用于锦纶消光剂的二氧化钛表面处理方法技术

本发明专利技术公开了一种用于锦纶消光剂的二氧化钛表面处理方法，包括：超声分散、氧化硅包覆、氧化铝包覆，烘干；其中，采用先硅后铝的包覆方法，提高二氧化钛产品消光的耐久性，采用氨水和超声振动混合式作用，对二氧化钛表面的羟基进行活化，增大了二氧化钛的表面硅离子和铝离子的包覆率，采用空间位阻型分散剂、浓度变化式的稀硫酸溶液进行pH值的调整，能有效防止因为局部酸度过高导致的硅酸自身成核沉积在TiO

Surface treatment of titanium dioxide for nylon matting agent

【技术实现步骤摘要】
用于锦纶消光剂的二氧化钛表面处理方法
本专利技术涉及金属表面处理
更具体地说，本专利技术涉及一种用于锦纶消光剂的二氧化钛表面处理方法。
技术介绍
锦纶是一种纺织品，其除了具有耐腐蚀、耐霉烂、不怕虫蛀等合成纤维的共有特性外，其还具有断裂强度高、耐磨等专有特性；其也具有一些缺点，例如杨氏模量小，使用中易变形、耐热性能差，易在日光下或紫外线照射下变黄。为了使合成的化学纤维和天然纤维具有相仿的透明度，因此需要加入一定量的消光剂。TIO2是一种无机氧化物，经过特殊处理过的TiO2具有良好的遮盖率、折射率，在化纤生产中，常作为消光剂而得到广泛应用。目前我国已完成涤纶化纤消光剂的国产化，但对于其他小品种的化纤锦纶用钛白消光剂，还不能国产化。在专利CN101565566B中，提供了一种高品质的消光剂复合表面处理与加工方法，其通过在二氧化钛的表面包覆一层硅离子后再包覆铝离子，采用二次包覆的方法，解决其应用在锦纶消光上由于TiO2耐候性不足，随着时间的延长，消光品质下降的问题；在前述方案中，虽然采用两层无机包覆的方法，但是由于包覆的过程中存在TiO2分散不均匀，以及硅酸水解速度不同，得到核包覆和成膜包覆两种情况竞争反应出现，导致包覆率不高，包覆的形态不佳，粒径较大等品质原因。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供一种用于锦纶消光剂的二氧化钛表面处理方法，其操作简单，原料易得，得到的二氧化钛表面包覆形态均匀，包覆率高，粒径处于0.1-0.17微米之间，符合锦纶用消光剂的国家标准。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种用于锦纶消光剂的二氧化钛表面处理方法，包括以下步骤：步骤一、在去离子水中，加入TiO2粉体，使得整个体系中二氧化钛含量在10％-30％，搅拌均匀，加入质量为TiO2粉体质量的0.5％的空间位阻型分散剂；在进行第一次包覆前，向浆液中加入浆液质量的0.3％的氨水，采用超声进行震荡操作，功率为300W，震荡10-15min，使TiO2粉体的水溶液呈均一的TiO2浆液；步骤二、将上述浆液加热至80～85℃，向TiO2浆液中加入硅酸钠，所述硅酸钠的加入量按摩尔比为：SiO2:TiO2＝0.02～0.05：1，搅拌，用稀硫酸调节浆液的pH值为7.0～8.0；在调节浆液pH值时，采用超声进行震荡操作，功率为200W，震荡10-15min；在pH值调节完后，保温陈化3～4小时，形成包覆氧化硅的TiO2浆液；步骤三、升温至85～90℃，向步骤二得到的包覆氧化硅的TiO2浆液中再加入硫酸铝，其加入量按摩尔比为Al2O3:TiO2＝0.02～0.05:1，搅拌，用NaOH溶液调节浆液的pH值为7.0；在调节浆液pH值时，采用超声进行震荡操作，功率为200W，震荡10-15min，在pH值调节完后，保温陈化4h，得到氧化硅和氧化铝复合包覆的TiO2浆液；步骤四、将步骤三得到的浆料静置、过滤、水洗直到用钡剂检测不到硫酸根离子为止，最后滤饼在100℃～110℃下干燥8～10小时，得到表面处理好的二氧化钛粉末。优选的是，步骤一中，所述空间位阻型分散剂用其质量2～5倍的去离子水稀释后采用顺流的方式加入。优选的是，步骤二和步骤三中采用超声进行震荡操作时，每超声5min停顿10s。优选的是，其中二氧化钛为粒径分布在200nm-500nm的锐钛型钛白粉。优选的是，所述空间位阻型分散剂为聚乙二醇或十二烷基苯磺酸钠。优选的是，在步骤二中稀硫酸的浓度由10％、20％、10％的顺序逐渐变化。本专利技术至少包括以下有益效果：第一、采用先硅后铝的包覆方法，一方面得到的TiO2的耐候性更加，另一方使得包覆后的TiO2表面能够尽可能多的反射阳光中的紫外线，使得包覆膜的抗粉化性能更强，更能够适用于锦纶表面的消光；第二、采用氨水和超声振动混合式作用，同时采用化学和物理手段对二氧化钛表面的羟基进行活化，增大了二氧化钛的表面硅离子和铝离子的包覆率；第三、采用空间位阻型分散剂、浓度变化式的稀硫酸溶液进行pH值的调整，能有效防止因为局部酸度过高导致的硅酸自身成核沉积在TiO2表面，导致的包覆的形态不佳。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本专利技术的其中一种技术方案所述实施例1包覆后二氧化钛的激光粒度仪检测得到的粒径分布结果；图2为本专利技术的其中一种技术方案所述实施例1包覆后二氧化钛的扫描电镜图谱；图3为本专利技术的其中一种技术方案所述实施例1包覆后二氧化钛的粒径测量的扫描电镜图谱；图4为本专利技术的其中一种技术方案所述实施例1包覆后二氧化钛的X射线荧光光谱检测图谱。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。为了实现本专利技术的目的，本专利技术采用了以下的技术方案：<实施例1>用于锦纶消光剂的二氧化钛表面处理方法，包括以下步骤：步骤一、在去离子水中，加入TiO2粉体，使得整个体系中二氧化钛含量在10％-30％，搅拌均匀，加入质量为TiO2粉体质量的0.5％的空间位阻型分散剂；所述空间位阻型分散剂用其质量2～5倍的去离子水稀释后采用顺流的方式加入；在进行第一次包覆前，向浆液中加入浆液质量的0.3％的氨水，采用超声进行震荡操作，功率为300W，震荡10-15min，使TiO2粉体的水溶液呈均一的TiO2浆液；步骤二、将上述浆液加热至80～85℃，向TiO2浆液中加入硅酸钠，所述硅酸钠的加入量按摩尔比为：SiO2:TiO2＝0.02～0.05：1，搅拌，用稀硫酸调节浆液的pH值为7.0～8.0；在调节浆液pH值时，采用超声进行震荡操作，功率为200W，震荡10-15min；在pH值调节完后，保温陈化3～4小时，形成包覆氧化硅的TiO2浆液；步骤三、升温至85～90℃，向步骤二得到的包覆氧化硅的TiO2浆液中再加入硫酸铝，其加入量按摩尔比为Al2O3:TiO2＝0.02～0.05:1，搅拌，用NaOH溶液调节浆液的pH值为7.0；在调节浆液pH值时，采用超声进行震荡操作，功率为200W，震荡10-15min，在pH值调节完后，保温陈化4h，得到氧化硅和氧化铝复合包覆的TiO2浆液；步骤四、将步骤三得到的浆料静置、过滤、水洗直到用钡剂检测不到硫酸根离子为止，最后滤饼在100℃～110℃下干燥8～10小时，得到表面处理好的二氧化钛粉末。具体实施例为：在反应釜中加入1000Kg去离子水，向去离子水中加入300Kg的二氧化钛，其中，二氧化钛为锐钛型钛白粉，其目数为325目，进行进一步超细研磨，研磨后的材料进行包覆操作，取1.5Kg的空间位阻型分散剂，此处空间位阻型分散剂采用聚乙二醇，将聚乙二醇采用7.5Kg的去离子水进行混溶，搅拌均匀，将反应釜中的二氧化钛浆液和稀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于锦纶消光剂的二氧化钛表面处理方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一、在去离子水中，加入TiO

【技术特征摘要】
1.用于锦纶消光剂的二氧化钛表面处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、在去离子水中，加入TiO2粉体，使得整个体系中二氧化钛含量在10％-30％，搅拌均匀，加入质量为TiO2粉体质量的0.5％的空间位阻型分散剂；在进行第一次包覆前，向浆液中加入浆液质量的0.3％的氨水，采用超声进行震荡操作，功率为300W，震荡10-15min，使TiO2粉体的水溶液呈均一的TiO2浆液；
步骤二、将上述浆液加热至80～85℃，向TiO2浆液中加入硅酸钠，所述硅酸钠的加入量按摩尔比为：SiO2:TiO2＝0.02～0.05：1，搅拌，用稀硫酸调节浆液的pH值为7.0～8.0；在调节浆液pH值时，采用超声进行震荡操作，功率为200W，震荡10-15min；在pH值调节完后，保温陈化3～4小时，形成包覆氧化硅的TiO2浆液；
步骤三、升温至85～90℃，向步骤二得到的包覆氧化硅的TiO2浆液中再加入硫酸铝，其加入量按摩尔比为Al2O3:TiO2＝0.02～0.05:1，搅拌，用NaOH溶液调节浆液的pH值为7.0；在调节浆液pH值时，采用超声进行震荡操作，功率为200W，震荡10-15min，在pH值调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛晨鑫，吴华，吴栋梁，柏杨，仇燕，陈美吉，张国斌，
申请(专利权)人：江苏华力索菲新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32