钛白粉表面复合改性及其在全消光聚酰胺纤维中应用研究

发布时间：2022-02-21 02:10

　　基于钛白粉的消光剂在聚酰胺、聚酯、腈纶等纤维中的应用在最近十年间引起了众多领域工程技术研究人员的广泛关注。用此无机添加剂可改善纤维的消光性能,织物的抗紫外、耐老化性能以及美观性等。由于锐钛矿型钛白粉具有白度高、折射率高、与成纤聚合物折射率相差较大、无毒无害、生产成本低廉且原料来源广泛等优点,已在消光聚酰胺纤维的生产中被广泛使用。聚酰胺中酰胺键键能小,存在大量的氢键相互作用。聚酰胺消光纤维需添加0.3².0wt%的钛白粉,而锐钛矿钛白超细粉本身具有较高的光催化活性且比表面积大、表面能高、易产生团聚,因此长时间光照,易导致全消光聚酰胺中高分子链断裂、锦纶老化黄变、力学性能下降以及纤维染色的染料分子降解。此外由于添加钛白粉消光剂只能选择加入到尼龙单体的聚合法而非母粒法,对钛白粉的粒径大小、分布及大颗粒占比有着极高的要求,这些参数直接影响了纺丝组件的工作期限并最终影响产品的性能及价格。基于以上因素,需要对氧化钛表面进行无机包膜、有机接枝等多种精加工处理,以获得低活性、高分散稳定性消光聚酰胺纤维用高性能的钛白粉。在本论文中,我们首先利用机械研磨法对钛白粉粗品进行细化处理,获... 

【文章来源】：东华大学上海市211工程院校教育部直属院校

【文章页数】：103 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

聚酰胺纤维产品的数码照片[9]Figure1.1Digitalphotosofpolyamidefiberproducts[9]

东华大学硕士学位论文 第 1 章 绪论工业生产中常根据消光剂的添加量将聚酰胺纤维分为全消光、半消光、大有光聚酰胺纤维。然而大有光聚酰胺纤维光泽刺眼、无悬垂感且透明。为了解决这些问题，可对聚酰胺纤维成分进行调控，工业上常通过在合成纤维时添加一定量具有与成纤聚合物折射率相差较大的功能性无机粉体，如钛白粉、氧化锌、硫酸钡、立德粉等制备成半消光或全消光产品[10]。锐钛矿型钛白粉具有白度高、折射率高、与成纤聚合物折射率相差较大，无毒无害，生产成本低廉且原料来源广泛等优点，可作为添加剂在消光锦纶纤维的生产中被应用。金红石型钛白粉由于硬度高，在纺丝时易磨损喷丝孔，缩短纺丝组件的使用寿命，故而在化学纤维领域不常用[11]。二氧化钛在工业中俗称钛白粉，二者之间既存在内在结构与性质的联系，也有表面成分与表面性质的细微差别。钛白粉是指表面经过无机或有机处理的二氧化钛，以克服二氧化钛原有应用缺陷，使其在不同行业均得到广泛的应用，图 1为全球不同领域钛白粉用量占比。

东华大学硕士学位论文 第 1 章 绪论软的质感，也展现了合成纤维在力学性能等方面的优势，同时也满足了人们对于合成纤维的功能化的期许[16-18]。1.2.1消光纤维的消光原理光泽是纤维产品的本征性质之一，纤维光泽的强弱取决于纤维表面对可见光的反射，当单根纤维间彼此整齐平行排列时，入射到光滑的纤维表面的光会沿着一定的角度反射出去[19]。大有光聚酰胺纤维形状规整，表面光滑，在太阳光的照射下，容易产生耀眼的光泽，为了消除这一极光现象，通常是对聚酰胺纤维成分或结构进行调控，工业上常通过在聚酰胺基材中添加钛白粉，让其均匀地分布于纤维的内部和表面并在微观界面上形成一种粗糙面，当光线照射到含有消光剂的聚酰胺纤维时，光线在纤维表面和内部发生漫反射现象，从而达到消光目的，添加钛白粉的聚酰胺纤维消光原理如图 1.3 所示。


本文编号：3636281