[發明專利]一種錦綸化纖消光用鈦白粉及其制備方法

有效

• 申請號: 202210571319.4
• 申請日: 2022-05-24
• 公開（公告）號: CN114773882B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 陳羲
• 申請（專利權）人: 天泰（福建）新材料科技有限公司;陳羲
• 主分類號: C09C1/36
• 分類號: C09C1/36;C09C3/06;C09C3/12;D01F1/10;D01F6/90
• 代理公司: 福州市鼓樓區年盛知識產權代理事務所(普通合伙) 35254
• 代理人: 沈小紅

本發明涉及一種用作錦綸化纖消光劑的復合鈦白粉，其由介孔硅包覆的超細鈦白粉主組分、非晶態硅核鋁基鈦白粉輔助組分混合組成，且混合物料經過表面處理。其中，介孔硅包覆的超細鈦白粉重量比例不低于50wt％；介孔硅包覆后的超細鈦白粉D90粒徑≤0.3μm；非晶態硅核鋁基鈦白粉D90≤0.45μm。本發明的復合鈦白粉粒徑范圍對應于可見光波長一半左右，具有顯著改善的顆粒均勻度及消光性能。

技術領域

本發明涉及錦綸化纖消光劑技術領域，尤其是涉及一種用作錦綸消光劑的復合鈦白粉及其制備工藝。

背景技術

錦綸化學纖維又稱聚酰胺纖維或尼龍，是一種機械性能優良的紡織纖維，但是普通錦綸纖維由于分子排列整齊導致對光強烈反射，從而產生刺眼的光澤和較高的透明度。為了解決這個問題，通常在合成纖維中添加功能性無機粉體例如銳鈦型二氧化鈦，即錦綸纖維的消光劑。

二氧化鈦是目前市場上遮光力、白度等綜合性能較好的化纖添加劑，但是成本低廉的銳鈦型二氧化鈦具有光催化活性，會降解聚酰胺分子導致錦綸纖維的老化問題，需對其進行包覆改性以獲得較穩定、具有更好分散性的產品。

另外，大量研究證實發現，二氧化鈦的粒徑在可見光波長的一半左右時(即粒徑分布應對于可見光波長范圍的一半))消光效果最佳(此時散射和衍射性能基本平衡)。但是目前工業生產的銳鈦礦型二氧化鈦的粒徑較大，不能達到最佳的消光效果；當直接采用二氧化鈦超細粉時，又容易團聚(甚至堵塞噴絲孔)，在錦綸纖維中分布不均勻，可紡性差。同時，直接采用鈦白粉容易導致光催化的產生。

為了克服二氧化鈦的上述缺點，現有技術中通常方法是對銳鈦礦二氧化鈦進行超細研磨后再經表面包覆等后處理，具體手段包括采用無機顆粒包覆或有機聚合物包覆，即在二氧化鈦表面包覆一層或多層致密的氧化物類無機物顆粒層(如氧化硅、氧化鋁等)，從而避免二氧化鈦與纖維接觸。也有方法通過在二氧化鈦表面形成有機包覆層來遮光。如CN109881278A公開了一種粘膠纖維消光用二氧化鈦的制備方法及應用：將顏料級銳鈦型二氧化鈦分散成水漿，進行研磨、稀釋、分級去除大顆粒；然后對二氧化鈦顆粒表面進行包覆水合氧化硅、水合氧化鋯和水合氧化鉍；最后引發自由基聚合在改性后的二氧化鈦顆粒表面包覆一層聚合物，得到粘膠纖維消光用二氧化鈦。該方法采用多層包覆，完全遮蓋了內部的氧化鈦，幾乎等于喪失了氧化鈦本身的作用，僅僅起到顆粒核心的效果。

CN103333527A公開了一種錦綸化纖用表面消光劑的制造方法。在無機包覆過程中用硅醇鹽、鈦醇鹽，在鈦白粉表面包覆一層無定形硅或鈦。CN107541097A公開了一種無機和有機包膜的鈦白粉的制備方法。具體公開了采用NaAlO2溶液制備包鋁鈦白粉，再利用甲基含氫硅油和六甲基二硅氮烷對包鋁鈦白粉進行有機包膜處理。

CN 112457691 A公開了一種低光催化活性的消光劑及其制備方法和應用。該消光劑包括鈦白粉內核和接枝于鈦白粉內核上的受阻胺層，制備方法如下：(1)將鈦白粉制備成鈦白粉分散液；(2)加入pH調節劑將鈦白粉分散液的pH調節至7-10后，再加入受阻胺，進行研磨，制得改性鈦白粉分散液；(3)回收改性鈦白粉，獲得低光催化活性的消光劑。

CN 113462198 A涉及一種利用硫酸鋇共沉淀法制備復合鈦白粉的方法，包括以下步驟：S1，制備精鈦液；S2，取步驟S1制備的精鈦液與鋇鹽進行反應，利用硫酸鋇合成的共沉淀的方式，使精鈦液中的硫酸根被鋇離子沉淀為硫酸鋇沉淀，同時精鈦液隨著酸度降低沉淀為水合二氧化鈦，得到硫酸鋇與水合二氧化鈦的共沉淀物；S3，將步驟S2得到的硫酸鋇與水合二氧化鈦的共沉淀物經過濾洗滌、煅燒、粉碎、后處理得到鈦白粉和硫酸鋇的復合粉體。

CN 109852104A涉及一種錦綸化纖用消光劑的制備方法，包括：制備銳鈦礦鈦白超細粉；制備鋁包膜鈦白粉漿料；偶聯劑法表面接枝改性。

然而，上述現有技術存在如下的一種或多種缺陷：