國產二氧化鈦消光劑在腈綸紡絲中的工業應用

辛美音

(中國石化上海石油化工股份有限公司腈綸部，上海 200540)

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國產二氧化鈦消光劑在腈綸紡絲中的工業應用

辛美音

(中國石化上海石油化工股份有限公司腈綸部，上海 200540)

介紹了中國石化上海石油化工股份有限公司腈綸部二步法紡絲生產線上試用國產二氧化鈦(TiO2)消光劑的情況。結果表明：國產TiO2消光劑達到同類進口產品水平，使用期間生產的腈綸短絲及長絲檢測疵點、粉末、纖度、斷裂伸長、斷裂強度等主要指標，與使用進口TiO2消光劑無明顯差別，TiO2含量穩定。紡絲過濾器、紡絲組件的使用周期未見縮短，但配料時粉塵上揚，需進一步改進。

國產消光劑 TiO2腈綸 消光纖維

腈綸等化學纖維的特性是織出來的面料具有光澤，但在特殊要求的面料中，這種光澤在正常的審美觀里具有缺陷，它的反光效果也會太刺眼，因此需要對這種面料做消光處理。腈綸消光纖維就是廣受市場歡迎的腈綸纖維品種之一。二氧化鈦(以下簡稱TiO2)折射系數對光、熱、酸、堿等均較穩定，且顆粒小、分散性好，所以選為腈綸纖維的優良消光劑。在腈綸纖維生產過程中添加少量TiO2到高聚物后再行紡絲，可改善纖維表面過強的光學反射，取得良好的消光效果。其消光的原理在于該消光劑的折射率與成纖高聚物的折射率相差很大，添加后所紡得的纖維，使入射光產生散射而被消除極光，降低透明度，增加白度。

中國石化上海石油化工股份有限公司(以下簡稱上海石化)腈綸部年產160 kt腈綸纖維產品，其中消光產品約占45%，每年需消耗TiO2消光劑180 t左右。長期以來，消光劑TiO2一直依賴進口，日本鈦工業公司、富士鈦工業公司以及德國莎哈利本化學有限公司等國外廠商的TiO2幾乎占據國內全部市場。

國產TiO2比進口TiO2在價格上每噸便宜5 000元左右，在腈綸生產中應用國產TiO2不僅僅能節約外匯、降低生產成本，而且能帶動國產TiO2的銷售，使企業原材料的供應結構更趨合理。

上海石化腈綸部為了消除纖維級TiO2長期依靠進口的不利局面，開展了國產TiO2消光劑在腈綸紡絲中的工業應用項目。

1 國產TiO2與進口產品的質量對比

上海石化經過對多家國產TiO2廠商提供的樣品進行分析對比，選中國內某公司的化纖級TiO2產品與某日本進口型號TiO2產品進行質量對比，主要對比外觀、TiO2質量分數、鐵質量分數、水分散性、水分質量分數以及粒徑分布等情況。對比結果見表1。

表1 國產與進口TiO2產品質量對比分析

該國產化纖級TiO2質量指標與進口TiO2質量指標基本相同。從外觀上看，國產和進口TiO2并沒有區別,鐵含量相同，國產TiO2水分較進口高，但均在質量指標范圍內。

在粒度分布方面，國產TiO2與進口TiO2相比，國產TiO2與進口TiO2(日本)粒度分布情況基本相同，進口TiO2粒徑比國產TiO2的略小，而比表面積比國產TiO2的大。

2 國產TiO2調配和生產試驗

2016年1月26日至2月17日，上海石化采用國產TiO2消光劑在二步法紡絲長絲及短絲生產線上進行了工業化試生產。

國產消光劑的調配系統與進口消光劑相同，在調配槽設定加入一定量的純水，人工從加料漏斗加入一定的消光劑。紡絲工藝流程見圖1。

圖1 消光纖維生產工藝流程

試生產出來的纖維產品，采用XQ-1A型纖維強伸度儀對成品纖維伸長、斷裂強度進行測試；TiO2含量的測定按GB/T 16602—2008中附錄C中C.2方法進行；粉末、疵點含量的測定按GB/T 14339—2008規定進行；線密度偏差率的測定按GB/T 14335—2008中終端稱重法規定進行；斷裂強度、斷裂伸長率和鉤接斷裂強度的測定按GB/T 14337—2008規定進行。

3 試驗結果與討論

3.1 生產工藝的調整

試驗生產國產消光劑投用進入聚合物漿液系統，供入紡絲線2#線、4#線，共生產消光纖維605 t。試驗中生產工藝基本保持與原工藝一致，生產期間噴頭、濾器壓力變化不大，繞輥次數、紡絲后加工運轉狀況等方面對比無明顯異常，但是在試生產過程中消光劑供料泵信號輸出有變化，使用進口消光劑時泵輸出信號一般為50%，使用國產消光劑時泵輸出信號一般為60%，信號輸出略大。經分析認為該國產消光劑流動性較原使用的消光劑有所下降。

將國產和進口TiO2以2%比例分散于原液中，通過三維光學顯微鏡(HIROX公司KH7700)觀察TiO2粒子于原液中的分散狀態，發現兩種TiO2粒子在原液膜中均分散良好、分布均勻，但進口TiO2水分散性較國產TiO2好。因此，在國產TiO2調配攪拌時間上，由原來2 h延長至4 h，攪拌結束后取樣加測濃度，固含量保持穩定為28.14%～28.45%，滿足(28.0±0.5)%的調配指標。同時，為了提高國產TiO2水分散性，供料槽攪拌轉速提高至每分鐘270轉。

3.2 短纖維的質量指標對比

使用國產TiO2期間，短纖維產品的疵點、粉末較使用進口TiO2生產的產品略微偏高，斷裂強度及斷裂伸長率指標基本相同，線密度偏差比較穩定，說明國產TiO2消光劑生產期間未造成噴頭明顯堵孔。

表2為使用不同TiO2時短纖維質量指標對比情況。

表2 國產與進口TiO2生產的短纖維質量對比

3.3 消光長絲束的質量指標對比

使用國產TiO2期間，國產消光長絲纖維產品性能穩定，達到優等品標準。

表3為使用不同TiO2時長絲質量指標對比情況。

表3 使用不同TiO2時長絲質量指標對比

4 結論

國產TiO2消光劑使用后纖維產品質量指標未受影響，用戶使用情況正常。與國外進口纖維同類產品質量相當，在生產過程中生產狀況平穩。結果證明：使用國產消光劑對短纖維及長絲束的質量無不良影響，基本滿足生產需要。

在配料時，使用國產TiO2消光劑時粉塵上揚較進口產品多，但在不斷改進操作方法和設備設施后，完全可替代進口同類消光劑應用于腈綸纖維紡絲生產中。

國產TiO2消光劑與進口產品相比具有降低生產成本的優點(TiO2成本下降5 000元/t)，可應用于一步法、二步法腈綸生產，具有廣泛的應用前景。從2016年5月份起，上海石化腈綸部基本停止進口TiO2，7月份起國產TiO2全面替代進口TiO2。

[1]尚印鋒.用水配制二氧化鈦生產消光纖維的研究.煉油與化工.2002，13(2)：16，26.

[2]趙永冰.國產TiO2在聚酯紡絲中的應用.合成纖維，2004(4)：28-30.

三菱化學將出售在中國和印度的PTA資產

三菱化學宣布將出售在中國和印度的精對苯二甲酸(PTA)裝置的股權，不過該公司表示將保留在印尼和韓國的PTA資產。

該公司表示，自2012年以來，中國的PTA市場供應已經顯著超過需求，因此該公司決定重組PTA業務。三菱化學擁有寧波三菱化學公司54.9%的股權，其在寧波運營著一套330 kt/a的PTA裝置。此外三菱化學擁有三菱化學PTA印度公司66%股權，在印度霍爾迪亞運營著兩套總產能為845 kt/a的PTA生產裝置。據稱，寧波一家煉油廠將購買三菱化學在中國的PTA資產，而一家美國投資基金將收購印度的資產。

三菱化學在韓國的PTA資產包括位于韓國麗水的三南(Samnam)石化公司的40%股權。三菱化學全資擁有印尼PTA資產，其裝置位于印尼塞蘭島PT三菱化學公司內。

據悉，近年來，三菱化學已把投資集中到先進材料、工業氣體和保健產品等領域。在石油化工產品領域，它已經撤出了年銷售額規模達3 000億日元的業務。

(中國石化有機原料科技情報中心站供稿)

Industrial Application of Domestic Titanium Dioxide Matting Agent in Acrylic Fiber Spinning

Xin Meiyin

(AcrylicFiberDivision,SINOPECShanghaiPetrochemicalCo.,Ltd.,Shanghai200540)

The trial application of home-made titanium dioxide (TiO2) matting agent on the two-step spinning production line of the Acrylic Fiber Division of Sinopec Shanghai Petrochemical Co.,Ltd.was introduced.The results showed that the domestically produced matting agent TiO2reached the level of imported products of the same type,as the main indicators such as defects,powder,fineness,elongation at break and breaking strength of acrylic short filament and filament produced during use were not significantly different from those using imported matting agent TiO2,and Titanium dioxide content was stable.The life cycles of spinning filter and spinning components have not been shortened.The only defect to be further improved was that the dust rose when distributing feed.

domestic matting agent,TiO2,acrylic fiber,delustering fiber

2016-07-06。

辛美音，女，1983年出生,工程師,畢業于浙江大學高分子系，碩士研究生,現從事腈綸生產及技術工藝管理工作。

1674-1099 (2016)05-0044-03

TQ340.47

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