CN2863794Y - 一种干法腈纶纺丝消光用钛白粉 - Google Patents

一种干法腈纶纺丝消光用钛白粉 Download PDF

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管爱国
刘友志
王庭楠
戚声伟
何明康
陈守治
李光华
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East China University of Science and Technology
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Abstract

本实用新型公开了一种用作干法腈纶纺丝消光用的钛白粉，其特征在于：该钛白粉具有一钛白粉核心(1)和一包覆在所述钛白粉核心(1)上的铝包膜(2)以及一包覆在所述铝包膜(2)外的有机膜(3)。本实用新型的钛白粉应用于干法腈纶体系的消光，具有良好的过滤性能和可纺性，断头率低，所得丝束强度高、白度高、可染性好。

Description

一种干法腈纶纺丝消光用钛白粉
技术领域
本实用新型属于化纤钛白技术领域，涉及一种干法腈纶纺丝消光用钛白粉。
背景技术
化学纤维具有高透明性与光泽，在纤维生产加工过程中，常加入一定量的钛白，利用钛白对光的高散射性和遮盖力，使纤维消光并获得较好的染色性、不透明性、外观和手感等。
钛白粉，学名二氧化钛(TiO2)，是一种用途广泛的白色颜料，有金红石型，锐钛型和板钛型三种晶型。化纤消光用钛白，简称化纤钛白，一般都选用硬度较低的锐钛型钛白。
化纤钛白是一类重要的精细化工产品，生产技术复杂，对产品质量要求高。不同的化学纤维和不同的纤维制造过程对钛白的要求也不一样。化学纤维(合成纤维)主要品种有涤纶(聚酯)、腈纶、锦纶(尼龙)、丙纶(聚丙烯)、氨纶(聚氨酯)、醋酸纤维、粘胶纤维、氯纶、维纶、芳纶等。
消光钛白粉有时要在聚合前加入，如涤纶、锦纶，需经历苛刻的聚合过程，在此过程中要保持良好的分散状态、热稳定性和化学惰性，对聚合结果不产生任何副作用，有时则在聚合后加入，有时需要很高的耐光性，且不能降低纤维丝束的强度。
纺丝浆料体系有聚合物本体(熔融纺丝)、水溶液、有机溶液、水/有机复合溶液等。因此化纤钛白必须是专门化、系列化的品种，以适应不同的纤维品种和应用场合。
化纤消光对钛白粉的要求，从应用过程看可分为三个方面，一是在钛白浆料和纺丝浆料的调制阶段，主要指标是钛白粉在体系中的分散性，包括悬浮(沉降)性，粗粒子数，过滤性，储存稳定性及对研磨设备和工艺的适配性；二是在聚合阶段(聚酯、尼龙生产)，主要指标是分散性，热稳定性和化学惰性，要求钛白粉在整个聚合过程保持良好的分散，本身不发生变化(如变色)，而且对聚合过程和聚合结果(产物)无不良影响；三是对纺丝和丝束性能的影响，主要指标有纺丝满卷率(断头率)，对纺丝喷头的磨损程度，丝束的白度、光泽、色相、强度、染色性、耐光性等。总体来讲，化纤钛白的主要应用性能是白度及色相，分散稳定性(与特定体系的相容性)，光、热稳定性和化学稳定性。影响白度的因素主要有钛白粉的颗粒大小和分布，晶格组成纯度(杂质组成及含量)，表面处理；影响分散稳定性，光、热稳定性和化学稳定性的因素主要是钛白粉的煅烧处理(晶格掺杂)和表面处理，钛白粉表面特性包括表面组成及结构，极性，酸碱性，表面电荷，亲水亲油性，表面能和表面缺陷等。
腈纶是合成纤维的主要品种，属于合纤五大纶之一，干法腈纶是使用DMF溶剂配制钛白浆料，再加入到聚丙烯腈的DMF溶液中进行纺丝的，因此要求消光钛白粉在聚丙烯腈/DMF纺丝溶液中具有良好的分散性。腈纶纤维主要用于制造服装，对耐光性也有较高的要求。
钛白粉具有较高的光活性，容易吸收紫外线发生电子跃迁，促进聚合物的氧化降解和劣变，同时钛白粉颗粒度很小(0.1-0.5μm)，表面能很大，具有较高的表面极性和亲水排油性，容易团聚，不易分散，因此必须对钛白粉进行处理。
钛白改性包括两方面，一是前处理，在水解钛液或偏钛酸中加入某些金属如锑、锰、锌、铝、钛的氧化物或磷酸盐，经过煅烧以改变钛白的晶格组成，减少晶格缺陷，抑制光化学活性，这种方法称为晶格掺杂，着重于提高钛白的耐候性；二是表面处理，又称表面包覆或表面涂层处理，这方面的研究极为活跃，分为无机包覆，有机包覆和无机/有机复合包覆，通过在钛白粉表面接枝或吸附一些特定的无机物，有机物或高分子化合物，消除表面缺陷，封闭光化学活性点，改变粉体表面特性，提高钛白粉的耐候性，分散性及其它应用性能。
在无机包覆方面，比较常用的是铝(Al2O3)包覆和硅(SiO2)包覆，无机包覆的目的是在二氧化钛颗粒表面上包覆一层惰性的保护膜，使二氧化钛表面和周围介质之间建立起一道屏障，从而降低二氧化钛的光化学活性，提高二氧化钛的分散性、耐光性、耐候性和抗粉化性。
在有机包覆方面，包括很多种类，如各种有机化合物、有机硅氧烷，钛酸酯偶联剂，铝酸酯偶联剂，表面活性剂及有机高分子聚合物等，有机包覆的目的则主要是改变钛白粉表面的极性，酸碱性，表面电荷，亲水亲油性，表面能，使钛白粉在特定的应用体系中具有良好的润湿及分散性能。
目前还没有有关采用无机物和有机物对二氧化钛颗粒进行双包膜的干法腈纶纺丝消光用钛白粉的报道。
实用新型内容
本实用新型目的是提供一种在聚丙烯腈/二甲基甲酰胺(干法腈纶)纺丝溶液中具有良好分散性、用作干法腈纶纺丝消光用的钛白粉。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现。
一种用作干法腈纶纺丝消光用的钛白粉，其具有一钛白粉核心和一包覆在所述钛白粉核心上的铝包膜以及一包覆在所述铝包膜外的有机膜。
本实用新型的干法腈纶纺丝消光用的钛白粉可以通过原料钛白粉打浆研磨——稀释分级——铝包覆——水洗——有机包覆——干燥、粉碎等工艺步骤制备而成。
本实用新型的钛白粉应用于干法腈纶体系的消光，具有良好的过滤性能和可纺性，断头率低，所得丝束强度高、白度高、可染性好。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
参看图1，一种用作干法腈纶纺丝消光用的钛白粉，其具有一钛白粉核心1和一包覆在所述钛白粉核心1上的铝包膜2以及一包覆在所述铝包膜2外的有机膜3。
本实用新型的干法腈纶纺丝消光用的钛白粉可以通过原料钛白粉打浆研磨——稀释分级——铝包覆——水洗——有机包覆——干燥、粉碎等工艺步骤制备而成。

Claims (1)

1、一种用作干法腈纶纺丝消光用的钛白粉，其特征在于：该钛白粉具有一钛白粉核心(1)和一包覆在所述钛白粉核心(1)上的铝包膜(2)以及一包覆在所述铝包膜(2)外的有机膜(3)。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100447314C (zh) * 2006-01-10 2008-12-31 上海千泰高科技发展有限公司 一种干法腈纶纺丝消光用钛白粉的制备方法
CN101450287B (zh) * 2008-12-19 2010-12-08 天津工业大学 一种着色中空纤维膜的制备方法
CN104341800A (zh) * 2014-10-17 2015-02-11 中航长沙设计研究院有限公司 制备聚酯消光用钛白粉的方法

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