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行業(yè)新聞

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鈦白粉后處理核心工序-包膜工藝

來(lái)源:www.sdwfjmq.com日期:1970-01-01

二氧化鈦是白色顏料,其工業(yè)化生產(chǎn)于1923年拉開(kāi)序幕后,幾年內(nèi)便受到各發(fā)達(dá)國(guó) 家顏料工業(yè)的熱捧。在1956年前工業(yè)上主要采用是硫酸法生產(chǎn),1956年杜邦公司開(kāi)始將二氧化鈦的更加環(huán)保的生產(chǎn)方法-氯化法實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。

 

至今硫酸法及氯化法仍是工業(yè)上生產(chǎn)主流方法。

 

氯化法節(jié)能環(huán)保,自動(dòng)化程度高但生產(chǎn)成本高,在發(fā)達(dá)國(guó) 家的使用;

 

硫酸法相對(duì)而言污染較大,但投資較少,所以至今然而在工業(yè)上使用。

 

金紅石型二氧化鈦因其具有白度高,遮蓋力強(qiáng),性質(zhì)穩(wěn)定的特點(diǎn)而集萬(wàn)千寵愛(ài)于一身,被應(yīng)用于各種高端顏料。

 

為了讓鈦白粉的性質(zhì)更加完美,無(wú)論是硫酸法還是氯化法生產(chǎn)的二氧化鈦,都要進(jìn)行表面處理,以減弱鈦白粉的光化學(xué)活性(增強(qiáng)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(yīng)用性能指標(biāo),使其在不同的應(yīng)用場(chǎng)合都具有優(yōu)異的使用效果。

包膜根據(jù)其在二氧化鈦表面包覆所需物質(zhì)的性質(zhì)可以分為無(wú)機(jī)包膜和有機(jī)包膜;根據(jù)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(duì)于無(wú)機(jī)氧化物形成的膜都是利用濕法包膜,也就是無(wú)機(jī)包膜;對(duì)于添加有機(jī)表面活性劑來(lái)提高產(chǎn)品性能的一般都是干法包膜,個(gè)別的使用濕法包膜。

 

二、鈦白粉后處理工藝

1、無(wú)機(jī)處理工藝

作用機(jī)理:在粒子氧化鈦表面形成一層均勻的無(wú)色或白色無(wú)機(jī)氧化物膜,以堵塞TiO2的光活化點(diǎn),提高耐候性。

 

處理工藝:無(wú)機(jī)包膜是將鈦白粉打漿后,在漿液的環(huán)境下,加入可溶性的鹽類,然后通過(guò)調(diào)節(jié)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(shí)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(wú)機(jī)表面處理劑:硫酸鋁、偏鋁酸鈉、硅酸鈉等;用于高耐候產(chǎn)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(gè)納米。無(wú)機(jī)包膜中使用較多的是鋁包覆,單鋁處理的產(chǎn)品很多,與硅、鈦配合處理的也很多。

 

2、有機(jī)處理工藝

作用機(jī)理:在TiO2表面包膜一層有機(jī)氧化物膜或表面活性劑,加入的有機(jī)包膜劑與顏料粒子表面結(jié)合后,顏料粒子彼此間的范德華力就不足以使它們?cè)傥皆谝黄?,因此賦予顏料很好的分散性;同時(shí)有機(jī)包膜劑外露的基團(tuán)賦予了顏料粒子與溶液體系良好的相溶性。

 

處理工藝:有機(jī)表面處理劑的加入方式,一般可以在無(wú)機(jī)表面處理后,干燥前的漿料中加入,或在氣流粉碎加入,加量一般占二氧化鈦的0.1%~1%(質(zhì)量),常用量0.2%~0.6%。工業(yè)上通常是在鈦白粉生產(chǎn)的粉碎階段,也就是氣流粉碎時(shí)加入有機(jī)表面處理劑。

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

 

有機(jī)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(jī)胺類和硅樹(shù)脂等有機(jī)硅類。

鈦白粉包膜工藝



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