Какое влияние на чернила оказывает качество диоксида титана?
При производстве различных типов красок доля диоксида титана относительно велика, от 25% до 50%, а некоторые даже больше. Следовательно, диоксид титана играет жизненно важную роль в качестве чернил.
1. Влияние на белизну чернил
(1) Влияние примесей в диоксиде титана на белизну чернил. Вообще говоря, если небольшое количество железа, хрома, кобальта, меди и других примесей смешано с диоксидом титана, приготовленные чернила будут вызывать изменение цвета и уменьшать белизну. Это вызвано наличием в диоксиде титана примесных ионов, особенно ионов металлов, которые искажают кристаллическую структуру диоксида титана и теряют его симметрию. Диоксид титана рутилового типа более чувствителен к примесям. Например, когда содержание оксида железа в диоксиде титана рутильного типа больше 0,003%, он будет иметь цвет, в то время как его содержание в диоксиде титана анатазного типа больше 0,009%. Цветовая реакция. Поэтому очень важно выбирать мелкодисперсный диоксид титана без примесей.
(2) Влияние формы, размера и распределения частиц диоксида титана на белизну. Высококачественные частицы диоксида титана имеют гладкую поверхность, не имеют краев и углов. Если вы используете диоксид титана с угловатыми краями на поверхности частиц, он значительно ослабит отражение света и уменьшит белизну чернил. Размер частиц диоксида титана должен контролироваться в пределах 0,2 ～ 0,4 мкм, что эквивалентно примерно 1/2 длины волны видимого света, чтобы получить высокую рассеивающую способность и сделать цвет более белым. Когда размер частиц меньше 0,1 мкм, кристалл прозрачен. Если размер частиц превышает 0,5 мкм, светорассеивающая способность пигмента будет снижена, и это повлияет на белизну чернил. По этой причине требуется, чтобы размер частиц диоксида титана был подходящим и равномерно распределенным, чтобы иметь хорошую белизну.
2. Влияние на укрывистость чернил.
(1) Показатель преломления самого кристалла диоксида титана напрямую влияет на укрывистость чернил. Как правило, показатель преломления диоксида титана является лучшим среди белых пигментов. При приготовлении белых чернил следует использовать диоксид титана с высоким показателем преломления, чтобы улучшить укрывистость белых чернил.
(2) Влияние размера частиц, структуры частиц и диспергируемости диоксида титана на укрывистость белых чернил. Обычно в диапазоне, превышающем 1/2 длины волны видимого света, чем меньше размер частиц, тем более гладкая поверхность частиц, тем лучше дисперсия диоксида титана в связующем на основе смолы и тем выше его укрывистость. Поскольку диоксид титана сам по себе имеет очевидную кристаллическую структуру, его показатель преломления больше, чем у транспортного средства, и чем больше разница в показателях преломления между ними, тем сильнее укрывистость используемого диоксида титана. Практика доказала, что диоксид титана с рутилом обладает лучшей укрывистостью, чем диоксид титана анатаз, поэтому он более широко используется в производстве чернил.
3. Влияние на колеровочную способность чернил.
Тонирующая способность диоксида титана зависит от его способности рассеивать видимый свет и напрямую влияет на тонирующую способность чернил. Чем больше коэффициент рассеяния, тем сильнее тонирующая способность; чем выше показатель преломления диоксида титана, тем сильнее тонирующая способность. Диоксид титана является продуктом с самым высоким показателем преломления среди белых пигментов, а показатель преломления рутилового диоксида титана выше, чем у диоксида титана анатаза. Поэтому выбор диоксида титана заключается в выборе диоксида титана с сильной рассеивающей способностью и высоким показателем преломления.
4. Влияние на характеристики диспергирования
То, являются ли форма частиц диоксида титана и отражение света однородными, напрямую влияют на характеристики диспергирования диоксида титана. Если поверхность частиц диоксида титана гладкая и отражение однородное, диспергируемость хорошая, а приготовленные белые чернила имеют хороший блеск и белизну. Напротив, поверхность частиц шероховатая и увеличивается диффузное отражение, что значительно снижает блеск и плохую дисперсию. , Непосредственно влияют на белизну и передачу белых чернил. По этой причине диоксид титана необходимо обработать, прежде чем его можно будет использовать.
Таким образом, с быстрым развитием упаковочной, издательской и полиграфической промышленности рыночный спрос на чернила будет расти с каждым днем. Как очень важный белый пигмент в чернилах, диоксид титана имеет множество свойств и функций, которые нельзя заменить никаким другим материалом. Следовательно, количество диоксида титана, используемого в чернилах, будет увеличиваться с каждым годом, и перспективы применения на рынке будут очень широкими.
Источник статьи: China Powder Network
Применение и рынок диоксида титана
Диоксид титана представляет собой белое порошкообразное твердое вещество, полученное из титановой руды сернокислотным методом или методом хлорирования. Считается, что это белый пигмент с хорошими характеристиками во всем мире. Диоксид титана относится к диоксиду титана, поверхность которого была обработана неорганическими или органическими веществами для устранения дефектов первоначального применения диоксида титана. Он имеет лучшую непрозрачность, лучшую белизну, блеск, отличную атмосферостойкость, укрывистость, диспергируемость и другие слабые химические характеристики, широко используется в промышленных областях, таких как покрытия, пластмассы, бумага, резина и чернила, а также в пищевой промышленности.
Диоксид титана подразделяется на пигментный и непигментный в зависимости от его использования. Диоксид титана пигментного сорта в основном используется для изготовления белых пигментов. В соответствии с кристаллическим состоянием его можно дополнительно разделить на диоксид титана анатаза (тип A) и диоксид титана с рутилом (тип R). Среди них лучшей химической стабильностью обладает рутиловый диоксид титана. Он в основном используется для высококачественных наружных покрытий, легких латексных покрытий, высококачественной бумаги и резиновых материалов.
Диоксид титана Anatase обладает такими преимуществами, как высокая белизна, высокий показатель преломления, большая разница в показателе преломления от волокнообразующих полимеров, нетоксичность и безвредность, низкая стоимость производства и широкий выбор сырья. Может использоваться как добавка при производстве матирующих хлопковых волокон.
Диоксид титана без пигментов имеет чистоту в качестве основного назначения. Он делится на класс эмали, керамический сорт, сорт для электросварки и сорт для электроники. Его высокая термостойкость и оптические свойства играют важную роль.
Сернокислотный метод - это самый ранний в мире промышленный метод производства диоксида титана. Процесс в основном включает следующие аспекты: измельчение и кислотный гидролиз материалов титановой руды, разделение и очистка TiOSO4 , гидролиз TiOSO4 с образованием нерастворимой метатитановой кислоты, промывка, отбеливание, кальцинирование и дробление, обработка поверхности и т. Д.
Преимущества: сернокислотный метод может быть использован для производства двух видов диоксида титана с рутилом и анатазом. Технологический процесс развит, оборудование простое, требования к сырью низкие, а цена дешевая и изобильная.
Недостатки: большой расход сырья, низкий уровень использования, большие побочные продукты, серьезное загрязнение окружающей среды и сложный процесс. Благодаря постоянным технологическим инновациям, предприятия постоянно отказываются от этого метода производства.
Метод хлорирования в настоящее время является широко используемым методом получения диоксида титана в промышленном производстве. Появление метода хлорирования может не только производить высококачественный диоксид титана, но и решить проблему длительного технологического процесса сернокислотного метода, сократить выбросы трех промышленных отходов и способствовать охране окружающей среды. В то же время этот метод легко реализовать в автоматизированном производстве, что соответствует требованиям современных предприятий. Требования к производству.
Применение диоксида титана
Покрытия, производство бумаги и пластмассы - три основных области применения диоксида титана. Другие области применения включают чернила, химическое волокно, косметику, резину, пищевую промышленность и медицину. Диоксид титана используется в качестве непигментного материала в основном в области эмали, керамики, конденсаторов, сварочных стержней, катализаторов, а также в области нанодиоксида титана, которая требует оптических свойств диоксида титана, но не требует его покрывающих свойств.
- Покрытие
В настоящее время наибольшей областью применения диоксида титана являются покрытия. TiO2 , потребляемый индустрией покрытий, составляет от 58% до 60% от общего потребления пигментов диоксида титана. Диоксид титана также является наиболее часто используемым пигментом в индустрии покрытий, на который приходится около половины стоимости красителей для покрытий и от 10% до 25% стоимости сырья для покрытий. Покрытие, являющееся своего рода химически усовершенствованным материалом, получило большое развитие в последние годы, и в 2018 году общий объем производства в отрасли достиг 17,598 млн тонн.
- Пластик
Пластмассы в настоящее время являются вторым по величине потребителем пигментов из диоксида титана, на которые приходится от 18% до 20% общемирового спроса на диоксид титана. Количество диоксида титана, добавляемого в пластик, будет варьироваться в зависимости от его разновидности и применения, обычно от 0,5% до 5%. В настоящее время годовой объем производства пластмассовых изделий составляет более 60 миллионов тонн, а потребление диоксида титана - около 600 тысяч тонн. Диоксид титана обладает превосходной атмосферостойкостью, укрывистостью, диспергируемостью и другими физическими и химическими свойствами, что в значительной степени соответствует и адаптируется к требованиям производственных стандартов промышленных изделий из пластика в отношении характеристик и качества диоксида титана.
- производство бумаги
На бумажную промышленность приходится 11% от общего потребления диоксида титана. Применение диоксида титана в бумажной промышленности очень похоже на применение в промышленности по производству пластмасс. Оба используются в качестве основных пигментов. В бумажной промышленности диоксид титана также может использоваться в качестве наполнителя. Он используется для улучшения оптических свойств бумаги, чтобы улучшить ее непрозрачность, в том числе улучшить ее яркость, белизну, гладкость, однородность и т. Д.
Сравнение производительности различных типов диоксида титана в бумажном производстве
| Paper Classification | Rutile | Anatase | Remark |
| Decorative paper | √ | High anti-aging requirements | |
| High ash paper | √ | The hiding power of anatase titanium dioxide does not meet the requirements | |
| Low ash paper | √ | Good opacity required | |
| Coinage paper | √ | Good opacity required |
- Чернила
Качество белизны диоксида титана гарантировано, водонепроницаемость высокая, укрывистость большая, а атмосферостойкость, термостойкость и химические свойства очень стабильны. В чернильной промышленности диоксид титана является необходимым производственным материалом. Диоксид титана в чернилах не только улучшает блеск и эстетику, но также может улучшить свойства чернил.
- Мастербатч
Цветной суперконцентрат разработан в наше время и используется для окрашивания изделий из пластмасс и других систем. Его принцип заключается в загрузке избыточного количества пигмента в смолу для подготовки полимерного компаунда для окрашивания. К основным компонентам относятся: смола, пигмент, диспергатор и т. Д. В основе разработки технологии маточных смесей красок лежит совместимость пигментов, диспергаторов и смол. Цель состоит в том, чтобы увеличить содержание пигмента и эффект окрашивания в маточной смеси. Главное - улучшить дисперсию пигмента в маточной смеси. Диоксид титана широко используется в таких отраслях, как цветные маточные смеси, особенно в некоторых отраслях производства высококачественных цветных маточных смесей, он является одним из необходимых красителей.
- Химическое волокно
Производство химических волокон (особенно анатаза) - еще одна важная область применения диоксида титана. Поскольку молекулы в производстве химических волокон аккуратно расположены, поверхность волокна гладкая, имеет ослепительный блеск и полупрозрачность, поэтому перед прядением необходимо добавить матирующий агент. Диоксид титана - самый идеальный матирующий материал в индустрии синтетических волокон.
- Катализатор денитрации
Катализатор денитрации обычно относится к катализатору, используемому в системе денитрации SCR электростанций. В реакции SCR восстанавливающий агент будет избирательно реагировать с оксидами азота в дымовых газах при определенной температуре.
С глобальной точки зрения, глобальная эффективная производственная мощность диоксида титана составляет около 7,2 миллиона тонн, а доля CR10 (компании, входящей в десятку крупнейших эффективных производственных мощностей) составляет 65%, в основном в Северной Америке, Западной Европе и Японии.
Источник статьи: China Powder Network
Характеристики диоксида титана, его функции и применение в покрытиях
Пигменты диоксида титана делятся на два типа: анатазный и рутиловый. В международной практике их называют типом R и типом A. Тип рутила и тип анатаза без последующей обработки называют типом RI и типом AI соответственно; Тип рутила и тип анатаза после последующей обработки называют типом R2, R3 и A2 соответственно. В настоящее время большая часть представленных на рынке диоксидов титана с рутилом относится к типам R2 и R3, из которых на тип R2 приходится более 70% продаж. На R2 и R3 приходится 77% и 22% рутилового диоксида титана для покрытий соответственно.
Характеристики и использование диоксида титана пигментного качества
Диоксид титана на основе пигмента имеет высокий показатель преломления, сильную ахроматическую силу, большую укрывистость, хорошую диспергируемость, хорошую белизну, нетоксичные, стабильные физические и химические свойства, а также отличные оптические и электрические свойства, поэтому он имеет широкий спектр применения. Краска, пластик, бумага, химическое волокно, чернила, резина, косметика и т. Д. Используют пигментный диоксид титана. Среди них наибольшее количество составляет краска, составляющая около 57%. В частности, диоксид титана с рутилом в основном потребляется при производстве покрытий. В связи с быстрым ростом автомобильной и строительной промышленности Китая, а также покрытий на водной основе, лакокрасочная промышленность нуждается не только в большем количестве диоксида титана, но и в более высоких требованиях к качеству и большему количеству разновидностей.
Показатель преломления диоксида титана рутила равен 2,76, а показатель преломления диоксида титана анатаза равен 2,55. Укрывистость определяется разницей между показателем преломления пигмента и показателем преломления среды, и их относительные значения могут быть рассчитаны по формуле. Коэффициент отражения диоксида титана с рутилом на 25-30% выше, чем у диоксида титана анатаза, что означает, что если он дает такую же укрывистость, что и диоксид титана анатаза, количество диоксида титана с рутилом может быть уменьшено на 25-30%. %. Кроме того, рутиловый диоксид титана имеет компактную структуру, относительно стабильную, низкую фотохимическую активность, стойкость к ультрафиолетовому свету, его нелегко измельчить на открытом воздухе и он имеет лучшую атмосферостойкость и блеск, чем диоксид титана анатаза. Поэтому он широко используется в различных наружных покрытиях с высокой атмосферостойкостью для высококачественных судов, мостов, автомобилей, зданий и т. Д., Что составляет около 70% покрытий. Диоксид титана Anatase легко измельчается и желтеет, поэтому его обычно используют только для внутренних покрытий или грунтовок, это количество составляет только 30% диоксида титана, используемого в покрытиях.
Роль диоксида титана пигментного качества в покрытиях
Покрытия представляют собой вязкие суспензии, состоящие из основных материалов, пигментов, наполнителей, растворителей и добавок. Он наносится на поверхность объекта, образуя прочную пленку покрытия, которая играет роль украшения и защиты объекта.
Независимо от покрытий на основе растворителей или на водной основе, если используется диоксид титана, его роль заключается не только в покрытии и декорировании, но и в улучшении физических и химических свойств покрытия, повышении химической стабильности и даже улучшении укрывистости. снижение цвета и коррозионная стойкость., Светостойкость, атмосферостойкость, повышают механическую прочность и адгезию лакокрасочной пленки, предотвращают образование трещин, предотвращают проникновение ультрафиолетовых лучей и влаги, тем самым замедляя старение и продлевая срок службы пленки краски. В то же время это может сэкономить материалы и увеличить разнообразие.
Независимо от покрытий на основе растворителей или на водной основе, если используется диоксид титана, его роль заключается не только в покрытии и декорировании, но и в улучшении физических и химических свойств покрытия, повышении химической стабильности и даже улучшении укрывистости. мощность уменьшения цвета и устойчивость к коррозии. , Светостойкость, атмосферостойкость, повышают механическую прочность и адгезию лакокрасочной пленки, предотвращают образование трещин, предотвращают проникновение ультрафиолетовых лучей и влаги, тем самым замедляя старение и продлевая срок службы лакокрасочной пленки. В то же время это может сэкономить материалы и увеличить разнообразие.
Среди пигментов наиболее широко используются белые пигменты. Его используют как белые, так и светлые краски. Поэтому количество белых пигментов, используемых при производстве красок, намного больше, чем других пигментов. Белые пигменты, обычно используемые в покрытиях, включают цинковую белку, литопон, титановую белку и так далее. Поскольку некоторые покрытия из синтетической смолы имеют высокую степень полимеризации, при добавлении цинковой белки она будет иметь тенденцию к утолщению из-за своей щелочности и антикислотного эффекта со свободным жиром в покрытии; если добавить цинковую белку, атмосферостойкость будет плохой. Но использование диоксида титана может исправить указанные выше недостатки. Поскольку частицы диоксида титана маленькие и однородные, а фотохимическая стабильность высока, с точки зрения укрывистости, диоксид титана с рутилом в 7 раз больше, чем у белила цинка и в 5,56 раз больше, чем у литопона, а диоксид титана анатаза в 5,57 раз больше, чем у цинка. белый. Литопон в 4,3 раза; с точки зрения обесцвечивающей способности рутиловый диоксид титана в 8,3 раза больше, чем цинк-белила, и в 6,25 раза больше, чем литопон. Диоксид титана анатазного типа в 6,4 раза больше, чем цинк-белила, и в 4,8 раза больше, чем литопон. Раз. С точки зрения эффекта использования 1 тонна диоксида титана, по крайней мере, эквивалентна 4 тонне литопона; с точки зрения срока службы (что касается устойчивости к мелению на открытом воздухе) покрытие с титановым белилом в качестве пигмента в 3 раза выше, чем покрытие с литопоном в качестве пигмента. Следовательно, использование диоксида титана может значительно снизить количество пигментов во всем покрытии, а полученные покрытия имеют яркий цвет, не легко желтеют, светостойкость, термостойкость, стойкость к истиранию, атмосферостойкость, устойчивость к щелочам, стойкость к сере. , и пониженная кислотостойкость. Именно потому, что титановый белила превосходят цинк-белила и литопон, он стал лучшим белым пигментом, незаменимым при производстве красок. Количество диоксида титана составляет более 90% от общего количества пигментов, используемых в покрытиях, и более 95% от общего количества белых пигментов, используемых в покрытиях. На него приходится от 10% до 25% стоимости сырья для покрытий.
Источник статьи: China Powder Network