著色劑又稱食品色素，是以食品著色為主要目的，使食品賦予色澤和改善食品色澤的物質。目前世界上常用的食品著色劑有60余種，我國允許使用的有46種，按其來源和性質分為食品合成著色劑和食品天然著色劑兩類。隨著人們對食品添加劑安全意識的提高，大力發(fā)展天然、營養(yǎng)、多功能的天然著色劑已成為著色劑的發(fā)展方向。

物料作用

　　飼料著色基礎

　　為了使飼料產品更迎合用戶的傳統(tǒng)習慣，一般把飼料染色加工成淡黃色或黃色產品。在生 產飼料過程中，只需把檸檬黃等常用著色劑按一定比例加入，即可達到該目的。

　　著色基礎

　　動物本身并不能合成色素。研究也發(fā)現(xiàn)，只有含氧功能基(如羥基、酰基、酮基等)的類 胡蘿卜素(carotenoids)類在畜、禽、水產品內才有著色效果。這類類胡蘿卜素包括 ：

　　葉黃素、番茄紅素和玉米黃素等幾大類。飼料中的類胡蘿卜素都是以棕油酸二酯的形式存 在。這些存在于飼料中的類胡蘿卜素經動物的消化，以自由態(tài)的形式吸收，主要是與低密度 脂蛋白(LDL)結合而被吸收;吸收后的類胡蘿卜素以游離狀態(tài)進入血液，并隨著血液循環(huán)進入皮膚和蛋黃等組織。在此，類胡蘿卜素重新轉化為棕油酸二酯沉積下來，使皮膚和蛋黃等 呈現(xiàn)出人們喜歡的顏色(如黃色)。不同的類胡蘿卜素以不同的效率沉積于不同的組織中， 一般酯化的葉黃素和玉米黃素比結晶的葉黃素和玉米黃素在動物機體組織中的沉積效果更 好。飼料中添加脂肪更能促進色素的沉積作用，且發(fā)現(xiàn)添加動物脂肪比添加植物油更有效。 此外，隨著飼料中色素水平的提高，在動物組織中色素的沉積比例下降。據(jù)報道，如果每天 每只雞進食0.3～1.0mg的色素，大約有30%～45%可沉積在蛋黃中，若色素進食量提高到 5mg或更高，則只有15%～20%可在蛋黃中沉積。甲殼動物通過食入綠色植物，將植物中的 類胡蘿卜素轉化為蝦育素和雞油菌黃質沉積在體內。魚類通過攝食大量的甲殼類和浮游生 物，使其肉質呈鮮色。金魚和對蝦等可改變吸收后色素的組成，如將葉黃素轉變?yōu)槲r紅素，然后再在體組織中沉積。

特點用途

　　當今世界塑料材料及其制品的應用已涉及到各行各業(yè)、方方面面、以至每一個家庭，越來越多的企業(yè)人士參與到塑料制品的生產與銷售中來。對于塑料制品該選用何種著色劑也成為塑膠行業(yè)人士的討論話題。

　　1　塑料著色劑的種類

　　塑料著色劑的種類，以其物理形態(tài)共分為四種：粉狀著色劑-色粉;糊狀著色劑-色漿;液狀著色劑;固狀著色劑-色母。其中，廣泛應用的是粉狀著色劑和固狀著色劑。因此，對于其它二種著色劑本文不作討論。

　　2　各種著色劑的特點

　　2.1　色粉著色的特點

　　直接用色粉(顏料或染料)添加適量粉狀助劑對塑料粒子進行著色的方法，又稱干法著色。

　　其優(yōu)點是分散性好、成本低，可小批量操作。由于它省卻了其它著色劑，如色母、色漿等加工過程中人力物力的消耗，因而成本低，買賣雙方不受量的限制。制造色母不可能做1～2kg，但色粉可以根據(jù)需要任意指定質量，配制十分方便。使用色粉著色，與其它造粒著色相比，加工的樹脂少經歷一次降解過程，有利于減少塑料制品的老化，增加其使用壽命。

　　但最大缺點是顏料在運輸、倉儲、稱量、混和過程中會飛揚，產生污染，嚴重影響工作環(huán)境。隨著環(huán)保、企業(yè)ISO9000指標等要求，色粉著色越來越受到局限，但對于特殊效果的著色，采用色粉直接混合著色具有一些色母著色達不到的效果。舉例來說：一些耐熱性差、怕剪切的顏料粉制成色母，由于其承受高溫的時間長，而在色母加工設備中受剪切作用的時間長，著色效果會明顯減弱，如珠光色粉、熒光粉、夜光粉。用珠光色粉制成色母再著色塑料，比直接用珠光粉混入塑料著色，其珠光效果要減弱10%左右，且注塑產品還容易產生流線狀疤痕和接縫。在制造這類色母時，均采取相應措施，盡可能地減少色母在加工過程中受熱的溫度、時間及受剪切的程度(不用雙螺桿造粒機，而用單螺桿造粒機等)。

　　干法著色另一個令用戶頭疼的問題是擠出機的料斗不易清洗。用以著色的色粉在白油等濕潤劑的作用下，沾附上料筒內壁(乃至螺桿上)。當需要換料時，清洗料筒便成了現(xiàn)場操作工的難題，費時費料，事倍功半，而使用色母著色就沒有這個問題。

　　另外，使用色粉著色，由于顏料粉均勻分布在需著色的樹脂中，所以其分散性較好，這個結論只能針對注塑產品，特別是厚壁產品而言，對于吹膜、紡絲類產品則另當別論。因為色粉一般都沒進行過預處理，當其混于樹脂后，僅靠從擠出機進料口、螺桿、至出料口這么一段距離以及這么短的塑化混合時間，要使顏料粉的分子與被著色的顏料分子很好地攜起手來--充分結合，是完全不能保證的，會有“夾生”現(xiàn)象產生。但這種“夾生”現(xiàn)象在厚壁產品中會被掩蓋掉，在吹膜、紡絲產品中就顯而易見。所以后者的著色方法仍以色母為主。

　　除此以外，色粉因生產廠商的生產日期、批號的不同，同一牌號的色粉也存在著一定的色差，即使用戶堅持用同一配方，但在加工過程中很難做到批與批之間的注塑產品的顏色一致性，而色母在生產過程中可以通過中途取樣、檢驗、調節(jié)來彌補每批色粉的色差，相對來說，色母對顏色的重復性明顯優(yōu)于色粉。

　　正因為色粉用于塑料制品的著色有種種局限，受到了其它著色劑的挑戰(zhàn)，但由于生產成本相對較低，定色、配色不受量的限制，對于發(fā)展中國家的中小企業(yè)、私人企業(yè)來說，要想?yún)⑴c激烈的市場競爭，使用色粉有其一定的經濟性，特別是一些色樣單一、產量大、對著色要求不高的產品，如PVC門窗、EVA鞋底等，還是青睞于它，因而色粉著色劑無法完全退出舞臺。

　　2.2　色母著色特點

　　為了克服色粉著色的種種弊端，提高塑料制品的質量，隨著塑料工業(yè)的不斷發(fā)展，塑料樹脂種類、助劑種類、塑料制品加工設備及工藝的不斷創(chuàng)新、突破，塑料著色的另一途徑--色母粒著色已被廣泛采用，色母粒著色技術也在應用與實踐中不斷得到提高。

　　所謂色母粒，即采用某種工藝與相應設備，在助劑的作用下，將顏料(或染料)混入載體，通過加熱、塑化、攪拌、剪切作用，最終使顏料粉的分子與載體樹脂的分子充分地結合起來，再制成與樹脂顆粒相似大小的顆粒。將這種高濃度著色劑稱為色母粒，其作用與“糖精”相似，使用時，只需在要著色的樹脂中添加較小的比例(1%～4%)，就能達到著色樹脂的目的。

　　與色粉著色相比，色母粒著色有以下明顯的優(yōu)點：

　　(1)改善了由于色粉飛揚帶來的環(huán)境污染問題，使用過程中換色容易，不必對擠出機料斗進行特別的清洗，倍感方便。

　　(2)針對性強，配色正確。由于色母制造工廠在制造過程中已針對適用樹脂的性能，合理地選擇了顏料(染料)、助劑、加工設備、加工工藝，對生產過程中不同批號的色粉可能帶來的色差，及時進行修正、補色，出廠時再進行檢驗，因此，可以保證相同牌號的色母，前后兩批顏色保持相對的穩(wěn)定。

　　(3)與成批樹脂干法染色造粒后再去制塑件相比，使用色母可以減少塑料制品經二次加工后所造成的樹脂性能老化，有利于塑料制品使用壽命的提高。

　　使用色母最大的優(yōu)點是：在加工過程中，顏料在助劑的作用下，色母粒經過充分混煉與載體樹脂完全結合。在使用時，按一定的比例置于待加工的樹脂中，色母很快地進入角色，與該樹脂認“親家”。親和力--相容性明顯優(yōu)于色粉著色，因此，對于生產薄膜與紡絲制品的廠家來說，更能體會到。

　　當然，色母粒著色也有其局限性，由于添加量少，塑料制品的加工時間短，受擠出機螺桿長徑比的限制，色母分散性往往不如色粉。多了一次制造過程，染色成本也必定高于色粉著色。色母中的載體與需著色樹脂的性能有差異時，塑料制品表面常常會出現(xiàn)未分散點、色斑、花紋，所以，色母的使用因其相容性及分散性而受到限制。

　　3　通用色母和專用色母的選擇

　　正因為色母粒著色比色粉著色有著許多的優(yōu)越性，隨著塑料制品加工工業(yè)的發(fā)展，特別是眾多合資企業(yè)的建立及出口產品對著色要求的提高，色母粒著色逐漸占主導地位，就色母粒的適用性分類，它可分為通用色母與專用色母。

　　3.1　專用色母

　　在生產制造色母粒時，選用與欲著色樹脂相同的樹脂作為載體，加入高濃度的顏料(染料)，在助劑的作用下，經加溫、塑化、混煉、擠出造粒，制成專門適合于該種樹脂的染色劑，稱為專用色母。專用色母的濃度可高可低，一般添加量在1%～4%之間。

　　3.2　通用色母

　　通用色母(也有人稱之為“萬能色母”)與專用色母主要區(qū)別在于：通用色母雖然也用某種樹脂作載體，但它可以適用于除其載體樹脂之外的其它樹脂的著色，因此稱之為通用色母。

　　所謂通用色母，一般采取以下幾個措施(有的制造工廠干脆不用樹脂作載體，而全部用高熔點的丙烯蠟作載體)：首先選用低熔點、高融體指數(shù)的樹脂作為通用色母的載體，如PE或EVA;其次，色母粒中顏料粉比率盡可能的高，因此通用色母必定是高濃度色母，在注塑制品中使用量一般是1%。由于色母中不同介質載體十分少(扣除助劑因素，一般在20%左右)，當它再以1%的比例稀釋于欲著色的樹脂中時，該塑料制品內所含的不同樹脂的含量：0.2kg/100=2g/kg。為了使通用色母能與被著色的其它種類的樹脂結合好(親和性好)，在通用色母中還采用了其它措施，如多加入特殊作用的偶聯(lián)劑、延長密煉時間等，這些都有利于提高通用色母的廣泛適用性。

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　　3.3　選擇原則

　　究竟選用何種色母為宜?是否通用色母最妥?讓從制造工廠、經銷商、用戶以及經濟效益、方便與否、制品效果等幾方面來進行分析。

　　從制造工廠來講：為了生產通用色母必須選用耐熱等級較高的、適用面廣的顏料，而顏料粉耐溫等級到了某個程度后，每提高10℃～20℃，顏料的成本卻要上升50%～100%。當用某種耐高溫的顏料制成的通用色母，用于高熔點樹脂著色時，是物當其用，而用于LDPE這樣低熔點的樹指，提高的卻是剩余價值。

　　除上面所述的著色偏色外，由于添加比率小，分散性相對差些，塑料制品表面易出現(xiàn)花紋、色斑、色點，仍至因料種不和而引起脆皮等現(xiàn)象，特別是對大面積、薄壁形狀又復雜的塑件更要引起注意，這時盡可能采用專用色母，且選擇濃度低的色母，以增加添加量來提高其分散性(可選擇1∶20、1∶10的專用色母)。

　　通過上面的分析比較可以看到，通用色母及專用色母各有千秋，但從著色效果及制品性能來說專用色母仍優(yōu)于通用色母。建議當用戶確定了自己欲著色的樹脂的種類后，首選專用色母。