無紡布如何選用色母粒及無紡布色母粒生產(chǎn)工藝簡介

發(fā)布時(shí)間 | 2016-02-22 點(diǎn)擊量 | 164

無紡布生產(chǎn)中如何選用色母粒

紡粘法無紡布是無紡布行業(yè)中發(fā)展最快的品種，占無紡布總產(chǎn)量的４０％左右。以聚丙烯為原料的紡粘法無紡產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于醫(yī)用材料、衛(wèi)生材料、家具用布、地毯基布、裝飾材料、防護(hù)材料、汽車工業(yè)等方面。

聚丙烯是一種純線型的飽和碳?xì)涓呔畚铮蠓肿由喜缓瑯O性基團(tuán)和活性基團(tuán)，具有高度的化學(xué)穩(wěn)定性。聚丙烯纖維結(jié)晶度高、結(jié)構(gòu)致密、疏水性強(qiáng)，這些特點(diǎn)使得聚丙烯難以提供染色席位，染料分子無法或難以擴(kuò)散到其內(nèi)部。因此，為了提高聚丙烯無紡布的實(shí)用性和美觀性，在生產(chǎn)中采用色母粒紡前染色法。本文就色母粒的選用對紡粘法無紡布生產(chǎn)的影響進(jìn)行分析。

色母粒的成分選用色母粒是指顏料按２０％～８０％的比例經(jīng)研磨或雙螺桿擠出機(jī)均勻地分散到樹脂中而制得的顏色顆粒，具有著色效果優(yōu)良，便于自動(dòng)計(jì)量和運(yùn)輸，節(jié)約能源，無粒塵、無污染等優(yōu)點(diǎn)。國際色母粒市場集中在美國、西歐、日本等，我國色母粒生產(chǎn)廠家主　要分布在廣東、浙江、江蘇、山東、北京、上海等省市。在紡粘法聚丙烯生產(chǎn)中，色母粒的成分選用主要從以下幾個(gè)方面考慮。

1、顏料：顏料是色母粒中的主要成分，主要有無機(jī)顏料收稿日期：２００７．０３—０２　和有機(jī)顏料兩大類。無機(jī)顏料一般為金屬氧化物、硫化物或金屬鹽，具有較好的耐光性和耐氣候性，這對于抗光性較差的聚丙烯樹脂來說意義重大。其缺點(diǎn)是粒徑較大；有機(jī)顏料具有著色力強(qiáng)、分散性好、色澤鮮艷等優(yōu)點(diǎn)，但其在光照下往往會引起飽和度下降，易造成著色成品褪色，建議選用粒徑合適的無機(jī)顏料。顏料的耐熱性是指在生產(chǎn)或使用溫度下顏料的顏色或性能發(fā)生變化的溫度，要求其耐熱性在250℃左右，此時(shí)有色制品色差小；同時(shí)所選顏料耐遷移性要＞５級，耐光性６～８級，與聚丙烯樹脂具　有較好的相容性，與其他添加劑的協(xié)同性好，在紡絲　加工過程中著色牢固；對于醫(yī)療和婦嬰用品，顏料中不能含用危害健康的重金屬成分，如鎘、鉛、汞等。顏料粒徑大小直接影響顏料的分散程度和成品性能，若顏料粒徑過小，比表面積大，表面自由能就會較大，易聚積成團(tuán)，造成其在聚丙烯樹脂中分散不勻；若顏料粒徑偏大，則會在生產(chǎn)中堵塞過濾板和噴絲板，使纖維在拉伸時(shí)毛絲和斷頭現(xiàn)象增多，甚至?xí)箻渲蛑鷦┯捎谕Ａ魰r(shí)間過長而造成熱分解，影響纖維的物理機(jī)械性能。一般顏料顆粒平均粒徑控　制在０．１－－０．５／１ｍ之間。

2、載體：載體是色母粒的基體，可使色母粒呈顆粒狀，占色母粒的３０％～５０％，載體應(yīng)與顏料具有較好的親和力和相容性，選擇載體時(shí)要考慮與被著色樹脂的　相容性及其對著色體系其它性能的影響。

由于紡粘法的紡絲速度較大，對載體的分子量及其分布的要求較為嚴(yán)格，建議選用熔融指數(shù)為2010min左右的茂金屬催化劑合成的聚丙烯。采用茂金屬催化劑合成的聚丙烯，其分子量分布系數(shù)＜４，可以有效地提高顏料在色母粒中的協(xié)和性和分散性，成品著色牢固，美感增強(qiáng)，物理機(jī)械性能提高，可以制備成顏料含量為80％的高濃度色母粒，降低生產(chǎn)成本。

　3、分散劑：分散劑能夠包裹于顏料顆粒表面，減小顏料的　表面自由能，將顏料分散成細(xì)微、穩(wěn)定的顆粒而均勻　地分布在熔體中，并在加工過程中不發(fā)生團(tuán)聚。通常要求分散劑和顏料具有較好的親和力，與載體具有較好的相容性。從經(jīng)濟(jì)效益和實(shí)用性上講，建議選用聚丙烯蠟作為分散劑，其軟化點(diǎn)高，分子量分布窄，無異味，可以顯著提高母粒的著色能力，降低色差，減少紡絲中斷絲、滴絲現(xiàn)象。最常使用的分散劑有粉末狀、片狀等。普通蠟的顆粒明顯大于顏料顆粒，對顏料顆粒的包裹不均勻，建議選用微粉蠟。微粉蠟的顆粒尺寸與顏料尺寸接近，蠟粉粒子填充在顏料粒子間可以使顏料粒子保持一定距離并提供潤濕作用，能夠顯著改善顏料的分散性。

4、色母粒的加入量：色母粒的加入量直接影響紡絲工藝和產(chǎn)品的染　色效果。加入量少，染色深度不夠或染色不勻，加入量過多，會形成人為雜質(zhì)，增加了紡絲難度。同時(shí)由　于色母粒的熔點(diǎn)較常規(guī)切片低，灰度高，從而使熔體　粘度發(fā)生變化，可紡性變差，絲條拉伸性能下降。實(shí)　踐表明，當(dāng)加入量在１．２％～３．６％時(shí)，成品上染好，　可紡性較好。　

5、色母粒的混入位置：色母粒畢竟與常規(guī)切片的品質(zhì)指標(biāo)有所差異，為了減少色母粒的熱分解，有條件的廠家，色母粒的加熱熔融應(yīng)單獨(dú)采用１個(gè)專用的小螺桿，并通過計(jì)量裝置與大螺桿中的熔體直接混合后進(jìn)入熔體過濾　器。
7、其它方面：為了減少成品的色差，在生產(chǎn)中還要注意以下的環(huán)節(jié)。（１）建立每種色母粒在某一配比下的標(biāo)準(zhǔn)樣本，按照標(biāo)準(zhǔn)樣本的配比對進(jìn)廠混合后的色母粒進(jìn)　行打樣檢驗(yàn)，并與標(biāo)準(zhǔn)樣本對照；（２）對進(jìn)廠的同品種、同批號的色母粒進(jìn)行混合，對同品種、不同批號的色母粒也要進(jìn)行混合；（３）在色母粒進(jìn)入螺桿前，要盡量去除顆粒過大和過小的色母粒，以保證其在螺桿中熔融均勻和完全；（４）在生產(chǎn)一個(gè)色號時(shí)中途盡量不要更換色母粒批號。

　色差是有色紡粘法聚丙烯無紡布生產(chǎn)中一個(gè)常見的現(xiàn)象，色母粒成分的合理選擇和正確的工藝控制可以最大程度上將色差控制在合理的范圍內(nèi)，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

無紡布色母粒生產(chǎn)工藝及特點(diǎn)簡介

無紡布色母粒主要組成部分一般分為著色劑、載體、分散劑三部分。它是上世紀(jì)開發(fā)的集塑料、纖維等著色新產(chǎn)品，是把顏料超常量均勻的載附于樹脂中而制得的聚合物的復(fù)合物。

我國有330家生產(chǎn)色母粒的企業(yè)，其中塑料級色母粒廠已經(jīng)達(dá)到了300家，纖維級色母粒廠為30家，這些色母粒生產(chǎn)廠主要分布在福建、廣東、山東、浙江、江蘇、上海、遼寧、天津、北京、河北等省市。近年來生產(chǎn)能力嚴(yán)重過剩，導(dǎo)致國內(nèi)色母粒行業(yè)普遍開工不足，除新建生產(chǎn)裝置增速過快，產(chǎn)品訂單不足等因素外；其中重要因素是國產(chǎn)色母粒產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一，品種不全，通用型產(chǎn)品占很大比重，而高濃度和超高濃度、多功能性色母粒及細(xì)旦纖維用色母粒所占比重較少。反觀色母粒技術(shù)水平較高的國家，顏料、分散劑等原材料品種齊全，已形成了系列化和專業(yè)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。　　

在品種開發(fā)方面，我國色母粒生產(chǎn)廠家已經(jīng)開發(fā)出了無紡布色母粒，黑色色母粒，化纖色母粒、薄膜用色母粒、電線電纜用色母粒、聚烯烴色母粒、PVC色母粒、注塑制品用色母粒。無紡布色母粒生產(chǎn)工藝一般分為：沖洗法、油墨法、捏合法、金屬皂法這四種，下面就無紡布色母粒四種生產(chǎn)工藝做如下具體介紹：

1、沖洗法：是顏料、水和分散劑通過砂磨，使顏料顆粒小于1μm，并通過相轉(zhuǎn)移法，使顏料轉(zhuǎn)入油相，然后干燥制得色母粒。轉(zhuǎn)相時(shí)需要用有機(jī)溶劑，以及相應(yīng)的溶劑回收裝置。

　其流程：細(xì)色漿沖洗蒸發(fā)濃縮料干燥加入載體擠出造粒

　 2、油墨法：顧名思義，是在色母粒生產(chǎn)中采用油墨色漿的生產(chǎn)方法，即通過三輥研磨，在顏料表面包覆一層低分子保護(hù)層。研磨后的細(xì)色漿再和載體樹脂混合，然后通過二輥塑煉機(jī)（也叫雙輥開煉機(jī)）進(jìn)行塑化，最后通過單螺桿或雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行造粒。

　其流程如下：配料攪拌粗色漿三輥研磨細(xì)色漿二輥塑煉擠出造粒

　 3、金屬皂法：是顏料經(jīng)過研磨后粒度達(dá)到1μm左右，并在一定溫度下加入皂液，使每個(gè)顏料顆粒表面層均勻地被皂液所潤濕，形成一層皂化液，當(dāng)金屬鹽溶液加入后與在顏料表面的皂化層化學(xué)反應(yīng)而生成一層金屬皂的保護(hù)層（硬脂酸鎂），這樣就使經(jīng)磨細(xì)后的顏料顆粒不會引起絮凝現(xiàn)象，而保護(hù)一定的細(xì)度

　 4、捏合法：是將顏料和油性載體摻混后，利用顏料親油這一特點(diǎn)，通過捏合使顏料從水相沖洗進(jìn)入油相。同時(shí)又由油性載體將顏料表面包覆，使顏料分散穩(wěn)定，防止顏料凝聚

丙綸無紡布色母料的特點(diǎn)：

　 1、丙綸無紡布色母料具有良好的品質(zhì)穩(wěn)定性，特佳的分散性，質(zhì)量予以保證；

　 2、可直接與混合樹脂使用，不污染容器，換色容易。該產(chǎn)品是選用優(yōu)質(zhì)的有機(jī)顏料和無機(jī)顏料及助劑制造而成，其特點(diǎn)是過濾性能好、顏色鮮艷、耐候性好、無遷移，特別適用于丙綸紡粘無紡布、丙綸長絲、丙綸短絲、丙綸BCF絲使用。

丙綸無紡布色母料使用配比及方法

無紡布色母粒可與原料樹脂按一定的比例（具體按無紡布規(guī)格及用戶要求而定），通過簡單攪拌混合均勻（不需要加入任何助劑）直接使用，即可達(dá)到所要求的彩色效果。

丙綸無紡布色母料技術(shù)指標(biāo)、序號、項(xiàng)目、技術(shù)指標(biāo)：

1 外觀圓柱體顆粒均勻、色澤一致

2 可紡性優(yōu)良

3 耐熱性 ≥230℃

4 耐遷移性 ≥4級

5 耐曬性 ≥6級