Когда я впервые начал работать с компаниями, производящими синтетические волокна, мы всегда говорили о том, как сохранить стабильность цветов и сделать производственный процесс максимально эффективным. Существует не только разница в цвете междуПигмент класса волокнаи обычный пигмент, но есть также разница в том, насколько хорошо работает ваша производственная линия. Пигмент Fiber Grade Pigment специально создан для жестких условий прядения волокна. Он имеет низкие значения давления фильтра, которые предохраняют фильеру от засорения, и ультра-мелкие частицы, которые распределяются равномерно. Обычные пигменты, предназначенные для красок или литья под давлением, не имеют контроля над мелкими частицами, необходимого для высокоскоростной-экструзии волокна. Это приводит к дорогостоящим простоям и нестабильному качеству.
Понимание пигментов волокнистого качества и обычных пигментов
Что делает пигмент волокнистого качества уникальным?
Для массового окрашивания синтетических волокон, таких как полиэстер (ПЭТ), полипропилен (ПП) и нейлон (ПА), пигмент Fiber Grade Pigment представляет собой специальный тип красителя, созданный специально для этой цели. В отличие от обычных пигментов, они проходят дополнительные этапы обработки, в результате которых частицы становятся очень маленькими, часто с размером D98 менее 2 микрон. Когда горячий полимер должен проходить через отверстия фильеры диаметром всего от 50 до 500 микрон, этот уровень точности очень важен.
Интенсивное фрезерование, очистка поверхности и настройка дисперсии — все это части производственного процесса. Мы видели, что обычные цвета, используемые в краске или отливке пластика, имеют более крупные куски, которые сразу же блокируют эти крошечные отверстия. Производители волокна не могут позволить себе такие перерывы; единичное засорение означает, что им придется прекратить производство, разобрать оборудование и купить новые, дорогие фильтрующие сетки.
Определение применения обычных пигментов
Обычные цвета используются в более промышленных областях, таких как краски, гравюры и изделия из пластмассы. Их диапазоны размеров частиц не такие строгие, и они обычно предназначены для использования там, где материал должен проходить по более крупным путям или оставаться во взвешенном состоянии в жидкостях. Компания, производящая покрытия, может без проблем справиться с кусочками размером от 10 до 15 микрон, но тот же цвет был бы ужасен для производства волокон.
Наука все та же-органические азосоединения, фталоцианины или искусственные оксиды железа-, но обработка и контроль качества совсем другие. Когда дело доходит до пигментов, высокие стандарты дисперсии, необходимые для использования волокон, не так важны, как интенсивность цвета и устойчивость к атмосферным воздействиям.
Химический состав и требования к обработке
Оба типа пигментов производятся из одинакового сырья, но обрабатываются по-разному. Для использования полиэстера:Пигмент класса волокнадолжен выдерживать температуру выше 290 градусов и сохранять свой цвет при воздействии расплавленного полимера в течение длительного времени. Для большинства задач литья под давлением обычные цвета должны быть стабильными только до 200–220 градусов.
Также используются различные поверхностные процессы. На изделия из волокнистых пигментов часто наносят специальные покрытия, которые позволяют им лучше работать с определенными полимерами. Это снижает межфазное натяжение и предотвращает повторную агломерацию полимеров во время смешивания с большими сдвиговыми усилиями. Мы вносим эти изменения, потому что знаем, что даже небольшие несоответствия проявятся на готовой пряже в виде полос или различий в цвете, а это дефекты, которые конечные пользователи сразу отвергнут.
Основные различия между пигментом волокнистого качества и обычным пигментом
Значение давления фильтра: критический показатель
Значение давления фильтра (FPV) — это число, которое показывает разницу между обычными пигментами и пигментами волокнистого качества. В соответствии со стандартом DIN EN 13900-5, FPV измеряет скорость нарастания давления на фильтрующей сетке при прохождении через нее цветного полимера. Показания FPV для высококачественных волокон составляют менее 0,5 бар/г при сетке 25 микрон, что означает, что комков практически нет.
Обычные пигменты могут иметь значения FPV от 2 до 5 бар/г или выше, что вполне подходит для того, для чего они предназначены, но совсем не подходит для прядения волокон. Данные FPV важны для команд закупщиков при оценке источников, поскольку они напрямую прогнозируют затраты на ремонт и время безотказной работы производства. Цвет, у которого нет хорошего FPV, означает, что экран придется менять каждые несколько часов, а не каждые несколько дней, что увеличивает стоимость работы и количество отходов.
В методах тестирования цветной полимер проталкивается через обычные фильтрующие пакеты, наблюдая при этом за разницей давления. Скорость подъема давления показывает качество распространения и содержание агрегации. Мы видели, как менеджеры по закупкам отказывались от целых заказов из-за провала теста FPV, зная, что снижение цен не компенсирует время, потерянное на производстве.
Распределение частиц по размерам и совместимость фильер
Лазерное дифракционное исследование размера частиц показывает второе важное отличие. Пигмент класса волокна имеет узкую кривую распределения: D50 составляет от 0,8 до 1,2 микрона, а D98 остается ниже 2 микрон. На кривой распределения нет «хвоста», а значит, нет частиц размером более 5 микрон. Это означает, что частицы проходят через фильеры без каких-либо проблем.
При значениях D98 от 8 до 15 микрон обычные цвета имеют более широкий разброс. Эти более крупные куски отлично подходят для того, для чего они были созданы, но они ужасны для изготовления волокон. Одна 10-микронная частица может заблокировать отверстие фильеры, что приведет к разрыву нити волокна во время ее вытягивания. При изготовлении прядей с плотностью менее одного денье на нить даже 3-микронные частицы образуют слабые места, которые снижают прочность на разрыв.
Легко увидеть, как это влияет на экономику, если знать, что высокоскоростные-оптические линии могут развивать скорость до 6000 метров в минуту. Когда нить рвется на таких скоростях, машина автоматически отключается, и на перезапуск уходит несколько минут, а материал теряется во время повторной-заправки нити. Если умножить на количество перерывов в смену, обычные цвета быстро станут намного дороже, чем кажется на первый взгляд их более низкая цена.
Термическая стабильность и постоянство цвета
Тестирование на термическую стабильность показывает еще одно важное отличие. Пигмент волокнистого класса должен оставаться на месте при температуре обработки от 5 до 15 минут, не меняя цвета, не разрушаясь и не вступая в реакцию с полимерной матрицей. Более длительное время пребывания при температуре 260, 280 и 300 градусов является частью процедуры тестирования. После каждого интервала измеряют изменение цвета (Delta E). При любой температуре пигменты волокнистого класса должны иметь значение Delta E менее 1,0.
В этих условиях обычные пигменты могут разрушаться или менять цвет, особенно биологические красители, которые не предназначены для длительного воздействия тепла. Результат проявляется в виде различий в цвете между группами продукции или медленной потере яркости во время текущих циклов. Подобные вариации очень раздражают текстильные фабрики, которым необходимо точно сопоставлять цвета разных партий пряжи, изготовленных с интервалом в несколько недель или месяцев.
Мы помогли компаниям разобраться в проблемах цвета, связанных с разрушением пигментов при высоких температурах. Финансовые последствия выходили за рамки ремонта сломанных товаров; они также включали ухудшение отношений с клиентами и потерю заказов в будущем. Покупка настоящих товаров Fiber Grade Pigment предотвращает возникновение всех этих проблем.
Химическая инертность в различных полимерных системах
Химические проблемы возникают при использовании полиамида (нейлона) определенным образом. Расплавы PA6 и PA66 создают восстановительные условия, которые могут химически воздействовать на определенные пигментные структуры, приводя к потере или изменению цвета. Пигмент Fiber Grade, изготовленный для использования в нейлоне, проходит специальные тесты на стабильность в полиамидных матрицах, которые доказывают, что он химически нейтрален в производственных условиях.
Обычные цвета не проходят такой специальной проверки. Краситель, который отлично работает с полиэстером, может вообще не работать с нейлоном, в результате чего у производителей остаются запасы, которые невозможно использовать, и происходит задержка производства. Технические специалисты по продажам поставщиков с большим опытом знают эти различия и могут помочь клиентам найти подходящие товары для каждой полимерной системы.
У полипропилена есть свои проблемы, особенно когда речь идет о светостойкости ковровой пряжи BCF, которую оставляют в светлых помещениях или на улице, где они будут постоянно подвергаться воздействию погодных условий. Пигменты волокнистого класса для полипропилена используют поверхностные процессы, которые делают их более устойчивыми к ультрафиолетовому излучению, получая баллы по синей шкале 7-8. Обычные цвета, предназначенные для пластика внутри помещений, могут соответствовать только синей шкале 4–5, что подходит для их использования, но недостаточно для долговечного текстиля.
Аналитика закупок: выбор правильного пигмента для ваших нужд
Оценка возможностей поставщиков и техническая поддержка
Чтобы найти надежногоПигмент класса волокнапоставщика, вам нужно смотреть не только на прайс-листы. Очень важно иметь возможность предоставить техническую помощь при выборе пигментов, поскольку вам необходимо подобрать конкретные продукты в соответствии с типом вашего полимера, инструментами обработки и потребностями в производительности. Поставщики, обладающие обширными знаниями в сфере производства волокон, могут помочь советами по применению, устранению неполадок и разработке уникальных рецептур.
При выборе возможных деловых партнеров мы рекомендуем запросить подробные технические данные со значениями FPV, диапазонами размеров частиц, данными о термостабильности и конкретными процедурами испытаний. Прозрачные продавцы демонстрируют строгий контроль качества, предоставляя данные об однородности партий-между-партиями. Мы работаем с производителями волокна по всему миру уже 20 лет и поняли, что лучший способ построить отношения с клиентом — это совместная работа над техническими вопросами до размещения первого заказа.
Сертификаты качества не менее важны. Поставщики с хорошей репутацией поддерживают свои системы контроля качества ISO 9001 в актуальном состоянии и регулярно проверяют их третьими лицами. На производственных площадках должно быть доступно современное дисперсионное оборудование, анализаторы размера частиц и инструменты для тестирования приложений, такие как пилотные-экструзионные линии для утверждения продукта.
Анализ затрат помимо покупной цены
При сравнении цен на обычный пигмент и пигмент волокнистого класса вам необходимо учитывать общую стоимость владения, а не только суммы счетов. Пигмент волокнистого класса обычно стоит на 15–30% дороже, чем обычные пигменты того же типа, но эта разница в цене исчезает, если учесть, насколько эффективнее вы можете производить вещи и насколько лучше качество.
Для среднего-производителя полиэфирной пряжи с 50 прядильными местами цифры в реальной жизни выглядят следующим образом:
• Использование обычного пигмента. На первый взгляд более низкая стоимость материала (8,50 долл. США/кг) кажется привлекательной. Но частая замена фильтров (каждые 8 часов) означает, что каждая станция не работает примерно на 30 минут, раза по три в день. Стоимость дополнительных работ по техническому обслуживанию и новых фильтров составляет до 2400 долларов в неделю. Увеличение количества разрывов волокна замедляет производство на 8–12 %, поэтому для выполнения объемов заказов требуется больше машино-часов. Сбор и сортировка-отходов производства обходятся в 1800 долларов в неделю.
• Использование пигмента волокнистого качества: стоимость материала достигает 11,20 долларов США за кг, а стоимость пигмента увеличивается примерно на 675 долларов США в неделю. Смена фильтров происходит каждые 72 часа, что сокращает время простоя до двух раз в неделю для всех ролей. Стоимость обслуживания снижается до 400 долларов в неделю. Скорость обрыва нити значительно снижается, что позволяет машине работать на полной скорости и избавляет от большей части высококачественного-мусора.
Конечным результатом является то, что товары с пигментами волокнистого качества экономят 2825 долларов в неделю, хотя их производство обходится дороже. Это пособие составляет более 147 000 долларов в год. Эти цифры показывают, почему квалифицированные производители волокна не снижают качество пигментов, даже если цены растут.
Управление надежностью цепочки поставок
Проблемы цепочки поставок играют большую роль при выборе покупок, особенно когда возникают проблемы с использованием только одного поставщика. Производители волокна обычно проверяют как минимум двух продавцов пигментов каждого важного цвета, чтобы убедиться, что производство может продолжаться, даже если у одного источника возникнут проблемы. Во время недавних глобальных проблем с логистикой, когда многие производители испытывали нехватку сырья, этот подход оказался очень полезным.
Сроки выполнения во многом зависят от типа товара и количества заказов. Стандартные цвета в хорошо известных-рецептах пигментов волокнистого качества обычно доставляются через две-три недели. С другой стороны, для разработки индивидуальных разработок может потребоваться от шести до восьми недель для разработки, тестирования и производства в больших масштабах. Наличие под рукой большого запаса-цветной продукции защитит вас от перебоев в поставках. Однако хранить пигменты таким образом, чтобы они не впитывали влагу, сложно.
Еще один момент, о котором следует подумать, — это минимальный объем заказа. Из-за стоимости изготовления больших партий минимальный объем заказа специальных красителей для волокон может составлять от 500 до 1000 кг на цвет. Производители, которые используют много разных цветов в небольших количествах, добиваются большего, когда работают с продавцами, которые предлагают гибкие условия оплаты или держат популярные товары на складе.
Как пигменты для волокна повышают качество производства волокна?
Улучшенные показатели долговечности и производительности
Различные типы производительности зависят отПигмент класса волокнаот качества конечного продукта. Самое главное – сохранить прочность на растяжение. Хорошие цвета распределяются настолько равномерно, что почти не влияют на химическую структуру полимера. В ходе испытаний правильно изготовленные продукты с пигментами волокнистого класса снижают прочность на разрыв только на 3–5 процентов при нормальных нормах нагрузки от 0,5 до 2 процентов. Это контрастирует со снижением на 8–15 процентов, наблюдаемым при использовании обычных пигментов, которые распределены неравномерно.
Преимущества удлинения при разрыве одинаковы. Способность волокна растягиваться перед разрывом напрямую влияет на то, насколько хорошо оно работает во время прядения, вязания и отделки. Когда волокна окрашены оптимизированными пигментами, они сохраняют свои свойства удлинения почти такими же, как и неокрашенный полимер. Благодаря этому они не сломаются при выполнении-высокоскоростной обработки тканей.
Последовательность процессов и контроль качества
Пигментные продукты Fiber Grade Pigment также предлагают реальные преимущества, когда речь идет о точности цветопередачи от партии к партии. Ведущие производители сохраняют допуски на цвет в пределах Delta E 0,5 между производственными партиями. Это гарантирует, что пряжа, изготовленная с интервалом в несколько месяцев, будет выглядеть одинаково, когда из нее будут сшиты готовые ткани. Такая однородность избавляет от необходимости дорогостоящего повторного-покраски и возврата денег клиентам из-за различий в цвете.
При правильном выборе цвета стабильность процесса становится намного выше. Если во время бесперебойной работы нет скачков давления или обрывов нити, можно настроить производственные параметры для достижения наилучших результатов. При переходе от маргинальных пигментов к премиум-пигментам скорость линии возрастает на 8–15%. Это напрямую влияет на объемы производства без необходимости покупки нового оборудования.
Статистические данные управления процессами, полученные от установок для клиентов, подтверждают эти преимущества. Один производитель полиэстера сообщил о 73%-ном падении количества остановок производства, связанных с-качеством, после того, как наша продукция на основе пигментов для волокон была одобрена. Это означало, что их нынешнее оборудование могло производить на 4,2% больше в год. Поначалу команда закупщиков не была уверена в повышении цен на 22%, но через шесть недель они вернули свои деньги, став более эффективными.
Новые тенденции в области устойчивого развития
Факторы окружающей среды становятся все более важными при выборе цвета. Новые формулы пигментов для волокон не содержат тяжелых металлов, поэтому они соответствуют меняющимся правилам в Азии, Северной Америке и Европе. Варианты, не содержащие свинца- и кадмия-, теперь работают так же хорошо, как и стандартные составы, и соответствуют требованиям эко-маркировки текстиля.
Дисперсии пигментов на-основе – это новый тип дисперсий пигментов, в которых вместо материалов, изготовленных из топлива, используются экологически чистые системы-носители. На данный момент эти товары полезны лишь в нескольких ситуациях. Тем не менее, над ними ведется работа, чтобы они могли работать так же хорошо, как и другие варианты. Производители, которые опережают события, следят за этими изменениями, чтобы быть уверенными, что их цепочки поставок соответствуют усилиям по устойчивому развитию.
Поскольку идеи циклической экономики становятся все более популярными, пригодность для вторичной переработки становится все более важной. Пигменты, выбранные для изготовления первичных волокон, должны оставаться стабильными благодаря методам механической переработки. Они должны сохранять свой цвет и характеристики, даже если от 25 до 50 процентов их сырья перерабатывается. Этот фактор влияет на выбор производителей, преследующих экологические цели, относительно того, какие спецификации использовать.
Заключение
Основное отличие обычного пигмента отПигмент класса волокна— это уровень технической точности, необходимый для хорошего прядения волокна. Пигменты волокнистого класса обладают сверхтонкой дисперсией частиц, термостабильностью и химической совместимостью, и все это важно для поддержания низких производственных затрат и высокого качества. Несмотря на то, что поначалу они стоят дороже, пигментные материалы волокнистого качества более экономичны,-в долгосрочной перспективе, поскольку они служат дольше, дают лучшие результаты и требуют меньше времени простоя. Когда специалисты по закупкам используют значения FPV, данные о размерах частиц и технические навыки поставщиков для принятия разумных решений, они дают своим компаниям конкурентное преимущество за счет надежного и-качественного производства волокна.
Часто задаваемые вопросы
Могут ли обычные пигменты когда-либо работать с волокнами?
Иногда обычные цвета подходят для использования с очень грубыми волокнами, где размеры отверстий фильеры превышают 800 микрон, а стандарты качества все еще не являются жесткими. Несмотря на это, их производство менее эффективно, чем настоящие пигменты волокнистого качества. Небольшая экономия на затратах быстро теряется, когда затраты на содержание растут, а производительность падает.
Как мне проверить качество пигмента перед крупным заказом?
Запросите подробную научную информацию о вашей полимерной системе, такую как результаты испытаний FPV, отчеты об анализе размера частиц и данные о температурной стабильности. Обязательно приобретите пробные партии, чтобы можно было протестировать их в меньшем масштабе на реальных производственных инструментах. Поставщики с хорошей репутацией знают, что такого рода доказательства со временем укрепляют доверие.
Какая скорость загрузки лучше всего подходит для оптоволоконных приложений?
В зависимости от желаемой глубины цвета и интенсивности цвета пигмента нормальный диапазон содержания составляет от 0,5 до 2,0%. Более высокие нагрузки повышают вероятность потери механических свойств и проблем с обращением. Квалифицированная техническая поддержка помогает оптимизировать загрузку каждой программы.
Сотрудничайте с Henghao Technology в области пигментных решений премиум-класса для волокна
Выбор подходящего красителя на основе волокнистого пигмента может быть трудным, поэтому вам нужен продавец, обладающий обширными техническими знаниями-, стабильным качеством и-своевременной доставкой.Henghao Technology Development (Ханчжоу) Co., Ltd.. более 20 лет работает над индивидуальными цветовыми решениями для компаний, производящих синтетические волокна в 33 странах. Пигменты волокнистого качества из нашего большого ассортимента разработаны с учетом самых строгих стандартов FPV, размера частиц и термостабильности, необходимых для вашего производства.
Наша команда экспертов может помочь вам выбрать лучшую продукцию для ваших нужд, независимо от того, производите ли вы полиэфирные волокна для одежды, полипропиленовые ковровые нити или нейлоновые промышленные ткани. Вы можете поговорить с нашими экспертами о проблемах с окраской волокна, запросить пакеты технических данных или организовать пробные поставки наших пигментов для волокон, отправив электронное письмо.info@henghaopigment.com. Являясь одной из крупнейших компаний-производителей пигментов волокнистого качества, мы можем предложить вам-прямые цены с завода без снижения стандартов качества, необходимых вашему бизнесу.
Ссылки
1. Красители для не-текстильного применения, под редакцией Х.С. Фримана и Г.В. Питерса, Общество красильщиков и колористов, 2000 г.
2. Смит, Дж. Р., «Дисперсия пигментов и фильтрация в производстве синтетических волокон», Журнал прикладной науки о полимерах, том . 87, 2003 г., стр . 1245-1258.
3. Техническое руководство по центрифугированию полиэфирных и полипропиленовых волокон, Текстильный институт, Манчестер, 2008 г.
4. Вагнер М. и Мейер Т., «Влияние размера частиц на производительность прядения из расплава», Fiber Technology Quarterly, том . 15, № . 3, 2012 г., стр . 34-47.
5. Международные стандарты на красители в искусственных волокнах-, Техническое руководство AATCC, Американская ассоциация химиков и колористов по текстилю, 2019 г.
6. Чен, Л., «Требования к термической стабильности пигментов при высокотемпературной переработке полимеров», Polymer Engineering and Science, том. 61, 2021, стр. 892-903.
