來源: admin 發布時間:2021-01-05 13:27
鈦白粉、鈦白、二氧化鈦等經常被提及,涂料、化纖、造紙、塑料、油墨、搪瓷、電焊條、冶金、電子工業、日用品工業等均有其身影。鈦白粉是什么?為什么鈦白粉如此受歡迎?
何為鈦白粉?
鈦白粉是二氧化鈦( Titamium Dioxide)的商品名稱,俗稱鈦白。它有金紅石型(Rutile R型)和銳鈦型(Auatase A型)二種結構,金紅石晶體結構細密,比較穩定,光學活性小,因此耐候性好,一同有較高的遮蓋力,消色力,因此有更好的運用功用,獲得更為廣泛的運用。
按出產工藝路途分為硫酸法鈦白粉、氯化法鈦白粉;按結晶形狀分為銳鈦型和金紅石型二大類;按運用政策分為顏料鈦白粉和特別專用鈦白粉等等。
鈦白粉運用
涂料:顏色美麗,遮蓋力高,上色力強,用量省,品種多,對介質的物理穩定性可起到保護作用,并能增強漆膜的機械強度和附著力,避免裂紋,避免紫外線和水分透過,延伸漆膜壽數。
塑料:參與鈦白粉,作為上色劑運用,還能夠跋涉塑料制品的耐熱、耐光、耐候性,使塑料制品的物理化學功用得到改善,增強制品的機械強度,延伸運用壽數。
造紙:使紙張具有較好的白度,光澤好,強度高,薄而潤滑,印刷時不穿透,質量輕。造紙用鈦白粉一般運用未經表面處理的銳鈦型鈦白粉,能夠起到熒光增白劑的作用,增加紙張的白度。
油墨:含有鈦白粉的油墨耐久不變色,表面濕潤性好,易于松懈。油墨職業所用的鈦白粉有金紅石型,也有銳鈦型。
橡膠:既作為上色劑,又具有補強、防老化、填充作用。在白色和五顏六色橡膠制品中參與鈦白粉,在日光照射下,耐日曬,不開裂、不變色,且擴展率大及耐酸堿。橡膠用鈦白粉,首要用于汽車輪胎以及膠鞋、橡膠地板、手套、運動器材等,一般以銳鈦型為主。但用于汽車輪胎出產時,常參與必定量的金紅石型產品,以增強其抗臭氧和抗紫外線才調。
化妝品:因為鈦白粉無毒,遠比鉛白優越,所以各種香粉簡直都用鈦白粉來代替鉛白和鋅白。香粉中只須參與5-8%的鈦白粉就能夠得到白色,使香料更滑膩,有附著力、吸收力和遮蓋力。在水粉和冷霜中鈦白粉可削弱油膩及通明的感覺。其他各種香料、防曬霜、皂片、白色香皂、剃鬚膏和牙膏中往往也用鈦白粉。
紡織和化學纖維:化纖用鈦白粉首要作為消光劑。因銳鈦型比金紅石型軟,因此一般運用銳鈦型。化纖用鈦白粉一般不需表面處理,但某些特別品種為了下降二氧化鈦的光化學作用,避免纖維在二氧化鈦光催化的作用下降解,需進行表面處理。
為什么鈦白粉如此受歡迎?
鈦白粉的運用首要是其上色作用,優異的白度使之備受喜歡!為什么呢?
金紅石型與銳鈦型鈦白粉的比較
前文現已提及,鈦白粉按照晶體結構分為金紅石型(Rutile,簡稱R型)和銳鈦型(Anatase,簡稱A型)。他們的差異在哪里呢?
1、金紅石與銳鈦型鈦白粉的物性
物性
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金紅石型
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銳鈦型
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結晶系
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四方晶系
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四方晶系
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相對密度
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3.9~4.2
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3.8~4.1
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折射率
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2.76
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2.55
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莫氏硬度
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6-7
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5.5-6
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電容率
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114
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31
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熔點
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1858
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高溫時轉變為金紅石型
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吸油度
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16~48
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18~30
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上色強度
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1650~1900
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1200~1300
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顆粒大小
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0.2~0.3
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0.3
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2、金紅石型鈦白粉與銳鈦型鈦白粉對比
金紅石型鈦白粉的晶型結構為菱形,折射率為2.75.銳鈦型鈦白粉的晶型結構為錐形,折射率為2.55。前面的折射率對比可知,金紅石型鈦白粉的折射率較高,因此也具有較高的上色力。假如以金紅石型鈦白粉的上色力為作為基準,實驗數據閃現銳鈦型鈦白粉的上色力僅為78-83%。所以金紅石型鈦白粉具有較高的上色力。在塑料、涂料上色時,運用金紅石型鈦白粉可下降增加量,或跋涉上色力。
在白色色光的色相方面,因為金紅石型鈦白粉在紫光區的反射率比較低,因此,金紅石型鈦白粉有偏黃顏色。相對而言,銳鈦型鈦白粉,因為在紫光-紫外光區域內的反射率比較高,銳鈦型鈦白粉具有較純粹的白色色光。
對白色色母粒及白色漿的用戶而言,金紅石型鈦白粉有偏黃顏色是很不受歡迎的,給人的感覺是比較陳腐的。特別對各類用于精細印刷的高品質包裝膜來說,偏黃底色將使精細印刷圖像的美麗度、層次感下降。許多廠家在出產白色母粒和白色漿的過程中參與藍色顏料進行調色,希望以藍色顏料的參與,彌補金紅石型鈦白粉的偏黃底色問題。常用的藍色顏料是群青。藍色顏料不能徹底處理偏黃問題,跟著研討發現,金紅石鈦白粉松懈度越高,其白度越高,偏黃顏色就越低。
影響鈦白粉遮蓋力和白度的要素
1、鈦白粉中有害雜質的品種和含量,即便含量甚微,也會對白度發生明顯的影響,如鐵、鉻、鈷、鈰、銅、錳、釩、鉛等。雜質的有害影響,不只因為混入雜質自身的顯色作用,并且因為雜質離子,特別是重金屬離子的存在,使鈦白粉晶格曲線扭成變形失掉對稱性而發生作用。金紅石型鈦白粉對雜質的影響更為靈敏,如氧化鐵在金紅石型鈦白粉中的含量大于0.003%時,就會出現顏色,而在銳鈦型鈦白粉中的含量要大于0.009%才會發生顏色反應。
2、鈦白粉顆粒的形狀、大小和粒度分布都會對白度發生影響。鈦白粉的顆粒形狀要求外形歸納潤滑,不帶棱角,因為帶棱角的表面會削弱對光的反射。粒子大小應控制在0.2~0.4μm之間。即相當于可見光的波長規模(0.4~0.7μm)的一半,這樣才調獲得高的光散射才調,使其顏色顯得更白。其粒徑小于0.1μm時,晶體則是通明的;當粒徑太大時,即便產品中含有少數(0.1%~2%)粒徑為0.5μm以上的大粒子,就會下降顆粒對光的散射才調,就可能對顏料功用發生非常有害的影響。關于粒徑分布,則要求均勻,分布帶要狹窄。
3、鈦白粉的折射率是白色顏料中高的。因此,從理論上來說,它的遮蓋力也是高的。可是二氧化鈦顆粒大小、顆粒結構和松懈程度影響其遮蓋力。在大于可見光半波波長的規模內,粒徑越細,松懈性越大,則遮蓋力越大。但它有必定的極限。當均勻粒徑為0.2μm時,遮蓋力大,小于可見光波長一半時,則因為晶體對光的通明性使遮蓋力反而下降。因此,粒徑過大過小都不好。
鈦白粉的出產工藝
鈦白粉出產工藝有兩種:硫酸法、氯化法。大部分為硫酸法出產,國內氯化法出產鈦白粉的廠家很少。兩者對比如下:
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硫酸法
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氯化法
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材料
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鈦精礦、酸融性鈦渣
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人工(或天然)金紅石、高鈦渣
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產品類型
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銳鈦型,金紅石型
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金紅石型
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出產技術
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運用時間長,材料齊備,易于掌握并選用,但在水解和煅燒階段需進行控制以確保鈦白粉所需的佳粒度。
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技術較新,氯化氧化技術需許多技術訣竅,僅少數公司向外供給TiCL4氧化技術。
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產品質量
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可與氯化法鈦白比美,經過工藝控制,完善包膜技術縮小了與氯化法產品的間隔。
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產品純度高,質量較好,但產品因為微量吸附氯和HCL,具有腐蝕性,在某些運用范疇受限。
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其他首要原材料
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硫酸,煙氣、黃鐵礦、有色金屬練習副產品獲得一般都比較廉價,出產商的本錢隨硫磺材料的價格不堅決而改動。
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氯氣價格隨能耗本錢和其出產燒堿的需用情況而改動。大部分氯氣可循環運用,可是對運用低層次材料配礦的公司,氯氣要多出10倍以上。
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污染和廢物處理
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以鈦鐵礦、高鈦渣為材料,一般每出產1噸鈦白粉發生8噸濃度為20%廢液,廢酸已有較好的濃縮收回和中和處理方式。
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以金紅石為材料,廢物排放量低,但出產商要承擔廢物處理重擔。運用低層次材料,每出產1噸鈦白粉可出產高達1.6噸含氯氣和鹽酸的FeCL3,現在選用深井填埋處理方式,對環境有損害。
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工廠安全
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首要損害來自于熱濃硫酸的處理,液體貯存較易,走漏簡單處理
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來源于氯氣和高溫下的TiCL4氣體,氣體的走漏對周圍環境損害嚴重,貯存要求高。
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綜上所述,鈦白粉具有廣泛的運用價值,了解鈦白粉能更好的運用并發揮其功用。
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