二氧化
鈦顏料在工業(yè)中最重要的作用,在于利用它被分散到介質(zhì)中的不透明性能,從而達(dá)到遮蓋的效果。只有通過(guò)對(duì)鈦白粉制備成下游標(biāo)線涂料產(chǎn)品,通過(guò)其使用和檢測(cè)才能對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行有效的評(píng)價(jià)。根據(jù)標(biāo)線涂料對(duì)鈦白粉的質(zhì)量要求和特點(diǎn),結(jié)合我們從事鈦白粉生產(chǎn)多年的經(jīng)驗(yàn),開(kāi)發(fā)了一種既有高光澤度又有高遮蓋力的鈦白粉后處理包膜生產(chǎn)方法,以適用標(biāo)線涂料高品質(zhì)的質(zhì)量要求。一般鈦白粉生產(chǎn)都是采用微正壓的外加晶種,在水解控制得到粒徑分布窄的產(chǎn)品,在煅燒時(shí)要求得到鈦白粉落窯品的油相灰度色調(diào)(SCX)在3.0-3.5之間,外觀干粉油相白度L值在95.0以上。通過(guò)生產(chǎn)試驗(yàn)得知,研磨工序的砂磨機(jī)的研磨強(qiáng)度對(duì)產(chǎn)品的SCX影響很大,從而會(huì)影響鈦白粉成品的光澤度。為了能達(dá)到SCX高的要求,工廠對(duì)現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝作了專門的調(diào)整:將兩套砂磨機(jī)和旋流分級(jí)器組合采取串聯(lián)方式,以進(jìn)一步來(lái)強(qiáng)化研磨效果。由于TiO2顆粒的粒徑較小,本身呈嚴(yán)重的凝重狀態(tài),為了提高包膜質(zhì)量,必須將其分散成單顆粒狀態(tài),才能使每個(gè)TiO2粒子表面包膜均勻,所以在打漿濕潤(rùn)工序時(shí)加入硅酸鈉進(jìn)行分散。在無(wú)機(jī)表面處理中,只采用一種表面處理劑,對(duì)TiO2耐候性、亮度、白度等性能的提高是有限的,在生產(chǎn)過(guò)程中總是應(yīng)用兩種或兩種以上的表面處理劑進(jìn)行二元或多原包覆。通過(guò)對(duì)比分析,采用了鋯、鋁兩種表面處理劑進(jìn)行二元包膜。鋯包膜可以提高產(chǎn)品的光澤度和耐候性,而鋁包膜不僅提高產(chǎn)品的分散性和耐候性,還能大量反射紫外光線從而提高產(chǎn)品的抗粉化性和光澤度。另外,根據(jù)標(biāo)線涂料產(chǎn)品的特點(diǎn),通過(guò)反復(fù)試驗(yàn),采取了重度包膜方式還適當(dāng)調(diào)整無(wú)機(jī)包膜劑的用量,來(lái)進(jìn)一步改善鈦白粉的部分應(yīng)用指標(biāo),這對(duì)標(biāo)線涂料產(chǎn)品性能改善有較大的幫助,同時(shí)從另一方面還可以適當(dāng)優(yōu)化鈦白粉產(chǎn)品的性價(jià)比。
使用有機(jī)包膜劑改善鈦白粉性能。有機(jī)表面處理劑可以有效改善鈦白粉在溶劑中的表面能、表面潤(rùn)濕性、電性和分散性能等,產(chǎn)品目前主要有偶聯(lián)劑、高級(jí)脂肪酸、不飽和有機(jī)酸及有機(jī)硅等。近年使用性能比較好的是有機(jī)硅表面處理劑,有機(jī)處理劑除對(duì)鈦白粉的加工性能指標(biāo)有很大的改善外,對(duì)于鈦白粉的一些通用顏料指標(biāo)也有極大幫助。大量應(yīng)用實(shí)例證明,通過(guò)有機(jī)處理劑對(duì)鈦白粉的分散性、遮蓋率、白度、吸油量等顏料指標(biāo)也有較明顯的提高,在標(biāo)線涂料使用鈦白粉后的應(yīng)用效果明顯。隨著國(guó)內(nèi)鈦白粉行業(yè)產(chǎn)能的快速增長(zhǎng),行業(yè)內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)也日益加劇,鈦白粉有機(jī)處理技術(shù)的應(yīng)用成為一種發(fā)展趨勢(shì)。針對(duì)鈦白粉在標(biāo)線涂料的用途,選擇合適的有機(jī)處理劑,縮小國(guó)內(nèi)產(chǎn)品與進(jìn)口產(chǎn)品之間應(yīng)用性能的差距,增強(qiáng)國(guó)內(nèi)鈦白粉企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力,特別是與市場(chǎng)接軌生產(chǎn)一些有針對(duì)性的專用鈦白粉產(chǎn)品,有效地避免同質(zhì)化產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng),是廣大國(guó)內(nèi)鈦白粉企業(yè)急需解決的問(wèn)題和發(fā)展方向。為替代進(jìn)口鈦白粉,生產(chǎn)高性能、高品質(zhì)的的標(biāo)線涂料專用型鈦白粉,通過(guò)一些舉措對(duì)鈦白粉部分生產(chǎn)工藝進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化和調(diào)整:主要是從源頭的原料開(kāi)始,保證酸解工序采用高鈦渣代替低品位的鈦鐵礦,使鈦白粉產(chǎn)品中帶入雜質(zhì)離子更少,以提高了產(chǎn)品的白度;在水解工序采用微正壓外加晶種的水解方式能很好的控制粒徑,使粒徑分布在一個(gè)比較狹窄的范圍內(nèi),對(duì)提高標(biāo)線涂料產(chǎn)品高的遮蓋力和高光澤度提供有利條件;采用鋅鹽作為鹽處理劑,以保證煅燒強(qiáng)度降低,使落窯品不至于燒結(jié)影響到鈦白粉產(chǎn)品的顏料特性;再是對(duì)包膜前的落窯品要求有高的SCX,其次良好的分散性;在后處理工序的生產(chǎn)中,加強(qiáng)研磨強(qiáng)度也是必須考慮的因素,在關(guān)鍵包膜工序時(shí),采用包覆致密的氧化鋯、氧化鋁膜提高了產(chǎn)品的光澤度,以此制得的鈦白粉產(chǎn)品既能達(dá)到高的遮蓋力也能滿足高的光澤度;最后通過(guò)超細(xì)微粉碎技術(shù)和有機(jī)包膜劑使用,我們生產(chǎn)出來(lái)的標(biāo)線涂料專用型
鈦白粉產(chǎn)品在白度、遮蓋力、光澤度、粒度分布等應(yīng)用性能方面表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì),完成可以替代進(jìn)口同類型鈦白粉產(chǎn)品,同時(shí)專用鈦白粉的性價(jià)比更加突出,完全可以滿足高端標(biāo)線涂料的高品質(zhì)要求,可以廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)的標(biāo)線涂料等行業(yè),完全可以適用高速公路對(duì)高端標(biāo)線涂料高品質(zhì)、快速發(fā)展的需要。根據(jù)不同類型的標(biāo)線涂料及不同適用性的要求,合理選用鈦白粉是制造優(yōu)良白色標(biāo)線涂料的關(guān)鍵。綜合標(biāo)線涂料用鈦白粉的質(zhì)量要求,主要有以下幾點(diǎn):①白度好,耐久不泛黃,能使的顏色在各種環(huán)境下保持鮮艷、光亮;②潤(rùn)濕性好,易研磨;③粒徑要小且粒度分布要狹窄,易均勻分散于標(biāo)線其它原料中;④遮蓋力強(qiáng),著色力好;⑤耐候性、耐熱性好,化學(xué)性能穩(wěn)定;⑥抗水性好,使用壽命長(zhǎng)。
鈦白粉是當(dāng)今用途最廣和最優(yōu)質(zhì)的白色顏料,其使用量占所有白色顏料的首位,由于其優(yōu)異的性能使其廣泛用于涂料、塑料、油墨、造紙、化纖、陶瓷、日化等諸多領(lǐng)域。但國(guó)內(nèi)大多生產(chǎn)是通用型鈦白粉產(chǎn)品,對(duì)專業(yè)細(xì)分和下游產(chǎn)品應(yīng)用性能重視嚴(yán)重不夠,以致造成許多不必要的浪費(fèi)。表現(xiàn)是:一方面是鈦白粉行業(yè)同質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越來(lái)激烈,企業(yè)舉步艱難;另一面是下游企業(yè)由于缺乏對(duì)鈦白粉技術(shù)和品質(zhì)要求的了解,加上迷信進(jìn)口產(chǎn)品,造成市場(chǎng)份額大多被國(guó)外產(chǎn)品所占有。這也是國(guó)內(nèi)制造業(yè)的一個(gè)怪圈,值得大家認(rèn)真思考和對(duì)待。隨著高速公路建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)提升,大量的新技術(shù)、新領(lǐng)域?qū)λ璧拟伆追垡笤絹?lái)越高,
鈦白粉的性能開(kāi)發(fā)和品質(zhì)提升也成為行業(yè)技術(shù)和管理人員必須認(rèn)真思考和關(guān)注的創(chuàng)新工作。為適應(yīng)公路高端標(biāo)線涂料對(duì)鈦白粉品質(zhì)和應(yīng)用指標(biāo)的更高要求,作為鈦白粉生產(chǎn)企業(yè),發(fā)揮大學(xué)科研人員和企業(yè)生產(chǎn)管理技術(shù)人員雙方各自的優(yōu)勢(shì),結(jié)合國(guó)內(nèi)外道路標(biāo)線發(fā)展的趨勢(shì),以當(dāng)今道路標(biāo)線涂料對(duì)鈦白粉的技術(shù)要求為突破口,經(jīng)過(guò)多方聯(lián)合攻關(guān),于2015年8月成功開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)國(guó)內(nèi)道路標(biāo)線涂料用的專用鈦白粉。經(jīng)過(guò)半年多的測(cè)試和使用情況,其各項(xiàng)性能指標(biāo)優(yōu)越,以較好的性價(jià)比和高端的品質(zhì)完全可以替代進(jìn)口鈦白粉用于高端標(biāo)線涂料生產(chǎn)。