本發(fā)明涉及改性技術領域，具體地說，是一種新型滌綸用改性二氧化鈦的制備方法。

背景技術：

二氧化鈦是重要的化纖用消光劑，一般有三種晶相：板鈦礦、金紅石和銳鈦礦相。其中，板鈦礦相處于過渡相，難以獲得；金紅石相硬度較高，容易對紡絲組件造成磨損，從而影響設備的壽命與紡絲的質(zhì)量；銳鈦礦相二氧化鈦來源相對豐富、性質(zhì)相對穩(wěn)定，且以它為消光劑制得的纖維與天然纖維不透明度相仿，因此目前消光劑以銳鈦礦型二氧化鈦為主，但其也存在著在熔體中分散不勻，易發(fā)生光催化降解反應，功能較為單一等問題，這就對二氧化鈦的生產(chǎn)制備及改性技術提出了更高的要求。

目前，常采用表面改性的方式以提高二氧化鈦粉體的分散性，并降低其光催化活性等，如申請?zhí)枮?01510669822.3采用2,2-二羥甲基丙酸在醇類溶劑體系中，對煅燒后的納米二氧化鈦進行改性，提高了二氧化鈦在聚合物基體中的分散性，降低了其光催化活性。

技術實現(xiàn)要素：

為解決目前二氧化鈦存在著在熔體中分散不勻，易發(fā)生光催化降解反應，功能較為單一等問題，本發(fā)明提出了一種改性二氧化鈦及其制備方法，制備方法較為簡便，改性后的二氧化鈦具有抗菌功能、可變色、分散性好、光催化活性低等優(yōu)點。

同時也提出了改性后的二氧化鈦在滌綸中的應用。

本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：一種改性二氧化鈦的制備方法為以下步驟：

（1）二氧化鈦的浸漬

將二氧化鈦粉體在硝酸銀的乙醇溶液中浸漬15-30 min后過濾，將粉體烘干；

作為優(yōu)選，二氧化鈦粉體選自銳鈦礦型二氧化鈦粉體，粉體粒徑為250-400 nm。銳鈦礦型二氧化鈦來源相對豐富、性質(zhì)相對穩(wěn)定，且以它為消光劑制得的纖維與天然纖維不透明度相仿

作為優(yōu)選，硝酸銀的乙醇溶液濃度為5-18 mmol/L，浸漬體系中二氧化鈦的質(zhì)量含量為5-20%，硝酸銀純度>99%，乙醇采用無水乙醇。

作為優(yōu)選，在浸漬之前先攪拌再超聲，有利于混合均勻。

作為優(yōu)選，采用真空烘箱干燥。

（2）納米銀顆粒的還原

將烘干后的粉體用紫外光照處理12 h以上，直至粉體呈現(xiàn)棕灰色；

這是將其表面的硝酸銀前驅體還原為納米銀顆粒，納米銀顆粒粒徑為15-20 nm，負載質(zhì)量為0.1-0.5%。納米銀顆粒具有較好的抗菌性能，且與二氧化鈦之間存在較強的電子傳遞作用，可影響二氧化鈦的光學性能。

本步驟中二氧化鈦粉體顯色為可逆，經(jīng)可見光處理顯色后，可再經(jīng)紫外光處理恢復棕灰色，后再經(jīng)全色光或單色光處理呈相應的顏色。

（3）二氧化鈦粉體表面包覆改性

將步驟（2）制得的粉體、水、聚乙二醇、助劑混合后球磨，過濾、分離、烘干后得到改性后的二氧化鈦。

水的使用量為使混合液穩(wěn)定，均勻的量。

作為優(yōu)選，粉體與聚乙二醇的質(zhì)量比例為9-499:1，聚乙二醇用于二氧化鈦表面包覆。

作為優(yōu)選，聚乙二醇與助劑的質(zhì)量比例為9-99:1。所述的助劑包含分散劑與抗氧化劑，其中，分散劑與抗氧化劑的質(zhì)量比為1-9:1。分散劑選自電荷改性劑，優(yōu)選為六偏磷酸鈉，抗氧化劑選自丁基羥基茴香醚。

作為優(yōu)選，球磨時間為2-5小時，球磨時間不宜過長，球磨后經(jīng)沉降去除團聚嚴重的顆粒。

改性后的二氧化鈦經(jīng)紫外光照射處理后呈棕灰色，再經(jīng)全色光處理后呈白色，或經(jīng)單色光處理后呈相應的單色光顏色，同時具有抗菌功能，且在聚酯熔體中分散性較好，光催化活性較低。

改性后的二氧化鈦粉末再經(jīng)濕法球磨表面包覆聚乙二醇以提高其在聚酯熔體中的分散性。因此本發(fā)明所述的一種改性二氧化鈦的制備方法制得的改性二氧化鈦在滌綸上的應用。制備的滌綸具有抗菌、不同光源照射下可變色等多種功能，并且經(jīng)聚乙二醇包覆后在聚酯熔體中分散性較好，同時降低了其光催化降解PET分子的活性。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

（1）制備方法簡便；

（2）改性后的二氧化鈦具有抗菌功能、可變色、分散性好、光催化活性低等優(yōu)點；

（3）改性后的二氧化鈦粉末在滌綸中提高了在聚酯熔體中的分散性，降低了其光催化降解PET分子的活性。

具體實施方式

下面通過實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明，應當指出，本發(fā)明的實施并不局限于下面的實施例，對本發(fā)明所做的任何形式的變通和/或改變，都將落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。

在本發(fā)明中，若非特指，所有的比例、百分比均為重量單位，所有的原料、設備等均可從市場購得或本行業(yè)常用的，其中二氧化鈦，聚乙二醇的純度均>97%，二氧化鈦的粒徑在250-400 nm之間。

實施例1

將18 mmol硝酸銀加入2 L（1578 g）無水乙醇溶液中溶解，再將220 g銳鈦礦型二氧化鈦粉體分散于硝酸銀的乙醇溶液中，攪拌10 min后超聲10 min，隨后靜置浸漬15 min。浸漬后的二氧化鈦粉體通過抽濾分離，真空烘箱30℃干燥。烘干后的二氧化鈦粉體用紫外光照處理12 h，至粉體呈現(xiàn)棕灰色。將負載銀顆粒的二氧化鈦粉體200 g，聚乙二醇1 g，六偏磷酸鈉15 mg，丁基羥基茴香醚5 mg，與200 g脫鹽水混合，球磨2 h，沉降除去團聚嚴重的顆粒，懸濁液經(jīng)抽濾分離得到的二氧化鈦烘干后可得最終改性后的二氧化鈦粉體1。

實施例2

將54 mmol硝酸銀加入6 L（4734 g）無水乙醇溶液中溶解，再將660 g銳鈦礦型二氧化鈦粉體分散于硝酸銀的乙醇溶液中，攪拌10 min后超聲20 min，隨后靜置浸漬30 min。浸漬后的二氧化鈦粉體通過抽濾分離，真空烘箱30℃干燥。烘干后的二氧化鈦粉體用紫外光照處理18 h，至粉體呈現(xiàn)棕灰色。將負載銀顆粒的二氧化鈦粉體600 g，聚乙二醇50 g，六偏磷酸鈉0.255 g，丁基羥基茴香醚0.255 g，與400 g脫鹽水混合，球磨3 h，沉降除去團聚嚴重的顆粒，懸濁液經(jīng)抽濾分離得到的二氧化鈦烘干后可得最終改性后的二氧化鈦粉體2。

實施例3

將18 mmol硝酸銀加入2 L（1578 g）無水乙醇溶液中溶解，再將220 g銳鈦礦型二氧化鈦粉體分散于硝酸銀的乙醇溶液中，攪拌10 min后超聲10 min，隨后靜置浸漬25 min。浸漬后的二氧化鈦粉體通過抽濾分離，真空烘箱30℃干燥。烘干后的二氧化鈦粉體用紫外光照處理15 h，至粉體呈現(xiàn)棕灰色。將負載銀顆粒的二氧化鈦粉體200 g，聚乙二醇5 g，六偏磷酸鈉0.234 g，丁基羥基茴香醚0.026 g，與150 g脫鹽水混合，球磨2 h，沉降除去團聚嚴重的顆粒，懸濁液經(jīng)抽濾分離得到的二氧化鈦烘干后可得最終改性后的二氧化鈦粉體3。

應用例1~3：

將實施例1~3制備的改性后的二氧化鈦粉體1~3與乙二醇共同配制成漿料后在第二酯化階段加入，制備得到全消光聚酯切片，并經(jīng)過紡絲后得到消光聚酯纖維，經(jīng)全色光處理后呈白色，也可再通過紫外光處理恢復棕灰色，后再經(jīng)全色光或單色光處理呈其他相應的顏色。

經(jīng)長時間光照試驗后，加入改性后二氧化鈦粉體的消光聚酯纖維其光催化降解情況有所緩解。