丙綸色母粒對(duì)丙綸纖維品質(zhì)的影響有哪些?主要從下面兩個(gè)方面來(lái)解答:
一、丙綸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(guān)鍵是顏料顆粒充分細(xì)化,并在丙綸纖維中均勻地分布(混合)。細(xì)化分散是將顏料的凝聚體或團(tuán)圓體破碎,使其顆粒至最小,而關(guān)鍵在于均勻分散,分散的效果對(duì)著色丙綸纖維的光彩、透明度、光澤、纖維強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、耐老化性、電陰率等均有影響。
一般說(shuō)來(lái),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(huì)導(dǎo)致纖維表面無(wú)光澤,大于10um 就會(huì)導(dǎo)致纖維表面產(chǎn)生斑點(diǎn)、條痕,而且隨粒徑增大纖維的斷裂強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率不斷下降。粒徑愈細(xì)著色力愈強(qiáng),分散性越好,同時(shí)粒徑變小使表面增大,導(dǎo)致遮蓋力增加。
由于顏料顆粒狀態(tài)有原生顆粒、凝聚體、團(tuán)圓體三種,而一般商品顏料顆粒是比團(tuán)圓體還大的粒子(約75-250um),故必須進(jìn)行分散處理,所謂顏料的分散化就是將團(tuán)圓體粉碎細(xì)化的過(guò)程。
顏料的分散,首先是用潤(rùn)濕劑潤(rùn)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(tuán)圓體所需的能量,其次是顏料的粉碎細(xì)化,領(lǐng)先顏料顆粒之間的自由運(yùn)動(dòng)(沖擊應(yīng)力)和顏料團(tuán)圓體通過(guò)四周介質(zhì)的剪切應(yīng)力來(lái)將團(tuán)圓體顆粒破碎。顏料經(jīng)分散細(xì)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(xì)化了的顏料不穩(wěn)定性,所以在顏料表面要進(jìn)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(rùn)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(zhì)量要求
1、丙綸色母粒性能要求
丙綸是一種純粹的碳?xì)浠衔?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(zhì)變壞,所以要求制成的色母粒在高溫紡絲中易于擴(kuò)散,不損壞纖維品質(zhì),不使纖維褪色,有優(yōu)良的耐光、耐磨、抗溶劑性,經(jīng)受得起嚴(yán)格的紡絲牽伸。
?。?)耐熱性色母粒所選用的顏料,最基本的要求經(jīng)得起聚丙烯纖維生產(chǎn)過(guò)程中的溫度,保持其性能的穩(wěn)定。耐溫溫度一般要求為270~280℃以上。
?。?)分散性色母粒用顏料應(yīng)分散性優(yōu)良,而且在色母粒中要分散均勻,且使用的分散劑不會(huì)降低丙綸纖維的品質(zhì)。否則不能生產(chǎn)出品質(zhì)好的原液著色纖維,運(yùn)行也不穩(wěn)定,在牽伸纖維時(shí)易斷裂或產(chǎn)生異常纖維。
?。?)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(diào)。因有機(jī)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(jī)顏料。
?。?)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(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān),所以在制作色母粒時(shí)要充分留意顏料的耐光性,耐光性的顏料需要使用時(shí),可以考慮添加紫外線吸收劑。
?。?)穩(wěn)定性色母粒中使用的顏料,對(duì)著色丙綸纖維要有優(yōu)良的穩(wěn)定性。即著色纖維聚合物經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間接觸熱、光或經(jīng)受高溫時(shí)顏料不會(huì)與纖維反應(yīng),形成新的化學(xué)基團(tuán)使聚合物性能絳低。所以色母粒中應(yīng)選用盡可能純的顏料,不含鐵、銅、鉛等鹽的雜質(zhì),保證著色丙綸纖維的物理性能優(yōu)良。
?。?)耐水性、耐干洗性、耐油性、著色丙綸纖維制品在使用過(guò)和中難免要經(jīng)過(guò)水洗或溶劑干洗,要接觸到油劑,特別是用于地毯時(shí),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(zhì)量要求
色母粒的質(zhì)量指標(biāo)包括的內(nèi)容較多。如外觀尺寸一般為2㎜×(3~4)㎜,色母粒中顏料粒徑≤1 um為90%以上,熔點(diǎn)、DF值、MI值、耐熱耐候特性等。這些指標(biāo)是色母粒廠、丙綸纖維廠共同關(guān)心的題目。
?。?)過(guò)濾性能
纖維級(jí)色母粒用過(guò)濾生性能來(lái)表征色母粒質(zhì)量,其值稱為DF值小,則紡絲過(guò)程中過(guò)濾組件更換周期相對(duì)長(zhǎng),一般要求丙綸色母粒的DF值小于2.0×105Pa·㎝2/g。
?。?)熔點(diǎn)
丙綸色母粒分散劑采用低分子量聚乙烯蠟,所以其熔點(diǎn)在110~120℃之間;而顏料一般熔點(diǎn)很高,超過(guò)丙綸紡絲溫度,故色母粒在熱分析譜圖上有兩個(gè)吸熱峰值。但色母粒的熔點(diǎn)高低不能表征色母粒質(zhì)量的優(yōu)劣,有的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定熔點(diǎn)為130~160℃。
?。?)熔體活動(dòng)指數(shù)(MI值)
聚丙烯切片的MI主要用來(lái)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(lái)表求本身的分子量,且會(huì)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(biāo),僅能供紡絲時(shí)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。
?。?)耐熱性色母粒
耐熱性指標(biāo)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(píng)定變色用灰色樣卡或彩色樣卡對(duì)比評(píng)定,當(dāng)其總色差值⊿E≤3時(shí),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(jí)。
?。?)耐候性著色丙綸的耐候性,參照紡織物日曬牢度試驗(yàn)方法測(cè)定,結(jié)果用評(píng)定日曬牢度藍(lán)色標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定,要求在日曬牢度5級(jí),事實(shí)在上多在6~8級(jí)。
從上面的闡述可以得出結(jié)論:丙綸色母粒與丙綸纖維的品質(zhì)息息相關(guān)。