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塑料著色

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塑料著色的著色劑主要分顏料和染料兩種。顏料是不能溶于普通溶劑的著色劑,故要獲得理想的著色性能,需要用機械方法將顏料均勻分散于塑料中。染料是可用于大多數溶劑和被染色塑料的有機化合物、優點為密度小、著色力高、透明度好,但其一般分子結構小,著色時易發生遷移。


今天小維和大家一起了解一下4種塑料著色劑的優缺點,以便在注塑或擠出等方式生產時更好地選擇和使用不同的著色劑。


塑料著色劑的種類,根據其物理形態分四種:


粉狀著色劑——色粉;

固狀著色劑——色母;

糊狀著色劑——色漿;

液狀著色劑——色油;


在塑料工業的著色中,色粉和色母的應用相對廣泛。

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一.色粉著色


直接用色粉(顏料或染料)添加適量粉狀助劑對塑料粒子進行著色的方法,又稱干法著色。


優點:


1.分散性好;


2. 適合小批量的塑料加工;


3.成本低,省卻了色母、色漿等加工過程中人力物力的消耗。


缺點:


1.飛塵污染,顏料在運輸、倉儲、稱量、混和過程中會飛揚,產生污染,嚴重影響工作環境;


2.注塑機或擠出機的料斗不易清洗,用以著色的色粉在白油等濕潤劑的作用下,沾附上料筒內壁(乃至螺桿上)。當需要換料時,清洗料筒便成了現場操作工的難題;


3.吹膜、紡絲類產品不實用,使用色粉著色,由于顏料粉均勻分布在需著色的樹脂中,所以其分散性較好,這個結論只能針對注塑產品,特別是厚壁產品而言,對于吹膜、紡絲類產品則另當別論。因為色粉一般都沒進行過預處理,當其混于樹脂后,僅靠從擠出機進料口、螺桿、至出料口這么一段距離以及這么短的塑化混合時間,要使顏料粉的分子與被著色的顏料分子很好地攜起手來——充分結合,是完全不能保證的,會有“夾生”現象產生。但這種“夾生”現象在厚壁產品中會被掩蓋掉,在吹膜、紡絲產品中就顯而易見。所以后者的著色方法仍以色母為主。

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二.色母著色


采用某種工藝與相應設備,在助劑的作用下,將顏料(或染料)混入載體,通過加熱、塑化、攪拌、剪切作用,最終使顏料粉的分子與載體樹脂的分子充分地結合起來,再制成與樹脂顆粒相似大小的顆粒。


優點:


1. 改善了由于色粉飛揚帶來的環境污染問題;


2. 使用過程中換色容易,不必對注塑機或擠出機的料斗進行特別的清洗;


3.針對性強,配色簡單,定量容易;


4.與成批樹脂干法染色造粒后再去制塑件相比,使用色母可以減少塑料制品經二次加工后所造成的樹脂性能老化,有利于塑料制品使用壽命的提高;


5.在加工過程中,顏料在助劑的作用下,色母粒經過充分混煉與載體樹脂完全結合。在使用時,按一定的比例置于待加工的樹脂中,相容性明顯優于色粉著色。


缺點:


1.分散性較差,由于添加量少,塑料制品的加工時間短,受擠出機螺桿長徑比的限制,色母分散性往往不如色粉;


2.成本偏高,多了一次制造過程,染色成本高于色粉著色;


3.對色母的性能要求偏高,色母中的載體與需著色樹脂的性能有差異時,塑料制品表面常常會出現未分散點、色斑、花紋,所以,色母的使用因其相容性及分散性而受到限制。

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三.色漿著色


色漿是由顏料和填充料分散在漆料內而成的半制品。依照用途進行分類,可分為涂料色漿、膠帶色漿,造紙色漿、紡織色漿、機械色漿、玩具色漿、乳膠制品色漿等。


優點:


1. 使用方便,可以直接投入加工工藝中用于成型和板材著色; 


2. 通常,耐高溫性能好,存儲便利,無沉淀;


3. 可減少色粉使用中的粉塵污染問題,也可以解決色母粒在相容性和分散性上的不足;


4. 色漿在使用中容易控制使用投入量,減少色差,提高著色力和色澤光亮度;


5. 環保型符合歐盟REACH等法規要求。


缺點


1. 目前,色漿發展的最大制約為國產色漿的生產工藝上,高質量的色漿對工藝與原料品質的要求較高,其成本會比色母、色粉都高;


2. 添加量大的時候螺桿可能會出現打滑現象;


3. 存放時間較長時,會發生沉淀,使用前需攪拌為佳。

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四.色油著色


色油是一種無樹脂載體的液態顏料濃縮物。目前,色油在我國主要使用在瓶胚上。


優點:


1、 低添加比例,通常透明系列0.1——0.5%,珠光/實色系列0.3——3.0%;


2、 絕佳的分散性,顏色更加均勻一致,色彩更艷麗,產品具有更高光澤;顏色穩定,降低著色瑕疵;


3、 物料只經過一次高溫過程,保持原料樹脂物理性能不受影響;


4、 最佳的庫存管理,只需要很小的空間就能完成色油的儲存。相對色母節省四分之三的倉儲空間。減少整體庫存和營運資金的壓力;


5、 色油添加設備簡單,成本低,換色過程簡單快速,提高生產調度的自由度,節省人員工時、機器以及能源損耗;


6、 適用于所有的聚烯烴(如PP/PE),聚苯乙烯樹脂(PS),PET樹脂及其他工程樹脂。


缺點:


1. 不能在色油中添加抗靜電劑,導致產品在貨架或儲存中不能防塵;


2. 色油類產品貨架周期比色母產品短;


3. 色油需要專用的色油添加設備,即色油計量泵才能將色油供應給注塑機臺生產出所要顏色的產品。


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