第一節(jié) 色母的簡介
色母的全稱叫色母粒,也叫色種,是一種新型高分子材料專用著色劑,亦稱顏料制備物。色母主要用在塑料上。色母由顏料或染料、載體和添加劑三種基本要素所組成,是把超常量的顏料均勻載附于樹脂之中而制得的聚集體,可稱顏料濃縮物,所以它的著色力高于顏料本身。加工時用少量色母料和未著色樹脂摻混,就可達到設(shè)計顏料濃度的著色樹脂或制品。(立項申請)
第二節(jié) 色母的工藝流程
色母粒生產(chǎn)工藝要求很嚴(yán)格,一般采用濕法工藝。色母粒料經(jīng)水相研磨、轉(zhuǎn)相、水洗、干燥、造粒而成,只有這樣產(chǎn)品質(zhì)量才能得到保證。
另外顏料在研磨處理的同時,還應(yīng)進行一系列檢測,如測定砂磨漿液的細度、測定砂磨漿液的擴散性能、測定砂磨漿液的固體含量以及測定色漿細度等項目。
色母粒料生產(chǎn)的工藝流程有四種方法:
(1)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層。研磨后的細色漿再和載體樹脂混合,然后通過二輥塑煉機(也叫雙輥開煉機)進行塑化,最后通過單螺桿或雙螺桿擠出機進行造粒。
其流程如下:
配料攪拌粗色漿三輥研磨細色漿二輥塑煉擠出造粒
(2)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)相時需要用有機溶劑,以及相應(yīng)的溶劑回收裝置。其流程如下圖:
細色漿沖洗 蒸發(fā)濃縮料干燥加入載體擠出造粒
(3)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,通過捏合使顏料從水相沖洗進入油相。同時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。
(4)金屬皂法:是顏料經(jīng)過研磨后粒度達到1μm左右,并在一定溫度下加入皂液,使每個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層(硬脂酸鎂),這樣就使經(jīng)磨細后的顏料顆粒不會引起絮凝現(xiàn)象,而保護一定的細度。
第三節(jié) 色母的發(fā)展歷史
色母是20世紀(jì)60年代開發(fā)的一種塑料、纖維的著色新產(chǎn)品,它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。色母主要組成為著色劑、載體、分散劑三部分。
據(jù)相關(guān)資料獲悉,亞洲地區(qū)的其他國家對色母的年均需求增長率約7%-9%,可我國對色母的年均需求增長率為20%左右。預(yù)計中國將成為色母需求量增長最快的市場。特別是彩色和添加母粒,我國要依賴進口。我國已成了亞洲地區(qū)色母市場的最大生產(chǎn)國和消耗國。我國有330家生產(chǎn)色母的企業(yè),其中塑料級色母廠已經(jīng)達到了 300家,纖維級色母廠為30家,這些色母生產(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。我國色母粒年生產(chǎn)能力在1000噸以上的企業(yè)有將近50家,全國色母生產(chǎn)能力為每年30萬噸,2001年我國色母的需求量不到12萬噸。生產(chǎn)能力嚴(yán)重過剩,導(dǎo)致國內(nèi)色母 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、多功能性色母及細旦纖維用色母所占比重較少。反觀色母技術(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,我國色母生產(chǎn)廠家已經(jīng)開發(fā)出了纖維用色母、薄膜用色母、電線電纜用色母、聚烯烴色母、PVC色母、注塑制品用色母。有關(guān)專家認為,未來色母將朝著多功能化、高顏色含量和高技術(shù)含量方向發(fā)展,色母的發(fā)展伴隨著對生產(chǎn)技術(shù)的提高。
第四節(jié) 色母的應(yīng)用范圍
1. 使顏料在制品中具有更好的分散性 色母生產(chǎn)過程中須對顏料進行細化處理,以提高顏料的分散性和著色力。 專用色母的載體與制品的塑料品種相同,具有良好的匹配性,加熱熔融后 顏料顆粒能很好地分散于制品塑料中。
2. 有利于保持顏料的化學(xué)穩(wěn)定性 直接使用顏料的話,由于在貯存和使用過程中顏料直接接觸空氣,顏料會 發(fā)生吸水、氧化等現(xiàn)象,而做成色母后,由于樹脂載體將顏料和空氣、水 分隔離,可以使顏料的品質(zhì)長期不變。
3. 保證制品顏色的穩(wěn)定 色母顆粒與樹脂顆粒相近,在計量上更方便準(zhǔn) 確,混合時不會粘附于容器上,與樹脂的混合 也較均勻,因此可以保證添加量的穩(wěn)定,從而 保證制品顏色的穩(wěn)定。
4. 保護操作人員的健康 顏料一般是粉狀,添加和混合時容易飛揚,被 人體吸入后將影響操作人員的健康。
5. 保持環(huán)境的潔凈。
6. 使用方便
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