[发明专利]一种化学纤维用二氧化钛消光剂的制备方法

说明书

本发明涉及二氧化钛生产技术领域，公开了一种化学纤维用二氧化钛消光剂的制备方法，步骤为：（1）制备超细钛白粉浆料；（2）包覆无定型钛；（3）钛酸酯有机改性；（4）超声浸渍掺杂锑锡金属离子。本发明通过对二氧化钛浆料进行无定型钛包覆、钛酸酯有机改性和锑锡金属离子掺杂，制备出的二氧化钛消光剂为浓度可调控的浆料，便于下游锦纶切片生产厂家大线生产直接使用，减小了下游锦纶切片生产厂家工艺设备投资与人力资源成本，工艺简单；制备出的二氧化钛消光剂中二氧化钛的光屏蔽效应及分散性好，有利于后续使用；且同时具有抑菌和红外屏蔽效果，用于化纤中可扩大纤维的功能范围。

技术领域

本发明涉及二氧化钛生产技术领域，尤其是涉及一种化学纤维用二氧化钛消光剂的制备方法。

背景技术

二氧化钛具有稳定的物理化学性质，广泛应用于涂料、橡胶、造纸、化纤、食品等领域。在锦纶切片的生产过程中，二氧化钛被广泛作为消光剂添加到锦纶切片的聚合过程中以制备全消光或半消光切片，以解决锦纶织物存在的光泽耀眼、无悬垂感等应用缺陷。

现有技术中化纤领域的二氧化钛产品均以粉体形式供应，一般采用湿法包膜、干法改性相结合的传统生产工艺制备。例如，一种在中国专利文献上公开的“基于二氧化钛的环保型锦纶消光剂的制备方法”，其公告号CN111074537A，包括：S1、选用锐钛型普通钛白为原料，进行表面包覆硅、铝反应，得反应料；S2、反应料置于分离装置中进行水洗、固液分离，得分离料；S3、分离料干燥得表面包覆有SiO₂和Al₂O₃的钛白制品；S4、向钛白制品中加入表面处理剂进行表面处理后沉降、干燥、粉碎，得消光剂。

但以粉体供应的二氧化钛产品在下游使用时需加水制浆、解团聚，结合生产过程分析造成了水资源的浪费、工艺繁琐，增加了产品成本、下游锦纶切片生产厂家的设备投资与人力资源成本。同时现有技术中的二氧化钛原粉功能单一，只具有消光功能，而且作为消光剂使用时粒径小则二氧化钛光催化活性高，加入纤维中受长时间光照后，易导致聚合物中高分子链断裂、聚酰胺降解、纤维老化黄变、力学性能下降；粒径过大又不能满足最佳消光要求(粒径应符合可见光波长的一半)，使用性能不足。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中以粉体供应的二氧化钛不利于下游生产厂家使用，并且二氧化钛原粉功能单一，只具有消光功能，而且作为消光剂使用时粒径小则二氧化钛光催化活性高，易导致纤维老化黄变、力学性能下降；粒径过大又不能满足最佳消光要求，使用性能不足的问题，提供一种化学纤维用二氧化钛消光剂的制备方法，制备出可以供下游厂家直接使用的二氧化钛浆料，并且浆料中二氧化钛粒径满足最佳消光要求、分散性好、光催化活性低、同时具有良好的红外屏蔽与抑菌等附加功能，应用范围广。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种化学纤维用二氧化钛消光剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)制备超细钛白粉浆料：将锐钛矿二氧化钛原粉分散在纯水中，研磨后得到粒径分布在0.2～0.4μm的超细钛白粉浆料；

(2)包覆无定型钛：将所述锐钛矿钛白超细粉浆料升温至40～80℃，加入含钛无机盐水溶液，然后加入沉淀剂溶液，维持体系内pH值7～9，保温水解后经陶瓷膜过滤得到钛包膜钛白粉浆料；

(3)钛酸酯有机改性：将所述钛包膜钛白粉浆料与钛酸酯改性剂和助剂均匀混合后进行全研磨，过滤得到钛酸酯包膜钛白粉浆料；

(4)超声浸渍掺杂锑锡金属离子：向所述钛酸酯包膜钛白粉浆料中加入氯化亚锡与三氯化锑的乙醇溶液，超声处理2～4h后得到所述化学纤维用二氧化钛消光剂。