色母粒在塑料中的粒径大小和分布是塑料着色中的关键数据,它不仅影响着色性能,还严重影响到塑料制品的机械性能,例如在纤维中着色,色母颗粒大于 1pm,则会引起纤维断头,影响生产正常运行,且降低纤维断裂强度。但如何来测试其颗粒大小与分布,国内常用的测试方法还停留在油墨、涂料等老的方法,远远不符合塑料着色。作者根据多年塑料着色研究经验,并搜集国外文献资料,提出以下几个方案。
一、粒度分布
色母粒度是粉体物料重要的质量指标,目前,粒度测量已有多种方法,可分为直接测定和间接测定两大类。属于前者的有狮分小观察计数法。粒径范围为 20~125μm,微孔筛可使其下限扩至≤5μm;板上孙(1)筛分法系一种应用广泛的粒度分析方法。其适用的孔蹄则可使上限大。筛分,即可用湿法(≤200 目的物料)也可用干法(>200 目的物料)操作:即可用机械也可用人工操作。
(2)观察计数法系对由光学显微镜或电子显微镜所得到的色母粒子像,直接或者通过照相来测定尺寸的方法,光学显微镜的测定范围为 0.8~150μm,大于 150μm 者,可用一般的放大镜观察,而小于0.8pμm者,应用电子显微镜观察。电子显微镜又分为透射电镜(TEM)与扫描电镜(SEM)。TEM 常用于直接观察 0.01~10pm范围内的颗粒,系对记录在照相底板上的影像进行分析,SEM 测定的粒度范围为 0.01~100μm,且比 TEM 快得多,还可得到更多的三维空间信息。
(3)沉降法系间接测定粒度分布的方法。它是将粒子分散在适当的分散剂中,从粒子的沉降速度测定粒径。单靠重力作用下沉,粒子的沉降速度非常慢,且还要受对流、扩散及布朗运动的影响。为克服这些缺点,可利用离心力加快粒子沉降的速度。
(4)电感应法又叫电阻变化法,其原理是将装有电解质溶液的容器,用一个有小孔的隔板分开。在被隔的两处,分别插入电棒。当粒子流过小孔时,将取代小孔中液体的位置,从而使两电之间的电阻发生变化,引起一个电压脉冲。其振幅的大小,正比于色母粒子的体积。从一系列脉冲就可算母粒子的数目及其粒度分布。此法测定时间约为 1~3min,分析误差不大体测定。于1%~2%,适于粒径大于 1μm 且粒度分布范围不太宽的粉体测定。