气相水解法制备SiO2/Al2O3双层包覆TiO2及其在全消光聚酰胺纤维中的应用

刘柯柯; 马磊; 李海艳; 张青红

doi:10.19886/j.cnki.dhdz.2026.0115

东华大学学报（自然科学版） ›› 2026, Vol. 52 ›› Issue (3) : 47 -55. DOI: 10.19886/j.cnki.dhdz.2026.0115

气相水解法制备SiO₂/Al₂O₃双层包覆TiO₂及其在全消光聚酰胺纤维中的应用

刘柯柯, 马磊, 李海艳, 张青红

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摘要

二氧化钛（TiO₂）因较高的折射率及显著的成本优势而被广泛用作化工产品的消光剂，但其较强的光催化活性易诱发有机基体降解，这限制了其在化学纤维中的应用，因此通常需对其进行包膜改性。针对传统液相包膜工艺存在膜层均匀性不足及废水排放量大的问题，采用气相水解法在化纤级TiO₂表面构筑厚度约为10 nm的氧化硅/氧化铝（SiO₂/Al₂O₃）双层致密包覆层，并将其应用于全消光聚酰胺（PA6）纤维。结果表明，该包覆层能够有效抑制TiO₂的光催化活性并具有良好的钝化保护作用，使罗丹明B的降解率由60%降至10.2%,并将TiO₂在热硫酸中的溶解率由56.9%降至21.9%。改性后的Al₂O₃@SiO₂@TiO₂消光剂在PA6基体中分散均匀，可显著提升纤维力学性能、紫外防护性能与耐老化性能。纤维断裂强度由191.1 MPa提升至254.8 MPa,所得织物的紫外防护系数高达797.51,且经48 h紫外老化处理后样品的明度变化值由2.33降至1.85。该方法兼具膜层均匀和零废水排放的工艺优势，为钛白粉等无机粉体的绿色改性提供了新途径。