Chất lượng của titanium dioxide có ảnh hưởng gì đến mực?

Trong sản xuất các loại mực khác nhau, tỷ lệ titanium dioxide được sử dụng tương đối lớn, dao động từ 25% đến 50%, và một số còn lớn hơn. Do đó, titanium dioxide đóng một vai trò quan trọng trong chất lượng của mực.

1. Ảnh hưởng đến độ trắng của mực

(1) Ảnh hưởng của các tạp chất trong titan đioxit đến độ trắng của mực. Nói chung, nếu một lượng nhỏ sắt, crom, coban, đồng và các tạp chất khác được trộn vào titan điôxít, mực đã pha chế sẽ tạo ra sự chuyển màu và giảm độ trắng. Điều này là do các ion tạp chất trong titan điôxít, đặc biệt là các ion kim loại, làm biến dạng cấu trúc tinh thể của điôxít titan và làm mất tính đối xứng của nó. Titanium dioxide loại Rutile nhạy cảm hơn với các tạp chất. Ví dụ, khi hàm lượng oxit sắt trong titan điôxít loại rutil lớn hơn 0,003%, nó sẽ hiển thị màu, trong khi hàm lượng của nó trong điôxít titan loại anatase lớn hơn 0,009%. Phản ứng màu. Do đó, việc chọn loại titan điôxít tốt, không lẫn tạp chất là rất quan trọng.

(2) Ảnh hưởng của hình dạng, kích thước và sự phân bố của các hạt titanium dioxide đến độ trắng. Các hạt titanium dioxide chất lượng cao mịn và không có cạnh hoặc góc. Nếu bạn sử dụng titanium dioxide với các cạnh góc trên bề mặt của các hạt, nó sẽ làm suy yếu đáng kể sự phản xạ ánh sáng và làm giảm độ trắng của mực. Kích thước của các hạt titanium dioxide nên được kiểm soát trong khoảng 0,2 ～ 0,4μm, tương đương với khoảng 1/2 bước sóng của ánh sáng nhìn thấy, để có được khả năng tán xạ cao và làm cho màu sắc có vẻ trắng hơn. Khi kích thước hạt nhỏ hơn 0,1μm, tinh thể trong suốt. Nếu kích thước hạt vượt quá 0,5μm, khả năng tán xạ ánh sáng của sắc tố sẽ bị giảm và độ trắng của mực sẽ bị ảnh hưởng. Vì lý do này, kích thước hạt của titanium dioxide được yêu cầu phải phù hợp và phân bố đồng đều để thể hiện độ trắng tốt.

2. Ảnh hưởng đến sức mạnh ẩn mực

(1) Bản thân chiết suất của tinh thể titanium dioxide sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng ẩn của mực. Nói chung, chiết suất của titanium dioxide là tốt nhất trong số các chất màu trắng. Khi điều chế mực trắng, nên sử dụng titanium dioxide có chiết suất cao để tăng cường khả năng ẩn của mực trắng.

(2) Ảnh hưởng của kích thước hạt, cấu trúc hạt và khả năng phân tán của titanium dioxide đối với khả năng ẩn của mực trắng. Nói chung, trong phạm vi lớn hơn 1/2 bước sóng ánh sáng nhìn thấy, kích thước hạt càng nhỏ, bề mặt hạt càng mịn, titan dioxide phân tán trong chất kết dính nhựa càng tốt và khả năng ẩn của nó càng mạnh. Bởi vì bản thân titan điôxít có cấu trúc tinh thể rõ ràng, chiết suất của nó lớn hơn của phương tiện, và sự khác biệt về chiết suất giữa hai loại càng lớn, thì khả năng ẩn của điôxít titan được sử dụng càng mạnh. Thực tiễn đã chứng minh rằng titanium dioxide rutil có khả năng ẩn tốt hơn titanium dioxide anatase, vì vậy nó được sử dụng rộng rãi hơn trong sản xuất mực in.

3. Ảnh hưởng đến khả năng pha màu mực

Khả năng pha màu của titanium dioxide phụ thuộc vào khả năng tán xạ ánh sáng nhìn thấy của nó và nó có ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng pha màu của mực. Hệ số tán xạ càng lớn thì khả năng pha màu càng mạnh; chiết suất của titan điôxít càng cao thì khả năng pha màu càng mạnh. Titanium dioxide là sản phẩm có chỉ số khúc xạ cao nhất trong số các chất màu trắng, và chỉ số khúc xạ của titanium dioxide rutile cao hơn so với titanium dioxide anatase. Vì vậy, lựa chọn titanium dioxide là chọn titanium dioxide có khả năng tán xạ mạnh và chỉ số khúc xạ cao.

4. Ảnh hưởng đến hiệu suất phân tán

Hình dạng của các hạt titanium dioxide và phản xạ ánh sáng có đồng nhất hay không, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất phân tán của titanium dioxide. Nếu bề mặt của các hạt titan điôxít mịn và độ phản chiếu đồng đều thì khả năng phân tán tốt và mực trắng đã được chuẩn bị có độ bóng và độ trắng tốt. Ngược lại, bề mặt của các hạt thô ráp và phản xạ khuếch tán tăng lên sẽ làm giảm độ bóng và độ phân tán kém. Ảnh hưởng trực tiếp đến độ trắng và hiệu suất truyền của mực trắng. Vì lý do này, titanium dioxide phải được xử lý trước khi có thể được sử dụng.

Tóm lại, với sự phát triển nhanh chóng của ngành bao bì và xuất bản, in ấn, nhu cầu thị trường về mực in sẽ tăng lên từng ngày. Là một chất màu trắng rất quan trọng trong các loại mực, titanium dioxide có nhiều đặc tính và chức năng mà không vật liệu nào khác có thể thay thế được. Do đó, lượng titanium dioxide được sử dụng trong các loại mực sẽ tăng lên theo từng năm, và triển vọng ứng dụng trên thị trường sẽ rất rộng lớn.

Nguồn bài viết: China Powder Network

by ALPA Powder

Ứng dụng và thị trường của titanium dioxide

Titan đioxit là chất rắn dạng bột màu trắng thu được từ quặng titan thông qua phương pháp axit sunfuric hoặc phương pháp clo hóa. Nó được coi là một chất màu trắng có hiệu suất tốt trên thế giới. Titanium dioxide đề cập đến titan điôxít có bề mặt đã được xử lý bằng vô cơ hoặc hữu cơ để khắc phục các khuyết tật ứng dụng ban đầu của điôxít titan. Nó có độ mờ tốt nhất, độ trắng tốt nhất, độ bóng, khả năng chống chịu thời tiết tuyệt vời, khả năng ẩn, khả năng phân tán và các yếu tố khác, hiệu suất hóa học, được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghiệp như sơn phủ, nhựa, giấy, cao su và mực in, và lĩnh vực thực phẩm.

Titanium dioxide được chia thành cấp sắc tố và cấp không sắc tố tùy theo công dụng của nó. Titan dioxit cấp sắc tố chủ yếu được sử dụng cho các chất màu trắng. Theo trạng thái tinh thể, nó có thể được chia thành anatase titanium dioxide (loại A) và rutile titanium dioxide (loại R). Trong số đó, titanium dioxide rutil có tính ổn định hóa học tốt hơn. Nó chủ yếu được sử dụng cho lớp phủ ngoài trời cao cấp, lớp phủ cao su nhẹ, giấy và vật liệu cao su cao cấp.

Anatase titanium dioxide có ưu điểm là độ trắng cao, chiết suất cao, chênh lệch chiết suất lớn so với polyme tạo sợi, không độc và vô hại, giá thành sản xuất thấp và nguồn nguyên liệu rộng. Nó có thể được sử dụng như một chất phụ gia trong sản xuất sợi bông thảm được ứng dụng.

Titanium dioxide cấp không có sắc tố có độ tinh khiết là mục đích chính của nó. Nó được chia thành cấp men, cấp gốm, cấp hàn điện và cấp điện tử. Khả năng chịu nhiệt độ cao và các đặc tính quang học của nó đóng một vai trò quan trọng.

Phương pháp axit sunfuric là phương pháp sản xuất titan đioxit được công nghiệp hóa sớm nhất trên thế giới. Quá trình chủ yếu bao gồm các khía cạnh sau: nghiền thành bột và thủy phân bằng axit nguyên liệu quặng titan, tách và tinh chế TiOSO₄, thủy phân TiOSO₄ để tạo thành axit metatitanic không hòa tan, rửa, tẩy trắng, nung và nghiền, xử lý bề mặt, v.v.

Ưu điểm: Phương pháp axit sunfuric có thể được sử dụng để sản xuất hai loại điôxít titan rutile và anatase. Quy trình công nghệ hoàn thiện, thiết bị đơn giản, yêu cầu về nguyên liệu thấp, giá thành rẻ và phong phú.

Nhược điểm: Tiêu hao nguyên liệu lớn, hiệu suất sử dụng thấp, sản phẩm phụ lớn, ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, quy trình phức tạp. Với sự đổi mới không ngừng của công nghệ, phương thức sản xuất này liên tục bị các doanh nghiệp loại bỏ.

Phương pháp clo hóa hiện đang là phương pháp được sử dụng rộng rãi để sản xuất titan đioxit trong sản xuất công nghiệp. Sự xuất hiện của phương pháp khử trùng bằng clo không chỉ có thể tạo ra điôxít titan chất lượng cao mà còn giải quyết được vấn đề về quy trình dài của phương pháp axit sunfuric, giảm phát thải ba chất thải công nghiệp và có lợi cho việc bảo vệ môi trường. Đồng thời, phương pháp này dễ thực hiện sản xuất tự động hóa, phù hợp với yêu cầu của các doanh nghiệp hiện đại. Yêu cầu sản xuất.

Ứng dụng của Titanium Dioxide

Lớp phủ, sản xuất giấy và chất dẻo là ba lĩnh vực ứng dụng chính của titanium dioxide. Các lĩnh vực ứng dụng khác bao gồm mực in, sợi hóa học, mỹ phẩm, cao su, công nghiệp thực phẩm và y học. Việc sử dụng titan điôxít cho phi sắc tố chủ yếu trong lĩnh vực tráng men, gốm sứ, tụ điện, que hàn, chất xúc tác và lĩnh vực nano titan điôxít đòi hỏi tính chất quang học của điôxít titan nhưng không yêu cầu tính chất bao phủ của nó.

• lớp áo

Hiện tại, lớp phủ là lĩnh vực ứng dụng lớn nhất của titan điôxít. TiO₂ được tiêu thụ bởi ngành công nghiệp sơn phủ chiếm từ 58% đến 60% tổng lượng tiêu thụ của chất màu titanium dioxide. Titanium dioxide cũng là chất màu được sử dụng nhiều nhất trong ngành công nghiệp sơn phủ, chiếm khoảng một nửa chi phí của chất tạo màu sơn phủ và 10% đến 25% chi phí nguyên liệu phủ. Là một loại sản phẩm vật liệu tiên tiến hóa học, sơn phủ đã được phát triển mạnh mẽ trong những năm gần đây, tổng sản lượng toàn ngành năm 2018 đạt 17,598 triệu tấn.

• Nhựa

Chất dẻo hiện là đối tượng sử dụng chất màu titan điôxít lớn thứ hai, chiếm 18% đến 20% tổng nhu cầu về điôxít titan trên thế giới. Lượng titanium dioxide được thêm vào nhựa sẽ khác nhau tùy theo giống và ứng dụng của nó, nói chung là từ 0,5% đến 5%. Hiện nay, sản lượng sản phẩm nhựa hàng năm là hơn 60 triệu tấn, tiêu thụ titan đioxit khoảng 600.000 tấn. Titanium dioxide có khả năng chống chịu thời tiết tuyệt vời, khả năng ẩn, khả năng phân tán và các đặc tính vật lý và hóa học khác, đáp ứng và thích ứng tuyệt vời với các yêu cầu tiêu chuẩn sản xuất của các sản phẩm công nghiệp nhựa về hiệu suất và chất lượng titanium dioxide.

• làm giấy

Ngành công nghiệp giấy chiếm 11% tổng lượng tiêu thụ titan điôxít. Ứng dụng của titanium dioxide trong ngành công nghiệp giấy rất giống với ứng dụng của ngành sản xuất chất dẻo. Cả hai đều được sử dụng làm chất màu cơ bản. Trong công nghiệp giấy, titanium dioxide cũng có thể được sử dụng làm chất độn. Nó được sử dụng để cải thiện các đặc tính quang học của giấy để tăng cường độ mờ tốt hơn, bao gồm cải thiện độ sáng, độ trắng, độ mịn, tính đồng nhất, v.v.

So sánh hiệu suất của các loại titanium dioxide khác nhau trong lĩnh vực sản xuất giấy

• Mực

Chất lượng độ trắng của titanium dioxide được đảm bảo, khả năng chống thấm nước mạnh, khả năng ẩn lớn, và khả năng chịu thời tiết, chịu nhiệt và các đặc tính hóa học rất ổn định. Trong ngành công nghiệp mực in, titanium dioxide là nguyên liệu sản xuất cần thiết. Titanium dioxide trong mực không chỉ có chức năng cải thiện độ bóng, tính thẩm mỹ mà còn có thể cải thiện tính chất của mực.

• Masterbatch

Masterbatch màu được phát triển trong thời hiện đại và được sử dụng trong các sản phẩm tạo màu của nhựa và các hệ thống khác. Nguyên tắc của nó là nạp một lượng dư thừa sắc tố trong nhựa để chuẩn bị một hợp chất polyme để tạo màu. Thành phần chính bao gồm: nhựa thông, bột màu, chất phân tán,… Cốt lõi của sự phát triển của công nghệ masterbatch màu là sự tương thích của bột màu, chất phân tán và nhựa. Mục đích là để tăng hàm lượng sắc tố và hiệu ứng màu trong bảng màu chính. Điều quan trọng là cải thiện sự phân tán của sắc tố trong bảng màu chính. Titanium dioxide được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như masterbatch màu, đặc biệt là trong một số ngành công nghiệp masterbatch màu cao cấp, nó là một trong những nguyên liệu tạo màu cần thiết.

• Sợi hóa học

Công nghiệp sợi hóa học (đặc biệt là anatase) là một lĩnh vực ứng dụng quan trọng khác của titanium dioxide. Do các phân tử trong công nghiệp sợi hóa học được sắp xếp gọn gàng, bề mặt sợi mịn, có độ sáng chói, trong mờ nên cần phải thêm chất làm mờ trước khi kéo sợi. Titanium dioxide là vật liệu làm thảm lý tưởng nhất trong ngành công nghiệp sợi tổng hợp.

• Chất xúc tác khử nitơ

Chất xúc tác khử nitơ nói chung là chất xúc tác được sử dụng trong hệ thống khử nitơ SCR của các nhà máy điện. Trong phản ứng SCR, chất khử sẽ phản ứng chọn lọc với các oxit nitơ trong khí thải ở một nhiệt độ nhất định.

Từ góc độ toàn cầu, năng lực sản xuất titan điôxít hiệu quả toàn cầu là khoảng 7,2 triệu tấn, và CR10 (công ty có năng lực sản xuất hiệu quả trong top 10) chiếm 65%, chủ yếu ở Bắc Mỹ, Tây Âu và Nhật Bản.

Nguồn bài viết: China Powder Network

by ALPA Powder