中國粉體網(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，從而實現(xiàn)有色功能纖維的直接紡制，免去后道的染整過程。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)載于載體樹脂中而制備得到的聚集體。

近年來，我國原液著色聚酯纖維行業(yè)的發(fā)展迅速。通過在紡絲過程中添加母粒來制備有色功能纖維，可以從源頭上減少廢水和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、無化學(xué)殘留，還可以一次性賦予纖維色彩與功能。同時，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單、成本低，且具有較大的市場競爭優(yōu)勢，目前國內(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

隨著時代發(fā)展，化纖市場對高濃度母粒的需求越來越強(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，很難通過傳統(tǒng)制備方法將超高濃度的粉體均勻分散在樹脂中且達(dá)到紡絲要求。

（2）未來母粒工藝

針對母粒傳統(tǒng)制備方式的不足，未來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。濕法制備工藝能夠通過研磨、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，這無形中增加了生產(chǎn)成本，且溶劑殘留對后續(xù)產(chǎn)品使用也會有影響。為了響應(yīng)國家環(huán)保政策，同時降低生產(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較為復(fù)雜，因此不具備市場競爭優(yōu)勢。通過濕法研磨轉(zhuǎn)相制備聚酯纖維母粒的方式目前還處于實驗室或小規(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、堅牢耐用。但隨著社會發(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，人們在追求色彩美觀的同時，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重要途徑。其中對于聚酯纖維，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)過程中可以賦予纖維各種顏色，省去下游生產(chǎn)過程中的印染環(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、功能性不持久等問題。

實踐證明，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，碳酸鈣粉體的粒度、白度和純度等性質(zhì)對于纖維母粒的質(zhì)量和性能也有影響。在實際使用中，通常需要對碳酸鈣進(jìn)行表面處理，以提高其在樹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、一體化實施是功能色母粒的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)的方向。2025年4月10-11日，由中國粉體網(wǎng)主辦的第四屆全國碳酸鈣產(chǎn)業(yè)高值化發(fā)展交流大會將在安徽·池州舉行，屆時東華大學(xué)副研究員吉鵬將在大會上作《纖維用功能母粒的設(shè)計、制備及應(yīng)用》主題報告，從全產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)計、一體化實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，中國紡織青年科技獎獲得者，中國紡織工程學(xué)會化纖專業(yè)委員會委員。兼任中國化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會再生分會副秘書長、《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》等期刊發(fā)表論文49篇，獲得授權(quán)發(fā)明專利74項，實施技術(shù)轉(zhuǎn)讓24項。

作為負(fù)責(zé)人主持國家自然科學(xué)基金青年基金、十三五國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項目專題、省級重點(diǎn)研發(fā)項目課題，與國家先進(jìn)功能纖維創(chuàng)新中心、中石化、希音等20余項企業(yè)合作項目。研發(fā)成果獲得2018、2019、2020、2024年中國紡織工業(yè)聯(lián)合會科技進(jìn)步一等獎、2022年上海市技術(shù)發(fā)明二等獎及國家專利優(yōu)秀獎2項。

參考文獻(xiàn)：

徐毅明，聚酯纖維母粒的制備及發(fā)展趨勢，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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(中國粉體網(wǎng)編輯整理/昧光)

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