CN108975392A - 一种化纤专用二氧化钛的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种化纤专用二氧化钛的制备方法,包括以下步骤:将硫酸氧钛与去离子水混合,配制硫酸氧钛盐溶液;将纳米无机物、表面活性剂与去离子水混合,制备出悬浮液;将硫酸氧钛盐溶液与悬浮液混合均匀,获得混合溶液;向混合溶液中加入沉淀剂,升温、控制pH值,高速搅拌反应,获得浆料;将浆料压滤洗涤、干燥、煅烧、气流粉碎得到化纤专用二氧化钛本发明提供的方法以中间产物硫酸氧钛为原料,不同于以二氧化钛为原料,减少了蒸发的过程,同时也减少了粉尘污染;以硫酸氧钛为原料,不需要先制备普通二氧化钛,一步到位。
Description
技术领域
本发明涉及一种二氧化钛的制备方法,具体是一种化纤专用二氧化钛的制备方法。
背景技术
二氧化钛是化学纤维的优良消光剂,在化学纤维生产过程中加入少量二氧化钛,不仅可取得良好的消光效果,同时也可以提高化学纤维的强度和韧度。
目前,生产化纤专用二氧化钛主要有干法和湿法生产技术。湿法生产技术是在一定浓度的钛白和去离水的悬浮液中进行,由于包覆所得的产品为含水悬浮液,需要通过干燥才能到粉体产品,故每生产一吨化纤钛白,需要蒸发大量的水分,能耗过大,生产成本过高。干法生产技术生产成本相对较低,且产品的分散性能好,但气流粉碎过程的成本仍相对较高,而且不可避免造成粉尘污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种化纤专用二氧化钛的制备方法,该制备方法避免了了蒸发的过程,同时也减少了粉尘污染。
为实现上述目的,本发明提供的一种化纤专用二氧化钛的制备方法,包括以下步骤:
(1)将硫酸氧钛与去离子水混合,配制出质量分数为20-35%的硫酸氧钛盐溶液;
(2) 按质量比0.1-1.0%∶0.1-0.6%∶1将纳米无机物、表面活性剂与去离子水混合,制备出悬浮液;
(3)将硫酸氧钛盐溶液与悬浮液按质量比20:1~10:1混合均匀,获得混合溶液;
(4)向步骤3获得的混合溶液中加入质量比为1-2.0%的沉淀剂,升温至45-90℃,控制pH值为8.0-8.5,高速搅拌反应1-2.5h,获得浆料;
(5)将浆料压滤洗涤、干燥、煅烧、气流粉碎得到化纤专用二氧化钛
传统方法要先制备普通二氧化钛,过程中需要蒸发和粉碎。本发明提供的方法以中间产物硫酸氧钛为原料,不同于以二氧化钛为原料,减少了蒸发的过程,同时也减少了粉尘污染;以硫酸氧钛为原料,不需要先制备普通二氧化钛,一步到位。
进一步地,上述方案中,所述的纳米无机物为二氧化锰、二氧化硅、硫酸铝中的一种或几种。
进一步地,上述方案中,所述的表面活性剂为聚乙二醇、聚丙烯酸铵、三羟甲基丙烷中的一种或几种。
进一步地,上述方案中,所述的沉淀剂为碳酰胺、碳酸氢铵、碳酸氢钠中的一种或几种。
本发明提供的制备方法的具有生产工艺简单、合理、生产成本低、易于工业化生产等优点,尤其适用于制备锦纶、醋酸纤维生产中所需的化纤专用二氧化钛。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对发明作进一步说明。
实施例1:
(1)将硫酸氧钛与去离子水混合,配制出质量分数为35%的硫酸氧钛盐溶液;
(2)按质量比0.3%∶0.1%∶0.1%∶1将硫酸铝、聚丙烯酸铵、三羟甲基丙烷与去离子水混合,制备出悬浮液;
(3)将硫酸氧钛盐溶液与悬浮液按质量比15:1混合、搅拌30min,获得混合溶液;
(4)向步骤(3)获得的混合溶液中加入质量比为2.0%的碳酸氢铵,升温至50℃,控制pH值为8.0-8.5,8000转/分钟高速搅拌,反应1.5h,获得浆料;
(5)将浆料压滤洗涤、120℃干燥1.5h、300℃煅烧3.0h、气流粉碎得到化纤专用二氧化钛。
实施例2:
(1)将硫酸氧钛与去离子水混合,配制出质量分数为20%的硫酸氧钛盐溶液;
(2)按质量比0.5%∶0.3%∶1将二氧化锰、聚丙烯酸铵与去离子水混合,制备出悬浮液;
(3)将硫酸氧钛盐溶液与悬浮液按质量比10:1混合、搅拌25min,获得混合溶液;
(4)向步骤(3)获得的混合溶液中加入质量比为1.5%的碳酸氢铵,升温至60℃,控制pH值为8.0-8.5,6000转/分钟高速搅拌,反应2.0h,获得浆料;
(5)将浆料压滤洗涤、110℃干燥2.0h、400℃煅烧2.0h、气流粉碎得到化纤专用二氧化钛。
实施例3:
(1)将硫酸氧钛与去离子水混合,配制出质量分数为30%的硫酸氧钛盐溶液;
(2)按质量比0.5%∶0.4%∶1将二氧化硅、三羟甲基丙烷与去离子水混合,制备出悬浮液;
(3)将硫酸氧钛盐溶液与悬浮液按质量比18:1混合、搅拌25min,获得混合溶液;
(4)向步骤(3)获得的混合溶液中加入质量比为1.5%的碳酸氢钠,升温至70℃,控制pH值为8.0-8.5,7000转/分钟高速搅拌,反应2.0h,获得浆料;
(5)将浆料压滤洗涤、110℃干燥2.0h、500℃煅烧1.8h、气流粉碎得到化纤专用二氧化钛。
实施例4:
(1)将硫酸氧钛与去离子水混合,配制出质量分数为25%的硫酸氧钛盐溶液;
(2)按质量比0.8%∶0.5%∶1将二氧化硅、三羟甲基丙烷与去离子水混合,制备出悬浮液;
(3)将硫酸氧钛盐溶液与悬浮液按质量比16:1混合、搅拌30min,获得混合溶液;
(4)向步骤(3)获得的混合溶液中加入质量比为1.5%的碳酸氢铵,升温至80℃,控制pH值为8.0-8.5,8000转/分钟高速搅拌,反应2.0h,获得浆料;
(5)将浆料压滤洗涤、110℃干燥2.0h、400℃煅烧2.5h、气流粉碎得到化纤专用二氧化钛。
实施例5:
(1)将硫酸氧钛与去离子水混合,配制出质量分数为35%的硫酸氧钛盐溶液;
(2)按质量比1.0%∶0.6%∶1将二氧化锰、聚乙二醇与去离子水混合,制备出悬浮液;
(3)将硫酸氧钛盐溶液与悬浮液按质量比12:1混合、搅拌30min,获得混合溶液;
(4)向步骤(3)获得的混合溶液中加入质量比为2.0%的碳酰胺,升温至70℃,控制pH值为8.0-8.5,10000转/分钟高速搅拌,反应2.0h,获得浆料;
(5)将浆料压滤洗涤、120℃干燥2.0h、4500℃煅烧2.0h、气流粉碎得到化纤专用二氧化钛。
以上各实施例制得的二氧化钛产品的物理性质如下表:
由上表可见,由本方法制备的二氧化钛白度优良、水性分散能力、消光能力、耐候性、耐磨损性较佳,并有粒径分布较窄、不易团聚的优点。
Claims (4)
1.一种化纤专用二氧化钛的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)将硫酸氧钛与去离子水混合,配制出质量分数为20-35%的硫酸氧钛盐溶液;
(2) 按质量比0.1-1.0%∶0.1-0.6%∶1将纳米无机物、表面活性剂与去离子水混合,制备出悬浮液;
(3)将硫酸氧钛盐溶液与悬浮液按质量比20:1~10:1混合均匀,获得混合溶液;
(4)向步骤3获得的混合溶液中加入质量比为1-2.0%的沉淀剂,升温至45-90℃,控制pH值为8.0-8.5,高速搅拌反应1-2.5h,获得浆料;
(5)将浆料压滤洗涤、干燥、煅烧、气流粉碎得到化纤专用二氧化钛。
2.如权利要求1所述的化纤专用二氧化钛的制备方法,其特征在于:所述的纳米无机物为二氧化锰、二氧化硅、硫酸铝中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的化纤专用二氧化钛的制备方法,其特征在于:所述的表面活性剂为聚乙二醇、聚丙烯酸铵、三羟甲基丙烷中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的化纤专用二氧化钛的制备方法,其特征在于:所述的沉淀剂为碳酰胺、碳酸氢铵、碳酸氢钠中的一种或几种。
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