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白色母粒是將鈦白粉添加到載體樹脂當(dāng)中，以部份分散劑改善鈦白粉在載體中的分散效果來制得分散均勻，質(zhì)量上乘的母料，作為當(dāng)今世界高分子材料助劑應(yīng)用的最主要形式之一。
白色母粒生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，使用方便，分散效果優(yōu)良，便于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化；目前廣泛應(yīng)用在快遞袋，牛奶膜，洗衣粉袋，牙膏管，保護(hù)膜，食品包裝袋和片材、注塑、吹瓶等產(chǎn)品中。
白色母粒應(yīng)用于快遞袋
一．塑料加工廠老板該如何選擇白色母粒？
用“小身板，大能量”來形容白色母粒再合適不過了，白色母粒雖小，但選購好的產(chǎn)品確實(shí)需要注意很多因素。國內(nèi)白色母粒質(zhì)量良莠不齊，了解不多的朋友在選擇這類產(chǎn)品時(shí)比較難以入手。下面列出選擇白色母粒的9點(diǎn)注意事項(xiàng)，希望對(duì)大家有所幫助：
1.白度要高
白色色母的白度主要通過色母中的鈦白粉來呈現(xiàn)，而影響鈦白粉白度的因素有很多,其中主要包括二氧化鈦粒子的大小、形狀和粒度分布、雜質(zhì)種類和含量以及二氧化鈦粒子晶格的缺陷。一般來說，由于氯化法對(duì)原材料鈦白粉純度要高并且在制備過程雜質(zhì)也少，所以氯化法鈦白粉白度要比硫酸法要好。
在現(xiàn)實(shí)的白色母市場(chǎng)當(dāng)中，不少的白色母粒生產(chǎn)商通過添加相等灰分含量的碳酸鈣，硫酸鋇，硫化鋅來冒充鈦白粉，其實(shí)這些無機(jī)粉體的白度與鈦白粉是不可比擬的。
2.遮蓋力要好
遮蓋力也是用戶要求白色母粒一項(xiàng)很重要的指標(biāo)，遮蓋力好意味著該顏料著色力強(qiáng)，以較小的添加量就可以獲得所需的效果。白色母粒的遮蓋力取決于鈦白粉的選擇和加工工藝，金紅石型鈦白粉相比銳鈦型鈦白粉，具有較小且較緊密的單位晶格，以及更大的折射率，所以遮蓋力和抗紫外光性能明顯要優(yōu)于銳鈦性。
對(duì)于使用同類型的金紅石鈦白粉白色母粒，鈦白粉粒徑小，粒徑分布窄，在母料中分散好的遮蓋力明顯要比鈦白粉粒徑分布寬，在母料中分散差的性能好。同樣，常見的碳酸鈣，硫酸鋇，硫化鋅的遮蓋力與鈦白粉也是不可比的。
表1：聚乙烯和常見增白劑折射率對(duì)比
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物質(zhì) |
折射率 |
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聚乙烯（PE） |
1.48 |
|
硫酸鋇 |
1.64 |
|
碳酸鈣 |
1.68 |
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硫化鋅 |
2.37 |
|
鈦白粉（A型） |
2.55 |
|
鈦白粉（R型） |
2.75 |
從上述的折射率對(duì)比可知，金紅石鈦白粉與載體PE樹脂折射率相差最大，色散效果最好，遮蓋力即著色力最強(qiáng)。
3.分散性要好
分散性對(duì)鈦白粉在塑料中的應(yīng)用有重要影響，一般來說，鈦白粉顆粒越細(xì)，分散越好，其著色力強(qiáng)度越高，并且在薄膜需要精細(xì)印刷時(shí)，使用分散性優(yōu)良的白色母粒的圖案清晰度，層次感，鮮艷度更好。這是由于基底膜材的微觀平滑度是印刷圖案質(zhì)量好壞的決定因素之一。
4.水份含量要低
白色母粒中的水份含量對(duì)于母粒的性能也起重要的影響，一般水份含量要控制1500ppm以下，要求嚴(yán)格的要在600ppm以下，在注塑工藝中，一般在生產(chǎn)前都會(huì)對(duì)原材料進(jìn)行干燥，而在薄膜生產(chǎn)中，客戶買來都是和載體預(yù)混后直接使用，如果母粒的水份含量高，嚴(yán)重的直接會(huì)導(dǎo)致破膜，也有會(huì)在薄膜上形成小氣泡，“晶點(diǎn)”等缺陷，而造成白色母粒水份高的原因從母粒選用的原料到工藝都有影響。
5.氣味要小
有些薄膜生產(chǎn)商在使用白色母粒后，會(huì)聞到一種奇怪的氣味，這在牛奶膜和與食品接觸的薄膜中是絕對(duì)不允許的，這主要是由于色母粒中的鈦白粉在有機(jī)處理過程中，選用的包覆助劑不恰當(dāng)或者添加量過大，或者母粒生產(chǎn)過程中選用的分散劑有問題，可更換白色母粒牌號(hào)。
白色母粒
6.色相選擇
金紅石鈦白粉由于在紫光區(qū)域反射率較低；因此，金紅石型鈦白粉有“偏黃”色調(diào)，“偏黃”色調(diào)會(huì)使被著色產(chǎn)品給人以“陳舊”感覺，并且會(huì)使精細(xì)印刷圖像鮮艷度和層次感下降；這在許多白色母料用戶當(dāng)中是不受歡迎的。
在鈦白粉當(dāng)中加入微量的熒光增白劑后，可吸收波長(zhǎng)300-400nm的紫外光，并轉(zhuǎn)換成波長(zhǎng)為400-500nm的藍(lán)色熒光，這樣可使白色母粒呈“藍(lán)相”，白色母粒用戶在根據(jù)自己需要考慮。
7.母粒流動(dòng)性要適合載體樹脂
白色母粒的流動(dòng)性可以表述為熔融指數(shù)（MI），數(shù)值低流動(dòng)差，數(shù)值高流動(dòng)性好，流動(dòng)性好意味著加工性能好，機(jī)器扭矩低，功率消耗也低。
用戶選用白色母粒在考慮流動(dòng)性的時(shí)候，除了要求母粒具有良好的流動(dòng)性，還要注意母粒的融指要與自己工廠產(chǎn)品中的載體樹脂要適合，一般的原則是色母粒的MI要高于載體樹脂的。
8.印刷熱封性能要較好
白色薄膜制品大多數(shù)情況都需要印刷和熱封，白色母粒中如果添加碳酸鈣會(huì)影響印刷圖案的清晰度和鮮艷度，母粒中添加的不正確或者過量的分散劑也會(huì)影響熱封和印刷性能。
9.耐曬和耐候性的選擇
白色母粒一般要求耐曬性達(dá)到7-8級(jí)，耐候性達(dá)到4-5，耐溫要達(dá)280度。這些要求主要還是取決于鈦白粉的質(zhì)量，要達(dá)到以上條件，必須是要金紅石鈦白粉。
10.是否通過RoHS&FDA
重金屬檢測(cè)和食品接觸許可也是白色母粒一項(xiàng)重要指標(biāo)，因?yàn)楹芏喟咨∧?huì)應(yīng)用于食品包裝，通過FDA食品認(rèn)證是必須要通過的一項(xiàng)檢測(cè)。
二．白色母粒的核心原料-鈦白粉
制備“小身板，大能量”的白色母粒，其質(zhì)量主要還是取決于核心原料—鈦白粉，下面是關(guān)于鈦白粉的簡(jiǎn)要概述，
1.鈦白粉分類
二氧化鈦在自然界有三種結(jié)晶形態(tài)：金紅石型、銳鈦型和板鈦型。
板鈦型屬斜方晶系，是不穩(wěn)定的晶型，在650℃以上即轉(zhuǎn)化成金紅石型，因此在工業(yè)上沒有實(shí)用價(jià)值。銳鈦型在常溫下是穩(wěn)定的，但在高溫下要向金紅石型轉(zhuǎn)化。金紅石型和銳鈦型都屬于四方晶系，但具有不同的晶格，金紅石型的晶體細(xì)長(zhǎng)，呈棱形，通常是孿晶；而銳鈦型一般近似規(guī)則的八面體。金紅石型比起銳鈦型來說，由于其單位晶格由兩個(gè)二氧化鈦分子組成而銳鈦型卻是由四個(gè)二氧化鈦分子組成，故其單位晶格較小且緊密，所以具有較大的穩(wěn)定性和相對(duì)密度，因此具有較高的折射率和介電常數(shù)及較低的熱傳導(dǎo)性。
鈦白粉
2.鈦白粉制造工藝
1）硫酸法
將鈦鐵粉與濃硫酸進(jìn)行酸解反應(yīng)生產(chǎn)硫酸氧鈦，經(jīng)水解生成偏鈦酸，再經(jīng)煅燒、粉碎即得到鈦白粉產(chǎn)品：
2FeTiO3+6H2SO4(濃熱)=Fe2(SO4)3+SO2↑+TiOSO4+6H2O
TiOSO4+2H2O=H2TiO3↓+H2SO4
H2TiO3=高溫=H2O+TiO2
2）氯氣法
氯化法是用含鈦的原料，以氯化高鈦渣、或人造金紅石、或天然金紅石等與氯氣反應(yīng)生成四氯化鈦，經(jīng)精餾提純，然后再進(jìn)行氣相氧化；在速冷后，經(jīng)過氣固分離得到TiO2。
2FeTiO3+6C+7Cl2=2FeCl3+2TiCl4+6CO
TiCl4+O2=TiO2+2Cl2
在鈦白粉后處理為了屏蔽紫外光，增強(qiáng)鈦白粉的耐候性，先會(huì)進(jìn)行無機(jī)包覆，常用的無機(jī)包膜劑有硅、鋁，鋯的氧化物及水和氫氧化物，最后為了改善鈦白粉在塑料里面的分散需要進(jìn)行有機(jī)包覆，主要有二甲基硅烷、聚乙醇、三乙醇胺。
三．白色母粒應(yīng)用在薄膜中實(shí)例分析
因?yàn)楦鱾€(gè)廠家的白色母粒在原料選用和加工工藝有千差萬別，再加上薄膜生產(chǎn)商在白色母粒的選用上有可能不當(dāng)，導(dǎo)致在薄膜生產(chǎn)過中遇到這樣那樣的問題，下面把常見的一些問題和解決辦法寫下來與大家交流。
1.薄膜表面有晶點(diǎn)
1）吹膜料本身有問題
◆ 加入了回料
◆ 加入了填充母粒
◆ 吹膜新料本身在聚合時(shí)有質(zhì)量問題
2） 白色母的問題
◆ 白色母分散性不好
◆ 白色母水份高
◆ 白色母生產(chǎn)中過濾網(wǎng)密度不夠
2.薄膜有色流紋
◆ 色母粒和吹膜料熔指不匹配
◆ 吹膜機(jī)螺桿與螺筒間隙大
3.薄膜熱封，印刷強(qiáng)度不好
◆ 薄膜電暈處理時(shí)強(qiáng)度過大發(fā)生部分交聯(lián)
◆ 白色母粒配方中分散劑種類加入不正確
◆ 白色母粒配方中分散劑添加量過多
◆ 薄膜開口爽滑母粒的影響
4.薄膜上有氣泡
1） 吹膜樣本身問題
◆ 加入了回料
◆ 加入填充母粒
◆ 吹膜新料本身在聚合時(shí)有質(zhì)量問題
2） 白色母的問題
◆ 白色母分散性不好
◆ 白色母水份高
◆ 白色母粒低分子量分散劑添加量過多
◆ 色母粒和吹膜料熔指不匹配
5.薄膜容易發(fā)黃，變色
◆ 白色母粒鈦白粉使用不正確
◆ 酚類或受阻酚類抗氧劑造成的
6.薄膜有異味
◆ 白色母粒的分散劑中含有動(dòng)物脂肪類的物質(zhì)
7.吹膜機(jī)模頭過多堆積物
◆ 白色母粒低分子量分散劑含量過高
◆ 吹膜料本身含有爽滑劑
四．當(dāng)前白色母粒市場(chǎng)現(xiàn)狀
1.外資公司控制高端市場(chǎng)
中國的市場(chǎng)目前是一個(gè)技術(shù)先進(jìn)、競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)，幾乎所有全球的領(lǐng)先產(chǎn)品都登陸中國市場(chǎng)，包括科萊恩、普立萬、舒爾曼、卡博特等。
國外白色色母料企業(yè)主要定位在高檔著色市場(chǎng)領(lǐng)域，隨著其客戶業(yè)務(wù)的拓展，紛紛在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)設(shè)有辦事處或生產(chǎn)基地。如科萊恩在北京、上海和廣州分布設(shè)有工廠；普立萬在蘇州、深圳設(shè)有生產(chǎn)基地；DIC 在中山設(shè)有工廠，生產(chǎn)紡織漿料和色母料產(chǎn)品；卡博特在上海設(shè)有分公司，主要從事碳黑及其母料的生產(chǎn)和銷售。
外資企業(yè)由于占據(jù)高端市場(chǎng)，所以盡管其產(chǎn)量所占比例不高，但仍掌控著中國市場(chǎng)話語權(quán)。
白色母粒在多層復(fù)合牛奶膜上的應(yīng)用
2.國內(nèi)公司質(zhì)量良莠不齊
我國有500多家生產(chǎn)白色母粒的企業(yè)，這些色母粒生產(chǎn)廠主要分布在福建、廣東、山東、浙江、江蘇、上海、遼寧、天津、北京、河北等省市，這幾個(gè)地區(qū)的產(chǎn)量占到了全國白色母料總產(chǎn)量的85％以上。而國外白色母粒市場(chǎng)主要集中在西歐、北美和日本，生產(chǎn)白色母粒的企業(yè)多是跨國公司或世界500 強(qiáng)企業(yè)，行業(yè)集中度很高。
國內(nèi)白色母粒企業(yè)雖然眾多，質(zhì)量上乘的不多，做的比較好的企業(yè)有東莞三豐化工等；行業(yè)內(nèi)中小企業(yè)和個(gè)體企業(yè)占有很大比例，國內(nèi)又缺乏統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，因此生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。
3.白色母料沒有統(tǒng)一檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)
隨著歐盟RoHS、REACH等法規(guī)的實(shí)施，以及白色母粒應(yīng)用越來越廣，客戶在使用過程中出現(xiàn)的問題也越來越多，母粒生產(chǎn)商與客戶經(jīng)常就質(zhì)量問題產(chǎn)生爭(zhēng)議，這主要原因是國內(nèi)目前還沒有能夠出具色母粒專業(yè)檢測(cè)報(bào)告的權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)。
國內(nèi)的白色母粒價(jià)格范圍在8-20元/公斤不等，因?yàn)闆]有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)商以碳酸鈣，滑石粉，硫酸鋇等其他無機(jī)粉體冒充鈦白粉賣給客戶，也常用石蠟代替聚乙烯蠟，以次充好，這些廉價(jià)的原材料添加到白色母粒配方當(dāng)中，對(duì)母粒在客戶的產(chǎn)品中應(yīng)用具有不良影響，因?yàn)闆]有一個(gè)統(tǒng)一的檢測(cè)條件和標(biāo)準(zhǔn)，客戶也就沒有權(quán)威的報(bào)告進(jìn)行質(zhì)量投訴。
本文由Sky先生整理投稿，Sky先生原為舒爾曼的工程師，已有母料行業(yè)10年從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，如果您在白色母粒方面有什么問題或技術(shù)交流的，可以加他手機(jī)或微信： 13827244568
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