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行業動態
鈦白粉后處理核心工序:包膜工藝
* 來源: 河北麥森 * 作者: 施征 * 發表時間: 2018-03-26 16:56:45

 二氧化鈦是目前世界是最白的白色顏料,其工業化生產于1923年拉開序幕后,幾年內便受到各發達國家顏料工業的熱捧。在1956年前工業上主要采用是硫酸法生產,1956年杜邦公司開始將二氧化鈦的更加環保的生產方法-氯化法實現工業化。

  至今硫酸法及氯化法仍是工業上生產主流方法。

  氯化法節能環保,自動化程度高但生產成本高,在發達國家廣泛使用;

  硫酸法相對而言污染較大,但投資較少,所以至今然而在工業上使用。

  金紅石型二氧化鈦因其具有白度高,遮蓋力強,性質穩定的特點而集萬千寵愛于一身,被應用于各種高端顏料。

  為了讓鈦白粉的性質更加完美,無論是硫酸法還是氯化法生產的二氧化鈦,都要進行表面處理,以減弱鈦白粉的光化學活性(增強耐候性)及提高其分散性。

  一、鈦白粉后處理核心工序-包膜

  鈦白粉的包膜屬于后處理工序的核心部分。包膜又稱為表面處理,其目的就是提高鈦白粉,特別是金紅石型鈦白粉的應用性能指標,使其在不同的應用場合都具有優異的使用效果。

  包膜根據其在二氧化鈦表面包覆所需物質的性質可以分為無機包膜和有機包膜;根據其包覆的方法又可分為干法包膜和濕法包膜。一般情況下,對于無機氧化物形成的膜都是利用濕法包膜,也就是無機包膜;對于添加有機表面活性劑來提高產品性能的一般都是干法包膜,個別的使用濕法包膜。

  二、鈦白粉后處理工藝

  1、無機處理工藝

  作用機理:在粒子氧化鈦表面形成一層均勻的無色或白色無機氧化物膜,以堵塞TiO2的光活化點,提高耐候性。

  處理工藝:無機包膜是將鈦白粉打漿后,在漿液的環境下,加入可溶性的鹽類,然后通過調節漿液的pH值,使可溶性鹽沉積在二氧化鈦顆粒的表面,形成一層氧化物薄膜包覆,既隔絕了二氧化鈦與空氣的接觸,同時又由于這層膜薄而透明,使二氧化鈦的顏料性能得以保存。

  處理目的:主要是為了提高耐候性。

  無機表面處理劑:硫酸鋁、偏鋁酸鈉、硅酸鈉等;用于高耐候產品的有硫酸鋯、硫酸氧鈦(使吸油值增加,逐漸淘汰)、硫酸鋅及銻、錫等。

  以一次粒子為核心,包覆水合氧化物薄膜層,一般厚度為幾個納米。無機包膜中使用最多的是鋁包覆,單鋁處理的產品很多,與硅、鈦配合處理的也很多。

  2、有機處理工藝

  作用機理:在TiO2表面包膜一層有機氧化物膜或表面活性劑,加入的有機包膜劑與顏料粒子表面結合后,顏料粒子彼此間的范德華力就不足以使它們再吸附在一起,因此賦予顏料很好的分散性;同時有機包膜劑外露的基團賦予了顏料粒子與溶液體系良好的相溶性。

  處理工藝:有機表面處理劑的加入方式,一般可以在無機表面處理后,干燥前的漿料中加入,或在最后氣流粉碎加入,加量一般占二氧化鈦的0.1%~1%(質量),常用量0.2%~0.6%。工業上通常是在鈦白粉生產的最終粉碎階段,也就是氣流粉碎時加入有機表面處理劑。

  處理目的:提高鈦白粉在不同介質中的分散性和相容性,并能改善光澤度,流變性及潤濕性。

  有機表面處理劑:三大類,即新戊二醇、三羥甲基丙烷等多元醇類,三乙醇胺、三甲胺等有機胺類和硅樹脂等有機硅類。

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