预分散颜料在SMS无纺布母粒中的应用.ppt

1、浙江金淳高分子材料有限公司董事长：张鹏龙,预分散颜料在SMS无纺布色母粒中的应用,SMS无纺布中的色母粒颜料的选择,SMS无纺布发展,第一章,目录,第二章,第三章,第四章,第五章,SMS无纺布母粒的生产,开发预分散颜料、研发生产母粒新工艺,环保与检测,第一章SMS无纺布的发展,随着社会进步、发展，中国经济不断的增长。一些新型、简单、高效材料不断地被应用于各个领域，而且都得到进一步的延伸和拓展，使之更加有效、方便的、充分的应用于社会发展中。中国的化纤产品的发展速度飞快，近几年无论是化纤行业还是无纺布行业，中国目前的产量都是世界上最大的生产国。产量在世界总产量中占30%45%。而这么高的产量势必会

2、用到大量的色母粒。对于纤维的应用，是以纺丝时使用的过滤滤网目数，以及最终纤维的旦数有关系。因此，对于纤维生产商的一个重要参数是确保加入纤维加工过程的颜料分散性的质量。一个经验法则是：那些颜料粒径小于纤维直径10%的颗粒是非常期望的。,颜料在纤维中分散的不好，影响喷丝板的过滤性能，尤其在SMMMS中的生产，母粒颜料颗粒过大，对纺丝造成的影响非常巨大。因为如果出现堵网就相当于五条生产线都要停下来。而且更换网板要6个小时的时间。纺粘、熔喷复合无纺布中的SMMMS无纺布在卫生材料和医保材料得到了广泛的应用和推广。这一行业近几年来在我国得到超过30%的速度增长。特别是在尿不湿、卫生巾、防护服、口罩上的应

3、用。,第二章SMS无纺布中的色母粒颜料的选择,现阶段生产卫生材料和医保材料的使用的SMMMS无纺布，国内外基本上95%以上都是以聚丙烯（PP）为基材。所以选用颜料做此母粒是首选。而在SMMMS无纺布的生产中纺丝温度在220250之间，所选颜料要耐高温的，颜料的耐温要高于这个温度。我们选用有代表性的颜料见表：,以上这些颜料在纺丝过程中耐温、耐光性都能达到要求，生产成40%的颜料含量的色母粒时，用于普通的化纤、纺粘的无纺布的可纺性都没有问题。能够达到使用要求。而用于SMMMS时，发现无纺布设备的组件更换周期短，换网频繁，严重影响了生产的产量和产品的质量。所以我们选用颜料预分散来生产SMMMS色母粒

4、。,第三章开发预分散颜料研发生产母粒新工艺,伴随着母粒加工技术的发展，要求SMS无纺布制品、塑料制品、塑料薄膜、纤维等产品的着色更准确更简便，不污染环境高效率，适宜大批量和自动化生产。采用高质量的色母粒是解决上述产品着色的最佳方法。而纤维的超细微化发展，通讯电缆挤出速度的提高。高档塑料制品及薄膜的普及，对色母粒的品质提出了更严格的要求。为了迎合市场，推出新概念的产品，我公司研发生产适用于广泛产品的预分散颜料，用于制备高质量色母粒。并且已经应用于产品，在产品的推广和使用中，得到广大用户的认可。,预分散颜料可用于制备PP细微丝用色母粒;PP,PE高档通讯电缆用色母粒；PE粉末涂料;PE薄膜及色母粒

5、及PP、PE注塑用高档色母粒。,以前我公司在山东淄博进行过预分散颜料的研发和生产。由于后来的溶剂油价格的上涨和环保等问题停止了生产。但现实生产中需要超细目的颜料，我们联合颜料的生产企业，用他们生产滤饼后研磨、转相、水溶剂处理后干燥都不存在环保问题，只需上一套研磨装置就可以把颜料后处理分散性提高档次。,流程图：,下列图为制作预分散的球磨机和转相槽,众所周知，分散剂主要是聚乙烯蜡，球磨时间也比较长，而关键在于加热转相时加入的有机颜料的流态化剂4。不同颜料加入不同的流态化剂。通常与立体颜料属于同一化学结构类型。已与两家颜料厂合作。,如双偶氮颜料结构选择季铵盐或金属盐（铝盐）色淀用对一乙酰基乙酰氨基苯

6、硫酸、对一乙酰基乙酸氨基苯硫酸钾盐、乙酰基乙酰苯胺、稀酯酸、氢氧化钠等。主要看转相过程中的PH值进行调量。当温度升至95时，搅拌达1小时。PH值达56时，萃取沉淀是降温到60以下进行过滤，水洗去盐，过滤干燥既得预分散颜料。,蓝颜料蓝预分散红预分散各色预分散,用滤饼制作颜料预分散生产的母粒比用色粉生产的母粒的着色力提高1015%（见下图比较）。而颜料预分散中颜料的含量一般在60%左右。不同颜料的浓度不大一样。,着色力对比图,第四章SMS母粒的生产,从颜料的分散理论讲，颜料加工生产色母粒时，首先颜料要先润湿，进行表面包覆处理等一系列复杂程序。而现在用预分散颜料，不需要高速混合机进行高速混合、润湿。

7、而且还没有粉尘等飞扬物。现在只需要简单的拌料机就可以。如按要求配比100公斤的预分散颜料加50公斤的PP料，倒入搅拌机内，搅拌均匀后，直接上料到双螺杆进行挤出造粒。纺粘单S母粒生产用上海赛科料S2040PP料。熔指在38g/10min左右。生产出来的母粒熔指在6080g/10min。熔喷色母粒生产用埃克森美孚料PP3546G，PP6936高熔指专用料，熔指在12001500g/10min之间。生产出来的熔喷母粒熔指在15001700g/10min之间。由于S和M的母粒熔指差别较大，客户使用时必须注意不能混用。而由于无纺布中S和M布的单丝旦数也相差较大，一般S布在2旦左右，而M布在0.2旦左右。

8、则母粒的添加量也不一样。一般S在0.52.0%之间，而M布的单丝细度在0.2旦一下则母粒的添加量在38%之间。,母粒生产设备,单螺杆挤出机捏合机,双螺杆挤出机粒料拌料机,第五章环保与检测,由于卫生材料和医保材料对环保的要求很高，制品中任何有毒有害物质都不能超标。必须达到ROHS和FDA的要求。我们首先要求客户提供安全环保报告，然后生产好母粒后，我们把色母粒送去检测，合格后发给客户。下图为报告截图：,SGS公司ROHS检测,FDA21CFR177.1520-正已烷中萃取物含量.测试方法:.参考FDA21CFR177.1520(d)(3)(i).模拟液时间温度最大允许限值.样品正已烷2hr(s)回

9、流温度6.4%(w/w).3.0%(w/w)FDA21CFR177.1520-二甲苯中可溶性.测试方法:.参考FDA21CFR177.1520(d)(4)(i).模拟液.时间.温度.最大允许限值.样品二甲苯.-.25.9.8%(w/w).7.2%(w/w),检测方法：我们在线检测每3小时取样一次，检测母粒的熔指和压滤值，纺布测色相和着色力，测量水分含量等。为了保证色母的分散性，我们采用国际标准BSEN13900-5测试。原理：由色母粒和基础测试混合物组成的测试混合物，通过具有熔融泵和具有分配板过滤网的挤出机。在滤网前有熔体压力传感器。用初始压力和最大压力的差值来计算过滤值。过滤压力升（FPV）

10、:测试的着色剂挤出滤网前初始压力和最大压力的压力差相对着色计量的数值，即每克颜料在挤出时增加的压力值。,测试配方：样品母粒（浓度40%）200g，加上PP树脂料800g，共计1000g.混合均匀待测。测试设备：单螺杆挤出机螺杆直径30。长径比为1：30.网片：三层滤网铝包边，目数1651400602，滤网组件有三层网组成。主滤网采用斜纹织法，主网一层，经线/纬线为615/1400根cm2，其中经线0.071mm/纬线0.04mm。托网两层，第一层经线/纬线为0.16mm，第二层经线/纬线为0.63mm。检测步骤：设定挤出温度230，洗净检测机器后加上过滤网片，加基础树脂，待温度，压力平稳后，再

11、加上待测混合物，在记录纸上记录压力，该点压力称为Ps，当测试料挤出时。（如有自动检测控制系统，系统会在仪表上记录出压力的变化。）当全部待测料挤出完好后（待测料基本走完，在下料口处能看到螺杆螺纹，但不可断料），加入100gPP料，到挤出机螺杆再次挤完时测试完成。记录最大压力Pmax.测试评价：过滤值FPV用下列算式计算FPV=(Pmas-Ps)/Mc其中：FPV为过滤值，单位：bar/g。Ps为初始压力，单位：bar。Pmax为最大压力，单位：bar。Mc为测试中的着色剂的量，单位g。,压滤值检测视频,具体实例如下：兰色母S1130804ScreenPack:165/14006024,兰色母M1

12、130802ScreenPack:165/14006024,我公司检测标准，纺粘无纺布S母粒的过滤值标准FPV1.5bar/g合格。熔喷无纺布M母粒的过滤值标准FPV0.8bar/g合格。以上的检测合格。结论：化纤无纺布发展越来越快，纤维的旦数也越来越细，要求也越来越高。如何把颜料（染料）磨细，达到分散要求是关键。另外环保低碳成为今后发展的重要环节，如何能做到既环保又低碳是我们这些母粒行业和各个企业要求的目标。希望母粒厂能够与颜料厂家联合共同发展，解决环保低碳问题，共同创造一片蓝天，一片净土。,浙江金淳高分子材料有限公司,杭州玉杰化工有限公司从事塑料改性、色母粒行业，是一家集科、工、贸于一体的综合型企业。公司优选国内外先进设备和与之配套齐全的实验和检测仪器，用于研究、开发新产品，确保质量的优质与控制。产品通过美国FDA认证,企业通过ISO质量体系认证