緒論中國色母粒工業發展歷史回顧  /1

0.1起步階段：20世紀70年代中期～80年代中期 1

0.2持續發展階段：20世紀80年代中期至今 2

0.3色母粒專業委員會對行業發展的引領作用 5



第1章色母粒的組成及特性  /6

1.1色母粒組成、分類及著色優勢 8

1.1.1色母粒的定義、使命和用途 9

1.1.2色母粒組成 10

1.1.3色母粒分類 11

1.2色母粒配方設計原則 11

1.3色母粒配方中著色劑選擇 14

1.3.1色母粒配方中著色劑的選擇原則 14

1.3.2無機顏料品種和性能 15

1.3.3有機顏料品種和性能 17

1.3.4溶劑染料品種和性能 23

1.4色母粒配方中分散劑選擇 27

1.4.1聚乙烯蠟的特性和選擇原則 27

1.4.2超分散劑的特性和選擇原則 39

1.5色母粒配方中載體的選擇 41

1.5.1色母粒配方中載體的選擇原則 41

1.5.2聚烯烴色母粒載體 44

1.5.3ABS色母粒載體 45

1.5.4PS色母粒載體 45

1.6色母粒配方中助劑選擇 46

1.6.1抗氧劑和光穩定劑的特性和選擇原則 46

1.6.2偶聯劑的特性和選擇原則 52

1.6.3潤滑劑的特性和選擇原則 56

1.6.4硬脂酸金屬鹽的特性和選擇原則 59

1.7色母粒配方中填料的選擇 60

1.7.1色母粒配方中填料的選擇原則 60

1.7.2碳酸鈣的特性和選擇 61

1.7.3硫酸鋇的特性和選擇 62

1.7.4滑石粉的特性和選擇 63

1.7.5玻璃微珠的特性和選擇 64

1.8色母粒配方設計要點 65

1.8.1熔體加工剪切力足夠大時配方設計的考量 66

1.8.2熔體加工剪切力不夠大時配方設計的考量 67

1.8.3載體在配方設計中的考量 67

1.8.4抗氧劑和光穩定劑在配方設計中的考量 68

1.8.5填料在配方設計中的考量 68

1.8.6色母粒濃度在配方設計中的考量 69

1.8.7色母粒配方設計的綜合考量 69



第2章薄膜級色母粒配方設計  /70

2.1PE吹塑薄膜色母粒配方設計 70

2.1.1PE吹塑薄膜色母粒應用工藝和技術要求 71

2.1.2PE吹塑薄膜色母粒配方 72

2.1.3PE吹塑薄膜色母粒配方中顏料選擇 73

2.1.4PE吹塑薄膜色母粒配方中分散劑選擇 76

2.1.5PE吹塑薄膜色母粒配方中載體選擇 76

2.1.6PE吹塑薄膜色母粒應用中出現的問題和解決辦法 77

2.2PE流延薄膜色母粒配方設計 77

2.2.1PE流延薄膜色母粒應用工藝和技術要求 78

2.2.2PE流延薄膜色母粒配方 80

2.2.3PE流延薄膜色母粒配方中顏料選擇 81

2.2.4PE流延薄膜色母粒應用中出現的問題和解決辦法 85

2.3食品包裝膜色母粒配方設計 86

2.3.1食品安全國家標準體繫 86

2.3.2食品包裝膜白色母粒應用工藝和技術要求 90

2.3.3食品包裝膜白色母粒配方 90

2.3.4食品包裝膜用黑色母粒中炭黑選擇 93

2.4PVDC腸衣膜色母粒配方設計 94

2.4.1PVDC樹脂的性能和應用 94

2.4.2PVDC腸衣膜色母粒應用工藝和技術要求 94

2.4.3PVDC腸衣膜色母粒配方 96

2.4.4PVDC腸衣膜色母粒配方中顏料選擇 96

2.5片材色母粒配方設計 98

2.5.1PP片材色母粒應用工藝和技術要求 99

2.5.2PP片材色母粒配方 100

2.5.3PS片材色母粒配方 101

2.5.4PET片材色母粒配方 101

2.5.5片材應用—吸塑工藝 101



第3章電纜、管道級色母粒配方設計  /103

3.1通信電纜色母粒配方設計 103

3.1.1通信電纜色母粒應用工藝和技術要求 104

3.1.2通信電纜色母粒配方 106

3.1.3通信電纜色母粒配方中顏料選擇 107

3.1.4通信電纜色母粒應用中出現的問題和解決辦法 108

3.2光纜色母粒配方設計 108

3.2.1光纜色母粒應用工藝和技術要求 108

3.2.2光纜級PBT色母粒配方 110

3.3電纜護套黑色母粒配方設計 113

3.3.1電纜護套黑色母粒應用工藝和技術要求 113

3.3.2電纜護套黑色母粒配方 114

3.4聚乙烯壓力管色母粒配方設計 119

3.4.1聚乙烯壓力管色母粒應用工藝和技術要求 119

3.4.2聚乙烯壓力管色母粒配方 121

3.4.3聚乙烯壓力管色母粒配方中炭黑選擇 123

3.4.4聚乙烯壓力管色母粒配方中有機顏料選擇 126

3.5PPR管色母粒配方設計 126

3.5.1PPR管色母粒應用工藝和技術要求 127

3.5.2PPR管色母粒配方 128

3.5.3  PPR管色母粒應用中出現的問題和解決辦法 130

3.6PB管色母粒配方設計 131

3.6.1PB管色母粒應用工藝和技術要求 131

3.6.2PB管色母粒配方 132



第4章注塑級色母粒配方設計  /134

4.1ABS家電專用色母粒配方設計 135

4.1.1ABS家電色母粒應用工藝和技術要求 135

4.1.2ABS家電色母粒配方 137

4.1.3ABS色母粒配方中著色劑選擇 138

4.1.4ABS家電色母粒生產中出現的問題和解決辦法 142

4.1.5ABS家電色母粒應用中出現的問題和解決辦法 142

4.2運動場座椅色母粒配方設計 143

4.2.1運動場座椅色母粒應用工藝和技術要求 143

4.2.2運動場座椅色母粒配方 144

4.3瓶蓋色母粒配方設計 148

4.3.1瓶蓋色母粒應用工藝和技術要求 149

4.3.2瓶蓋色母粒配方 150

4.4  汽車內飾件色母粒配方設計 153

4.4.1汽車內飾件色母粒應用工藝和技術要求 153

4.4.2汽車內飾件色母粒配方 154

4.5  聚酰胺色母粒配方設計 157

4.5.1聚酰胺色母粒應用工藝和技術要求 157

4.5.2聚酰胺色母粒配方 158

4.5.3聚酰胺色母粒配方設計中著色劑選擇 159

4.5.4聚酰胺色母粒的應用 165



第5章纖維級色母粒配方設計  /166

5.1化學纖維概論 166

5.1.1化學纖維的品種 166

5.1.2化學纖維的分類 168

5.1.3化學纖維的制造方法 168

5.1.4化學纖維的原液著色 170

5.2黏膠、腈綸原液著色劑（漿狀）配方設計 171

5.2.1黏膠原液著色劑配方 171

5.2.2腈綸原液著色劑配方 181

5.3聚丙烯纖維色母粒配方設計 185

5.3.1聚丙烯纖維色母粒應用工藝和技術要求 185

5.3.2聚丙烯纖維色母粒配方 187

5.3.3聚丙烯纖維色母粒配方中顏料選擇 188

5.3.4聚丙烯纖維色母粒配方中分散劑選擇 190

5.3.5聚丙烯纖維色母粒配方中載體選擇 191

5.3.6聚丙烯纖維色母粒應用中出現的問題和解決辦法 191

5.4聚丙烯纖維復合非織造布（熔噴層）色母粒配方設計 191

5.4.1聚丙烯纖維復合非織造布（熔噴層）色母粒應用工藝和技術要求 192

5.4.2聚丙烯纖維復合非織造布（熔噴層）色母粒配方 194

5.4.3聚丙烯纖維復合非織造布（熔噴層）色母粒配方中顏料選擇 196

5.4.4聚丙烯纖維復合非織造布（熔噴層）色母粒的應用 196

5.4.5聚丙烯纖維復合非織造布（熔噴層）色母粒應用中出現的問題和解決辦法 197

5.5聚酯纖維原液著色配方設計 198

5.5.1聚酯纖維原液著色方法和發展歷史 198

5.5.2聚酯纖維原液著色劑（漿狀） 200

5.5.3聚酯纖維色母粒 202

5.6聚酰胺纖維原液著色配方設計 208

5.6.1聚酰胺6纖維原液著色劑（漿狀） 208

5.6.2聚酰胺纖維色母粒應用工藝和技術要求 209

5.6.3聚酰胺色母粒配方 210



第6章其他色母粒配方設計  /212

6.1吹塑級色母粒配方設計 212

6.1.1吹塑級色母粒應用工藝和技術要求 212

6.1.2PE吹塑色母粒配方 214

6.2EVA發泡色母粒配方設計 217

6.2.1EVA發泡色母粒應用工藝和技術要求 217

6.2.2EVA發泡色母粒配方 218

6.2.3EVA發泡色母粒應用中可能出現的問題和解決辦法 220

6.3人造運動草坪用色母粒配方設計 220

6.3.1人造草坪用色母粒應用工藝和技術要求 221

6.3.2人造草坪用色母粒配方 222

6.4  PLA塑料色母粒配方設計 224

6.4.1PLA塑料色母粒應用工藝和配方設計 224

6.4.2  PLA塑料色母粒應用 225

6.5熒光顏料母粒配方設計 227

6.5.1熒光顏料母粒應用工藝和技術要求 227

6.5.2熒光母粒配方 228

6.5.3熒光母粒制造和應用過程中出現的問題和解決辦法 231

6.6橡膠著色劑（色餅）配方設計 232

6.6.1橡膠著色劑（色餅）應用工藝和技術要求 232

6.6.2橡膠著色劑（色餅）配方 234

6.6.3橡膠著色劑（色餅）工業制造 236

6.6.4橡膠著色劑（色餅）工業應用 236



第7章功能母粒配方設計   /238

7.1珠光母粒配方設計 238

7.1.1珠光母粒應用工藝和技術要求 239

7.1.2珠光母粒配方 239

7.1.3  珠光母粒制造和應用過程注意事項 241

7.2  金屬顏料母粒配方設計 241

7.2.1金屬顏料母粒應用工藝和技術要求 242

7.2.2金屬顏料母粒配方 242

7.2.3金屬顏料母粒的鋁顏料選擇 244

7.2.4金屬顏料母粒的制造 245

7.2.5金屬顏料母粒應用中出現的問題和解決辦法 246

7.3免噴塗塑料 247

7.3.1免噴塗材料概述 247

7.3.2免噴塗塑料母粒品種選擇 248

7.3.3免噴塗塑料用樹脂選擇 248

7.3.4免噴塗塑料應用中出現的問題和解決辦法 249

7.4  雙防母粒配方設計 250

7.4.1  聚乙烯棚膜的老化機理 250

7.4.2聚乙烯棚膜防老化對策 252

7.4.3雙防母粒配方設計要點和步驟 253

7.4.4雙防母粒配方 256

7.4.5雙防母粒的應用注意事項 257

7.5  防霧滴母粒配方設計 257

7.5.1  防霧滴劑的工作原理 258

7.5.2流滴劑品種組成和特性 259

7.5.3流滴劑產品的選擇要點 259

7.5.4防霧滴母粒配方 260

7.5.5防霧滴母粒的應用 261

7.5.6防霧滴消霧母粒 263

7.6保溫（棚膜）母粒的配方設計 265

7.6.1影響溫室（大棚）內溫度變化的因素 265

7.6.2提高聚乙烯棚膜的保溫性技術要點 267

7.7抗菌母粒配方設計 273

7.7.1抗菌劑的作用機理 273

7.7.2抗菌母粒應用工藝和技術要求 274

7.7.3抗菌母粒配方 275

7.7.4抗菌母粒的市場和應用 276

7.8PPA母粒配方設計 276

7.8.1含氟聚合物PPA的工作原理、組成特性和應用性能 277

7.8.2PPA母粒配方 278

7.8.3PPA母粒的應用 279

7.9消泡母粒配方設計 280

7.9.1氧化鈣吸水原理及其品種和選擇 280

7.9.2消泡母粒配方 281

7.9.3消泡母粒的應用 281

7.10填充母粒配方設計 282

7.10.1碳酸鈣的品種和選擇 282

7.10.2填充母粒配方 282

7.10.3填充母粒在新材料上的應用 283



第8章色母粒工業制造  / 286

8.1顏料分散理論在色母粒制造上的應用 286

8.2預混雙螺杆制造色母粒工藝 288

8.2.1高速混合機的特性和選擇 288

8.2.2雙螺杆擠出機的特點 290

8.2.3雙螺杆擠出機螺杆排列組合特性 291

8.2.4成型輔助設備的特性和選擇 295

8.2.5預混雙螺杆制造色母粒工藝 296

8.3分段喂料雙螺杆制造色母粒工藝 300

8.3.1失重式計量機的原理和種類 301

8.3.2分段喂料雙螺杆制造色母粒工藝原理 305

8.3.3分段喂料雙螺杆制造色母粒工藝 306

8.4擠水轉相制造色母粒工藝 308

8.4.1顏料轉相原理 308

8.4.2顏料砂磨擠水轉相制造色母粒工藝 310

8.4.3顏料濾餅擠水轉相制造色母粒工藝 314

8.5密煉制造色母粒工藝 320

8.5.1密煉機制造色母粒工藝 320

8.5.2捏煉雙螺杆制造色母粒工藝 326

8.5.3連續混煉機制造色母粒工藝 328

8.6布斯連續往復式擠出機制造色母粒工藝 338

8.6.1布斯機結構特點和機型 338

8.6.2布斯機工作原理 343

8.6.3布斯機制造色母粒工藝 345

8.6.4布斯機制造工藝可能出現的問題、原因及解決方法 347

8.7高效分散混合器（HIDM）制造色母粒工藝 350

8.7.1HIDM機結構和工藝特點 350

8.7.2HIDM機制造色母粒生產工藝 352

8.7.3HIDM機制造色母粒生產品種和優勢 352

8.8顏料預制劑制造色母粒工藝 353

8.8.1顏料預制劑概述 353

8.8.2顏料預制劑的生產工藝 354

8.8.3顏料預制劑色母粒的生產工藝 354

8.8.4顏料預制劑制造色母粒工藝的缺陷 355



第9章母粒質量控制和剖析  /356

9.1色母粒色差的控制 356

9.1.1配方設計繫統對色差的控制 356

9.1.2生產繫統過程對色差的控制 359

9.1.3品管繫統對色差的控制 361

9.1.4客服繫統對色差的控制 364

9.2母粒的功能性控制測試 366

9.2.1聚乙烯棚膜防老化性能 366

9.2.2聚乙烯農膜的流滴功能檢測 369

9.2.3塑料抗菌性能檢測 370

9.2.4塑料可降解性能的檢測 374

9.3母粒的安全性控制測試 378

9.3.1食品接觸用塑料母粒安全性能測試 379

9.3.2汽車內飾塑料材料VOCs測試 381

9.4色母粒剖析的一般性方法和步驟 383

9.4.1初步鋻定 384

9.4.2組分之間的分離和純化 385

9.4.3定性鋻定 388

9.4.4定量分析 390

9.4.5白色薄膜色母綜合分析 390



第10章中國色母粒工業發展趨勢展望  /393

10.1格局篇：大者恆大，強者愈強，規模產生效應 393

10.2行業篇：化纖原液著色用母粒和色漿持續增長可期 396

10.3進步篇：先進技術、工藝、設備的運用和普及 398

10.3.1計算機輔助測、配色應用的普及 398

10.3.2FCM/LCM設備及其分散工藝 400

10.4趨勢篇：顏料制劑（SPC）的制造和應用 401

10.5可持續發展篇：廢舊塑料資源再生的大課題 403

10.6挑戰篇：高性能塑料著色之挑戰 408



參考文獻 411

我國色母粒的自主研發始於20世紀70年代中期，自起步伊始就緊隨全球色母粒發展的步伐，期間的差距相較於其他行業與世界先進水平之差距而言是非常小的。歷經幾十年的發展，我國色母粒行業在技術研發、工藝布局、生產管理、設施配套等諸多方面取得了長足的進步。改革開放使色母粒行業能夠比較容易地獲得世界一流的成套生產設備、優質顏料和加工助劑，因而也能夠制造出符合世界一流水平的色母產品以滿足部分終端應用。據中國染料工業協會色母粒專委會統計，129家國內企業2019年總銷量達到107萬噸，總銷售額123。雖然，色母粒行業隻是為整個塑料產業配套的一個分支行業，然而中國色母人從來沒有把自己僅僅定位成一個無足輕重的配角，經過幾十年的辛勤耕耘，已經贏得了應有的市場地位。目前已有四家色母粒企業成為上市公司，資本市場的青睞正是對色母粒行業的肯定和認可，也是色母粒企業逐步走向規模化和規範化的好佐證。

筆者從1968進入上海染料化工一廠從事染顏料生產和開發，1977年起開始從事色母粒研發、工業化生產，至2012年退休，一輩子就隻從事有機顏料生產和應用這一項技術工作。為了把一生所做過的工作、所積累的經驗傳授給同業者，2014年完成了《塑料著色劑——品種·性能·應用》一書的出版，2016年完成了《塑料配色——理論與實踐》一書的出版，深受色母粒行業技術人員歡迎。

即將出版的《色母粒配方設計和工業制造》將重點對色母粒應用（薄膜、電纜、管道、化纖、注塑、吹塑）的技術要求作全面梳理。色母粒配方設計過程中，需要對所有組分進行綜合考量，因此書中對顏料、分散劑、載體、助劑的選擇要點等作了詳細的介紹。色母粒配方隻有與制造工藝合理匹配，纔能生產出客戶滿意產品， 書中也對色母粒加工工藝要點和各種設備技術要求作了梳理，並對每個工藝和設備的優缺點以及應用中出現的問題原因和解決辦法等進行了論述。

以上三本書的出版，實現了“著色劑”“配色”“配方”“制造”色母粒四大關鍵技術的繫統閉環。無論是剛進入色母粒行業的新人，還是長期從事開發的技術人員都將從中受益。衷心希望這三本書能為色母粒行業技術進步、推動色母粒行業向高端制造業發展、使我國從色母粒制造大國向制造強國轉型做出微薄貢獻。

本書主要由陳信華，趙瑞良，徐一敏執筆。在編寫過程中特邀請了部分行業精英參與撰寫，得到了行業專家和同仁們的熱心幫助。其中，劉鵬完成了“ABS家電專用色母配方設計”和“色母粒剖析的一般方法和步驟”的撰寫；李軍完成了“聚乙烯蠟的特性和選擇原則”的撰寫；祝潤生完成了“色母粒配方中載體的選擇原則”的撰寫；李興達完成了“食品包裝膜色母粒配方設計”的撰寫；黃佐超完成了“預混雙螺杆色母粒生產工藝”的撰寫；鄭有家完成了“汽車內飾件色母粒配方設計”的撰寫；王群林完成了“雙螺杆擠出機的特點”和“雙螺杆擠出機螺杆排列組合特性”等的撰寫；謝林生完成了“連續混煉機制造色母粒生產工藝”等的撰寫；高榮寶完成了“布斯機連續往復式擠出機制造色母粒生產工藝”的撰寫；崔世鴻完成了“失重式計量機的原理和種類”的撰寫。董永輝、李畢忠、李傑、李果、李一衛、李海峰、餘國同、蔣鈺、董前年、何貴平、毛亞琴、孫家悅、吳愛華、梅詩宇、董奇、袁林、王玉寶、王瓊、王艷、王明華、夏晶、吳兆權、武立新、朱國珍、張新民、張中明、張更建、張成、楊永卿、鄒明華也參與了部分內容的撰寫。馬冠群、王瓊、王艷、孫偉仁對全書作了校閱。正是由於這些人的積極參與、無私奉獻，使本書更接地氣、更實用，在此向他們表示衷心的感謝。

本書從專業性、知識性、全面性著手，梳理配方設計和工業制造相關理論和實踐經驗，力求將本書寫成塑料著色領域的又一本工具書。

限於筆者的學識水平有限，時間倉促，書中定有不妥之處，敬請讀者不吝指正。



陳信華

2021年4月