第二節 色母粒和添加劑
膨體長絲（BCF）的生產為熔體紡絲，即采用原液著色，顏色則通過色母粒計量添加。
色母粒是把超常量的顏料均勻載附于樹脂之中而制得的具有一定尺寸的顆粒。由高比例的顏料或添加劑與熱塑性樹脂，經良好分散而成的塑料著色劑，其所選用的樹脂對著色劑具有良好的潤濕和分散作用，并且與被著色材料具有良好的相容性。
色母粒主要由顏料、載體和添加劑聚合而成。即顏料+載體+添加劑=色母粒。
色母粒著色是現今最普遍采用的塑料著色法。
一、基本成分
1.顏料或染料
顏料又分為有機顏料與無機顏料。有機顏料與一般無機顏料相比，通常具有較高的著色力，顆粒容易研磨和分散、不易沉淀，色彩也較鮮艷，但耐曬、耐熱、耐候性能較差。無機顏料的粒子不熔化，必須很細，才能順利通過噴絲板而不造成堵板現象。
常用的有機顏料有酞菁紅、酞菁藍、酞菁綠、耐曬大紅、大分子紅、大分子黃、永固黃、永固紫、偶氮紅等。常用的無機顏料有鎘紅、鎘黃、鈦白粉、炭黑、氧化鐵紅、氧化鐵黃等。
2.載體
色母粒的載體就是色母粒的基體。專用色母一般選擇與制品樹脂相同的樹脂作為載體，兩者的相容性最好，但同時也要考慮載體的流動性，載體必須有很好的可紡性，流動性能好。
生產BCF常用的載體有：聚丙烯（PP）切片用于生產丙綸膨體長絲（PP—BCF）色母粒的載體；聚己內酰胺（PA6）切片用于生產錦綸膨體長絲（PA6—BCF）色母粒的載體；聚酯（PET）切片用于生產滌綸膨體長絲（PET—BCF）色母粒的載體。
3.分散劑
促使顏料均勻分散并不再凝聚，分散劑的熔點應比樹脂低，與樹脂有良好的相容性，與顏料有較好的親和力。最常用的分散劑為聚乙烯低分子蠟和硬脂酸鹽。
4.添加劑
添加劑主要有：抗老化劑、抗靜電劑、阻燃劑、增亮劑、抗菌劑、抗靜電劑、抗氧化消光劑和增白劑等品種，分散性能要好，色牢度要高，除非客戶提出要求，一般情況下色母中并不含有上述添加劑。
二、性能質量要求
色母粒外觀質量要求：顆粒大小均勻，無太長、無粘連、無粉末。
對稱重計量的影響：如果有太長和粘連的顆粒，就有可能堵計量螺桿，造成色母粒加入量減少，而形成色差。如果粉末太多，就會在色母粒出口處形成堆積，影響色母粒的加入量而產生色差。
對體積計量的影響：受色母粒顆粒均勻度的影響，每一種顏色的比例是不一樣的。如果有太長和粘連，就會造成堵螺桿或計量孔的現象，造成色差。
1.熔融指數
色母粒的熔融指數（MFI）要高，因色母粒對聚丙烯切片的流動性都有一定的阻礙性，黑色和藍色的阻礙性最大，因其顏料主要為有機炭黑。當色母粒的熔融指數高于聚丙烯切片的熔融指數時，色母粒容易熔化，滲透到聚丙烯熔體里，使得原液著色的熔體顏色混合均勻，不易形成色差。
2.含水率
色母粒的含水率要小于0.1%。如果色母粒含水率高于0.1%，水分在噴絲板之前無法揮發，很容易形成“氣泡絲”，導致纖維斷裂，生產過程中斷頭增多，成品形成毛絲較多，斷裂強度也會下降。
3.灰分
在保證顏料粒子大小的前提下，盡可能保證較低的灰分。色母粒的灰分含量要小于100mg/kg，即小于0.01%。
色母粒灰分含量高，不僅堵濾網和噴絲板，縮短了其使用周期，而且還易產生毛絲。堵板嚴重時，會導致計量泵漏熔體，斷頭較多，還導致纖維斷裂強度下降。
4.耐熱性
色母粒所選用的顏料，最基本的要求是要經得起纖維生產過程中的溫度，保持其色牢度的穩定，不能因為紡絲溫度而引起顏色的變化，耐熱溫度一般聚丙烯色母粒要求為260℃以上，聚己內酰胺色母粒要求為300℃以上，聚酯色母粒要求為320℃以上。
5.分散性
色母粒用顏料應分散性優良，而且在色母粒中要分散均勻，且使用的分散劑不會降低丙綸的品質，否則不能生產出品質好的原液著色纖維，運行也不穩定，在牽伸纖維時易斷裂或產生異常纖維。
6.耐光性
在光的作用下有些顏料有光敏作用，使著色纖維褪色和脆損，而顏料的耐光性基本與其化學結構有關，所以在制作色母粒時要充分注意顏料的耐光性，耐光性差的顏料需要使用時，可以考慮添加紫外線吸收劑。
7.穩定性
色母粒中使用的顏料對著色纖維要有優良的穩定性。即著色纖維聚合物經長時間接觸熱、光或經受高溫時顏料不會與纖維反應，形成新的化學基團使聚合物性能降低。所以色母粒中應選用盡可能純的顏料，不含鐵、銅、鉛等鹽雜質，保證著色纖維的物理性能優良。
8.耐水性、耐干洗性和耐油性
著色纖維制品在使用過程中難免要經過水洗或溶劑干洗，要接觸到油劑，特別是用于地毯時，所以其使用的著色劑要有良好的耐水洗性、耐干洗性、耐油性。
一般采用的色母粒技術是濕法工藝。色母粒料經水相研磨、轉相、水洗、干燥、造粒而成，只有這樣產品質量才能得到保證。另外，顏料在研磨處理的同時，還應進行一系列色母粒技術檢測，如測定砂磨漿液的細度、測定砂磨漿液的擴散性能、測定砂磨漿液的固體含量以及測定色漿細度等項目。色母粒具體質量要求見表2-4。
表2-4 色母粒質量要求
丙綸BCF色母粒以唐山豐彩塑膠有限公司最專業化，其配色精準，色牢度高，供貨及時，可紡性高，質量穩定。且外觀顆粒大小均勻，無長條、粘連和粉末，適應體積和稱重兩種色母粒計量方式，在BCF色母粒界享有卓著的聲譽。現在與美國西雅圖化學有限公司合作，生產尼龍（PA）色母粒系列產品，正式跨入錦綸BCF色母粒高端市場。正在開發滌綸BCF差別化功能色母粒，已滿足滌綸BCF高附加新產品的要求。