Аннотация:
Диоксид титана из химического волокна оказывает значительное влияние на современное производство синтетических волокон, являясь не просто красителем, но и важнейшим компонентом в производстве синтетических волокон.
Пигменты на основе диоксида титана и искусственные волокна от R.W. Moncrieff, диоксид титана специально разработан для улучшения оптических свойств, ультрафиолетовой стойкости, однородности волокон и долгосрочной стабильности.
В отличие от обычных сортов диоксида титана общего назначения, которые используются в покрытиях или пластмассах, диоксид титана для химических волокон специально разработан для совместимости с полимерами, стабильного дисперсного состояния и хорошей производительности в процессах прядения из расплава и раствора.
В этой статье сначала описывается химический состав диоксида титана, затем изучаются функции этого химического вещества в матрице волокна, его использование в химической промышленности и причины, по которым он по-прежнему важен в мировой промышленности химических волокон.
Введение: Почему диоксид титана из химического волокна имеет значение
Мировая промышленность химических волокон ежегодно производит миллиарды тонн синтетических волокон, которые используются в производстве одежды, домашнего текстиля, промышленных тканей и технических изделий. За внешним видом, характеристиками и долговечностью этих волокон стоят различные функциональные добавки, среди которых диоксид титана для химических волокон имеет первостепенное значение.
Несмотря на то, что его принято называть белым пигментом, его химический состав гораздо сложнее. В производстве волокон диоксид титана напрямую влияет на оптическую непрозрачность, устойчивость к ультрафиолетовому излучению, морфологию волокна, тепловое поведение и эксплуатационные характеристики текстиля. Поскольку потребители требуют большего комфорта, долговечности и эстетики, функциональное значение диоксида титана для химических волокон продолжает расти.
Понимание химического состава диоксида титана требует понимания основ материаловедения, а также принципов его коммерческого применения.
Что такое диоксид титана для химического волокна?
Химический диоксид титана относится к специализированным сортам диоксида титана, предназначенным для использования в искусственных волокнах. К таким волокнам относятся полиэстер (PET), нейлон (PA), полипропилен (PP), акрил, вискоза и ацетат.
В отличие от обычной пигментной формы диоксида титана, диоксид титана химического волокна состоит из:
- Контролируемое количество мелких частиц
- Высокое качество и низкий уровень загрязнения
- Превосходные диспергирующие свойства
- Эффективная обработка поверхности
- Постоянная термическая и химическая стабильность во время вращения
Его цель - не просто отбелить волокно, а повысить его эксплуатационные характеристики на протяжении всего процесса обработки, использования и срока службы изделия.
Типы диоксида титана, используемого в химических волокнах
- Анатаз и рутил Диоксид титана
Химический диоксид титана состоит в основном из кристаллической формы анатаза, хотя в определенных ситуациях используются и другие сорта титана.
Диоксид титана из анатаза
Повышенная белизна и сияние
Более однородный состав полимерных расплавов.
Менее суровый
Предпочтительно для многих текстильных компонентов
Диоксид титана из рутила
превосходная устойчивость к ультрафиолету
Более высокий коэффициент контрастности
Используется на открытом воздухе или в промышленных волокнах с высоким содержанием ультрафиолета.
Различие между анатазом и рутилом зависит от типа волокна, его назначения и условий обработки.
Основные области применения диоксида титана из химического волокна
- Оптическое осветление и уменьшение непрозрачности
Одно из самых распространенных применений диоксида титана в химических волокнах - рассеивание света. Частицы диоксида титана обладают высоким коэффициентом преломления, поэтому они незаметно рассеивают свет, что создает эффект открытости и равномерной белизны волокон.
В химических волокнах эта функция имеет первостепенное значение:
Разрушение прозрачности волоконно-оптического кабеля
Увеличение количества ткани на голове
Повышение однородности цвета
Поддержание однородности цвета
Без диоксида титана многие синтетические волокна выглядели бы полупрозрачными, что негативно сказывалось бы как на эстетике, так и на восприятии качества.
- Защита от ультрафиолетового излучения и стабильность волокон
Химическое волокно диоксида титана функционирует как эффективный поглотитель и рассеиватель ультрафиолетового света, который предотвращает разрушение полимерных цепей под воздействием ультрафиолетового света.
Эта функция имеет большое значение для:
Наружный текстиль
Дизайн интерьера автомобиля
Промышленные поставки
Фермерская ткань
Снижая количество ультрафиолетового света, попадающего на волокно, диоксид титана в химическом волокне помогает сохранить его прочность, растяжимость и внешний вид в течение длительного времени.
- Повышение температуры и обработки
В процессе прядения и вытяжки полимерные материалы подвергаются воздействию высоких по сравнению с их объемом температур и сил сдвига. Химический состав волокнистого диоксида титана следующий:
Повышенная эффективность рассеивания тепла
Постоянная температура расплава
Снижение теплового износа
Повышенная спиннингоустойчивость
Дисперсные частицы диоксида титана регулируют распределение тепла в полимерной матрице, что снижает вероятность возникновения таких дефектов, как разрушение нити или неравномерное распределение.
- Морфология волокон и контроль поперечного сечения
Диоксид титана оказывает влияние на поведение кристаллов волокон и микроструктуру материала. Эффективно поглощаясь и выделяясь, химические волокна состоят из диоксида титана.
Способствуют равномерному образованию кристаллов
Увеличьте округлость нити.
Повышение стабильности размеров волокна.
Это приводит к тому, что волокна обладают повышенной механической прочностью и положительно влияют на производительность последующих процессов в текстильном производстве.
Химическое волокно Диоксид титана в различных типах волокон
- Полиэфирные (ПЭТ) волокна
В полиэфирных волокнах диоксид титана используется для химического волокна:
Увеличить непрозрачность объекта
Повысьте белизну индекса.
Снижают фоточувствительность к пожелтению.
Повышение долговечности одежды и домашнего текстиля.
ПЭТ-волокна имеют наибольшее мировое потребление диоксида титана из химических волокон.
- Нейлоновые (полиамидные) волокна
В нейлоновых волокнах диоксид титана обеспечивает:
УФ-стабилизация
Повышенное качество поверхности
Меньше видимой статичности
Это особенно важно для ковровых волокон, автомобильных тканей и технических тканей.
- Акриловые волокна
Акриловым волокнам способствует диоксид титана:
Повышенное сияние
Повышенная устойчивость к атмосферным воздействиям
Повышенная долговременная стабильность цвета
Анатаз чаще всего используется в волокнистых системах на основе акрила.
- Вискозные и рекомбинированные целлюлозные волокна
В вискозных волокнах диоксид титана используется для химического волокна:
Увеличить непрозрачность объекта
Повышение прозрачности волокна
- Уменьшает прозрачность легкой ткани
В данном случае стабильность раствора имеет первостепенное значение из-за процессов прядения, происходящих в растворе.
Сравнительная таблица: Диоксид титана из химических волокон в сравнении с пигментами общего качества
| Свойства | Диоксид титана для химического волокна | Общий пигмент Диоксид титана |
| Контроль размера частиц | Высокий уровень контроля | Широкое распространение |
| Дисперсия в полимерах | Отлично | Умеренный |
| Абразивность | Низкий | Выше |
| Содержание примесей | Очень низкий | Переменная |
| Пригодность для прядения | Оптимизированный | Ограниченный |
| Влияние на характеристики волокна | Функциональное усовершенствование | В основном окраска |
Обработка поверхности и технология диспергирования
Химические волокна диоксида титана обычно покрывают неорганическими или органическими материалами для улучшения совместимости с полимерами.
Обычная обработка поверхности включает в себя:
Глиноземное или кварцевое покрытие
Органические рассеиватели
Редукторы перемешивания
Эти процедуры улучшают:
Миграция расплава
Обработка данных гарантирована
Консистенция волокон
Реже меняйте направление движения
Обработка поверхности - один из основных способов, отличающих элитные сорта диоксида титана от стандартных.
Роль в производстве экологически чистых и переработанных волокон
Диоксид титана играет важную роль в создании химических волокон, которые являются устойчивыми и пригодными для повторного использования.
- Улучшение внешнего вида волокна
Повышает прозрачность и белизну пластика, скрывая общие проблемы с цветом при использовании вторичных полимеров
Способствует созданию высококачественных волокон многократного использования, которые эстетически привлекательны для одежды и домашнего текстиля.
- Пропаганда циркулярной экономики
Позволяет увеличить процент содержания вторичного сырья, сохраняя при этом единый внешний вид.
Снижает необходимость использования дополнительных красителей или усилителей.
- Прочность и долговечность
Определенные уровни TiO₂ могут защищать волокна от фотоповреждения, что происходит за счет создания ультрафиолетового барьера для волокон.
Увеличение срока службы продукции приводит к снижению воздействия на окружающую среду в долгосрочной перспективе.
- Энергия и эффективность процесса
Оптимизированное распределение TiO₂ повышает стабильность спина, что уменьшает количество отходов и переработку.
Помогает сохранить стабильные свойства волокна в процессах прядения из расплава и раствора.
Охрана здоровья, безопасность и нормативные аспекты
Использование диоксида титана в химических волокнах регулируется строгими нормами и правилами безопасности:
- Безопасность работника
TiO₂ считается химически неактивным, но мелкие частицы требуют контроля пыли при транспортировке.
Эффективная вентиляция, средства индивидуальной защиты (СИЗ) и ограниченное кормление - все это обычные методы.
- Безопасность потребителей
При включении в волокна TiO₂ физически ассоциируется с полимерной матрицей, что снижает вероятность воздействия.
Готовые текстильные изделия, содержащие TiO₂, обычно считаются безопасными для кожи.
- Соблюдение нормативных требований
EU REACH: диоксид титана в порошкообразном виде считается опасным веществом; использование волокон, как правило, соответствует требованиям.
OEKO-TEX® STANDARD 100: устанавливает правила для веществ, которые могут быть извлечены, обеспечивая безопасность потребителей.
Нормы ISO и ASTM: Процедура тестирования качества и соответствия характеристик волокна.
- Экологические соображения
Сегодня производство современного TiO₂ в первую очередь ориентировано на низкоэмиссионные методы и сокращение отходов.
Производители уделяют особое внимание улучшению дисперсности марок, чтобы уменьшить количество материала, используемого на единицу продукции.
ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ: Диоксид титана из химического волокна
Вопрос 1: Каково основное назначение диоксида титана в химическом волокне?
Он используется для повышения прозрачности, белизны, устойчивости к ультрафиолетовому излучению, стабильности при обработке и долговечности синтетических волокон.
Вопрос 2: Отличается ли диоксид титана из химических волокон от обычного диоксида титана?
Да. Он специально разработан для использования в процессах прядения волокна, где требуется контролируемый размер частиц, низкая эрозия и превосходное распределение.
Вопрос 3: В каких волокнах диоксид титана используется в наибольшей степени?
Полиэфирные волокна являются крупнейшим потребителем этого типа, за ними следуют нейлоновые, акриловые и вискозные волокна.
Вопрос 4: Влияет ли диоксид титана в химическом волокне на прочность волокон?
При правильной рецептуре и распределении он сохраняет или улучшает долгосрочную механическую стабильность.
Вопрос 5: Анатаз или рутил более полезны для химических волокон?
Анатаз обычно используется для изготовления изделий, а рутил - когда требуется повышенная устойчивость к ультрафиолету.
Заключение
Каково назначение химического волокна диоксид титана? Это больше, чем отбеливающий пигмент: это функциональный компонент, который напрямую влияет на внешний вид, консистенцию и эффективность обработки синтетических волокон. От повышения оптической плотности волокон и их устойчивости к ультрафиолетовому излучению до сохранения стабильности химических волокон и поддержания их производства - диоксид титана по-прежнему важен для промышленности химических волокон.
По мере того, как повышаются стандарты качества текстиля, а проблемы экологичности меняют выбор материалов, роль диоксида титана в химическом волокне будет только возрастать, что сделает его фундаментальным компонентом как нынешних, так и будущих технологий производства волокон.
