黑色母粒的生产工艺流程常见的有以下几种。
(1)双转子连续混炼机的生产工艺
这种工艺生产流程是,先将碳黑、树脂以及其他添加剂按照配方称量好,然后将各组分加入到高速混合器中在常温下混合10min,将其加入到双转子连续混炼中混炼,混炼段温度为160°度,混炼好物体连续的由卸料门排出到下游的单螺杆,通过模头挤出为条状。然后牵条,水槽冷却,切为颗粒,即为色母粒。这种工艺流程物料经过的剪切混合作用力大,混炼生产出的色母粒分散效果比较好,但是由于生产中适用的生产设备多,流程比较大,能耗大,成本较高。
(2)密炼加工工艺流程
这种工艺流程是先将载体树脂、添加剂和碳黑直接加入密炼机密炼,密炼好的物料经过螺杆挤出,造粒生产黑色母粒。其生产的黑色母粒性能比较优越,具有良好的分散性,一般用于生产的塑料色母和化学纤维色母粒。其生产的母粒价格相对也比较高。
(双螺杆生产工艺)
其工艺流程是将载体树脂、添加剂和碳黑经高速混合器预混合,在经过双螺杆挤出造粒,生产黑色母粒。这种工艺流程简单,同向双螺杆挤出机也能为物料提供相当高的剪切力,如果再通过合理的配方设计和工艺调节,也能生产出高品质的色母粒。
色母粒所用色料,必须注意色料与塑料原料、助剂之间的搭配关系,其选择要点如下所述。
(1)色料不能和树脂及各种助剂有反应,耐溶剂性强、迁移性小、耐热性好等。也就是说,色母粒不能参与各种化学反应。如碳黑能控制聚酯塑料的固化反应,所以不能在聚酯中加入碳黑色料。
由于塑料制品成型加工温度较高,所以色料应在成型加热温度条件下不分解变色。一般无机颜料耐热性较好,有机颜料及染料耐热性较差,这点应在选择色料品种时引起足够的重视。
(2)色料的分散性、着色力应好。色料分散不均匀时,会影响制品的外观性能;色料着色力差时,会使色料用量增加,材料成本提高。同一色料在不同树脂中分散性和着色力并不相同,所以在选择色料时应注意这一点。
色料的颗粒大小与分散性也有关系,色料粒径越小,则分散性越好,着色力也强。
(3)应了解色料的其他性能,如对于用在食品、儿童玩具方面上的塑料制品,要求色料应毒;用于电器方面的塑料制品,应选择电绝缘性好的色料;用于室外方面塑料制品,应选择耐气候老化性能好的色料等。
色母粒是上世纪60年代西欧国家首先研制出的,我国在该方面的研究起步较晚,70年代末,北京、上海和天津等地开始进行
研制和试生产;80年代中期,北京燕山石化和广东新会陆续从Ciba-Geigy、Hoechst等公司引进湿法和干法工艺的技术和设备,我国色母粒行业进入快速增长期。
色母又名色种,色母(Color Master
Batch)是一种新型高分子材料专用着色剂,亦称颜料制备物(Pigment
Preparation)。它由颜料或染料、载体和添加剂三种基本要素所组成,是把超常量的颜料或染料均匀地载附于树脂之中而得到的聚集体,可称颜料浓缩物(Pigment
Concentration),所以他的着色力高于颜料本身。简单一点说色母是一种把超常量的颜料或染料均匀载附于树脂之中而制得的聚集体。
色母粒技术工艺要求很严格,一般采用的色母粒技术是湿法工艺。色母粒料经水相研磨、转相、水洗、干燥、造粒而成,只有这样产品质量才能得到保证。另外颜料在研磨处理的同时,还应进行一系列色母粒技术检测,如测定砂磨浆液的细度、测定砂磨浆液的扩散性能、测定砂磨浆液的固体含量以及测定色浆细度等项目。