中國(guó)粉體網(wǎng)訊 原液著色技術(shù)是指在紡絲原液中加入著色劑或者功能助劑，從而實(shí)現(xiàn)有色功能纖維的直接紡制,，免去后道的染整過(guò)程,。母粒作為原液著色的代表性產(chǎn)品，主要是指將超常量的著色劑(功能助劑)均勻地負(fù)載于載體樹(shù)脂中而制備得到的聚集體,。
近年來(lái),，我國(guó)原液著色聚酯纖維行業(yè)的發(fā)展迅速。通過(guò)在紡絲過(guò)程中添加母粒來(lái)制備有色功能纖維,，可以從源頭上減少?gòu)U水和COD的排放,，不僅能夠突出環(huán)境友好的特征,，做到紡織品的安全,、健康、無(wú)化學(xué)殘留,，還可以一次性賦予纖維色彩與功能,。同時(shí)，由于原液著色纖維中的著色劑和功能助劑均勻分散在纖維內(nèi)部,，可以明顯提高纖維的色牢度和功能持久性,。
1、聚酯纖維用母粒制備技術(shù)
（1）傳統(tǒng)母粒工藝
聚酯纖維用母粒(色母粒/功能母粒)的傳統(tǒng)制備方法操作流程簡(jiǎn)單,、成本低,，且具有較大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，目前國(guó)內(nèi)外大部分的聚酯纖維母粒都是采用該方法生產(chǎn),。
傳統(tǒng)方法制備聚酯纖維母粒的工藝流程圖
隨著時(shí)代發(fā)展,，化纖市場(chǎng)對(duì)高濃度母粒的需求越來(lái)越強(qiáng)烈。然而用于纖維的著色劑和功能助劑大部分為粒徑較小的粉體,，比表面積大易團(tuán)聚,，并且堆積密度較小，很難通過(guò)傳統(tǒng)制備方法將超高濃度的粉體均勻分散在樹(shù)脂中且達(dá)到紡絲要求。
（2）未來(lái)母粒工藝
針對(duì)母粒傳統(tǒng)制備方式的不足,，未來(lái)濕法制備工藝也將成為聚酯纖維母粒行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),。濕法制備工藝能夠通過(guò)研磨、均質(zhì)等處理手段,，在較大程度上提高粉體的分散性能,。
濕法制備聚酯纖維母粒的工藝流程圖
研磨中通常使用乙二醇作為溶劑介質(zhì)，需要在研磨分散完畢后進(jìn)行溶劑回收,，這無(wú)形中增加了生產(chǎn)成本,，且溶劑殘留對(duì)后續(xù)產(chǎn)品使用也會(huì)有影響。為了響應(yīng)國(guó)家環(huán)保政策,，同時(shí)降低生產(chǎn)成本,，可以利用水代替乙二醇等溶劑。
由于濕法制備工藝流程相對(duì)較為復(fù)雜,，因此不具備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),。通過(guò)濕法研磨轉(zhuǎn)相制備聚酯纖維母粒的方式目前還處于實(shí)驗(yàn)室或小規(guī)模生產(chǎn)階段，尚未形成大規(guī)模產(chǎn)量化,。
2,、色母粒在PET聚酯纖維中應(yīng)用
（1）PET聚酯纖維的發(fā)展與應(yīng)用
PET聚酯纖維作為當(dāng)前化學(xué)纖維的第一大品種，具有一系列優(yōu)良性能,，如抗皺性和形態(tài)穩(wěn)定性好,，具有較高的強(qiáng)度與彈性恢復(fù)能力，易洗易干,、堅(jiān)牢耐用,。但隨著社會(huì)發(fā)展和人們生活水平的提高，傳統(tǒng)的滌綸織物已不能滿足人們的需求,，人們?cè)谧非笊拭烙^的同時(shí),，更加注重綠色環(huán)保和安全健康。
（2）PET聚酯纖維功能改性與原液著色
隨著紡絲技術(shù)的發(fā)展,，紡前功能改性逐步發(fā)展成為功能化的一個(gè)重要途徑,。其中對(duì)于聚酯纖維，使用聚酯載體的高濃母粒添加到紡絲系統(tǒng)中,，通過(guò)熔融紡絲可直接制備功能纖維,。共混技術(shù)可以根據(jù)需要靈活改變改性助劑的產(chǎn)品種類及含量，靈活適用于各種纖維功能需求,。
同樣纖維原液著色技術(shù)在生產(chǎn)過(guò)程中可以賦予纖維各種顏色,，省去下游生產(chǎn)過(guò)程中的印染環(huán)節(jié)，具有突出的環(huán)境友好特征,。例如使用母粒法制備黑色抗菌聚酯纖維,，可以有效解決以往印染后整理方式存在的能耗高、污染多、功能性不持久等問(wèn)題,。
實(shí)踐證明,，共混法制備功能纖維的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是母粒的制備，母粒性能的好壞將會(huì)直接影響纖維紡絲的質(zhì)量,，母粒中鈦白粉,、炭黑、石墨烯,、碳酸鈣,、二氧化硅等等功能粉體的粒徑大小、添加量,、分散程度都會(huì)影響到聚酯的可紡性及織物性能,。
以碳酸鈣為例，在填充降本的同時(shí),，碳酸鈣粉體的粒度,、白度和純度等性質(zhì)對(duì)于纖維母粒的質(zhì)量和性能也有影響。在實(shí)際使用中,，通常需要對(duì)碳酸鈣進(jìn)行表面處理,，以提高其在樹(shù)脂中的分散性和相容性，從而獲得更好的加工性能和制品質(zhì)量,。
如何攻克微納材料功能強(qiáng)化,、色母粒及紡絲過(guò)程中的快速均勻分散、高比例添加與可紡性統(tǒng)籌,、多功能耦合協(xié)效等難題,，全產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)計(jì)、一體化實(shí)施是功能色母粒的產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)的方向,。2025年4月10-11日,，由中國(guó)粉體網(wǎng)主辦的第四屆全國(guó)碳酸鈣產(chǎn)業(yè)高值化發(fā)展交流大會(huì)將在安徽·池州舉行，屆時(shí)東華大學(xué)副研究員吉鵬將在大會(huì)上作《纖維用功能母粒的設(shè)計(jì),、制備及應(yīng)用》主題報(bào)告，從全產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)計(jì),、一體化實(shí)施的角度講解纖維用功能母粒相關(guān)的技術(shù)成果和應(yīng)用案例,。
專家介紹
吉鵬，男,，東華大學(xué)副研究員,，博士研究生導(dǎo)師，中國(guó)紡織青年科技獎(jiǎng)獲得者,，中國(guó)紡織工程學(xué)會(huì)化纖專業(yè)委員會(huì)委員,。兼任中國(guó)化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會(huì)再生分會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)、《合成技術(shù)及應(yīng)用》期刊編委。專注于纖維材料成形與循環(huán)再利用研究,，在Macromolecules,、ACS Sustainable Chemistry & Engineering和《紡織學(xué)報(bào)》等期刊發(fā)表論文49篇，獲得授權(quán)發(fā)明專利74項(xiàng),，實(shí)施技術(shù)轉(zhuǎn)讓24項(xiàng),。
作為負(fù)責(zé)人主持國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金、十三五國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目專題,、省級(jí)重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目課題,，與國(guó)家先進(jìn)功能纖維創(chuàng)新中心、中石化,、希音等20余項(xiàng)企業(yè)合作項(xiàng)目,。研發(fā)成果獲得2018、2019,、2020,、2024年中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、2022年上海市技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)及國(guó)家專利優(yōu)秀獎(jiǎng)2項(xiàng),。
參考文獻(xiàn)：
徐毅明,，聚酯纖維母粒的制備及發(fā)展趨勢(shì)，蘇州寶麗迪材料科技股份有限公司
徐毅明,，黑色抗菌聚酯纖維母粒的制備及性能研究,，蘇州寶麗迪材料科技股份有限公司
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