[发明专利]用于配制化纤消光用二氧化钛水性浆液的母料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化纤制造过程使用的用于消光的二氧化钛浆液，特别涉及用于配制这种二氧化钛浆液的母料，并进一步涉及该母料的制备方法。

背景技术

化纤一般采用高分子聚合物制造，这些高聚物大都具有较高的透明度，直接制成的纤维光泽很强，外观与天然纤维存在很大的差异，因此服饰用的化纤必须进行消光处理，现有技术中通常是在纺丝原料中加入消光剂来减抑纤维的光泽。二氧化钛具有较高的折射率，白度好、遮盖力大，并具有较好的化学稳定性，化纤的后处理及后加工过程不易发生变化，不影响纤维的染色，并能改善纤维的耐光性和耐候性，因此目前绝大部分采用二氧化钛粉状颗粒作为化纤的消光剂。另外，二氧化钛粉状颗粒引入到高聚物中还能起到“润滑剂”的作用，在化纤制造的牵伸过程使得卷曲的大分子更易被拉直。由于化纤的直径很小，引入的二氧化钛颗粒不仅要有足够小的粒径，而且要求均匀地分散于高聚物中，否则将影响消光的均匀性和纤维的力学性能，甚至在纺丝或牵伸过程导致纤维断裂。一般情况下，用于化纤消光的二氧化钛粉状颗粒的平均粒径要求在0.2～0.8μ，其中至少50重量％的粒径≤0.5μ。粒径如此之小的固体颗粒其表面能很大，故极易团聚。虽然市售的用于化纤消光的二氧化钛颗粒已由生产厂商进行了表面处理，以提高其可分散性，但仍必须进行搅拌打浆、剪切碾磨、过滤等一系列的加工处理后才能调配成可加入到纺丝原料中去的二氧化钛浆液。即便如此，得到的二氧化钛浆液稳定性仍较差，放置时间稍长便会产生分层、团聚的现象。这一方面要求化纤的生产厂商需配置一套复杂的消光剂浆液调配系统，而且消光剂浆液必须根据化纤的生产需求定量定时配制，一旦化纤的生产发生波动，搁置的消光剂浆液必须重新进行加工处理才可使用。

解决上述问题理想的方法是向化纤生产厂商提供一种高浓度的二氧化钛浆液，即一种可用于配制化纤消光用二氧化钛浆液的母液，化纤生产厂商通过简单的稀释即可得到生产所需的消光剂浆液，这样将大大降低化纤生产的成本及提高生产的灵活性。通常，化纤制造中直接使用的消光剂浆液二氧化钛浓度为5～30％，因此，母液的二氧化钛浓度至少应为50％以上，否则就储运而言是极不经济的。但超过50％的高浓度二氧化钛浆液，要长时间地保持良好的流动性和分散稳定性显然具有更高的难度。对于分散稳定性较好的的二氧化钛浆液及其制备方法，现有技术中已有较多的技术方案被公开，如中国专利申请200610016672.7、200610025143.3所介绍的。但这些现有的技术方案所提供的二氧化钛浆液二氧化钛浓度通常不超过35％，并未达到母液的要求。

发明内容

本发明提供了一种用于配制化纤消光用二氧化钛水性浆液的母料及其制备方法，它要解决的技术问题是不仅要求母液的二氧化钛浓度超过50％，而且要能长时间地保持分散稳定性，母液通过简单的稀释就能得到化纤生产所需的消光剂浆液。

以下是本发明解决上述技术问题的技术方案：

一种用于配制化纤消光用二氧化钛水性浆液的母料，该母料为悬浮液状组合物，其组分包括：

1)化纤消光用锐钛型二氧化钛粉状颗粒，其平均粒径为0.2～0.8μ，其中至少50重量％的颗粒粒径≤0.5μ；

2)分散稳定剂，为含铝和锆的双金属有机络合物的低聚物，其分子结构式如式I：

[Al₂(OR₁O)_aCl_b(OH)_c]_x  [OC(R₂)O]_y  [ZrCl_d(OH)_e]_z           (I)

其中R₁、R₂为甲基丙烯酸基团；x、y、z为1～100之间的整数；a为0、1或2；b、c为0或1～4之间的整数，且2a+b+C＝4；d、e为0或1～4之间的整数，且d+e＝4；

3)水，

以母料总量计，二氧化钛粉状颗粒的含量为30～75重量％；分散稳定剂的含量为0.05～1.5重量％；水为余量。

上述分散稳定剂的含量最好为0.1～1.0重量％；母液的pH值最好控制为5～6.5。

本发明的技术方案还包括一种制备上述母料的方法，具体为：

一种制备上述母料的方法，该方法包括以下步骤：