色母粒在塑料中的粒徑大小和分布是塑料著色中的關鍵數據,它不僅影響著色性能,還嚴重影響到塑料制品的機械性能,例如在纖維中著色,色母顆粒大于 1pm,則會引起纖維斷頭,影響生產正常運行,且降低纖維斷裂強度。但如何來測試其顆粒大小與分布,國內常用的測試方法還停留在油墨、涂料等老的方法,遠遠不符合塑料著色。作者根據多年塑料著色研究經驗,并搜集國外文獻資料,提出以下幾個方案。
一、粒度分布
色母粒度是粉體物料重要的質量指標,目前,粒度測量已有多種方法,可分為直接測定和間接測定兩大類。屬于前者的有獅分小觀察計數法。粒徑范圍為 20~125μm,微孔篩可使其下限擴至≤5μm;板上孫(1)篩分法系一種應用廣泛的粒度分析方法。其適用的孔蹄則可使上限大。篩分,即可用濕法(≤200 目的物料)也可用干法(>200 目的物料)操作:即可用機械也可用人工操作。
(2)觀察計數法系對由光學顯微鏡或電子顯微鏡所得到的色母粒子像,直接或者通過照相來測定尺寸的方法,光學顯微鏡的測定范圍為 0.8~150μm,大于 150μm 者,可用一般的放大鏡觀察,而小于0.8pμm者,應用電子顯微鏡觀察。電子顯微鏡又分為透射電鏡(TEM)與掃描電鏡(SEM)。TEM 常用于直接觀察 0.01~10pm范圍內的顆粒,系對記錄在照相底板上的影像進行分析,SEM 測定的粒度范圍為 0.01~100μm,且比 TEM 快得多,還可得到更多的三維空間信息。
(3)沉降法系間接測定粒度分布的方法。它是將粒子分散在適當的分散劑中,從粒子的沉降速度測定粒徑。單靠重力作用下沉,粒子的沉降速度非常慢,且還要受對流、擴散及布朗運動的影響。為克服這些缺點,可利用離心力加快粒子沉降的速度。
(4)電感應法又叫電阻變化法,其原理是將裝有電解質溶液的容器,用一個有小孔的隔板分開。在被隔的兩處,分別插入電棒。當粒子流過小孔時,將取代小孔中液體的位置,從而使兩電之間的電阻發生變化,引起一個電壓脈沖。其振幅的大小,正比于色母粒子的體積。從一系列脈沖就可算母粒子的數目及其粒度分布。此法測定時間約為 1~3min,分析誤差不大體測定。于1%~2%,適于粒徑大于 1μm 且粒度分布范圍不太寬的粉體測定。