硫酸法和氯化法鈦白粉產品在各產品中的優缺點

發布時間:2018-05-16 11:30:54   人瀏覽 來源: 橡膠技術網

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  鈦白粉的化學名稱是二氧化鈦(TiO2),它也是目前世界上公認性能最為優越的白色顏料。其制造方法有兩種,硫酸法和氯化法。目前全球55%為氯化法產品,在歐美發達國家,氯化法的比例已經達到70%。我國近年來也在大力推進化法鈦白粉項目,遠在2005年就列為《產業結構調整指導目錄(2005年本)》的鼓勵類項目。

一、在涂料應用中的比較

  涂料行業是鈦白粉的最大用戶,特別是金紅石型鈦白粉,大部分被涂料工業所消耗。全球涂料工業所消費的TiO2占二氧化鈦顏料總消費量的58%~60%,我國的此項消費比例更高一些,約為60%~65%左右。鈦白粉是涂料工業中用量最多的一種顏料,占涂料著色劑成本的一半,在涂料工業中的消費量占涂料工業消費各種顏料總量的90%,在涂料原料成本中占10%~25%。

  眾所周知,鈦白粉的工藝方法主要分為硫酸法與氯化法,二者由于生產原料和工藝程序的不同,造成產品的性能各有優劣。基于不同涂料的使用特性,對鈦白粉耐候性、遮蓋力、美觀性、分散性幾方面都有不同的要求,兩種不同的生產工藝硫酸法與氯化法的應用效果如下:

  在使用量方面,硫酸法金紅石比氯化法金紅石通常多5%至15%。在分散性方面,硫酸法金紅石比氯化法金紅石約差10%左右。在遮蓋力方面,氯化法金紅石鈦白粉要比硫酸法金紅石高10%至15%。在表面性能、流動性、耐黃變性、調色穩定性方面,氯化法金紅石鈦白粉都要優于硫酸法金紅石鈦白粉。

  所以顧客根據涂料性能的要求,選擇能夠滿足涂料和涂膜性能要求的鈦白粉品種是很重要的。從對比中可以看出,目前鈦白粉是以氯化法生產的金紅石鈦白粉產品為最佳,是當前市場上最好的白色顏料,其綜合性能優異,是涂料中首選的白色顏料,也是淺色涂料的必用顏料。由于表面處理工藝的不同,鈦白粉有不同的型號,可以根據所配制涂料的特點,如是否要求高光澤,或高遮蓋力,或高抗粉化性等,選擇具體的品種。用硫酸法工藝生產的金紅石型鈦白粉,由于銳鈦型向金紅石型轉化率比氯化法低,故產品的白度和對光的穩定性較氯化法稍差,但價格較低些。

二、在塑料應用中的比較

  塑料工業是鈦白粉的第二大用戶,占鈦白粉需求總量的20%左右,是近幾年鈦白粉應用增長最快的領域,年均增長率達6%,全世界500余個鈦白粉牌號中,有50多個牌號是屬于塑料專用型。就中國國內而言,僅2015年塑料的一個分支,即型材行業所需TiO2達到30萬噸。

  在塑料中加入鈦白粉,可以提高塑料制品的耐熱性、耐光性、耐候性,使塑料制品的物理化學性能得到改善,增強塑料制品的機械強度,延長使用壽命。而且,近年來隨著人們對環境保護和能源節約意識的不斷加強,今后以塑代鋼的步伐會越來越快,塑料制品在我們的生活中所占的比例也會越來越大。

  鈦白粉在塑料行業的作用主要有兩個方面,一個是作為白色顏料的基本使用,提供遮蓋作用(白色著色);第二個作用是阻礙紫外線,作為紫外線屏弊劑使用,為戶外使用的塑料制品提供良好的耐候性。普通塑料生產所用的鈦白粉,不要求耐候性,更側重于顏料性能方面的要求。

  國內塑料產品,尤其是高檔產品,所用鈦白粉目前仍以使用進口氯化法鈦白粉為主,氯化法鈦白粉不僅在白度等表象性質優于硫酸法鈦白粉,而且在遮蓋力、分散性、加工性上,尤其是對于戶外UPVC塑料異型材產品對于氯化法金紅石產品具有無可比擬的優勢。

三、在紙品應用中的比較

  造紙行業是鈦白粉的第三大用戶,作為紙填料主要用在高級紙張和薄型紙張中,在紙張中加入鈦白粉。可使紙張具有較好的白度,光澤好、強度高,薄而光滑,印刷時不穿透,質量輕。使用鈦白粉的紙張,白度好、強度高、有光澤、薄而光滑、印刷時不穿透,在相同條件下不透明度比碳酸鈣、滑石粉高10倍,重量也能減輕15%~30%。

  鈦白粉在造紙中另一重要應用領域即裝飾紙,也稱為鈦白紙,主要用于制作家具、地板、壁紙等的原材料。在國內,裝飾紙使用的鈦白量遠遠高于其它品種,據不完全估計,國內用于裝飾紙的鈦白粉每年超過3萬噸。裝飾紙中鈦白用量20%~40%,其它紙中鈦白1%~5%。特別是我國的消費水平不斷上升。因此對房屋裝修、高檔家具的大量需求,裝飾紙的用量逐漸上升。

  不同用途的紙品對應選擇的鈦白粉品種也各有不同,金紅石鈦白粉抗氧化性好,耐候性好,主要用于裝飾紙及耐候、高灰份的紙張。雖然氯化法工藝與硫酸法工藝都能生產金紅石型鈦白粉,但是氯化法工藝生產的鈦白粉其白度、金紅石晶型含量、特別是成品的穩定性都優于硫酸法,適合用在裝飾紙及高灰份紙張中;而造幣紙及低灰份紙張中則必須用硫酸法銳鈦型產品,以更好的滿足兩種紙張對鈦白粉不透明度的要求。

  所以造紙領域,氯化法和硫酸法鈦白粉,可謂不相上下,各有所需。

  施征

  2016年7月24日


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