鈦白粉學名為二氧化鈦(TitaniumDioxide),分子式為TiO2,相對分子質量79.90。也稱鈦白。屬于惰性顏料,被認為是目前世界上性能最好的一種白色顏料。
它有金紅石型(RutileR型)和銳鈦型(AnataseA型)二種結構鈦白粉,金紅石晶體結構致密,比較穩定,光學活性小,因而耐候性好,同時有較高的遮蓋力,消色力。
鈦白粉的應用領域
鈦白粉在橡膠行業中既作為著色劑,又具有補強、防老化、填充作用。在白色和彩色橡膠制品中加入鈦白粉,在日光照射下,耐日曬,不開裂、不變色,伸展率大及耐酸堿。橡膠用鈦白粉,主要用于汽車輪胎以及膠鞋、橡膠地板、手套、運動器材等,一般以銳鈦型為主。但用于汽車輪胎生產量,常加入一定量的金紅石型產品,以增強抗臭氧和抗紫外線能力。鈦白粉在化妝品中應用也日趨廣泛。由于鈦白粉無毒,遠比鉛白優越,各種香粉幾乎都用鈦白粉來代替鉛白和鋅白。香粉中只須加入5%-8%的鈦白粉就可以得到永久白色,使香料更滑膩,有附著力、吸收力和遮蓋力。
在水粉和冷霜中鈦白粉可減弱油膩及透明的感覺。其他各種香料、防曬霜、皂片、白色香皂和牙膏中也可用鈦白粉。一、化妝品級二氧化鈦分為油性和水性鈦白粉。由于它化學性質穩定,折射率高、不透明度高、遮蓋力高、白度好、且無毒害,被廣泛應用于化妝品領域,起美容美白的功效。性能特點1.白度高,遮蓋力強。2.親水、親油產品它克服了一般鈦白粉在各自的分散體系中不易分散、易沉淀等缺陷,顯著改善了它的分散性和抗沉淀性,使您的產品更加穩定和滿意。3.耐候性強。4.與化妝品其他原料配伍性好。
鈦白粉的生產工藝
鈦白粉生產方法主要有硫酸法和氯化法。硫酸法是用鈦精礦或酸溶性鈦渣與硫酸反應進行酸解反應,得到硫酸氧鈦溶液,經水解得到偏鈦酸沉淀;再進入轉窯煅燒產出TiO2。硫酸法以間歇法操作為主,生產裝置彈性大,利于開停車及負荷調整。但其工藝復雜,需要近二十幾道工藝步驟,每一工藝步驟必須嚴格控制,才能生產出最好質量的鈦白粉產品,并滿足顏料的最優性能。硫酸法既可生產銳鈦型產品,又可生產金紅石型產品。
氯化法是用含鈦的原料,以氯化高鈦渣、或人造金紅石、或天然金紅石等與氯氣反應生成四氯化鈦,經精餾提純,然后再進行氣相氧化;在速冷后,經過氣固分離得到TiO2。該TiO2因吸附一定量的氯,需進行加熱或蒸氣處理將其移走。該工藝簡單,但在1000℃或更高條件氯化,有許多化學工程問題如氯、氯氧化物、四氯化鈦的高腐蝕需要解決,再加上所用的原料特殊,較之硫酸法成本高。氯化法生產為連續生產,生產裝置操作的彈性不大,開停車及生產負荷不易調整,但其連續工藝生產,過程簡單,工藝控制點少,產品質量易于達到最優的控制。再加上沒有轉窯煅燒工藝形成的燒結,其TiO2原級粒子易于解聚,故所所以在表觀上人們習慣認為氯化法鈦白粉產品的質量更優異。
鈦白粉廣泛用于涂料、塑料、橡膠、油墨、紙張、化纖、陶瓷、日化、醫藥、食品等行業。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。用鈦白粉制造的涂料,色彩鮮艷,遮蓋力高,著色力強,用量省,品種多,對介質的穩定性可起到保護作用,并能增強漆膜的機械強度和附著力,防止裂紋,防止紫外線和水分透過,延長漆膜壽命。
塑料行業是第二大用戶,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,增強制品的機械強度,延長使用壽命。造紙行業是鈦白粉第三大用戶,作為紙張填料,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。造紙用鈦白粉一般使用未經表面處理的銳鈦型鈦白粉,可以起到熒光增白劑的作用,增加紙張的白度。但層壓紙要求使用經過表面處理的金紅石型鈦白粉,以滿足耐光、耐熱的要求。
鈦白粉還是高級油墨中不可缺少的白色顏料。含有鈦白粉的油墨耐久不變色,表面潤濕性好,易于分散。油墨行業所用的鈦白粉有金紅石型,也有銳鈦型。
紡織和化學纖維行業是鈦白粉的另一個重要應用領域。化纖用鈦白粉主要作為消光劑。由于銳鈦型比金紅型軟,一般使用銳鈦型。化纖用鈦白粉一般不需表面處理,但某些特殊品種為了降低二氧化鈦的光化學作用,避免纖維在二氧化鈦光催化的作用下降解,需進行表面處理。
2012年北美鈦白粉價格還將上漲20%
世界第五大鈦白粉生產商美國康諾斯公司近日表示,在鈦白供不應求和鈦礦成本日益增長的情況下,今年四季度以及明年北美地區鈦白的粉價格還將上漲20%左右,而且不會影響北美地區對該種白色顏料的需求。