CN108997790A - 一种高光泽钛白粉生产方法 - Google Patents

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曾小林
唐臣成
鞠浩
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Abstract

本发明涉及一种钛白粉生产工艺领域，特别涉及一种高光泽钛白粉生产方法。其主要是通过以(NaPO3)6为分散剂，对金红石型TiO2进行了锆、铝包膜，采用的包膜剂为：六偏磷酸钠、氯氧化锆、硫酸铝和偏铝酸钠。本发明以(NaPO3)6为分散剂，对金红石型TiO2进行了包膜处理。本发明产品通过检测，本发明的钛白粉的光泽性得到明显改善。

Description

一种高光泽钛白粉生产方法
技术领域
本发明涉及一种钛白粉生产方法，特别涉及一种高光泽钛白粉生产方法。
背景技术
金红石型二氧化钛因其高折射率和优异的颜料性能，被认为是世界上最好的白色颜料，它具有白度高、不透明性高、物理化学性质稳定等优点，广泛应用于涂料、塑料、造纸、油墨等行业。二氧化钛具有高的光催化活性，未经表面处理的二氧化钛存在着一些晶格缺陷，使其粒子表面上存在着 许多光活化点。当应用在涂料、塑料等领域中，在大气中和紫外线的照射下会催 化降解与之接触的有机成分，造成基料黄变、粉化、甚至龟裂、剥落等现象，严重影响产品的使用寿命和性能。
为了提高钛白粉的使用性能，必须对钛白粉进行表面处理改性。近年来，人 们通常用氧化铝(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)等氧化物对二氧化钛表面进行包覆， 硅铝包膜能够有效的防止二氧化钛光化学活性，而且二者容易共沉在二氧化钛粒 子的表面。目前国内外高档钛白粉一般采用氧化锆(ZrO2)、氧化铝等氧化物进 行表面处理，ZrO2作为钛白粉表面的良好包覆处理剂，能够促进Al2O3等外层处 理剂与基体TiO2的附着。氧化锆-氧化铝包膜能显著掩蔽二氧化钛晶格表面上的 光活性基团，降低钛白粉的光化学活性，而且不影响TiO2的亮度和颜色，有助 于提高钛白粉颜料的耐久和分散性能。因此，氧化锆-氧化铝包膜TiO2产品具有 较高的光泽度、耐候性和白度。然而，国内Zr-Al包膜研究较少，且其工艺过程 复杂、操作繁琐、生产周期较长，包覆条件控制也比较严苛。
作为二氧化钛颜料的应用领域之一，油墨用钛白粉对光泽性有很高的要求，油墨墨层比一般涂层薄，往往只有几个微米厚，因此，如此薄的墨层需要做到高光泽与高遮盖，这对钛白粉提出了高质量要求。
专利EP0406194公开了了一种制造高光泽与高耐候钛白粉的生产方法。该专利主要是通过锆、磷、铝进行包膜处理，以提高钛白粉在涂料中的耐候性与光泽性。中国专利申请CN101857736A也是通过磷、锆、铝进行包膜处理，以提高耐光性。专利公开号CN1496390A的专利也公开了通过使用多种金属盐处理二氧化钛来增强光泽度与耐久性，公开了包括使用铝化合物、锆化合物、磷化合物。在以上三个专利中，由于在包膜处理中引入磷酸根强极性离子，在油墨树脂中与弱极性油墨树脂的亲和性不高，因而在油墨体系中对光泽性提高不明显。
中国专利申请CN101885926A公开了一种制造高遮盖力钛白粉的生产方法，该专利主要通过在钛白粉表面进和二氧化硅与三氧化二铝处理，在二氧化硅包履层处理层中，通过控制二氧化硅的蔬松程度来提高二氧化钛的遮盖力，但是由于引入蔬松的二氧化硅处理，增加了钛白粉的比表面积，影响了钛白粉的光泽性。同时，二氧化硅还具有亲水性，在油墨中与油性树脂的亲合性不佳，从而进一步影响光泽性。
高光泽二氧化钛颜料通常表面包覆一层或多层金属氧化物，譬如二氧化硅、氧化铝、铝-硅-锆或者其他，通过助氧化或共沉淀的方式掺入颜料粒子中。国内目前针对提高钛白粉光泽度的研究鲜见突破，市面上一些高档油墨为了提高遮盖力和印刷适应性能，还是大量采用进口氯化法钛白粉，提高本公司钛白粉的光泽度，可以提高产品的竞争力。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题本发明提供一种具备高光泽度钛白粉的生产方法。
一种高光泽钛白粉生产方法，其特征在于：
以(NaPO3)6为分散剂，对金红石型TiO2进行了锆、铝包膜，采用的包膜剂为：六偏磷酸钠、氯氧化锆、硫酸铝和偏铝酸钠。
优选的，本发明所述的一种高光泽钛白粉生产方法，其特征在于：
包括下述步骤：
（1） 取二氧化钛初品浆料，并砂磨、稀释，料浆稀释至以TiO2计260-330g/L；
（2）加入六偏磷酸钠，搅拌，取样分析浆料pH值；
（3）加入氯化氧锆，搅拌，取样分析浆料pH值；
（4）加入硫酸铝，熟化，取样分析浆料pH值；
（5）向浆料加入偏铝酸钠，调节使浆料pH达到3.2~3.5，熟化；
（6）内向浆料加入稀硫酸，使浆料pH降到6.8~7.2；
（7）熟化，包膜结束；
经上述步骤包覆的钛白粉浆料经过滤、水洗、干燥、粉碎，即得。
优选地，步骤（2）中六偏磷酸钠加入量为0.3-0.4%(以TiO2质量计) ，基于料浆中TiO2质量。
优选地，步骤（3）中氯化氧锆加入量（以ZrO2计）为0.45-0.55%，基于料浆中TiO2质量。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明以(NaPO3)6为分散剂，对金红石型TiO2进行了包膜处理。本发明产品通过检测，本发明的钛白粉的光泽性得到明显改善。
具体实施方式
下面对本发明作具体实施方式作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本实施例高光泽、高遮盖性钛白粉的制备方法包括下述主要步骤：
(1) 向表面处理罐打入经过砂磨后的浆料，测量浓度和体积，计算处理罐的TiO2重量，并调节TiO2浓度到260~300g/l；升温至45~~50℃，检测pH值；
(2) 10~20min加入六偏磷酸钠，加入量0.2%(以TiO2计)，搅拌20min，取样分析浆料pH值；
(3) 50min加入氯氧化锆(以ZrO2计)：0.5%(以TiO2计)，搅拌40min，取样分析浆料pH值；
(4) 30min内加入硫酸铝（以Al2O3计），加入量0.8%（以TiO2计），熟化15min，将浆料升温至55~60℃，取样分析浆料pH值；
(5) 20min向浆料加入偏铝酸钠(约0.33%)，使浆料pH达到3.2~3.5（以PH值为判断点进行操作控制），熟化30min；
(6) 90min内加入1.15%~1.25%的偏铝酸钠，检测pH后再根据情况微调，使浆料pH达到9.5~9.8（以PH值为判断点进行操作控制），熟化40min；
(7) 20min内向浆料加入稀硫酸，使浆料pH降到6.8~7.2（以PH值为判断点进行操作控制）；
（8）熟化60min，后过滤，水洗、干燥，用汽流粉碎机粉碎后即得成品。
对比实施例：
采用如实施的方法，不同之处在于使用硫酸锆代替氯氧化锆。
上述实施例和对比实施例样品按照油墨制备工艺加工成油墨，然后在玻璃板上制备25微米厚的墨层，自然干燥24小时后测度墨层20度光泽。光泽性测试数据见下表：
从上表数据可以看出，本发明的钛白粉的光泽性比对比例钛白粉有了大幅度的提高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高光泽钛白粉生产方法，其特征在于：
以(NaPO3)6为分散剂，对金红石型TiO2进行了锆、铝包膜，采用的包膜剂为：六偏磷酸钠、氯氧化锆、硫酸铝和偏铝酸钠。
2.根据权利要求1所述的一种高光泽钛白粉生产方法，其特征在于：
包括下述步骤：
（1） 取二氧化钛初品浆料，并砂磨、稀释，料浆稀释至以TiO2计260-330g/L；
（2）加入六偏磷酸钠，搅拌，取样分析浆料pH值；
（3）加入氯化氧锆，搅拌，取样分析浆料pH值；
（4）加入硫酸铝，熟化，取样分析浆料pH值；
（5）向浆料加入偏铝酸钠，调节使浆料pH达到3.2-3.5，熟化；
（6）向浆料加入稀硫酸，使浆料pH降到6.8-7.2；
（7）熟化，包膜结束；
经上述步骤包覆的钛白粉浆料经过滤、水洗、干燥、粉碎，即得所述高光泽钛白粉。
3.根据权利要求2所述的一种高光泽钛白粉生产方法，其特征在于：步骤（2）中六偏磷酸钠加入量为0.3-0.4%，，基于料浆中TiO2质量。
4.根据权利要求2所述的一种高光泽钛白粉生产方法，其特征在于：步骤（3）中所述的氯化氧锆加入量为0.45-0.55%，氯化氧锆的加入量以ZrO2计，基于料浆中TiO2质量。
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