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色母粒質量與丙綸品質的關系

 
色母粒行業也伴隨著相關行業的發展而大幅度的發展,色母粒生產技術水平也得到空前的進步,色母粒的應用領域也在不斷地擴大。但是由于中國傳統市場競爭模式的影響,往往總是追求"低質、低價、能用",導致下游色母粒應用企業生產不夠穩定,質量檔次低,產品競爭力不強,這個題目已被很多色母粒應用廠家得到廣泛的認同,特別是品質要求高的丙綸廠家更加關注色母粒質量對丙綸品質的影響。為此,根據丙綸化纖行業協會的要求,淺談色母粒對丙綸品質的影響
一、色母粒在丙綸纖維中的分散
帶有各種顏色的丙綸纖維,是顏料顆粒在丙綸纖維中均勻分散所致,其中的關鍵是顏料顆粒充分細化并在丙綸纖維中均勻地分布(混合)。細化分散是將顏料顆粒充分細化并在丙綸纖維中均勻地分布(混合)。細化分散是將顏料的凝聚體或團圓體破碎,使其顆粒至最小,而關鍵在于均勻分散,分散的效果對著色丙綸纖維的光彩、透明度、光澤、纖維強度、伸長率、耐老化性、電陰率等均有影響。
一般說來,顏料分散的粒徑小于1um才能可用于纖維或超薄薄膜,而大于5um就會導致纖維表?**薰庠?大于10um就會導致纖維表面產生斑點、條痕,而且隨粒徑增大纖維的斷裂強度、伸長率不斷下降。粒徑愈細著色力愈強,分散性越好,同時粒徑變小使表面增大,導致遮蓋力增加.
由于顏料顆粒狀態有原生顆粒、凝聚體、團圓體三種,而一般商品顏料顆粒是比團圓體還大的粒子(約75-250um),故必須進行分散處理,所謂顏料的分散化就是將團圓體粉碎細化的過程.
顏料的分散,首先是用潤濕劑潤濕顏料,包覆在顏料表面,使顏料間的凝聚力減少,降低破碎顏料團圓體所需的能量,其次是顏料的粉碎細化,領先顏料顆粒之間的自由運動(沖擊應力)和顏料團圓體通過四周介質的剪切應力來將團圓體顆粒破碎.顏料經分散細化后,粒徑減小,表面積增大,顏料表面自由能也增加造成了細化了的顏料不穩定性,所以在顏料表面要進一步的包覆處理,降低新形成的界面表面能,防止再凝聚,然后是顏料在熔體中混合分散,即將潤濕和粉碎的顏料均勻地分散分布到需要著色的材料中.
二、色母粒性能和質量要求
1.丙綸色母粒性能要求
丙綸是一種純粹的碳氫化合物,分子鏈中含有叔碳原子,受熱,受光后在叔碳原子處分子易裂解,使丙綸品質變壞,所以要求制成的色母粒在高溫紡絲中易于擴散,不損壞纖維品質,不使纖維褪色,有優良的耐光、耐磨、抗溶劑性,經受得起嚴格的紡絲牽伸。
(1)耐熱性色母粒所選用的顏料,最基本的要求經得起聚丙烯纖維生產過程中的溫度,保持其性能的穩定。耐溫溫度一般要求為270~280℃以上。
(2)分散性色母粒用顏料應分散性優良,而且在色母粒中要分散均勻,且使用的分散劑不會降低丙綸纖維的品質。否則不能生產出品質好的原液著色纖維,運行也不穩定,在牽伸纖維時易斷裂或產生異常纖維。
(3)光亮度丙綸原液著色有多種用途,其中用于床罩基布及針織物,要求明亮的色調。因有機顏料比較明亮鮮艷,且輕易上色,故凡使用于上述用途的需使用有機顏料。
(4)耐光性在光的作用下有些顏料有光敏作用,使著色纖維褪色和脆損,而顏料的耐光性基本上與其化學結構有關,所以在制作色母粒時要充分留意顏料的耐光性,耐光性的顏料需要使用時,可以考慮添加紫外線吸收劑。
(5)穩定性色母粒中使用的顏料,對著色丙綸纖維要有優良的穩定性。意即著色纖維聚合物經長時間接觸熱、光或經受高溫時顏料不會與纖維反應,形成新的化學基團使聚合物性能絳低。所以色母粒中應選用盡可能純的顏料,不含鐵、銅、鉛等鹽的雜質,保證著色丙綸纖維的物理性能優良。
(6)耐水性、耐干洗性、耐油性、著色丙綸纖維制品在使用過和中難免要經過水洗或溶劑干洗,要接觸到油劑,特別是用于地毯時,所以其使用的著色劑要有良好的耐水洗性、耐干洗性、耐油性。
2.丙綸色母粒的質量要求
色母粒的質量指標包括的內容較多。如外觀尺寸一般為2㎜×(3~4)㎜,色母粒中顏料粒徑≤1um為90%以上,熔點、DF值、MI值、耐熱耐候特性等。這些指標是色母粒廠、丙綸纖維廠共同關心的題目。
(1)過濾性能纖維級色母粒用過濾生性能來表征色母粒質量,其值稱為DF值小,則紡絲過程中過濾組件更換周期相對長,一般要求丙綸色母粒的DF值小于2.0×105Pa.㎝2/g.
(2)熔點丙綸色母粒分散劑采用低分子量聚乙烯蠟,所以其熔點在110~120℃之間;而顏料一般熔點很高,超過丙綸紡絲溫度,故色母粒在熱分析譜圖上有兩個吸熱峰值.但色母粒的熔點高低不能表征色母粒質量的優劣,有的企業標準中規定熔點為130~160℃.
(3)熔體活動指數(MI值)聚丙烯切片的MI主要用來表征其分子量的大小,決定其切片成纖后的加工及成品性能.色母粒中含有顏料、分散劑及載體低分子聚乙烯蠟,所以不能用MI高低來表求本身的分子量,且會因顏料和品種不同而變化,故色母粒的MI并非色母粒的控制指標,僅能供紡絲時參考。選擇紡絲用色母粒的MI比本色切片稍大些,有益于兩者粒度相近而混合。一般要求為MI值(15~30)g/30min。
(4)耐熱性色母粒耐熱性指標指的是色母粒和丙綸切片按一定比例分別在不同溫度下,以5~10分鐘周期紡絲,觀察其顏色的變化程度。顏色的變化可用評定變色用灰色樣卡或彩色樣卡對比評定,當其總色差值⊿E≤3時,該溫度即為這種色母粒的耐熱溫度,一般要求耐熱270~300℃,光彩變化為4級。
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