無紡布生產中如何選用色母粒
紡粘法無紡布是無紡布行業中發展最快的品種，占無紡布總產量的４０％左右。以聚丙烯為原料的紡粘法無紡產品廣泛應用于醫用材料、衛生材料、家具用布、地毯基布、裝飾材料、防護材料、汽車工業等方面。
聚丙烯是一種純線型的飽和碳氫高聚物，大分子上不含極性基團和活性基團，具有高度的化學穩定性。聚丙烯纖維結晶度高、結構致密、疏水性強，這些特點使得聚丙烯難以提供染色席位，染料分子無法或難以擴散到其內部。因此，為了提高聚丙烯無紡布的實用性和美觀性，在生產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的影響進行分析。
色母粒的成分選用色母粒是指顏料按２０％～８０％的比例經研磨或雙螺桿擠出機均勻地分散到樹脂中而制得的顏色顆粒，具有著色效果優良，便于自動計量和運輸，節約能源，無粒塵、無污染等優點。國際色母粒市場集中在美國、西歐、日本等，我國色母粒生產廠家主 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中，色母粒的成分選用主要從以下幾個方面考慮。
1、顏料：顏料是色母粒中的主要成分，主要有無機顏料收稿日期：２００７．０３—０２ 和有機顏料兩大類。無機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。其缺點是粒徑較大；有機顏料具有著色力強、分散性好、色澤鮮艷等優點，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顏料。顏料的耐熱性是指在生產或使用溫度下顏料的顏色或性能發生變化的溫度，要求其耐熱性在250℃左右，此時有色制品色差小；同時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，與其他添加劑的協同性好，在紡絲 加工過程中著色牢固；對于醫療和婦嬰用品，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，造成其在聚丙烯樹脂中分散不勻；若顏料粒徑偏大，則會在生產中堵塞過濾板和噴絲板，使纖維在拉伸時毛絲和斷頭現象增多，甚至會使樹脂或助劑由于停留時間過長而造成熱分解，影響纖維的物理機械性能。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％，載體應與顏料具有較好的親和力和相容性，選擇載體時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格，建議選用熔融指數為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＜４，可以有效地提高顏料在色母粒中的協和性和分散性，成品著色牢固，美感增強，物理機械性能提高，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，將顏料分散成細微、穩定的顆粒而均勻 地分布在熔體中，并在加工過程中不發生團聚。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。從經濟效益和實用性上講，建議選用聚丙烯蠟作為分散劑，其軟化點高，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，增加了紡絲難度。同時由 于色母粒的熔點較常規切片低，灰度高，從而使熔體 粘度發生變化，可紡性變差，絲條拉伸性能下降。實 踐表明，當加入量在１．２％～３．６％時，成品上染好， 可紡性較好。
5、色母粒的混入位置：色母粒畢竟與常規切片的品質指標有所差異，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單獨采用１個專用的小螺桿，并通過計量裝置與大螺桿中的熔體直接混合后進入熔體過濾 器。
7、其它方面：為了減少成品的色差，在生產中還要注意以下的環節。（１）建立每種色母粒在某一配比下的標準樣本，按照標準樣本的配比對進廠混合后的色母粒進 行打樣檢驗，并與標準樣本對照；（２）對進廠的同品種、同批號的色母粒進行混合，對同品種、不同批號的色母粒也要進行混合；（３）在色母粒進入螺桿前，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）在生產一個色號時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中一個常見的現象，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，提高產品的質量。
無紡布色母粒生產工藝及特點簡介
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。它是上世紀開發的集塑料、纖維等著色新產品，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合物。
我國有330家生產色母粒的企業，其中塑料級色母粒廠已經達到了300家，纖維級色母粒廠為30家，這些色母粒生產廠主要分布在福建、廣東、山東、浙江、江蘇、上海、遼寧、天津、北京、河北等省市。近年來生產能力嚴重過剩，導致國內色母粒行業普遍開工不足，除新建生產裝置增速過快，產品訂單不足等因素外；其中重要因素是國產色母粒產品結構單一，品種不全，通用型產品占很大比重，而高濃度和超高濃度、多功能性色母粒及細旦纖維用色母粒所占比重較少。反觀色母粒技術水平較高的國家，顏料、分散劑等原材料品種齊全，已形成了系列化和專業化產品結構?！ ?/span>
在品種開發方面，我國色母粒生產廠家已經開發出了無紡布色母粒，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，并通過相轉移法，使顏料轉入油相，然后干燥制得色母粒。轉相時需要用有機溶劑，以及相應的溶劑回收裝置。
其流程：細色漿沖洗 蒸發濃縮料干燥加入載體擠出造粒
2、油墨法：顧名思義，是在色母粒生產中采用油墨色漿的生產方法，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
3、金屬皂法：是顏料經過研磨后粒度達到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，當金屬鹽溶液加入后與在顏料表面的皂化層化學反應而生成一層金屬皂的保護層（硬脂酸鎂），這樣就使經磨細后的顏料顆粒不會引起絮凝現象，而保護一定的細度
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，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，使顏料分散穩定，防止顏料凝聚
丙綸無紡布色母料的特點：
1、丙綸無紡布色母料具有良好的品質穩定性，特佳的分散性，質量予以保證；
2、可直接與混合樹脂使用，不污染容器，換色容易。該產品是選用優質的有機顏料和無機顏料及助劑制造而成，其特點是過濾性能好、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，即可達到所要求的彩色效果。
丙綸無紡布色母料技術指標、序號、項目、技術指標：
1 外觀 圓柱體顆粒均勻、色澤一致
2 可紡性 優良
3 耐熱性 ≥230℃
4 耐遷移性 ≥4級
5 耐曬性 ≥6級
6 含水率（%） ≤0.2
7 總色差（CIELAB） ΔE<1.5
丙綸無紡布色母料使用方法及用量比例：
將本產品與聚烯烴樹脂以1.5~3%的比例（具體可根據制品的開口性能要求而定）混合均勻，然后即可進行正常的加工。
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