی رنگ و میزان افزودنی است. در این مرحله توزین دقیق تمام اجزاء فرمولاسیون انجام می گیرد که در بعضی موارد لازم است که این ترکیبات با سرعت بالا ترکیب شوند تا نتیجه بهتری ارائه دهند.
2-خوراک دهی
میزان تغذیه اجزاء متناسب با خروجی دستگاه تنظیم می شود.
3-اختلاط
اختلاط مذاب در دمای مخزن تنظیم می شود تا مخلوط ذوب شود. دمای نامناسب باعث اختلال در برش گرانول و پخش پودر می شود.اختلاط شامل 4 مرحله زیر است:
مهم ترین مرحله تولید مستربچ، اختلاط است و متداول ترین روش پخش مناسب افزودنی یا رنگ از طریق ترکیب اجزاء به صورت مذاب حاصل می شود.مرحله اختلاط با بهره گیری از دستگاه های زیر انجام می شود:
مهم ترین دستگاه مورد استفاده در فرآیند اختلاط و تولید مستربچ که به طور گسترده در صنعت ایران به کار می رود، اکسترودر است. در این روش پلیمر و افزودنی ها درون دستگاه اکسترودر ذوب و با هم ترکیب شده و سپس از انتهای اکستروژن خارج می شوند. در این روش خط تولید مستربچ به طور مختصر عبارت است از سیستم تخلیه، سیستم خوراک دهی، اکسترودر، سیستم خنک کننده، سسیستم برش، انبارش و بسته بندی.
این فرایند شامل وزن کردن، وارد کردن خوراک، انتقال، ذوب کردن، پخش کردن و همگن کردن، خارج کردن گازهای مزاحم، فیلتر کردن و گرانول کردن است.کلید بنیادی درک و بهینه سازی فرآیند اختلاط در تشخیص تمایز، مکانیسم های آن شامل پراکندگی و توزیع است. مکانیسم پراکندگی شامل کاهش اندازه اجزاء چسبنده کوچک در یک سیستم چند فازی است. مکانیسم توزیع، فرآیند پخش ذرات کوچک در سراسر ماتریس به منظور دست یابی به پخش فضایی خوب است.
در هر دستگاه اختلاط، این دو مکانیسم به صورت هم زمان یا مرحله به مرحله انجام می گردد. پراکنش تحت تأثیر موازنه دو عامل نیروهای چسبندگی ایجاد کلوخه و نیروهای هیدرودینامیک تخریب است. همچنین، بزرگی تنش های اعمالی، نقش تعیین کننده ای در توزیع اندازه قطرات دارد.
پراکندگی و توزیع پیگمنت ها در مستربچ های پلی اتیلن، اختلاط موثر به کمک ترکیبات سازگارکننده، سازگارکننده ها با عنوان علمی ترکیبات آمفی فیلیک، دارای یک سر آب دوست و یک سر آلی دوست هستند و به دلیل ماهیت شیمیایی خاصشان، باعث افزایش پایداری حرارتی، سازگارسازی پلی اولفین ها و پلیمرهای مهندسی، تشکیل لایه پایدار بر روی سطح افزودنی، پیگمنت یا پرکننده از طریق کنش متقابل با آن ها و ایجاد اتصال آن ها به ماتریس پلیمری می شوند.
مستربچ نهایی باید به اندازه ای محکم و با سایز مناسب باشد که مصرف کننده نهایی بتواند در مرحله تولید خود با مشکل خوراک دهی روبرو نشود. بنابراین لازم است تا از الک هایی برای اطمینان از مناسب بودن اندازه گرانول مستربچ استفاده شود.