《钛白粉在化纤中的应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钛白粉在化纤中的应用（78页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、钛白粉在化纤中的应 用 n一、化纤行业概述及发展趋势 n二、化纤用钛白粉的质量需求 n三、化纤用钛白粉品牌 n四、化纤中钛白粉实际应用 n五、国产钛白粉使用分析 n六、纳米钛白粉在纤维中应用 一化纤行业概述及发展趋势 n（一）概述 化学纤维是用天然或合成高分子化合 物经化学加工而制得的纤维。它分为两大 类： 1再生纤维 用天然高分子化合物为原料，经化学 处理和机械加工而制得得纤维，如：粘胶 纤维、醋酸纤维等。 2合成纤维 用石油、天然气、煤等为原料，经一 系列的化学反应，制成合成高分子化合物 ，再经加工而制得的纤维。目前世界上生 产的合成纤维品种繁多，据统计有几十种 ，其中主要有：涤纶、锦纶、
2、腈纶、丙纶 等。 合成纤维主要有: 锦纶-聚酰胺6纤维-尼龙66 聚酰胺66纤维-尼龙6 涤纶-聚酯纤维 腈纶- 聚丙烯腈纤维 丙纶-聚丙烯纤维 合成纤维的性能优异，强度高、耐 磨、易洗快干、耐酸碱、防蛀等， 用途广泛，原料来源丰富，生产又 不受气候或土壤条件的影响，所以 合成纤维工业自建立以来，得到了 迅速的发展。 （二）行业现状及发展趋势 1.国外现状 20世纪50年代合成纤维兴起， 1950-1988年间，全球化纤产量增长了 18倍，其中化学纤维由6.9万吨增至 3000多万吨，化学纤维占全部纤维产量 的55。 n从世界人均纤维消耗量看，1950年为 3.75公斤，其中82为天然纤维。2
3、000 年达到9.0公斤，天然纤维占42，化学 纤维占58。 表1 近几年世界化纤产量 单位 万吨 品种199819992000 2001年均增长率 01980100 再生纤维 素 纤维 278262279269.2-1.1-3.5 合成纤维2840.92980.33191.83150.1+3.5-1.3 涤纶1653.91775.31907.11927.9+5.2+1.1 锦纶379.2380.0406.8367.5-1.05-9.3 腈纶265.6251.3267.0255.5-1.3-4.3 丙纶515.5544.4579.6566.4+3.2-2.3 其它26.829.431.332.
4、7+6.84.5 化纤合计3119.03242.33470.83419.3+3.1-1.5 表2 世界主要化纤品种生产能力 单位 万吨 品种200020012002年均增长 率 再生纤维 素纤维 262.0279.0269.01.3 合成纤维3747395840363.8 涤纶2210234324164.5 锦纶542529517.3-2.4 腈纶330329322.3-1.2 丙纶632720735.17.8 化纤合计4009423743053.6 从世界主要化纤品种的地区分布看 ，亚洲占70，北美和西欧约个占 13，其余地区约占4，化纤生 产的重心已转移到亚洲，我国产量 占世界产量的1/3
5、。 2.国内现状 n2003年我国纺织品和服装出口总值 达804.84亿元,同比增长27.72%,占 全国外贸出口总值的18.36%。 n据海关统计，2003年全国累计进口 化学纤维184.66万吨,与上年同比增 长4.35%。 其中：合成纤维175.04万吨,与上年 同比增长2.52%。粘胶纤维8.62万 吨,与上年同比增长38.23%。 表3 近几年我国化纤产 量 单位 万吨 品种19981999200020012002 增长 率02 98 增长 率02 01 再生纤维素纤维47.547.256.460.8668.29.512.0 合成纤维467.4553.2639.7764.3923.0
6、18.520.8 涤纶357.5448.3510.2628.8772.221.222.8 腈纶41.042.447.553.459.49.711.3 锦纶29.531.936.842.047.512.612.9 丙纶21.325.528.528.729.98.84.1 维纶1.82.52.83.13.215.8.4.8 化纤合计514.9600.4694.2825.2991.217.820.1 表4 近几年我国化纤分品种进口量 单位 万 吨 品种 19981999200020012002年均增长率 纤维素纤维6.86.8.6.86.96.80.0 合成纤维152.1129.2154.0135.
7、2165.32.1 涤纶99.883.8102.580.6944-1.4 腈纶38.025.735.337.642.32.7 锦纶6.711.114.315.920.932.9 丙纶0.92.50.70.50.5-15.2 其它6.66.15.45.77.22.2 进口化纤总 计 158.9136.0160.8142.1172.12.0 表观消费量673.8736.4855.0967.31163.314.6 进口量占消 费量 23.618.518.814.714.8-12.3 n2002年我国涤纶约10万吨，粘胶纤 维5.5万吨，锦纶3.7万吨，共计出 口化纤不到24万吨，只占产量的2.4 。
8、 n品种多样，差别化、功能化产品日渐 增多，如细旦、超细旦、高收缩、高 强力、复合纺丝及产品、阳离子改性 、抗菌、远红外、吸湿、抗紫外线、 阻燃等。 表5 近三年我国纤维加工量和化纤使用量 单位 万吨 年份200020012002年均增长率 纤维加工 量 12101420165016.8 化纤使用 量 836976113916.7 化纤占纤 维加工量 的 69.168.869.0 3世界化纤品种发展的基本趋 势 n产业用化学纤维将成为新的经济增长 点和消费热点。 n在合成纤维中涤纶仍然是合成纤维的 主体。 n高性能纤维的研制、开发和产业化将 成为化学纤维的投资热点和竞争焦点 。 4化纤用钛白粉
9、市场及发展趋 势 n钛白粉在化纤工业中主要用作消光剂 ，目前估计全世界的年消耗量在8万 吨-10万吨左右，国内使用量约1万 吨左右。 表7世界纤维用钛白粉需求(KT) 19951996199820002005 聚 酯36.239.343.848.664.4 尼 龙11.411.511.912.513.3 腈 纶7.37.78.49.111.6 粘 胶9.19.310.110.511.8 丙 纶2.02.22.22.52.9 总 量66.069.876.483.2104.0 表8 中国纤维用钛白粉需求(KT) 19951996199820002005 聚 酯3.934.866.156.9611.
10、66 尼 龙0.650.70.820.881.18 腈 纶0.630.740.910.971.57 粘 胶0.770.881.11.171.76 丙 纶0.020.020.020.020.03 总 量67.291016.2 占总量 百分数 910111216 二化纤用钛白粉的质量需求 1简述 化学纤维由于分子排列整齐，纤维 表面光滑，有一定的透明度，在光 线照射下，反射光线很强，能产生 极光，使纤维具有肉眼看起来不愉 快的强烈光泽。 n由于钛白粉在所有的白色颜料中 具有特殊的光学和物理性能，被 认为是化学纤维最理想的消光材 料，作为消光剂已广泛应用于化 学纤维的生产中。 2钛白粉的选 择 n虽
11、然金红石型钛白粉的折射率比锐钛型高 ，但金红石型粒子硬度大，容易磨损喷丝 孔和切丝刀，因而在化学纤维中一般选择 锐钛型钛白粉作为消光剂。 表1白色颜料与化学纤维的折射率 白色颜料折射率化学纤维折射率 硫酸钡1.64醋酸纤维1.37 氧化锌2.00粘胶纤维1.546 氧化锑2.19酮氨纤维1.572 硫化锌2.37尼纶-61.558 锌钡 白2.00尼纶-661.558 二氧化钛（锐钛 型）2.57聚酯纤维1.725 二氧化钛（金红石型）2.71聚丙烯晴1.515 3钛白粉的质量要求 n 化纤用钛白粉除具备白色颜料 的基本性质外，对它的粒径、粒径分 布、分散性、白度及杂质含量等还有 一些特殊的要
12、求。 (1) 粒径及粒径分布 n由于可见光波长为400-700nm，所以钛 白粉粒径选择在0.15-0.35m范围时， 在化学纤维中的消光效果最佳。 n 当粒径太大时（如大于0.5m以上）， 会降低钛白粉对短波光的散射能力，影响 钛白粉在纤维中的消光效果。 n同时粒径大，会使过滤性能变差，容易堵 塞喷丝板，对纺丝造成不利影响。 当粒径太小时（如小于0.1m）， 发生光的衍射，光会从颗粒的周围 通过，不发生反射，晶体颗粒会变 为透明状态，钛白粉丧失消光能力 。 n通常钛白粉的粒径控制在最佳消光尺 寸（0.3m左右），要求90%以上 钛白粉粒径应小于1m，最重要的是 尽量不含有5m以上的粗粒子。
13、（2） 分散性 n化纤用钛白粉要求在水中的分散性好 ，对于有些品种还需求在乙二醇、硫 氰酸钠等溶液中有较好的分散性能， 并不与这些化学物质起反应， n在运输、贮存、使用时钛白粉要特别注意 防潮湿，防酸碱，防止不必要电解质的混 入。由于在储存、运输过程中，钛白粉受 到堆压、受潮等因素影响，不可避免地会 使部分颗粒絮凝在一起，因此在化学纤维 工厂使用前，钛白粉必须进行分散处理。 （3） 纯度 n 纤维用钛白粉不仅要求白度要 好，更重要的是要求杂质含量要低， 这样才能保证纤维的外观白度好、钛 白粉的分散性好。 （4） 化学性质稳定 n 在化学纤维中加入钛白粉，要求不 与原液起反应，在使用时易分散，不
14、凝聚 、不堵塞和磨损管道、喷丝孔和切丝刀， 消光后不影响纤维的强度和纺丝后加工。 （5） 化纤用钛白粉标准 n目前国际标准中尚无化纤用钛白粉的 标准，仅日本工业标准中收录有化学 纤维用钛白粉标准，该标准中的指标 可供我国相关行业借鉴。 表2 日本工业标准 JIS K1409-1994化学纤维用钛白 粉 项 目 品 质 项 目 品 质 白度/%96以上钙/%0.01以下 着色力容许极 限 与用户商定的标 样相比50 粗粒子数（长径5m 以上的数） 10个以下 水分/%0.5以下硫酸不溶物/%0.3以下 二氧化钛含量 /% 98以上灼烧减量/%0.3以下 pH值6.0-8.0筛余物（325目）/%
15、0.03以下 铁/%0.008以下水分散性/%90以上 三化纤用钛白粉品牌 表4纤维级钛白粉主要的生产厂家 公 司硫酸法年生产能力（T） 钛乐赛 公司（Tioxide）425,000 萨奇宾公司 (Sachtleben)65,000 康诺斯公司 (Kronos)140,000 日本富士钛公司(Fuji Titan)15,000 日本钛工业公司(Titan Kogyo)15,000 表5 不同牌号的二氧化钛适用不同的化 纤产品 国别厂商牌号比重TiO2%粒度()用途 日本 富士钛 TA-100399802-03 聚酯最好，其次粘胶丝，尼龙 TA-200399802-03 醋酸纤维，丙烯晴，人造丝
16、 TA300399802-03 醋酸纤维，丙烯晴，粘胶，聚 酯 TA-210399802-03 醋酸纤维，丙烯晴 TA-500389402-03 尼龙 德国 萨奇宾 LW-S3998028 聚酯最好，其次尼龙 LW-S-U3998028 聚酯最好，其次尼龙 FF-S39-034 丙烯晴 FF-S-U-0539-029 聚酯 LOCR-S38-035 尼龙 LOCR-S-U 3996031 尼龙、丙烯晴，聚酯，醋酸纤 维、粘胶 LOCR-S-M95031 尼龙 德国康诺斯10713898018 聚丙烯酸纤维 10743898018 尼龙 10753898018 聚酯，醋酸纤维、聚烯烃 10773898018 聚酯、粘胶 10803898018 聚酯 22203898018 金红石型、聚烯烃 230
