CN107459843A - 一种抗紫外线化纤消光剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种抗紫外线化纤消光剂的制备方法，属于消光剂的技术领域，以锐钛型二氧化钛为原料，向其中加入聚乙烯醇和径向粒径为＜0.2μm、厚度10‑30nm的二维纳米高岭土薄片，控制锐钛型二氧化钛、聚乙烯醇、二维纳米高岭土薄片的质量百分含量分别为89.4‑91.6％、0.4‑0.6％、8‑10％，混合，气流粉碎，得到抗紫外线化纤消光剂。本发明制备方法简单，制备过程稳定，通过工序的搭配、原料的设计、参数的控制等使制得的抗紫外线化纤消光剂性能好，可显著降低二氧化钛因光催化作用对纤维造成的危害。

Description

一种抗紫外线化纤消光剂的制备方法
技术领域
本发明属于消光剂的技术领域，涉及化纤用消光剂，具体涉及一种抗紫外线化纤消光剂的制备方法。本发明制备方法简单，制备过程稳定，通过工序的搭配、原料的设计、参数的控制等使制得的抗紫外线化纤消光剂性能好，可显著降低二氧化钛因光催化作用对纤维造成的危害。同时，本发明制备方法适用于工业化大量生产。
背景技术
化学纤维是用天然高分子化合物或人工合成的高分子化合物为原料，经过制备纺丝原液、纺丝和后处理等工序制得的具有纺织性能的纤维。因所用高分子化合物来源不同，可分为以天然高分子物质为原料的人造纤维和以合成高分子物质为原料的合成纤维。
2012年世界化纤产量5800万吨，中国化纤产量3800万吨，占世界化纤总量的65％，2015年全球化纤产量6647万吨，中国化纤产量4874万吨，占世界产量73％。2016年中国化纤产量达到4994万吨。中国化纤产能严重过剩，价格急剧下落，涤纶化纤从2011年的9878元/吨下降到2015年的4628元/吨，己内酰胺价格从26609万/吨下降到12221元/吨，丙烯腈从17927元/吨跌到9489元/吨。
化学纤维经纺丝后，表面分子排列整齐对可见光形成强烈反射，使纤维纺丝具有刺眼的光泽和透明性。为了消除光泽和提高纤维的不透明性，普遍使用锐钛型二氧化钛作为消光剂，二氧化钛折光率为2.54，化纤折光率为1.50-1.70，相差大，二氧化钛对太阳可见光有很大的散射力，能很好地消除化纤发出的刺眼光泽，其粒径控制在0.2-0.4μm，二氧化钛是目前化学纤维最佳的消光材料，按平均0.3％的使用量，目前全球化纤消光剂二氧化钛年消耗量在20万吨左右。化纤专用二氧化钛属于N型半导体材料，对化学纤维具有光催化氧化性，引起消光后化纤的强度及拉伸率因光照迅速降低，纤维索然色泽加快褪色，对于聚酰胺纤维更是如此。因此，对二氧化钛光化学活性的降低研究势在必行。
发明内容
本发明为解决上述问题，提供了一种抗紫外线化纤消光剂的制备方法，生产抗老化化纤消光剂、生产抗紫外线功能消光剂。通过上述途径提升企业化纤二氧化钛的性能和用途，提升产品的价值，为企业创造更多效益。
本发明为实现其目的采用的技术方案是：
一种抗紫外线化纤消光剂的制备方法，以锐钛型二氧化钛为原料，向其中加入聚乙烯醇和径向粒径为＜0.2μm、厚度10-30nm的二维纳米高岭土薄片，控制锐钛型二氧化钛、聚乙烯醇、二维纳米高岭土薄片的质量百分含量分别为89-91.5％、0.4-0.5％、8-10％，混合，气流粉碎，得到抗紫外线化纤消光剂。
气流粉碎的条件控制为：气固比2-3kg/kg，空气压力0.8-1.0MPa。
二维纳米高岭土薄片通过湿法研磨剥片制备，包括，以层状结构的高岭土为原料，加入KH550、无离子水制浆，用氧化锆珠为研磨介质，研磨机研磨，得到径向粒径为＜0.2μm、厚度10-30nm的高岭土、烘干，得到二维纳米高岭土薄片。
控制制浆所得矿浆的浓度为30-40％，其中KH550含量为5-10％，余量为高岭土。
氧化锆珠采用粒径为0.6mm、0.4mm、0.2mm的三种磨珠，控制0.6mm、0.4mm、0.2mm三种磨珠的配比为(4-6)：(3-4)：(1-3)。
控制研磨机分散盘的转速为1500-2500r/min，研磨时间为2.5-3h。
烘干的温度为400-450℃，烘干时间为1-2h。
本发明的有益效果是：
(1)从具体制备条件上丰富了高岭土纳米材料制备技术。
(2)从提升二氧化钛抗老化性能和抗紫外线功能化纤两个方面研究消光剂制备技术。为化纤消光剂二氧化钛提高性能开拓了技术途径，同时为高岭土深度开发和资源价值提升提供了技术支持，具有较大的理论和实践意义。
(3)采用本发明方法制备的抗紫外线化纤消光剂的成分组成包括TiO2：＞89％；SiO2：5.0-5.5％；Al2O3：4.0-4.5％；Fe2O3：＜0.001％。
(4)控制矿浆浓度为30-40％，矿浆浓度提高，矿浆流动性降低，矿浆与研磨介质之间，矿浆粒子之间的摩擦减弱，分散效果自然变差；随着矿浆浓度低，分散效果不明显，设备能力降低。
(5)社会效益：
①满足市场需求
目前国内化纤产量在4000万吨左右，需二氧化钛消光剂12万吨左右，通过防紫外线消光剂的使用可以取代部分进口抗老化化纤消光剂，同时提高了干法涤纶化纤钛白粉消光剂的抗老化性能。
②为装饰纸生产企业节约成本
与进口同质量产品价格差计算：5000×10000＝50,000,000元，每年为化纤企业节约成本5000万元。技术全面推广后可为化纤企业节约12亿元成本。
③减少了环境污染
本技术的推广使用，改变了传统抗老化化纤钛白粉湿法包膜带来的废水污染。
附图说明
图1是二维纳米高岭土薄片SEM图片。
图2是广东茂名片状软质高领土“双90”粒径分布。
图3是研磨时间与粒径关系图。
图4是矿浆浓度与粒径关系图。
图5是KH550用量与粒径关系图。
图6是研磨介质与粒径关系图。
图7是研磨机分散盘转速与粒径关系图、
图8是空气流量对分散性的影响图。
图9是气体压力对分散性的影响图。
图10是进料流量对分散性的影响图。
图11是聚乙烯醇对分散性的影响图。
具体实施方式
本技术提供了一种抗紫外线化纤消光剂制备技术，制备技术包括工艺流程、技术参数和生产设备。本技术研究出了化纤用二维纳米高岭土制备新技术。本技术简单、投资少、收益率高、投资回收周期短，具有良好的经济效益。本技术满足国内化纤消光剂制备需要，为国内化纤制备企业节约较多成本。本技术的应用和推广为提高国内化纤市场竞争力具有重大意义。本技术生产过程无废水产生，是国家政策支持的绿色环保产业。下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
一、具体实施例
实施例1
以广东茂名片状软质高领土“双90”为原料，D90＜2μm，白度L＞90％，加KH550、无离子水制浆，控制制浆所得矿浆的浓度为40％，其中KH550含量为10％，广东茂名片状软质高领土“双90”含量为30％，用氧化锆珠为研磨介质，氧化锆珠采用粒径为0.6mm、0.4mm、0.2mm的三种磨珠，控制0.6mm、0.4mm、0.2mm三种磨珠的配比为4：4：2，研磨机研磨，控制研磨机分散盘的转速为2000r/m，研磨时间为3h，得到径向粒径为＜0.2μm(D97＜0.2μm)、厚度10-30nm的高岭土、烘干，得到二维纳米高岭土薄片。
将锐钛型二氧化钛、聚乙烯醇、上述所得二维纳米高岭土薄片的按质量百分含量为89.5％、0.5％、10％进行混合，经气流粉碎机粉碎研磨，气流粉碎的条件控制为：气固比2kg/kg，空气压力1.0MPa，制备成抗紫外线化纤消光剂。
实施例2
以广东茂名片状软质高领土“双90”为原料，加KH550、无离子水制浆，控制制浆所得矿浆的浓度为30％，其中KH550含量为5％，广东茂名片状软质高领土“双90”含量为35％，用氧化锆珠为研磨介质，氧化锆珠采用粒径为0.6mm、0.4mm、0.2mm的三种磨珠，控制0.6mm、0.4mm、0.2mm三种磨珠的配比为4：3：3，研磨机研磨，控制研磨机分散盘的转速为1800r/m，研磨时间为2.5h，得到径向粒径为0.15-0.18μm(D970.15-0.18μm)、厚度10-30nm的高岭土、烘干，得到二维纳米高岭土薄片。
将锐钛型二氧化钛、聚乙烯醇、上述所得二维纳米高岭土薄片的按质量百分含量为91.5％、0.5％、8％进行混合，经气流粉碎机粉碎研磨，气流粉碎的条件控制为：气固比3kg/kg，空气压力0.8MPa，制备成抗紫外线化纤消光剂。
实施例3
以广东茂名片状软质高领土“双90”为原料，加KH550、无离子水制浆，控制制浆所得矿浆的浓度为35％，其中KH550含量为8％，广东茂名片状软质高领土“双90”含量为27％，用氧化锆珠为研磨介质，氧化锆珠采用粒径为0.6mm、0.4mm、0.2mm的三种磨珠，控制0.6mm、0.4mm、0.2mm三种磨珠的配比为5：3：2，研磨机研磨，控制研磨机分散盘的转速为2200r/m，研磨时间为2.8h，得到径向粒径为0.13-0.15μm(D970.13-0.15μm)、厚度10-30nm的高岭土、烘干，得到二维纳米高岭土薄片。
将锐钛型二氧化钛、聚乙烯醇、上述所得二维纳米高岭土薄片的按质量百分含量为90％、0.5％、9.5％进行混合，经气流粉碎机粉碎研磨，气流粉碎的条件控制为：气固比2.5kg/kg，空气压力0.9MPa，制备成抗紫外线化纤消光剂。
实施例4
以广东茂名片状软质高领土“双90”为原料，加KH550、无离子水制浆，控制制浆所得矿浆的浓度为38％，其中KH550含量为9％，广东茂名片状软质高领土“双90”含量为29％，用氧化锆珠为研磨介质，氧化锆珠采用粒径为0.6mm、0.4mm、0.2mm的三种磨珠，控制0.6mm、0.4mm、0.2mm三种磨珠的配比为5：4：3，研磨机研磨，控制研磨机分散盘的转速为1500r/m，研磨时间为2.9h，得到径向粒径为0.14-0.16μm(D970.14-0.16μm)、厚度10-30nm的高岭土、烘干，得到二维纳米高岭土薄片。
将锐钛型二氧化钛、聚乙烯醇、上述所得二维纳米高岭土薄片的按质量百分含量为90.5％、0.4％、9.1％进行混合，经气流粉碎机粉碎研磨，气流粉碎的条件控制为：气固比2.3kg/kg，空气压力0.8MPa，制备成抗紫外线化纤消光剂。
实施例5
以广东茂名片状软质高领土“双90”为原料，加KH550、无离子水制浆，控制制浆所得矿浆的浓度为33％，其中KH550含量为7％，广东茂名片状软质高领土“双90”含量为26％，用氧化锆珠为研磨介质，氧化锆珠采用粒径为0.6mm、0.4mm、0.2mm的三种磨珠，控制0.6mm、0.4mm、0.2mm三种磨珠的配比为5：3：3，研磨机研磨，控制研磨机分散盘的转速为2500r/m，研磨时间为2.6h，得到径向粒径为0.1-0.12μm(D970.1-0.12μm)、厚度10-30nm的高岭土、烘干，得到二维纳米高岭土薄片。
将锐钛型二氧化钛、聚乙烯醇、上述所得二维纳米高岭土薄片的按质量百分含量为91％、0.4％、8.6％进行混合，经气流粉碎机粉碎研磨，气流粉碎的条件控制为：气固比2.7kg/kg，空气压力0.9MPa，制备成抗紫外线化纤消光剂。
实施例6
以广东茂名片状软质高领土“双90”为原料，加KH550、无离子水制浆，控制制浆所得矿浆的浓度为39％，其中KH550含量为8％，广东茂名片状软质高领土“双90”含量为31％，用氧化锆珠为研磨介质，氧化锆珠采用粒径为0.6mm、0.4mm、0.2mm的三种磨珠，控制0.6mm、0.4mm、0.2mm三种磨珠的配比为6：4：3，研磨机研磨，控制研磨机分散盘的转速为1800r/m，研磨时间为2.5h，得到径向粒径为0.15-0.17μm(D970.15-0.17μm)、厚度10-30nm的高岭土、烘干，得到二维纳米高岭土薄片。
将锐钛型二氧化钛、聚乙烯醇、上述所得二维纳米高岭土薄片的按质量百分含量为91.3％、0.4％、8.3％进行混合，经气流粉碎机粉碎研磨，气流粉碎的条件控制为：气固比2.7kg/kg，空气压力1.0MPa，制备成抗紫外线化纤消光剂。
本发明具有以下创新点和优势：
(1)干法改性化纤二氧化钛，降低二氧化钛的光催化活性属于首创。传统二氧化钛表面化学包覆Si、Al、Mn氧化物降低二氧化钛光催化活性的工艺带来化学污染、工艺流程长。
(2)二维纳米高岭土作为抗紫外线功能化纤制备助剂还未见报道。本发明的二维纳米高岭土薄片把对紫外线的反射和吸收相结合，纳米高岭土光催化活性很低，不需要进一步表面处理。而纳米TiO2、纳米ZnO等半导体材料利用紫外线吸收屏蔽紫外线的同时具有强烈的紫外线催化活性，对化纤老化有促进作用，需要表面处理。
(3)偶联剂KH550作为纳米高岭土制备的分散剂，同时又是二氧化钛在化纤中的分散剂。
(4)集化纤消光剂二氧化钛改性与功能化纤紫外线屏蔽剂制备融于一体属于技术创新思路。
二、应用试验
(1)测试试样制备：
①分别将99.7％聚丙烯纤维+0.3％TiO2消光剂、99.7％尼龙+0.3％消光剂(不同比例纳米高岭土+TiO2)在纺丝机上纺织成纤维。
②分别把TiO2、不同比例纳米高岭土+TiO2超声分散制备成分散液，把150×20mm丙纶布条分别浸渍在上述分散液中3min，在70℃温度下烘30min，室温放置24h。
表1
样品编号 样品形态 组成
A 纤维 聚丙烯99.7％+0.3％消光剂(TiO2)
B 纤维 聚丙烯99.7％+0.3％消光剂(添加2％高岭土)
C 纤维 聚丙烯99.7％+0.3％消光剂(添加5％高岭土)
D 纤维 聚丙烯99.7％+0.3％消光剂(添加8％高岭土)
E 纤维 聚丙烯99.7％+0.3％消光剂(添加10％高岭土)
(2)试样检测：
①对气粉出来的消光剂做水分散性检测(执行GB/T1706-2006规定)。
②上述样品在氙灯老化箱加速老化后，用单纤维强力仪做检测拉伸强度测试。
③用分光光度计做紫外线透过率测试。
(3)实验结果
表2
通过表2可知，随着纳米高岭土加量从0至10％，聚丙烯纤维断裂强度从7.42CN/dtex提高到到7.73CN/dtex，断裂应变从19.57％提高到20.24％。原因是二维纳米高岭土薄片中KH550增加了二氧化钛与聚丙烯纤维的相容性，提高了二氧化钛在化纤中的分散性，提高了聚丙烯化纤的断裂强度和断裂应变。
由于二维纳米高岭土薄片对紫外线的屏蔽作用，随着二维纳米高岭土薄片的加入量提高，聚丙烯纤维紫外线人工老化90min后，断裂强度保持率和断裂应变保持率都相应提高。二维纳米高岭土薄片对可见光的反射率弱，对化纤的消光作用小，所以，二维纳米高岭土薄片的加量增加会影响消光剂的消光性能。
三、方案研究与分析
1、本发明的抗紫外线化纤消光剂具有抗紫外效果好，关键是通过锐钛型二氧化钛与二维纳米高岭土薄片、聚乙烯醇的复配，降低了锐钛型二氧化钛的光催化性，提高了在化纤中的分散性，在聚酰胺材料中使用，可以赋予纤维羊毛般的外观和手感，经试验，在热乙二醇中的稳定性好，对聚酯消光很重要。
本发明的一个关键点是提出利用径向粒径为＜0.2μm、厚度10-30nm的二维纳米高岭土薄片对锐钛型二氧化钛进行修复改善。本领域公知，消光剂的质量至关重要，消光剂的质量有问题会造成后续工序中过滤速度减慢、喷丝孔堵塞、断丝、毛丝、纤维不好等严重的质量问题，一旦所用消光剂的质量有问题后续根本没有补救的可能。我们在研究中发现高岭土(0.1-0.2μm)与化纤用二氧化钛联用，可以减少化纤用二氧化钛的用量，不仅降低成本，而且可以降低化纤用二氧化钛因光催化作用对纤维造成的危害，这只是初探，当我们继续深入研究时，发现高岭土中的带正电荷的金属离子或金属氧化物会降低ζ电位，压缩双电层，影响分散性，因此高岭土不能直接与锐钛型二氧化钛联用，这是导致消光剂的质量差的一个重要原因。基于上述分析，我们对高岭土、锐钛型二氧化钛进行了一系列的分析，最终我们发现高岭土的粒径固然重要，但更为关键的是高岭土的结构，当采用径向粒径＜0.2μm、厚度10-30nm的二维纳米高岭土薄片时，在聚乙烯醇的作用下，与锐钛型二氧化钛结合，才能克服高岭土中带正电荷的金属离子或金属氧化物所带来的问题。
我们在将纳米高岭土与锐钛型二氧化钛进行结合的研究期间，还遇到了以下问题：1、纳米高岭土与锐钛型二氧化钛结合造成粒度分布变宽；2、5μm以上粗粒子难以控制；3、研究中所得消光剂在热乙二醇中的热稳定性差。
化纤用消光剂非常关键的一个特性是粒径和粒度分布要求严格，并非粒径越细越好，重要的是粒度分布要窄、粒子要尽量圆滑规整。为解决问题1，首先是所用原料的问题，在选择锐钛型二氧化钛的前提下，上述要求的决定性取决于所用纳米高岭土，本发明通过采用KH550为插层剂，插入高岭土层片之间的缝隙中，破坏高岭土层间氢键，使高岭土层间结合力降低，层与层剥离，形成片状纳米高岭土，为获得粒径和粒度分布要求的粒子打下基础；然后采用三种规格的氧化锆珠进行研磨，研磨是一个关键的过程，直接关系到后续粒度分布范围，这不是一朝一夕和时间长短所能实现的，经长期研究，开发了一种采用三种规格的氧化锆珠进行研磨的方式，三种规格的氧化锆珠的粒径、比例是研磨效果好坏的关键，该三种规格氧化锆珠对片状纳米高岭土进行层层递进、交互包容、全面接触的研磨，最终获得径向粒径＜0.2μm、厚度10-30nm的二维纳米高岭土薄片，将其与锐钛型二氧化钛结合，使最终获得的抗紫外线化纤消光剂的粒径分布窄。
粗粒子的控制是化纤消光剂质量的一个重要标准，其关系到光的折射和反射所带来的消光效果，但是研究中当直接将高岭土(0.1-0.2μm)与锐钛型二氧化钛联用时，5μm以上的粗粒子的数量过多，严重影响了最终消光剂的消光性能，为此，我们设计了一系列的研究，最终利用KH550对层状结构高岭土进行插层，通过控制矿浆浓度、KH550用量、研磨机分散盘转速、研磨介质的控制，对层状结构高岭土进行了处理，使其成为二维纳米高岭土剥片，之后再与锐钛型二氧化钛在聚乙烯醇的结合下，成功控制了粗粒子的形成，最终实现5μm以上粗粒子＜5个。
消光剂在热乙二醇中的热稳定性关系到聚酯消光的效果，原因在于二氧化钛与高岭土结合不均匀，本发明通过采用径向粒径为＜0.2μm、厚度10-30nm的二维纳米高岭土薄片，控制锐钛型二氧化钛、聚乙烯醇、二维纳米高岭土薄片的质量百分含量分别为89.4-91.6％、0.4-0.6％、8-10％，气流粉碎的条件控制为：气固比2-3kg/kg，空气压力0.8-1.0MPa，使得锐钛型二氧化钛与二维纳米高岭土薄片结合均匀，获得的抗紫外线化纤消光剂粒径分布均匀，因而，可以在热乙二醇中具有良好的稳定性。
2、验证分析
(1)二维纳米高岭土薄片的验证分析
本发明所用原料广东茂名片状软质高领土“双90”的组成如下表3：(X荧光仪数据)。
表3
组份 SiO2 Al2O3 Fe2O3 MnO K2O TiO2 Na2O CaO
含量％ 54.62 43.21 0.87 0.25 0.20 0.15 0.19 0.11
原料广东茂名片状软质高领土“双90”粒径分布如图2所示。
制备条件
利用砂磨机磨剥制备紫外线半波长粒径高岭土(100-200nm)、厚度10-30nm二维纳米高岭土薄片。研究中我们发现研磨时间、研磨介质配比、插片剂加量、砂磨机分散盘的转速、矿浆浓度等因素直接影响着高岭土的效果，这是影响最终抗紫外线化纤消光剂粒径、粒径分布、粗粒子性能的关键。
①研磨时间的影响
参见图3，磨剥时间越长，矿浆粒径越小，到一定细度后，粒径变小很缓慢，照射到地面上的紫外线波长0.19～0.4μm，把高岭土的粒径D97控制在0.1～0.2μm，研磨时间在3小时即可。
②矿浆浓度的影响
参见图4，矿浆浓度提高，矿浆流动性降低，矿浆与研磨介质之间，矿浆粒子之间的摩擦减弱，分散效果自然变差。随着矿浆浓度低，分散效果不明显，设备能力降低。从实验结果可知，矿浆浓度在30～40％是合适的。
③KH550加量的影响
参见图5，KH550加量从5％提高到10％，粒径降低幅度较大，但KH550在10％以上，粒径变小的幅度很小，原因是由于KH550的分子与高岭土分子基本配比饱和，再者可能因为KH550增加会增加浆料黏度。
④磨珠配比的影响
根据砂磨机研磨特征，研磨介质加填量为磨腔容积的70％。为了控制D97≤0.2μm，最小磨珠粒径为0.2mm，由于进料高岭土粒径分布比较宽，选用三种粒径配比氧化锆珠，即0.6mm，0.4mm，0.2mm三种磨珠按6:3:1(1表示)，5:3:2(2表示)，4:3：3(3表示)，4:4:2或2:2:1(4表示)。
从图6，可看出，不同粒径磨珠配比对研磨效果有影响，针对砂磨机的进料粒径，选取不同的磨珠配比。本试验中的4种配比以0.6mm，0.4mm，0.2mm三种氧化锆珠的配比4:4:2或2:2:1为最佳。
⑤砂磨机分散盘转速的影响
参见图7，随着分散盘转速的增加，高岭土粒径先降低后增加，以2000r/m为最低，研磨效果最佳。分散盘搅拌的作用是使研磨介质和物料在砂磨机磨腔内不规则运动，氧化锆珠与高岭土之间，高岭土与高岭土之间互相撞击、剪切、研磨，使高岭土层与层之间剥离，每结构层破碎，分散盘转动速度大小决定了介质和高岭土间的相对运动速度高低。分散盘转动速度达到一定值后，介质和物料的相对运动速度减弱，二者以相同的速度在磨腔内旋转，此时介质的研磨作用降低，最终以分散盘旋转速度2000r/m最好。
(2)抗紫外线化纤消光剂的验证分析
普通消光剂锐钛型二氧化钛(325目筛余＜0.03％)、纳米高岭土混合，气流粉碎机研磨，制备成抗紫外线消光剂，粒径为325目筛余≤0.001％。化纤消光剂分散性是其一个重要技术指标，与气粉机进料量、气体压力、气体流量有关。纳米高岭土加量对化纤消光剂抗老化性能和紫外线透光率有较大影响。
制备条件
①空气流量对分散性的影响
参见图8，消光剂的水分散性随气粉进气量的增加先是增加最高达92％，随后空气量增加，消光剂水分散性下降，进入气粉机磨腔内的消光剂颗粒随空气作高速圆周运动，速度达到超音速，粒子之间互相摩擦分散，随着进气量增加，粒子运动速度增加，粒子间互相摩擦的几率增大，分散性提高，但是进气量过大，增加进气量，形成紊流，同时在气粉机内停留时间缩短，分散性就会受到影响而下降。
②气体压力对分散性的影响
参见图9，随着气粉介质压缩空气的压力提高，空气的内能提高，提供给研磨固体颗粒的能量提高，分散动力提高，分散效果提高，消光剂水分散性提高。
③进料流量对分散性的影响
参见图10，随着进料量从1kg/h增加到2kg/h，气粉机腔室内粒子浓度增加，粒子间碰撞机会增加，消光剂的水分散性提高，当进料量继续增加，粒子相对运动空间降低，碰撞和摩擦动量降低，消光剂水分散性降低。
④聚乙烯醇加量对分散性的影响
参见图11，聚乙烯醇带有多个羟基，与水分子能形成氢键，聚乙烯醇负载二氧化钛表面，起到桥梁作用，增加了二氧化钛在水中的分散性，随着聚乙烯醇比例的增大，二氧化钛消光剂在水中的分散性和分散稳定性提高。当聚乙烯醇的量增加到0.5％左右后，二氧化钛消光剂水分散性达到最大值81.8％。二氧化钛表面吸附聚乙烯醇达到饱和后，二氧化钛与水分子之间的结合力下降，分散性下降。
本发明抗紫外线化纤消光剂的质量技术指标如下：

Claims (7)

1.一种抗紫外线化纤消光剂的制备方法，其特征在于，以锐钛型二氧化钛为原料，向其中加入聚乙烯醇和径向粒径为＜0.2μm、厚度10-30nm的二维纳米高岭土薄片，控制锐钛型二氧化钛、聚乙烯醇、二维纳米高岭土薄片的质量百分含量分别为89-91.5％、0.4-0.5％、8-10％，混合，气流粉碎，得到抗紫外线化纤消光剂。
2.根据权利要求1所述的一种抗紫外线化纤消光剂的制备方法，其特征在于，气流粉碎的条件控制为：气固比2-3kg/kg，空气压力0.8-1.0MPa。
3.根据权利要求1所述的一种抗紫外线化纤消光剂的制备方法，其特征在于，二维纳米高岭土薄片通过湿法研磨剥片制备，包括，以层状结构的高岭土为原料，加入KH550、无离子水制浆，用氧化锆珠为研磨介质，研磨机研磨，得到径向粒径为＜0.2μm、厚度10-30nm的高岭土、烘干，得到二维纳米高岭土薄片。
4.根据权利要求3所述的一种抗紫外线化纤消光剂的制备方法，其特征在于，控制制浆所得矿浆的浓度为30-40％，其中KH550含量为5-10％，余量为高岭土。
5.根据权利要求3所述的一种抗紫外线化纤消光剂的制备方法，其特征在于，氧化锆珠采用粒径为0.6mm、0.4mm、0.2mm的三种磨珠，控制0.6mm、0.4mm、0.2mm三种磨珠的配比为(4-6)：(3-4)：(1-3)。
6.根据权利要求3所述的一种抗紫外线化纤消光剂的制备方法，其特征在于，控制研磨机分散盘的转速为1500-2500r/min，研磨时间为2.5-3h。
7.根据权利要求3所述的一种抗紫外线化纤消光剂的制备方法，其特征在于，烘干的温度为400-450℃，烘干时间为1-2h。
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