一般對于小批量色母料,通過單組份預(yù)分散的方式生產(chǎn)比較經(jīng)濟(jì),,但是如果要求的量大,,必須考慮相對于純顏料在生產(chǎn)中所產(chǎn)生的節(jié)約來說,單組份的額外成本。
為了添加需要的材料,,色母加入到所加工的塑料原料中的比例一般為1-5%,,顏料中的色母濃度常見的是20-30%,只有在特殊情況下,,色母的大濃度才與需要分散的顏料的濃度相當(dāng),。
色母的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式
大多數(shù)色母主要還是由粉狀顏料制成。單種顏色所需的顏料通過分散助劑如聚乙烯蠟等與粉狀塑料原料充分摻和,,然后在雙螺桿擠出機(jī)里完成分散,,均勻地分布在塑料原料中。在實(shí)驗(yàn)室的雙螺桿擠出機(jī)中分散的效果與生產(chǎn)線上的實(shí)際狀況并不一定一致,,所以在生產(chǎn)時,,必須在剛開始時就檢查色值,并進(jìn)行必要的修正,。
用單組份生產(chǎn)色母
單種顏母的生產(chǎn)通過兩步完成,,步是生產(chǎn)單組份,然后再生產(chǎn)色母,。將顏料以高允許濃度分散在塑料原料中稱作是單組份方式,。目前,高濃度高達(dá)40-50%的有機(jī)顏料和高濃度達(dá)75%的無機(jī)顏料都可以通過擠出的方式分散到塑料中而獲得好的分散效果,。
分散質(zhì)量好是指塑料中顏料顆粒非常細(xì)膩,,能獲得盡可能好的顏色滲透能力,另一方面,,不允許出現(xiàn)超過5微米的顏料結(jié)塊,,以免形成色斑。檢查分散質(zhì)量的一種非常簡易的方法是將顏料溶液上染到箔上,,用肉眼和顯微鏡來查找色斑,。塑料中可以分散顏料的數(shù)量視不同顏料、分散助劑和基本的原料而定,。顏料先是與塑料粉末和適當(dāng)?shù)姆稚┏浞只旌?,然后在雙螺桿擠出機(jī)中分散。
實(shí)驗(yàn)室中單組份的顏色調(diào)節(jié)和取樣以及母料的生產(chǎn)都是由單螺桿擠出機(jī)完成的,。因?yàn)轭伭弦呀?jīng)分散好了,,不同的單組份只需在單螺桿擠出機(jī)中熔融和混和。由于實(shí)驗(yàn)室和實(shí)際生產(chǎn)中的分散質(zhì)量相同,,實(shí)驗(yàn)室中獲得的原料色值的實(shí)際可轉(zhuǎn)移度在實(shí)際生產(chǎn)中可以得到保證,。
經(jīng)濟(jì)方面要考慮的因素
擠出的生產(chǎn)成本(設(shè)備成本、能源,、勞動力,、清洗劑和廢料等)都取決于所用的機(jī)器形式和尺寸以及加工批量的大小。
在雙螺桿擠出機(jī)中將有機(jī)顏料分散到塑料中去的開支不斐。平行同向雙螺桿擠出機(jī)的長徑比不低于40,,為了保證適當(dāng)?shù)妮斎?,擠出螺桿有數(shù)個部件起揉合功能,用這種材料一般生產(chǎn)產(chǎn)量相對較小的有機(jī)顏料,。無機(jī)顏料密度高,,更容易分散,所以用雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)時的產(chǎn)量高許多,。因此,,單位無機(jī)顏料的分散成本比有機(jī)顏料成本低。大的顏料濃度和大機(jī)器生產(chǎn)批量大,,使單組份單位顏料的分散成本降至低,。
由于單螺桿機(jī)不一定要分散,可能只需要熔融和混和,,因此在結(jié)構(gòu)上比雙螺桿擠出機(jī)簡單許多,。人們不僅更愿意購買,而且它還有下列優(yōu)點(diǎn):容易清潔,,生產(chǎn)損耗低,、易于操作,粒狀原料干凈,、無塵,,混和快。
加工25至1000公斤的小批量色母時,,一般采用較小的機(jī)器,。鑒于單螺桿擠出機(jī)具有上述有點(diǎn),用小的擠出機(jī)(如螺桿直徑為45毫米)加工高至500公斤的批量的優(yōu)勢明顯,。相對于粉狀顏料,,單組份生產(chǎn)形成的額外成本得到了補(bǔ)償,。由于可以非??斓母鼡Q顏色,色母生產(chǎn)商因此獲得了理想的靈活性(快速反應(yīng)單位),。
如果色母產(chǎn)量超過3噸,,用單螺桿和雙螺桿擠出機(jī)擠出的生產(chǎn)成本相當(dāng),此時,,經(jīng)濟(jì)的方式必須根據(jù)配方來定,。如果無機(jī)顏料(如:TiO2)和有機(jī)顏料配混料要在雙螺桿擠出機(jī)中分散,值得將有機(jī)顏料部分以單組份的形式加進(jìn)去,,這樣只要將其分布進(jìn)去就可以了),。由于有機(jī)顏料不需要再分散,無機(jī)顏料就可以以較高的輸出速度分散。