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鈦白粉在造紙行業中的應用
來源:本站 更新時間:2013/6/26 16:32:19 瀏覽量:

造紙是鈦白粉的第三大用戶。低檔紙中因考慮生產成本一般不會使用鈦白粉,主要使用瓷土、滑石粉、碳酸鈣等,但是他們會降低紙張的強度、增加紙張的重量。裝飾紙、圣經紙和紙幣(如:字典、畫報、雜志封面、計算機、鈔票、復印機紙和裝飾紙等)中一定要使用鈦白粉,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%。

    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。對于有抗老化的要求的紙張,必須使用金紅石;更多的金紅石是使用在高灰份的紙張中,這種高灰份的紙張必須使用金紅石,因為銳鈦型鈦白的遮蓋力達不到要求。銳鈦型鈦白均用在低灰份的紙張中,如圣經紙和紙幣等,圣經紙要求紙張有很好的不透明度,一般使用銳鈦型鈦白即可滿足;造幣紙也要求很好的不透明度,主要也使用銳鈦型。在國內,裝飾紙使用的鈦白量遠遠高于其它兩個品種,這種形勢是由我國的消費水平決定的。由于對房屋裝修、高檔家具的大量需求,裝飾紙的用量逐漸上升;圣經紙由于使用鈦白作原料,成本遠遠高于普通紙,鑒于國內的消費水平,圣經紙的市場很有限;而造幣紙的制造使用更是受到國家的控制,用量相對平穩,不會對鈦白市場產生影響。據不完全估計,國內用于裝飾紙的鈦白每年超過3萬噸。裝飾紙中鈦白用量20~40%,其它紙中鈦白1~5%。由于傳統的文化紙生產廠紛紛轉型生產裝飾紙,裝飾紙產量增加很快,裝飾紙的價格近年來呈下降趨勢。

    無論哪種紙(原紙),其制作流程是相同的:

    金紅石用于耐候、高灰份的紙張,銳鈦型用于對耐候要求不高、低灰份的紙張,決定造紙廠選用何種鈦白的主要原因是造紙的成本,也就是鈦白的性價比。由于鈦白在造紙中的成本比例高達30~50%,因此造紙廠在滿足用戶要求的情況下,對選擇鈦白可以說是斤斤計較,能使用銳鈦型決不使用金紅石。造紙行業對鈦白質量的要求,按重要性的順序為:

    1)遮蓋力(不透明度):含相同鈦白的紙張能夠遮蓋住底色的能力,這個指標決定了鈦白的性價比。簡單說,遮蓋力高的鈦白,一般價格高,但使用量少,因此每噸紙張中鈦白的成本可能較低;遮蓋力低的鈦白,雖然價格低,但用量大,導致每噸紙張中鈦白的成本升高;

    2)白度:鈦白的白度決定紙張成型后的外觀;

    金紅石鈦白粉和銳鈦型鈦白粉的區別

    一、物理性質

    1)相對密度

    在常用的白色顏料中,二氧化鈦的相對密度最小,同等質量的白色顏料中,二氧化鈦的表面積最大,顏料體積最高。

    2)熔點和沸點

    由于銳鈦型在高溫下會轉變成金紅石型,因此銳鈦型二氧化鈦的熔點和沸點實際上是不存在的。只有金紅石型二氧化鈦有熔點和沸點,金紅石型二氧化鈦的熔點為1850℃、空氣中的熔點為(1830±15)℃、富氧中的熔點為1879℃,熔點與二氧化鈦的純度有關。金紅石型二氧化鈦的沸點為為(3200±300)℃,在此高溫下二氧化鈦稍有揮發性。

    3)介電常數

    由于二氧化鈦的介電常數較高,因此具有優良的電學性能。在測定二氧化鈦的某些物理性質時,要考慮二氧化鈦晶體的結晶方向。銳鈦型二氧化鈦的介電常數比較低,只有48。

 4)電導率

    二氧化鈦具有半導體的性能,它的電導率隨溫度的上升而迅速增加,而且對缺氧也非常敏感。金紅石型二氧化鈦的介電常數和半導體性質對電子工業非常重要,可利用該性質生產陶瓷電容器等電子元器件。

    5)硬度

    按莫氏硬度十分制標度,金紅石型二氧化鈦為6~6.5,銳鈦型二氧化鈦為5.5~6.0,因此在化纖消光中為避免磨損噴絲孔而采用銳鈦型。

    6)吸濕性

    二氧化鈦雖有親水性,但其吸濕性不太強,金紅石型較銳鈦型為小。二氧化鈦的吸濕性與其表面積的大小有一定關系,表面積大,吸濕性高,還與表面處理與性質有關。

    7)熱穩定性

    二氧化鈦屬于熱穩定性好的物質。

    二、化學性質

    二氧化鈦的化學性質極為穩定,是一種偏酸性的兩性氧化物。常溫下幾乎不與其他元素和化合物反應,對氧、氨、氮、硫化氫、二氧化碳、二氧化硫都不起作用,不溶于水、脂肪,也不溶于稀酸及無機酸、堿,只溶于氫氟酸。但在光作用下,鈦白粉可發生連續的氧化還原反應,具有光化學活性。這一種光化學活性,在紫外線照射下銳鈦型鈦白粉尤為明顯,這一性質使鈦白粉即使某些無機化合物的光敏氧化催化劑,又是某些有機化合物光敏還原催化劑。

    3)分散性:現在的造紙工藝一般都使用分散劑,因此,鈦白的水分散性差別不大;

    4)耐候性:國產金紅石能夠滿足多數紙張的耐候性能要求,只有很少的紙張需要金紅石提供很高的耐候性能;

    5)留著率:造紙行業均對過濾的水進行回用,或采用助留劑,一般鈦白的回收率都在99%以上,之所以保留這個指標,是因為國際大鈦白公司在推銷造紙專用鈦白時均同時提供助留劑配方和使用方法,以提高服務質量,增加產品競爭力。

 
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