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一文讀懂色母粒入門基礎(chǔ)知識(shí)
一、什么是色母?
色母又名色種,色母(ColorMasterBatch)是一種新型高分子材料專用著色劑,亦稱顏料制備物(PigmentPreparation)。它由顏料或染料、載體和添加劑三種基本要素所組成,是把超常量的顏料或染料均勻地載附于樹(shù)脂之中而得到的聚集體,可稱顏料濃縮物(PigmentConcentration),所以他的著色力高于顏料本身。簡(jiǎn)單一點(diǎn)說(shuō)色母是一種把超常量的顏料或染料均勻載附于樹(shù)脂之中而制得的聚集體。
二、色母的基本成分有哪些?
色母的基本成分為:
1.顏料或染料
顏料又分為有機(jī)顏料與無(wú)機(jī)顏料
常用的有機(jī)顏料有:酞菁紅、酞菁藍(lán)、酞菁綠、耐曬大紅、大分子紅、大分子黃、永固黃、永固紫、偶氮紅等
常用的無(wú)機(jī)顏料有:鎘紅、鎘黃、鈦白粉、炭黑、氧化鐵紅、氧化鐵黃等
2.載體
載體是色母粒的基體。專用色母一般選擇與制品樹(shù)脂相同的樹(shù)脂作為載體,兩者的相容性最好,但同時(shí)也要考慮載體的流動(dòng)性。
3.分散劑
促使顏料均勻分散并不再凝聚,分散劑的熔點(diǎn)應(yīng)比樹(shù)脂低,與樹(shù)脂有良好的相容性,和顏料有較好的親和力。最常用的分散劑為:聚乙烯低分子蠟、硬脂酸鹽。
4.添加劑
如阻燃、增亮、抗菌、抗靜電、抗氧化等品種,除非客戶提出要求,一般情況下色母中并不含有上述添加劑。
三、色母分哪些品種和等級(jí)?
色母的分類方法常用的有以下幾種:
按載體分類:如PE色母、PP色母、ABS色母、PVC色母、EVA色母等
按用途分類:如注射色母、吹塑色母、紡絲色母等
各品種又可分為不同的等級(jí),如:
1.高級(jí)注射色母:
用于化妝品包裝盒、玩具、電器外殼及其它高級(jí)制品。
2.普通注射色母:
用于一般日用塑料制品、工業(yè)容器等。
3.高級(jí)吹膜色母:
用于超薄制品的吹塑著色。
4.普通吹膜色母:
用于一般包裝袋、編織袋的吹塑著色。
5.紡絲色母:
用于紡織纖維紡絲著色,色母顏料顆粒細(xì),濃度高,著色力強(qiáng),耐熱、耐光性好。
6.低級(jí)色母:
用于制造對(duì)顏色品質(zhì)要求不高的低級(jí)產(chǎn)品,如垃圾桶、低級(jí)容器等。
7.專用色母:
是根據(jù)用戶指定的用于制品的塑料品種,選用相同的塑料作為載體所制造的色母。如PP色母、ABS色母分別選用PP、ABS作為載體。
通用色母:也用某種樹(shù)脂(往往是低熔點(diǎn)的PE)作為載體,但它可以適用于除其載體樹(shù)脂之外的其它樹(shù)脂的著色。
8.通用色母:
通用色母相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單方便,但缺點(diǎn)較多,建議用戶選用專用色母。
專用色母的耐熱等級(jí)一般是與用于制品的塑料相適應(yīng)的,在正常溫度下,可以放心使用。唯在下述情況下會(huì)引起不同程度的變色,一是溫度超出了正常范圍,一是停機(jī)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。
9.色母著色與造粒著色相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
9.1.著色和制品加工一次完成,避免造粒著色對(duì)塑料的加熱過(guò)程,對(duì)保護(hù)塑料制品的品質(zhì)有好處。
9.2.使塑料制品的生產(chǎn)工藝最簡(jiǎn)化。
9.3.可節(jié)省大量電能。
四、為什么要使用色母?
使用色母具有以下優(yōu)點(diǎn):
1.使顏料在制品中具有更好的分散性:
色母是把超常量的顏料均勻載附于樹(shù)脂之中而制得的聚集體。
色母生產(chǎn)過(guò)程中須對(duì)顏料進(jìn)行細(xì)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(guò)程中顏料直接接觸空氣,顏料會(huì)發(fā)生吸水、氧化等現(xiàn)象,而做成色母后,由于樹(shù)脂載體將顏料和空氣、水分隔離,可以使顏料的品質(zhì)長(zhǎng)期不變。
3.保證制品顏色的穩(wěn)定:
色母顆粒與樹(shù)脂顆粒相近,在計(jì)量上更方便準(zhǔn)確,混合時(shí)不會(huì)粘附于容器上,與樹(shù)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(hù)操作人員的健康:
顏料一般是粉狀,添加和混合時(shí)容易飛揚(yáng),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,不沾污器皿:
6.工序簡(jiǎn)單,轉(zhuǎn)色容易,節(jié)省時(shí)間和原材料:
由于顏料在貯存和使用過(guò)程中直接接觸空氣,于是會(huì)發(fā)生吸潮、氧化、結(jié)團(tuán)等現(xiàn)象,直接使用會(huì)在塑膠產(chǎn)品表面出現(xiàn)色點(diǎn),色相發(fā)暗、顏色容易褪變,并且在混合時(shí)造成塵土飛揚(yáng),影響操作人員的健康。而色母粒在生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)過(guò)機(jī)械加工,對(duì)顏料進(jìn)行了細(xì)化處理,把顏料和樹(shù)脂載體、分散劑充分混煉,使顏料與空氣、水分隔離,從而增強(qiáng)了顏料的耐候性、提高了顏料的分散性和著色力,色相光亮。由于色母粒與樹(shù)脂顆粒形狀相近,所以在計(jì)量上更方便準(zhǔn)確,混合時(shí)不會(huì)粘附于容器上,因此節(jié)省了清潔容器和機(jī)器的時(shí)間以及清機(jī)所用的原材料。
五、使用色母的注意事項(xiàng):
1、怎樣使用色母?
色母的使用非常簡(jiǎn)單,只需按規(guī)定的配比與樹(shù)脂顆?;旌?,手工拌和即可。
在設(shè)備的操作中應(yīng)注意以下問(wèn)題:
1.1.注塑機(jī)或擠出機(jī)混煉腔一般有多個(gè)溫度區(qū)域,其中靠近落料口的那段溫度應(yīng)略高一些,這是為了使色母進(jìn)入混煉腔后迅速熔化,與塑料樹(shù)脂盡快混合均勻,這樣有利于色母顏料在制品中處于良好分散狀態(tài)。
1.2.將注塑機(jī)適當(dāng)施加背壓,這樣可以提高螺桿的混煉效果,有利顏料的分散,施加背壓的副作用是使注塑速度有所放慢。
1.3.將擠出機(jī)的模頭溫度適當(dāng)提高,可以增加制品的光亮度。
2、怎樣確定色母的使用比例?
確定色母使用比例的依據(jù),是要獲得滿意的著色效果。只要制品表面色調(diào)均勻,沒(méi)有條紋和斑點(diǎn),就可以認(rèn)可。七色鹿色母的使用比例可按下文選用:
1:100除非設(shè)備的混煉性非常好,否則容易出現(xiàn)顏料分散不均勻的現(xiàn)象,一般不建議客戶使用這一比例。
但是,一些客戶因價(jià)格壓力,特別希望使用這一比例的色母,為客戶著想,也較多地生產(chǎn)這樣低比例的濃縮色母,而且顏料的分散性一般也能達(dá)到要求。
1:50用于著色要求一般的塑料制品,PE、PP色母較多使用這一比例
1:33–1:25用于著色要求較高的PO類制品,著色要求較低或一般的ABS制品
1:20用于高級(jí)塑料制品,包括PO、ABS,可廣泛用于注塑、吹塑、紡絲等工藝
1:20以上一般用于高級(jí)化妝品容器著色,較多地用于小型注塑機(jī)
3、如何計(jì)算色母的使用成本?
計(jì)算色母著色的成本時(shí)應(yīng)扣除色母本身的重量。
舉例如下:100公斤塑料樹(shù)脂中加入2公斤色母,這時(shí)候總重量已經(jīng)為102公斤,假設(shè)樹(shù)脂價(jià)格為10元/公斤,色母價(jià)格為20元/公斤,
則102公斤塑料制品中因使用色母而增加的成本為:
2公斤×(20元/公斤-10元/公斤)=20元
換算成每100公斤塑料制品中因使用色母而增加的成本為:
20元/102公斤×100公斤=19.61元
4、使用色母會(huì)增加產(chǎn)品成本嗎?
多數(shù)情況下是這樣的。但在有些情況下,使用色母著色反而比使用色粉著色經(jīng)濟(jì),原因是配色師可以通過(guò)幾種較低價(jià)格顏料的組合來(lái)達(dá)到較高價(jià)格顏料的著色效果。
還要考慮以下兩種現(xiàn)象:
(1)在很多情況下,塑料制品廠家在用色粉配色時(shí)選用的顏料并不是最經(jīng)濟(jì)的,而由于對(duì)顏料不夠熟悉,配色時(shí)反復(fù)試驗(yàn),造成人力和材料的浪費(fèi)則非常普遍。使用色母則不存在這個(gè)問(wèn)題。
(2)用色母著色的產(chǎn)品和用色粉著色的產(chǎn)品其檔次是完全不一樣的,其售價(jià)也要高出一些,高出的售價(jià)往往高于使用色母所增加的成本,所以色母反而能創(chuàng)造”利潤(rùn)”。從這個(gè)角度講,在有些情況下,使用色母著色比使用色粉著色要來(lái)得”經(jīng)濟(jì)”。
5、色母在使用前需要烘干嗎?
色母一般情況下不需要烘干,可以直接使用,但是,ABS和NY色母除外,它們應(yīng)按常規(guī)工藝進(jìn)行烘干。
色母的保存期限有多長(zhǎng)?
色母可以長(zhǎng)期保存。
色母中的顏料分散固定于載體樹(shù)脂中,處于封閉狀態(tài),即使長(zhǎng)期貯存其品質(zhì)也不會(huì)變化。但應(yīng)當(dāng)貯存于干燥、陰涼的環(huán)境中
6、可不可以用幾種不同的色母配制顏色?
可以用幾種色母為小用量客戶配制特定的顏色,但在沒(méi)有公司技術(shù)人員指導(dǎo)的情況下,客戶不可自作主張將幾種色母配合使用,更不可將不同公司生產(chǎn)的色母混合使用,以免不相容而造成損失。
使用色母會(huì)影響產(chǎn)品的其它性能嗎?
有些顏料對(duì)制品的阻燃效果有影響。使用于阻燃產(chǎn)品時(shí),應(yīng)向色母生產(chǎn)廠家指出。
模具對(duì)色母的使用有無(wú)影響?
為了充分顯示色母的著色效果,模具必須具有相應(yīng)的品質(zhì),尤其是表面必須十分光潔。
六、色母的常見(jiàn)缺陷
1、在陽(yáng)光照射下,制品中有條紋狀的顏料帶
這個(gè)問(wèn)題需從塑料物理機(jī)械性能和塑料成型工藝兩個(gè)方面考慮:
1.1注塑設(shè)備的溫度沒(méi)有控制好,色母進(jìn)入混煉腔后不能與樹(shù)脂充分混合。
1.2注塑機(jī)沒(méi)有加一定的背壓,螺桿的混煉效果不好。
1.3色母的分散性不好或樹(shù)脂塑化不好。
工藝方面可作如下調(diào)試:1.將混煉腔靠落料口部分的溫度稍加提高2.給注塑機(jī)施加一定背壓。
如經(jīng)以上調(diào)試仍不見(jiàn)好,則可能是色母、樹(shù)脂的分散性或匹配問(wèn)題,應(yīng)與色母粒制造廠商聯(lián)系解決。
2、使用某種色母后,制品顯得較易破裂
這可能是由于生產(chǎn)廠家所選用的分散劑或助劑質(zhì)量不好造成的擴(kuò)散互溶不良,影響制品的物理機(jī)械性能。
3、按色母說(shuō)明書上的比例使用后,顏色過(guò)深(過(guò)淺)
這個(gè)問(wèn)題雖然簡(jiǎn)單,
卻存在著很多可能性,具體為:
3.1.色母未經(jīng)認(rèn)真試色,顏料過(guò)少或過(guò)多
3.2.使用時(shí)計(jì)量不準(zhǔn)確,國(guó)內(nèi)企業(yè)尤其是中小企業(yè)隨意計(jì)量的現(xiàn)象大量存在
3.3.色母與樹(shù)脂的匹配存在問(wèn)題,這可能是色母的載體選擇不當(dāng),也可能是廠家隨意改變樹(shù)脂品種
3.4.機(jī)器溫度不當(dāng),色母在機(jī)器中停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)
處理程序:首先檢查樹(shù)脂品種是否與色母匹配、計(jì)量是否準(zhǔn)確,其次調(diào)整機(jī)器溫度或轉(zhuǎn)速,如仍存在問(wèn)題應(yīng)向色母粒生產(chǎn)廠家聯(lián)系。
4、同樣的色母、樹(shù)脂和配方,不同的注塑機(jī)注出的產(chǎn)品為何顏色有深淺?
這往往是注塑機(jī)的原因引起的。不同的注塑機(jī)因制造、使用時(shí)間或保養(yǎng)狀況的不同,造成機(jī)械狀態(tài)的差別,特別是加熱原件與料筒的緊貼程度的差別,使色母在料筒里的分散狀態(tài)也不一樣,上述現(xiàn)象就會(huì)出現(xiàn)。
5、換另一種牌子的樹(shù)脂后,同樣的色母和配方,顏色卻發(fā)生了變化,這是為什么?
不同牌號(hào)的樹(shù)脂其密度和熔融指數(shù)會(huì)有差別,因此樹(shù)脂的性能會(huì)有差別,與色母的相容性也會(huì)有差別,從而發(fā)生顏色變化,一般說(shuō)來(lái),只要其密度和熔融指數(shù)相差不大,那么顏色的差別也不會(huì)太大,可以通過(guò)調(diào)整色母的用量來(lái)較正顏色。
6、色母在儲(chǔ)存過(guò)程中發(fā)生顏料遷移現(xiàn)象是否會(huì)影響制品的質(zhì)量?
有些色母的顏料含量(或染料)很高,在這種情況下,發(fā)生遷移現(xiàn)象屬于正常。尤其是加入染料的色母,會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的遷移現(xiàn)象。但這不影響制品的質(zhì)量,因?yàn)樯缸⑸涑芍破泛螅伭显谥破分刑幱谡5娘@色濃度。
7、為什么有的注射制品光澤不好?
有以下多種可能:
7.1.注塑機(jī)的噴嘴溫度過(guò)低
7.2.注塑機(jī)的模具光潔度不好
7.3.制品成型周期過(guò)長(zhǎng)
7.4.色母中所含鈦白粉過(guò)多
7.5.色母的分散不好
8、一段時(shí)間后,有的塑料制品的會(huì)發(fā)生褪色現(xiàn)象。
生產(chǎn)廠家所采用基本顏料質(zhì)量不好,發(fā)生漂移現(xiàn)象。
9、為什么ABS色母特別容易出現(xiàn)色差異?
各國(guó)生產(chǎn)的不同牌號(hào)ABS色差較大,即使同一牌號(hào)的ABS,每批批號(hào)也可能存在色差,使用色母著色后當(dāng)然也會(huì)出現(xiàn)色差。這是由于ABS的特性引起的,在國(guó)際上還沒(méi)有徹底的解決辦法。但是,這種色差一般是不嚴(yán)重的。
用戶在使用ABS色母時(shí),必須注意ABS的這一特性。
七、附錄:顏料的性能
1、耐熱性
PVC、PE的顏料耐溫160-180攝氏度
ABS、PS的顏料耐溫250-280攝氏度
PP、PA、PET的顏料耐溫280度以上
一般要求顏料的耐熱時(shí)間為4-10分鐘,通常,使用溫度越高,耐熱時(shí)間越短。酞青藍(lán)顏料耐溫325攝氏度,10分鐘變色
2、遷移性
顏料的耐遷移性是指:著色塑料制品與其他固、液、氣等狀態(tài),物質(zhì)長(zhǎng)期接觸或者在某種特定環(huán)境下工作,有可能和上述物質(zhì)發(fā)生物理和化學(xué)作用,表現(xiàn)為顏料從塑料內(nèi)部遷移到制品的自由表面上,或遷移到相鄰的塑料或溶劑中。
耐遷移性評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
1級(jí)2級(jí)3級(jí)4級(jí)5級(jí)
嚴(yán)重遷移顯著遷移有遷移輕微遷移無(wú)遷移
3、無(wú)機(jī)顏料大部分具有良好的耐光性。
4、耐候性是指顏料在大自然的條件下的顏色穩(wěn)定性。
5、鈦白粉分為:銳鈦型(A)鈦白粉金紅石型(R)鈦白粉
鈦白粉可提高遮蓋力,耐候性,抗褪色性等~~~
鈦白粉濃度低時(shí),PP的白度隨其含量的增加速度提高,當(dāng)濃度超過(guò)1.5%時(shí),白度不再上升,從1%-8%,白度緊提高2.8%,這說(shuō)明超出一定濃度范圍后,增加鈦白粉用量并不能提高白度。為了進(jìn)一步提高白度,可采用熒光增白劑,只用很少量的熒光增白劑即可顯著提高鈦白粉的著色力。
二氧化鈦,別名:鈦白粉
鈦白粉可使塑料有效地散射可見(jiàn)光而賦予白度、亮度、不透明度。
PPABS中鈦白粉濃度為1%;PVC中為4%;隨著鈦白粉用量的增加,其遮蓋力逐漸提高,當(dāng)濃度大于8%時(shí)趨于平衡。
一般情況下,鈦白粉顆粒越細(xì),其著色力越高,遮蓋力越強(qiáng)。
6、鎘黃著色力較強(qiáng),耐光、耐候性優(yōu)良,不遷移、不滲色(有※顏料)。本品可作為塑料的黃色著色劑,其顏色鮮艷,耐光性、耐熱性優(yōu)良、耐溶劑性、耐水性和耐堿性亦好,但不耐酸、著色、遮蓋力不太高。
7、群青有增白和調(diào)色的作用,它能清除白色制品中的黃色色光。
(本文轉(zhuǎn)自百度文庫(kù),僅供參考學(xué)習(xí))