สารแต่งสีไนลอนแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก: เม็ดสีและสีย้อม โดยเม็ดสียังแบ่งย่อยออกเป็นเม็ดสีอนินทรีย์และเม็ดสีอินทรีย์ เนื่องจากคุณสมบัติเฉพาะของไนลอน จึงมีข้อกำหนดพิเศษสำหรับสารแต่งสี วันนี้เราจะเน้นไปที่การเลือกสีสำหรับไนลอนเป็นหลัก

1. เกี่ยวกับไนลอน

(2). ลักษณะของไนลอน

ไนลอนมีความแข็งแรงเชิงกลสูง มีจุดอ่อนตัวสูง ทนความร้อน ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ ทนต่อการสึกหรอ การหล่อลื่นในตัวเอง การดูดซับแรงกระแทก และคุณสมบัติการลดเสียงรบกวน ทนทานต่อน้ำมัน กรดอ่อน ด่าง และตัวทำละลายทั่วไป มีฉนวนไฟฟ้าที่ดีและดับไฟได้เอง ไม่เป็นพิษ ไม่มีกลิ่น และทนต่อสภาพอากาศได้ดี แต่ก็มีความสามารถในการย้อมได้ไม่ดี

(2). การใช้งานหลักของไนลอน

การใช้งานหลักประการหนึ่งของโพลีเอไมด์คือการผลิตเส้นใยสังเคราะห์ โดยที่ข้อได้เปรียบที่โดดเด่นที่สุดคือมีความทนทานต่อการเสียดสีได้ดีกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับเส้นใยอื่นๆ ทั้งหมด เนื่องจากโพลีเอไมด์ไม่เป็นพิษ จึงสามารถใช้เป็นวัสดุเย็บทางการแพทย์ได้

เนื่องจากความปลอดภัย น้ำหนักเบา ความแข็งแรงเชิงกลที่ดีเยี่ยม ความต้านทานการสึกหรอ และความต้านทานการกัดกร่อนที่ดี โพลิเอไมด์จึงถูกนำมาใช้มากขึ้นเพื่อทดแทนโลหะ เช่น ทองแดง ในการผลิตตลับลูกปืน เกียร์ ใบพัดปั๊ม และชิ้นส่วนอื่นๆ ในด้านกลไก เคมี เครื่องมือวัด ยานยนต์และอุตสาหกรรมอื่นๆ

ในอุตสาหกรรม ไนลอนถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในการผลิตด้ายผ้าม่าน ผ้าอุตสาหกรรม เชือก สายพานลำเลียง เต็นท์ อวนจับปลา และอื่นๆ

2. การจำแนกประเภทและการเปรียบเทียบประสิทธิภาพของสารสี

สารให้สีแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก: เม็ดสีและสีย้อม ซึ่งเม็ดสียังถูกจำแนกเพิ่มเติมเป็นเม็ดสีอนินทรีย์และเม็ดสีอินทรีย์ การเปรียบเทียบประสิทธิภาพระหว่างกันสามารถดูได้ในตารางต่อไปนี้:

3. คุณสมบัติที่จำเป็นสำหรับสีย้อมที่ใช้ในไนลอน

(1) ความต้านทานความร้อนและแสงแดด

จนถึงปัจจุบัน เม็ดสีอินทรีย์ เม็ดสีอนินทรีย์ และสีย้อมตัวทำละลายจำนวนมากเหมาะสำหรับการระบายสีพลาสติกวิศวกรรมเทอร์โมพลาสติกส่วนใหญ่

อุณหภูมิในการแปรรูปเรซินและข้อกำหนดสำหรับสารแต่งสี:

จากตารางจะเห็นได้ชัดว่าโพลีเอไมด์มีอุณหภูมิในการประมวลผลสูงซึ่งต้องใช้สีที่มีความต้านทานความร้อนสูง เมื่อพูดถึงเม็ดสีอินทรีย์สำหรับพลาสติก ไม่เพียงแต่ต้องมีข้อกำหนดบางประการสำหรับความเสถียรทางความร้อนเท่านั้น แต่ยังต้องมีความคงทนต่อแสงที่ดีอีกด้วย เม็ดสีอินทรีย์หลายชนิดสามารถส่งผลเสียต่อคุณสมบัติของโพลีเอไมด์ที่หลอมละลายได้อย่างมาก ดังนั้นจึงมีข้อจำกัดบางประการเกี่ยวกับเม็ดสีอินทรีย์ที่ใช้สำหรับเติมสีโพลีเอไมด์

(2) ความเสถียรทางเคมี

สีและเรซินไม่ควรเกิดปฏิกิริยาทางเคมีใดๆ และไม่ควรส่งเสริมการสลายตัวของเรซิน สำหรับเรซินที่มีฤทธิ์สูง เช่น โพลีเอไมด์เรซิน (PA) ซึ่งมีคุณสมบัติลดลงในสถานะหลอมเหลว สารให้สีเปลี่ยนสีได้ง่าย ดังนั้นจึงสามารถเลือกสีได้จำนวนจำกัดเท่านั้น

(3) การต่อต้านการย้ายถิ่น

การย้ายถิ่นของสีย้อมมีสามประเภทหลัก:

1. การตกเลือดของตัวทำละลาย ซึ่งเป็นการซึมของสีในน้ำและตัวทำละลายอินทรีย์
2. การโยกย้ายการติดต่อส่งผลให้เกิดการปนเปื้อนของวัตถุที่อยู่ติดกัน
3. พื้นผิวบาน โดยที่ความสามารถในการละลายของสีย้อมในโพลีเมอร์จะสูงขึ้นเมื่อถูกความร้อน แต่จะลดลงที่อุณหภูมิห้อง

โดยทั่วไปแล้ว การกระจายตัวของเม็ดสีอนินทรีย์ในโพลีเมอร์มีความแตกต่างกันและไม่ส่งผลให้เกิดการบาน ในขณะที่เม็ดสีอินทรีย์จะละลายในระดับที่แตกต่างกันทั้งในโพลีเมอร์และสารอินทรีย์อื่นๆ ทำให้มีแนวโน้มที่จะอพยพได้ง่ายขึ้น

(4) ความแข็งแรงของการย้อมสี

ขนาดของความเข้มของการย้อมสีจะกำหนดปริมาณของสารให้สีที่ต้องการเพื่อให้ได้สีที่ต้องการ โดยทั่วไปแล้ว ความเข้มของการย้อมสีจะเพิ่มขึ้นเมื่อขนาดอนุภาคของสารให้สีลดลง เม็ดสีอินทรีย์มีความแข็งแรงในการย้อมสีสูงกว่าเม็ดสีอนินทรีย์ และเมื่อใช้เม็ดสีสีร่วมกับเม็ดสีขาว ความเข้มของการย้อมสีจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก

(5) การกระจายตัว

สารให้สีจะต้องกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอในโพลีเมอร์เป็นอนุภาคขนาดเล็กเพื่อให้ได้เอฟเฟกต์สีที่ดี เม็ดสีประกอบด้วยอนุภาคที่เกาะกลุ่มกันจำนวนมาก ซึ่งจะต้องถูกทำลายด้วยแรงเฉือนสูงเพื่อให้เกิดเป็นเกาะกลุ่มที่มีขนาดเล็กลง ดังนั้นจึงเป็นไปตามข้อกำหนด

4. วิธีการเลือกสารระบายสีสำหรับไนลอน

เมื่อพิจารณาถึงคุณลักษณะที่สีย้อมต้องเป็นไปตามไนลอน และดูตารางเปรียบเทียบประสิทธิภาพของสีย้อมหลายชนิด:

เม็ดสีอนินทรีย์มีความคงทนต่อแสง ทนต่อสภาพอากาศ ทนต่อการเคลื่อนตัว และทนต่อสารเคมีได้ดีกว่าเมื่อเทียบกับเม็ดสีอินทรีย์ และโดยทั่วไปแล้วเหมาะสำหรับพลาสติก แต่มีความแข็งแรงและความสว่างของสีต่ำกว่ามาก เมื่อต้องการโทนสีที่ดี ควรใช้เม็ดสีออร์แกนิก นอกจากนี้ เม็ดสีอนินทรีย์ยังมีดัชนีการหักเหของแสงสูงและมักใช้ในผลิตภัณฑ์ทึบแสง

เมื่อเปรียบเทียบกับเม็ดสีอนินทรีย์ เม็ดสีอินทรีย์จะแสดงสีที่มีความแข็งแรงและความสดใสสูง อุณหภูมิในการประมวลผลของ PA (โพลิเอไมด์) ค่อนข้างสูง ซึ่งยังต้องการความเสถียรทางความร้อนของเม็ดสีสูงอีกด้วย นอกจากนี้ เรซิน PA ยังแสดงลักษณะการลดลงอย่างมากเมื่อหลอมละลาย ส่งผลให้เม็ดสีอินทรีย์จำนวนมากที่ใช้ในพลาสติกไม่เหมาะกับไนลอน

ปัจจุบันเม็ดสีอินทรีย์ที่เหมาะกับไนลอนโดยเฉพาะสีอ่อนยังขาดอยู่บ้างและต้องมีการวิจัยเพิ่มเติม ดังนั้นเพื่อให้ได้สีที่สดใสยิ่งขึ้น จะต้องเลือกสีย้อม

สีย้อมเป็นสารแต่งสีที่สามารถละลายในน้ำ น้ำมัน หรือตัวทำละลายอินทรีย์ และโดยทั่วไปคือสารประกอบอินทรีย์ ข้อดีของสีย้อมคือสีที่สดใส เฉดสีที่สะดุดตา และสีที่หลากหลาย อย่างไรก็ตามข้อเสียคือทนความร้อนได้ไม่ดี ทนต่อสภาพอากาศ และทนต่อตัวทำละลาย พวกมันสามารถสลายตัวและเปลี่ยนสีได้ง่ายที่อุณหภูมิการประมวลผลของพลาสติกหรือที่อุณหภูมิสูงกว่า แม้ว่าสีย้อมจะทนต่ออุณหภูมิได้ค่อนข้างต่ำ แต่ในที่สุดสีก็จะคงตัวหลังจากการอบชุบด้วยไนลอนที่อุณหภูมิสูง ในที่สุด โดยยังคงความสดใสในระดับหนึ่ง นอกจากนี้ ยังมีการพัฒนาสีย้อมที่ทนต่ออุณหภูมิสูงเพื่อตอบสนองความต้องการอีกด้วย

สีย้อมเป็นสารให้สีเบื้องต้นสำหรับเส้นใย สิ่งทอ และผลิตภัณฑ์สิ่งทออื่นๆ ไม่ค่อยมีการใช้กันในพลาสติก ส่วนใหญ่ในผลิตภัณฑ์พลาสติกเชิงแสง ซึ่งสามารถรักษาความโปร่งใสที่ดีในพลาสติกใสได้