CN107880591A - 一种钛白粉的表面改性方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钛白粉的表面改性方法，包括以下步骤：1）将钛白粉进行砂磨，制得料浆；2）将TiCl4加入所述料浆，同时加入NaH2PO4及Na3PO4，均化30‑100min；3）将步骤2）得到的混合物升温至70‑90℃，调节PH至6.8‑7.0，H3PO4和铝盐并流至混合物中，保持PH为6.0‑7.5，均化30‑60min；4）铝盐和H2SO4并流至步骤3）得到的混合物中，保持PH为6.0‑7.5，均化30‑60min；5）将步骤4）得到的浆料的PH调至5.3‑5.5，均化1‑2h；6）三洗、闪蒸、汽粉后得到成品。采用本发明的方法能够同时解决造纸用钛白粉的耐光性、白度和成本问题。

Description

一种钛白粉的表面改性方法
技术领域
本发明属于材料制备领域，具体涉及一种钛白粉的表面改性方法。
背景技术
钛白粉是一种非常重要的白色颜料，被广泛应用于涂料、塑料、造纸、油墨等行业。其中，造纸是钛白粉的第三大用户。
目前，在造纸领域中，钛白粉大多用到装饰原纸中，而高档的装饰原纸对钛白粉的耐光性具有较高的要求。一般钛白粉生产厂家为了提高钛白粉的耐光性，会利用磷酸铝的高耐光性而采用磷铝包膜，但如果磷包膜量太大，则会在水洗时遇到困难，影响产品的产出率，添加量过少则满足不了下游客户对造纸成品耐光性的要求。后来有的厂家为了进一步提高耐光性，会掺杂包膜水溶性铈盐，但是添加水溶性铈盐会造成钛白粉偏黄相，这个是大多数高档装饰原纸厂家所不能接受的，而且水溶性铈盐也会增加钛白粉生产厂家的成本，不利于钛白粉厂家的长期运作。
因此，亟需提供一种钛白粉的表面改性方法，能够提高钛白粉的耐光性，且成本低。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供了一种钛白粉的表面改性方法，该方法能够同时解决造纸用钛白粉的耐光性、白度和成本问题。
本发明提供了一种钛白粉的表面改性方法，包括以下步骤：
1）将钛白粉进行砂磨，制得料浆；
2）于30-50℃下，将TiCl4加入所述料浆，同时加入NaH2PO4及Na3PO4，均化30-100min；
3）将步骤2）得到的混合物升温至70-90℃，调节PH至6.8-7.0，H3PO4和铝盐并流至混合物中，保持PH为6.0-7.5，用时为30-120min，之后均化30-60min；
4）铝盐和H2SO4并流至步骤3）得到的混合物中，保持PH为6.0-7.5，用时为90-180min，之后均化30-60min；
5）将步骤4）得到的浆料的PH调至5.3-5.5，均化1-2h；
6）三洗、闪蒸、汽粉后得到成品。
根据本发明，步骤1）中，以TiO2计，所述料浆的浓度为250-350g/L。
根据本发明，步骤2）中，以TiO2计，所述TiCl4的用量占所述料浆中TiO2总量的0.15-0.60%；以P2O5计，NaH2PO4及Na3PO4的用量占所述料浆中TiO2总量的2-4%；用时为30-60min。
本发明中，所述铝盐为NaAlO2。
根据本发明，步骤3）中，采用铝盐调节混合物的PH，并流的铝盐的浓度为150-170g/L；以P2O5计，所述H3PO4的用量占所述料浆中TiO2总量的1-3%。
根据本发明，以Al2O3计，所述铝盐的用量占所述料浆中TiO2总量的3-6%。这里铝盐的用量是指步骤3）和步骤4）中铝盐的总用量。
本发明步骤5）中，采用稀硫酸调节浆料的PH。
本发明中的砂磨、并流、三洗、闪蒸、汽粉等操作均是采用本领域的常规方式进行。
与现有技术相比，本发明的钛白粉的表面改性方法具有如下有益效果：
1、本发明方法中，采用磷酸铝掺杂磷酸钛的包膜方式，同时解决了造纸用钛白粉的耐光性和白度问题。
2、该方法采用成本较低的四氯化钛来代替成本较高的水溶性铈盐，对于钛白粉厂家来说成本可观，利于钛白粉厂家的长期运作。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
本实施例用于说明本发明的钛白粉的表面改性方法。
对煅烧合格的硫酸法钛白粉的落窑品进行砂磨，然后将砂磨粒径合格的料浆导入包膜罐中，控制料浆浓度为250g/L（以TiO2计），同时升温至40℃；40min内加入0.3%TiCl4（以TiO2计），同时加入3%NaH2PO4及Na3PO4，均化60min。加热升温至80℃，用NaAlO2调pH至6.8-7.0，1.0% H3PO4与1%NaAlO2并流，保持pH=6.0-7.5，90min加完，均化45min。4% NaAlO2（以Al2O3计）与H2SO4并流保持pH=6.0-7.5，150min加完，均化45min；用稀H2SO4将料浆pH值调到5.3-5.5。均化1h，三洗、闪蒸、汽粉后得到成品。
实施例2
本实施例用于说明本发明的钛白粉的表面改性方法。
对煅烧合格的硫酸法钛白粉的落窑品进行砂磨，然后将砂磨粒径合格的料浆导入包膜罐中，控制料浆浓度为300g/L（以TiO2计），同时升温至40℃；50min内加入0.4%TiCl4（以TiO2计），同时加入2%NaH2PO4及Na3PO4，均化60min。加热升温至80℃，用NaAlO2调pH至6.8-7.0，2.0% H3PO4与2%NaAlO2并流，保持pH=6.0-7.5，60min加完，均化45min。2% NaAlO2（以Al2O3计）与H2SO4并流保持pH=6.0-7.5，120min加完，均化45min；用稀H2SO4将料浆pH值调到5.3-5.5。均化1.5h，三洗、闪蒸、汽粉后得到成品。
以上已经描述了本发明的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (5)

1.一种钛白粉的表面改性方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将钛白粉进行砂磨，制得料浆；
2）于30-50℃下，将TiCl4加入所述料浆，同时加入NaH2PO4及Na3PO4，均化30-100min；
3）将步骤2）得到的混合物升温至70-90℃，调节PH至6.8-7.0，H3PO4和铝盐并流至混合物中，保持PH为6.0-7.5，用时为30-120min，之后均化30-60min；
4）铝盐和H2SO4并流至步骤3）得到的混合物中，保持PH为6.0-7.5，用时为90-180min，之后均化30-60min；
5）将步骤4）得到的浆料的PH调至5.3-5.5，均化1-2h；
6）三洗、闪蒸、汽粉后得到成品。
2.根据权利要求1所述的钛白粉的表面改性方法，其特征在于：步骤1）中，以TiO2计，所述料浆的浓度为250-350g/L。
3.根据权利要求1所述的钛白粉的表面改性方法，其特征在于：步骤2）中，以TiO2计，所述TiCl4的用量占所述料浆中TiO2总量的0.15-0.60%；以P2O5计，NaH2PO4及Na3PO4的用量占所述料浆中TiO2总量的2-4%；用时为30-60min。
4.根据权利要求1所述的钛白粉的表面改性方法，其特征在于：所述铝盐为NaAlO2，步骤3）中铝盐的浓度为150-170g/L；以P2O5计，所述H3PO4的用量占所述料浆中TiO2总量的1-3%。
5.根据权利要求1所述的钛白粉的表面改性方法，其特征在于：以Al2O3计，所述铝盐的用量占所述料浆中TiO2总量的3-6%。
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