[發(fā)明專利]一種高耐光性金紅石型鈦白粉生產(chǎn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010228040.3
• 申請(qǐng)日: 2010-07-16
• 公開（公告）號(hào): CN101857736A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉不盡;劉洪金;高華;朱全芳;鄧伯松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川龍蟒鈦業(yè)股份有限公司
• 主分類號(hào): C09C1/36
• 分類號(hào): C09C1/36;C09C3/06
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 劉明芳;吳彥峰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鈦白粉的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種高耐光性金紅石型鈦白粉生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

二氧化鈦顏料是最好的白色顏料，它具有白度高、不透明性高、物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于涂料、塑料、造紙等行業(yè)。但是由于二氧化鈦顏料本身具有光化學(xué)活性，在陽光中的紫外線照射下容易變色，使制品顏色發(fā)灰，這是因?yàn)樽贤饩€激發(fā)的電子使四價(jià)鈦被還原為三價(jià)鈦而呈現(xiàn)出的顏色。為了克服鈦白粉的光化學(xué)活性，國外進(jìn)行了許多研究工作，鈦白粉的生產(chǎn)商采用了很多工藝技術(shù)，包括氯化法生產(chǎn)過程中，在氧化工序加入氯化鋁；硫酸法生產(chǎn)過程中，在煅燒之前通過鹽處理加入鋁化合物、磷酸鹽等，在后處理即包膜過程中引入二氧化鈦、氧化鋁、氧化硅、氧化鈰等氧化物抑制二氧化鈦的光化學(xué)活性，以提高含二氧化鈦制品的耐光性。

作為二氧化鈦顏料的三大應(yīng)用領(lǐng)域之一，裝飾紙即層壓紙生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)︹伆追鄣哪凸庑杂兄貏e高的要求。層壓是一種生產(chǎn)技術(shù)術(shù)語，用于描述一種用木材、紙張和樹脂一起壓制的材料生產(chǎn)工藝。鈦白粉與纖維一起抄造成紙，經(jīng)熱固性樹脂如三聚氰胺甲醛樹脂浸漬后，再與纖維板、防潮紙、耐磨表層紙等一起熱壓成型，由于采用了特殊的熱固性樹脂和高強(qiáng)度的熱壓工藝，使層壓材料對(duì)刮擦、撞擊、化學(xué)制品和熱都具有非常高的穩(wěn)定性。但正是由于這種致密的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致層壓制品內(nèi)部的鈦白粉與外界空氣隔絕，當(dāng)受到紫外線照射時(shí)，激發(fā)出的電子將鈦白粉表面的四價(jià)鈦還原成三價(jià)鈦，而使制品呈現(xiàn)出灰白色，嚴(yán)重時(shí)甚至灰黑色，而抵抗這種變色的能力就稱為鈦白粉的耐光性。鈦白粉的制造商一直在尋求提高耐光性的方法，這些方法包括美國專利US5976237、US5785748、US2004025749、US4461810等。

美國專利US5976237公開了一種制造塑料用耐久性顏料的工藝過程，首先用氧化鋁和氧化硅處理，再用一種含P₂O₅的原料處理，可以提高鈦白粉的耐光性。

美國專利US5785748公開了另一種制備高耐光性鈦白粉的方法，在加熱條件下用鋁化合物與磷酸配制一種混合物，這種混合物必須是澄清透明的溶液，經(jīng)稀釋后溶液加入到鈦白粉漿料中，然后將pH值調(diào)至3～3.5使處理劑沉淀于顏料表面，為了進(jìn)一步改進(jìn)耐光性，還要加入一種氧化劑如碘酸鉀、硫酸鉀或硝酸鉀到該方法處理的顏料中。這種方法能夠有效提高鈦白粉的耐光性，但是由于鋁化合物與磷酸配制的混合物中磷酸必須大大過量，才能保證溶液的澄清透明，大量游離的磷酸只能用堿中和，在包膜結(jié)束后隨洗水排放到廢水中，造成資源的浪費(fèi)，極大增加了鈦白粉的制造成本，不具有商業(yè)應(yīng)用價(jià)值。

美國專利US2004025749描述了一種用于紙張和層壓紙的改進(jìn)顏料的生產(chǎn)方法和原料。磷酸鹽、鈦和鋁的化合物被連續(xù)地加入到TiO₂顏料的漿料中。處理后的顏料表現(xiàn)出相對(duì)原工藝提高了的抗灰變性和遮蓋力，在紙張和層壓紙的測(cè)試中顯示出了改進(jìn)效果。

美國專利US4461810公開了一種提高鈦白粉耐光性的方法，在鈦白粉的后處理過程中加入一種鈰鹽，利用Ce⁴⁺/Ce³⁺的氧化還原電動(dòng)勢(shì)高于Ti⁴⁺/Ti³⁺的氧化還原電動(dòng)勢(shì)，在有Ce⁴⁺存在時(shí)Ti⁴⁺就不會(huì)被還原這一原理確保鈦白粉的耐光性，但是加入的鈰鹽有可能會(huì)使鈦白粉的色相偏黃，而且產(chǎn)品成本也會(huì)較大幅度增加。

中國專利申請(qǐng)?zhí)?00710191023.5中提到了一種采用鋯、鋁、磷包膜方法提高鈦白粉耐光性的方法，但該方法中生成的鋯化合物為水合氧化鋯，對(duì)于層壓紙等對(duì)耐光性要求特別高的領(lǐng)域貢獻(xiàn)不大。

發(fā)明人在長(zhǎng)期的試驗(yàn)研究及生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，在硫酸法鈦白粉的包膜過程中引入磷酸鹽、鋯鹽和鋁鹽確實(shí)可提高鈦白粉在高耐光性領(lǐng)域的應(yīng)用能力。但是，單獨(dú)使用鋯鹽或單獨(dú)使用鋁鹽或單獨(dú)使用磷酸鹽并不能使鈦白粉在特定領(lǐng)域的耐光性得到極大的提高；并且，如果只是簡(jiǎn)單地把這些原料鹽份添加到鈦白粉漿料中，生成的包膜層對(duì)提高鈦白粉的耐光性貢獻(xiàn)不大；各原料鹽份的加入順序及加入量等，都顯著的影響到產(chǎn)品鈦白粉的耐光性；不適當(dāng)?shù)募尤腠樞蚣凹尤肓浚瑒t達(dá)不到提高耐光性的理想效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新的高耐光性金紅石型鈦白粉生產(chǎn)方法；通過合理地添加多種鹽份和嚴(yán)格的控制操作順序，達(dá)到有效提高鈦白粉耐光性的效果。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：