硫酸法和氯化法鈦白粉產品在(zai)各應用領域(yu)優劣(lie)分析(xi)

一、概述

鈦(tai)白(bai)粉學名二氧化鈦(tai)（TiO2），被認為(wei)(wei)是目前世界上(shang)性能最為(wei)(wei)優越的白(bai)色(se)顏料。它具(ju)有(you)無(wu)毒、具(ju)有(you)最佳(jia)的不透(tou)明(ming)性、最佳(jia)的白(bai)度(du)和光亮度(du)，廣泛應用于(yu)涂料、塑料、造(zao)紙、印刷油墨、化纖、橡膠、陶(tao)瓷、化妝品、食品和醫藥等工(gong)業(ye)，它被稱為(wei)(wei)“工(gong)業(ye)味(wei)精”，其人均消費量(liang)作(zuo)為(wei)(wei)衡(heng)量(liang)一個(ge)國(guo)家經(jing)濟(ji)(ji)發展水平的重要指標，也是衡(heng)量(liang)該國(guo)市(shi)場潛力的有(you)力證據。作(zuo)為(wei)(wei)我國(guo)經(jing)濟(ji)(ji)的基礎(chu)產業(ye)，鈦(tai)白(bai)粉從根(gen)本上(shang)牽動(dong)著各個(ge)行(xing)業(ye)的發展神經(jing)，經(jing)常被譽(yu)為(wei)(wei)國(guo)民經(jing)濟(ji)(ji)發展的“晴(qing)雨表(biao)”。

其(qi)制造方(fang)法(fa)(fa)有兩種，硫(liu)酸(suan)(suan)法(fa)(fa)和(he)氯(lv)(lv)化(hua)(hua)法(fa)(fa)。目(mu)(mu)前全(quan)球60%為氯(lv)(lv)化(hua)(hua)法(fa)(fa)產(chan)品(pin)，在歐美發(fa)達國(guo)家，氯(lv)(lv)化(hua)(hua)法(fa)(fa)的(de)(de)比例(li)更(geng)高。氯(lv)(lv)化(hua)(hua)法(fa)(fa)鈦白粉生(sheng)產(chan)工藝因其(qi)生(sheng)產(chan)過(guo)程環保和(he)產(chan)品(pin)質量較高，是國(guo)際(ji)公認的(de)(de)、新一(yi)代先進(jin)(jin)技術。美國(guo)早在2006年就關(guan)閉了國(guo)內最后一(yi)家硫(liu)酸(suan)(suan)法(fa)(fa)鈦白粉工廠。中國(guo)近(jin)年來(lai)也在大力推進(jin)(jin)鈦白粉產(chan)業升級，氯(lv)(lv)化(hua)(hua)法(fa)(fa)鈦白粉在2005年就列為《產(chan)業結(jie)構(gou)調整指(zhi)導目(mu)(mu)錄（2005年本）》的(de)(de)鼓勵類項目(mu)(mu)。

二、鈦白粉硫酸法與氯化法生產工藝比較

1、硫酸(suan)法(fa)鈦白生產工藝

硫(liu)酸(suan)(suan)法鈦(tai)白(bai)生產(chan)(chan)(chan)(chan)工(gong)藝的(de)生產(chan)(chan)(chan)(chan)操作程序非常復雜(za)(za)，其基本化(hua)學反應包含有(you)一系列(lie)的(de)簡單化(hua)學反應，如由鐵(tie)精礦(kuang)(kuang)作為原料的(de)酸(suan)(suan)解、水解和煅(duan)(duan)燒等(deng)。硫(liu)酸(suan)(suan)法主要是以鈦(tai)鐵(tie)礦(kuang)(kuang)和硫(liu)酸(suan)(suan)為原料，用(yong)(yong)硫(liu)酸(suan)(suan)分(fen)解成(cheng)TiOSO4溶(rong)液，過(guo)濾(lv)除(chu)(chu)去(qu)鈦(tai)液中的(de)不溶(rong)性(xing)雜(za)(za)質，然后通(tong)過(guo)真空結晶、固液分(fen)離除(chu)(chu)去(qu)FeSO4o7H2O，再(zai)經濃縮后熱水解，制得偏鈦(tai)酸(suan)(suan)，洗(xi)滌、漂白(bai)除(chu)(chu)去(qu)可溶(rong)性(xing)硫(liu)酸(suan)(suan)鹽(yan)并(bing)濾(lv)干，經煅(duan)(duan)燒脫(tuo)水脫(tuo)硫(liu)轉(zhuan)化(hua)為二氧化(hua)鈦(tai)，經干磨后得到(dao)銳鈦(tai)型(xing)產(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)或在煅(duan)(duan)燒時(shi)加入促進劑進行(xing)(xing)晶型(xing)轉(zhuan)化(hua)得到(dao)未包膜金(jin)紅石(shi)型(xing)初(chu)品(pin)(pin)或產(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)。如生產(chan)(chan)(chan)(chan)較高(gao)檔的(de)金(jin)紅石(shi)型(xing)產(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)，還須將初(chu)品(pin)(pin)漿化(hua)，經濕磨解聚(ju)分(fen)級，進行(xing)(xing)無機表面處理后洗(xi)去(qu)物料中的(de)鹽(yan)分(fen)，干燥后再(zai)進行(xing)(xing)超微粉碎和有(you)機處理。在鈦(tai)鐵(tie)礦(kuang)(kuang)和硫(liu)酸(suan)(suan)反應過(guo)程中，泡沫問(wen)題用(yong)(yong)上(shang)海博易和推出(chu)的(de)BX-839消(xiao)泡劑產(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)，能(neng)有(you)效(xiao)解決了。

2、氯(lv)化法鈦白(bai)生產工藝

氯(lv)(lv)化(hua)(hua)法(fa)鈦(tai)白工藝法(fa)于20世紀40至50年代(dai)崛起(qi)，并得到迅速發展(zhan)。氯(lv)(lv)化(hua)(hua)法(fa)為減少“三廢(fei)”對環(huan)境的污染(ran)而立足于富鈦(tai)料(liao)（如電爐生(sheng)產的高鈦(tai)渣、天(tian)然金紅(hong)石(shi)及用各種方法(fa)生(sheng)產的人造金紅(hong)石(shi)），就富鈦(tai)料(liao)氯(lv)(lv)化(hua)(hua)工藝而言(yan)，又(you)分為沸(fei)騰氯(lv)(lv)化(hua)(hua)和熔(rong)鹽氯(lv)(lv)化(hua)(hua)兩(liang)種。

圖1 氯(lv)化法與硫酸(suan)法工藝流程比較

二、鈦白粉硫酸法和氯化法產品在各應用領域優劣分析

鈦(tai)白(bai)(bai)粉(fen)被廣泛應用(yong)于涂(tu)料、塑(su)料、造(zao)紙、印(yin)刷(shua)油墨、化(hua)纖(xian)、橡膠(jiao)、陶瓷、化(hua)妝(zhuang)品、食品和醫藥等精細化(hua)工行(xing)業。其(qi)最主要的應用(yong)領域是(shi)涂(tu)料、塑(su)料和紙張，其(qi)消費構成如下：涂(tu)料58%～60%；塑(su)料18%～20%；紙張13%～14%；橡膠(jiao)、纖(xian)維(wei)、油墨、化(hua)妝(zhuang)品等行(xing)業占(zhan)8%～10%。然而由于鈦(tai)白(bai)(bai)粉(fen)的制造(zao)方(fang)法(fa)(fa)各(ge)有不(bu)(bu)同(tong)，所生(sheng)產(chan)(chan)(chan)出(chu)的鈦(tai)白(bai)(bai)粉(fen)產(chan)(chan)(chan)品性(xing)能也(ye)(ye)各(ge)有優劣，其(qi)應用(yong)效(xiao)果自然也(ye)(ye)不(bu)(bu)盡(jin)相同(tong)。鈦(tai)白(bai)(bai)粉(fen)的主要制造(zao)方(fang)法(fa)(fa)有硫酸法(fa)(fa)和氯化(hua)法(fa)(fa)兩種，那么兩種不(bu)(bu)同(tong)工藝生(sheng)產(chan)(chan)(chan)的鈦(tai)白(bai)(bai)粉(fen)產(chan)(chan)(chan)品在各(ge)應用(yong)領域又有著怎樣的優劣與不(bu)(bu)同(tong)呢？

1、兩種工藝在涂料產品中的應用比較

（1）涂料對鈦白粉性(xing)能的要求

涂(tu)(tu)(tu)料(liao)行業(ye)(ye)是(shi)鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)粉(fen)的(de)最(zui)大(da)用戶，特別是(shi)金紅石型鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)粉(fen)，大(da)部分被涂(tu)(tu)(tu)料(liao)工(gong)(gong)業(ye)(ye)所消(xiao)(xiao)耗(hao)。全球涂(tu)(tu)(tu)料(liao)工(gong)(gong)業(ye)(ye)所消(xiao)(xiao)費(fei)的(de)TiO2占(zhan)(zhan)二氧化(hua)鈦(tai)(tai)(tai)顏(yan)料(liao)總(zong)消(xiao)(xiao)費(fei)量的(de)58%～60%，我(wo)國的(de)此項(xiang)消(xiao)(xiao)費(fei)比(bi)例更高一些，約(yue)為60%～65%左右。鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)粉(fen)是(shi)涂(tu)(tu)(tu)料(liao)工(gong)(gong)業(ye)(ye)中用量最(zui)多的(de)一種顏(yan)料(liao)，占(zhan)(zhan)涂(tu)(tu)(tu)料(liao)著色(se)(se)劑成(cheng)本的(de)一半，在(zai)涂(tu)(tu)(tu)料(liao)工(gong)(gong)業(ye)(ye)中的(de)消(xiao)(xiao)費(fei)量占(zhan)(zhan)涂(tu)(tu)(tu)料(liao)工(gong)(gong)業(ye)(ye)消(xiao)(xiao)費(fei)各(ge)種顏(yan)料(liao)總(zong)量的(de)90%，在(zai)涂(tu)(tu)(tu)料(liao)原料(liao)成(cheng)本中占(zhan)(zhan)10%~25%。白(bai)色(se)(se)顏(yan)料(liao)不勝枚舉(ju)，為什么涂(tu)(tu)(tu)料(liao)多年來(lai)卻只傾(qing)心于鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)粉(fen)呢(ni)？主要是(shi)因為鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)粉(fen)在(zai)各(ge)種主要性能方面都遠(yuan)遠(yuan)優于其(qi)它白(bai)色(se)(se)顏(yan)料(liao)。

表1 鈦(tai)白粉與其它各種白色顏料主要性能對比(bi)

顏料名(ming)稱相對密度折射率消色力遮蓋(gai)力

從(cong)表1可(ke)知(zhi)，鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)(bai)粉(fen)(fen)具有最高的(de)(de)折射系數，故(gu)有最高的(de)(de)遮(zhe)蓋力(li)（不(bu)透明度）和消(xiao)(xiao)色(se)力(li)等光學性(xing)能，明亮的(de)(de)白(bai)(bai)度，很高的(de)(de)光澤以(yi)及良好的(de)(de)分散性(xing)。從(cong)理論上(shang)講，在(zai)遮(zhe)蓋力(li)方(fang)面，金(jin)紅(hong)(hong)石型(xing)(xing)鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)(bai)粉(fen)(fen)是普(pu)(pu)通立(li)德(de)粉(fen)(fen)的(de)(de)5.56倍(bei)(bei)，銳鈦(tai)(tai)(tai)型(xing)(xing)鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)(bai)粉(fen)(fen)是普(pu)(pu)通立(li)德(de)粉(fen)(fen)的(de)(de)4.43倍(bei)(bei)；在(zai)消(xiao)(xiao)色(se)力(li)方(fang)面，金(jin)紅(hong)(hong)石型(xing)(xing)鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)(bai)粉(fen)(fen)是立(li)德(de)粉(fen)(fen)的(de)(de)6.25倍(bei)(bei)，銳鈦(tai)(tai)(tai)型(xing)(xing)鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)(bai)粉(fen)(fen)是普(pu)(pu)通立(li)德(de)粉(fen)(fen)的(de)(de)5.56倍(bei)(bei)。故(gu)單從(cong)使用(yong)效果看，1噸鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)(bai)粉(fen)(fen)至(zhi)少(shao)相當(dang)于4噸普(pu)(pu)通立(li)德(de)粉(fen)(fen)；從(cong)使用(yong)壽命（主要指(zhi)室(shi)外抗粉(fen)(fen)化(hua)性(xing)）看，用(yong)鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)(bai)粉(fen)(fen)作顏料(liao)的(de)(de)涂層(ceng)比用(yong)普(pu)(pu)通立(li)德(de)粉(fen)(fen)作顏料(liao)的(de)(de)涂層(ceng)高3倍(bei)(bei)，這便是涂料(liao)長(chang)期以(yi)來(lai)一直選擇鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)(bai)粉(fen)(fen)的(de)(de)原(yuan)因。

鈦(tai)白(bai)粉(fen)是涂(tu)料(liao)(liao)(liao)(liao)中不(bu)可缺少的(de)(de)組成部分之一(yi)，其(qi)作用不(bu)僅僅是遮蓋和(he)裝飾(shi)性(xing)(xing)，更重要(yao)(yao)的(de)(de)是改善涂(tu)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)物理(li)和(he)化學性(xing)(xing)能，提高涂(tu)膜的(de)(de)機械(xie)強度(du)、附著力(li)、防腐蝕性(xing)(xing)、耐(nai)光耐(nai)候性(xing)(xing)。因此，應用鈦(tai)白(bai)粉(fen)時除(chu)了(le)應從(cong)基(ji)料(liao)(liao)(liao)(liao)、溶(rong)劑(ji)(ji)、助(zhu)劑(ji)(ji)等方面考慮(lv)外，同(tong)時要(yao)(yao)從(cong)顏料(liao)(liao)(liao)(liao)特性(xing)(xing)、制漆性(xing)(xing)能等方面來考慮(lv)，合(he)理(li)選擇適合(he)涂(tu)料(liao)(liao)(liao)(liao)性(xing)(xing)能要(yao)(yao)求的(de)(de)鈦(tai)白(bai)粉(fen)品種及規格型(xing)號(hao)。涂(tu)料(liao)(liao)(liao)(liao)工業通(tong)常使用顏料(liao)(liao)(liao)(liao)級(ji)鈦(tai)白(bai)粉(fen)，其(qi)對鈦(tai)白(bai)粉(fen)的(de)(de)質量要(yao)(yao)求，一(yi)、白(bai)度(du)要(yao)(yao)好(hao)；二、研磨潤(run)濕性(xing)(xing)好(hao)，易(yi)于分散；三、耐(nai)候性(xing)(xing)、耐(nai)久性(xing)(xing)要(yao)(yao)好(hao)；四、化學穩定性(xing)(xing)好(hao)；五、粒度(du)小，遮蓋力(li)大，消色力(li)高，不(bu)透明度(du)和(he)光澤度(du)好(hao)。常用涂(tu)料(liao)(liao)(liao)(liao)對鈦(tai)白(bai)粉(fen)特性(xing)(xing)的(de)(de)要(yao)(yao)求如表2所示。

表2 常(chang)用涂料(liao)對鈦白(bai)粉(fen)特性的要求(qiu)

（2）兩種工藝(yi)鈦白(bai)粉在(zai)涂料(liao)應(ying)用中的比較

眾(zhong)所(suo)周知，鈦白粉的(de)工(gong)藝方法(fa)(fa)主要分為硫(liu)酸(suan)(suan)法(fa)(fa)與(yu)氯化法(fa)(fa)，二者由于生產原料和工(gong)藝程序的(de)不(bu)同(tong)，造成產品的(de)性(xing)能各有優劣。從表2中可以看出，基于不(bu)同(tong)涂料的(de)使用特性(xing)，對鈦白粉耐候性(xing)、遮蓋力、美觀性(xing)、分散性(xing)幾方面都有不(bu)同(tong)的(de)要求，兩種不(bu)同(tong)的(de)生產工(gong)藝硫(liu)酸(suan)(suan)法(fa)(fa)與(yu)氯化法(fa)(fa)的(de)應用效果如下：

表3 硫酸法與氯(lv)化法鈦白粉應用效果比較

根據涂料性(xing)(xing)能的(de)(de)(de)要(yao)求，選(xuan)(xuan)擇(ze)能夠(gou)滿足涂料和涂膜(mo)性(xing)(xing)能要(yao)求的(de)(de)(de)鈦(tai)白(bai)粉(fen)(fen)品種(zhong)(zhong)是(shi)很(hen)重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)。從表3中可以看出，以氯化(hua)法(fa)金(jin)紅石生產的(de)(de)(de)產品為最(zui)佳，是(shi)當前市場上最(zui)好(hao)的(de)(de)(de)白(bai)色顏料，其綜合性(xing)(xing)能優異，是(shi)涂料中首(shou)選(xuan)(xuan)的(de)(de)(de)白(bai)色顏料，也(ye)是(shi)淺色涂料的(de)(de)(de)必用顏料。由于(yu)表面處理工藝的(de)(de)(de)不同(tong)，鈦(tai)白(bai)粉(fen)(fen)有不同(tong)的(de)(de)(de)型(xing)號，可以根據所配(pei)制(zhi)涂料的(de)(de)(de)特點(dian)，如(ru)是(shi)否(fou)要(yao)求高(gao)光澤，或高(gao)遮蓋(gai)力，或高(gao)抗粉(fen)(fen)化(hua)性(xing)(xing)等，選(xuan)(xuan)擇(ze)具體的(de)(de)(de)品種(zhong)(zhong)。用硫酸法(fa)工藝生產的(de)(de)(de)金(jin)紅石型(xing)鈦(tai)白(bai)粉(fen)(fen)，由于(yu)銳鈦(tai)型(xing)向金(jin)紅石型(xing)轉化(hua)率比氯化(hua)法(fa)低(di)，故(gu)產品的(de)(de)(de)白(bai)度和對(dui)光的(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)較氯化(hua)法(fa)稍差，但價格較低(di)些(xie)。

2、兩種工藝在塑料產品中的應用比較

（1）塑料對鈦白粉性能的要(yao)求

塑料工業是(shi)鈦(tai)白(bai)粉(fen)的(de)(de)第二大(da)用戶，占(zhan)世界鈦(tai)白(bai)粉(fen)需求總量(liang)的(de)(de)20%左(zuo)右，是(shi)近幾年(nian)鈦(tai)白(bai)粉(fen)應用增長(chang)最快的(de)(de)領域，年(nian)均(jun)增長(chang)率達6%，全(quan)(quan)世界500余(yu)個鈦(tai)白(bai)粉(fen)牌(pai)號中(zhong)，有(you)50多個牌(pai)號是(shi)屬于(yu)塑料專用型。塑料的(de)(de)一個重要分(fen)支，也(ye)是(shi)鈦(tai)白(bai)粉(fen)在塑料中(zhong)的(de)(de)重要應用領域--UPVC異型材(cai)，近十年(nian)來在中(zhong)國發展速(su)度驚人，以平均(jun)10%的(de)(de)速(su)度遞(di)(di)增。2008年(nian)全(quan)(quan)國型材(cai)產量(liang)380萬(wan)噸，所用金紅石型TiO2約(yue)13.5萬(wan)噸。按全(quan)(quan)國型材(cai)每年(nian)10%遞(di)(di)增，2009年(nian)全(quan)(quan)國型材(cai)行業所需TiO2約(yue)15萬(wan)噸，而2010年(nian)已達到16.5萬(wan)噸。

在(zai)塑(su)料(liao)(liao)(liao)中(zhong)(zhong)加入鈦(tai)白(bai)粉(fen)，可以提高塑(su)料(liao)(liao)(liao)制(zhi)品(pin)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)、耐光性(xing)、耐候性(xing)，使(shi)塑(su)料(liao)(liao)(liao)制(zhi)品(pin)的(de)(de)(de)物理(li)化學性(xing)能(neng)得到改善，曾強(qiang)制(zhi)品(pin)的(de)(de)(de)機械強(qiang)度，延長使(shi)用壽命。而且，近年來(lai)隨(sui)著(zhu)人們(men)對環境(jing)保護和(he)能(neng)源節約意(yi)識的(de)(de)(de)不斷(duan)加強(qiang)，今后以塑(su)代鋼的(de)(de)(de)步伐會越(yue)來(lai)越(yue)快，塑(su)料(liao)(liao)(liao)制(zhi)品(pin)在(zai)我們(men)的(de)(de)(de)生活中(zhong)(zhong)所占的(de)(de)(de)比(bi)例也(ye)(ye)會越(yue)來(lai)越(yue)大。有人預計，在(zai)不久的(de)(de)(de)將來(lai)，塑(su)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)需(xu)求會超(chao)過鋼鐵，作為(wei)塑(su)料(liao)(liao)(liao)填料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)基本顏料(liao)(liao)(liao)，鈦(tai)白(bai)粉(fen)的(de)(de)(de)需(xu)求也(ye)(ye)會逐年增多。UPVC異型(xing)(xing)材(cai)在(zai)塑(su)料(liao)(liao)(liao)行業中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)地位(wei)也(ye)(ye)是越(yue)來(lai)越(yue)重要(yao)(yao)(yao)，UPVC異型(xing)(xing)材(cai)正成為(wei)TiO2行業不可忽視(shi)的(de)(de)(de)重要(yao)(yao)(yao)應(ying)用領(ling)域。UPVC異型(xing)(xing)材(cai)在(zai)塑(su)料(liao)(liao)(liao)行業中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)地位(wei)也(ye)(ye)是越(yue)來(lai)越(yue)重要(yao)(yao)(yao)，UPVC異型(xing)(xing)材(cai)正成為(wei)TiO2行業不可忽視(shi)的(de)(de)(de)重要(yao)(yao)(yao)應(ying)用領(ling)域。

鈦白(bai)(bai)粉在塑(su)料(liao)行業的(de)(de)(de)作用主要有兩個(ge)(ge)方面(mian)，一個(ge)(ge)是作為白(bai)(bai)色(se)顏(yan)料(liao)的(de)(de)(de)基(ji)本使用，提供遮蓋作用（白(bai)(bai)色(se)著色(se)）；第(di)二個(ge)(ge)作用是阻礙紫(zi)外線(xian)(xian)，作為紫(zi)外線(xian)(xian)屏弊劑使用，為戶(hu)外使用的(de)(de)(de)塑(su)料(liao)制品提供良好(hao)的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)。普通(tong)塑(su)料(liao)生產所用的(de)(de)(de)鈦白(bai)(bai)粉，不要求(qiu)耐(nai)候(hou)性(xing)，更側重于顏(yan)料(liao)性(xing)能(neng)方面(mian)的(de)(de)(de)要求(qiu)。

對(dui)(dui)于塑(su)料(liao)用(yong)鈦(tai)白(bai)粉，要求(qiu)粒(li)(li)(li)子細、分散性能(neng)好；耐(nai)熱性和(he)耐(nai)光性好，在塑(su)料(liao)成型加工的(de)加熱和(he)制得(de)成品在日光曝曬和(he)使用(yong)過(guo)程中不(bu)變(bian)色(se)。大多數塑(su)料(liao)用(yong)鈦(tai)白(bai)粉粒(li)(li)(li)徑(jing)(jing)都較細，通常涂料(liao)用(yong)鈦(tai)白(bai)粉的(de)粒(li)(li)(li)徑(jing)(jing)為0.2～0.4μm，而塑(su)料(liao)用(yong)鈦(tai)白(bai)粉的(de)粒(li)(li)(li)徑(jing)(jing)為0.15～0.3μm，這樣可以獲(huo)得(de)蘭色(se)底相(xiang)，對(dui)(dui)大多數帶黃相(xiang)的(de)樹脂或易泛黃的(de)樹脂有遮蔽作用(yong)。而且(qie)用(yong)鈦(tai)白(bai)粉代替立德粉，則(ze)白(bai)色(se)顏料(liao)的(de)耗量可降低50%~70%。

普通型塑(su)料用(yong)鈦白(bai)(bai)粉(fen)(fen)一般不經(jing)過表(biao)(biao)面(mian)處理，因為采用(yong)常規的(de)(de)(de)水合氧化鋁(lv)這類無機物包膜的(de)(de)(de)鈦白(bai)(bai)粉(fen)(fen)，在(zai)(zai)(zai)相(xiang)對(dui)濕度60%時(shi)，其吸附平衡水在(zai)(zai)(zai)1%左右(you)，當塑(su)料在(zai)(zai)(zai)高(gao)溫擠出加(jia)工時(shi)，水分(fen)蒸發會(hui)導致光滑的(de)(de)(de)塑(su)料表(biao)(biao)面(mian)出現氣孔，這種未經(jing)無機物包膜的(de)(de)(de)鈦白(bai)(bai)粉(fen)(fen)，一般都(dou)要(yao)經(jing)過有機表(biao)(biao)面(mian)處理（多元醇、硅烷(wan)(wan)或硅氧烷(wan)(wan)），因為塑(su)料用(yong)鈦白(bai)(bai)粉(fen)(fen)與涂料用(yong)鈦白(bai)(bai)粉(fen)(fen)不同，前者是在(zai)(zai)(zai)低極性(xing)的(de)(de)(de)樹脂(zhi)中，通過剪(jian)(jian)切(qie)力加(jia)工混合，有機表(biao)(biao)面(mian)處理后的(de)(de)(de)鈦白(bai)(bai)粉(fen)(fen)，在(zai)(zai)(zai)適(shi)當的(de)(de)(de)機械剪(jian)(jian)切(qie)力下，就能(neng)比較好(hao)地分(fen)散(san)。在(zai)(zai)(zai)色母粒中由于TiO2的(de)(de)(de)PHR很高(gao)，它(ta)的(de)(de)(de)易(yi)分(fen)散(san)性(xing)顯得更(geng)重(zhong)要(yao)，因此對(dui)鈦白(bai)(bai)粉(fen)(fen)的(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)處理提出了更(geng)高(gao)的(de)(de)(de)要(yao)求。

隨著塑(su)(su)料(liao)制品(pin)應用(yong)(yong)范圍(wei)的(de)不斷擴(kuo)大，許多外(wai)用(yong)(yong)塑(su)(su)料(liao)制品(pin)，如塑(su)(su)料(liao)門(men)窗、建(jian)筑(zhu)材料(liao)等(deng)室外(wai)用(yong)(yong)塑(su)(su)料(liao)產品(pin)，對耐候(hou)性也有很(hen)高的(de)要求(qiu)，除了(le)必須使用(yong)(yong)金紅石(shi)鈦(tai)白粉外(wai)，還需要進行表面(mian)處(chu)理，這種表面(mian)處(chu)理一(yi)般不加鋅，只(zhi)加硅、鋁(lv)、鋯等(deng)。硅具有親(qin)水去(qu)濕(shi)作(zuo)用(yong)(yong)，可(ke)防(fang)止(zhi)塑(su)(su)料(liao)高溫擠出時(shi)因水分蒸發而產生氣(qi)孔，但這些表面(mian)處(chu)理劑(ji)的(de)量一(yi)般不太多。

鈦(tai)白粉在聚(ju)烯(xi)烴（如聚(ju)丙(bing)烯(xi)）中使用時，有(you)時會(hui)使塑料的(de)泛黃(huang)，這是(shi)因為二(er)氧化鈦(tai)與聚(ju)烯(xi)烴中的(de)含有(you)酚基的(de)抗氧劑（BHT）發生反應所致，對鈦(tai)白粉進行適當的(de)有(you)機表面處理可減輕這種泛黃(huang)的(de)效(xiao)應。

在(zai)含有(you)鉛(qian)穩定(ding)劑(ji)的(de)硬(ying)聚(ju)(ju)(ju)氯(lv)乙烯(xi)中(zhong)(zhong)，在(zai)有(you)紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)照射的(de)情況下，二氧(yang)化鈦(tai)會(hui)促使(shi)(shi)樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)變(bian)灰(hui)，這(zhe)(zhe)是因為(wei)經紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)照射后的(de)二氧(yang)化鈦(tai)會(hui)還原成Ti2O3，使(shi)(shi)鉛(qian)穩定(ding)劑(ji)中(zhong)(zhong)的(de)鉛(qian)析(xi)出，這(zhe)(zhe)種(zhong)反應是可逆的(de)。但是在(zai)軟(ruan)聚(ju)(ju)(ju)氯(lv)乙烯(xi)和使(shi)(shi)用(yong)(yong)錫(xi)穩定(ding)劑(ji)的(de)硬(ying)聚(ju)(ju)(ju)氯(lv)乙烯(xi)中(zhong)(zhong)不會(hui)發(fa)生，同樣在(zai)三聚(ju)(ju)(ju)氰(qing)胺甲醛(quan)樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)使(shi)(shi)用(yong)(yong)，也因為(wei)樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)本身的(de)還原性(xing)，加上紫(zi)外(wai)線的(de)作用(yong)(yong)，也能使(shi)(shi)三聚(ju)(ju)(ju)氰(qing)胺裝飾板變(bian)（灰(hui)）色，如果(guo)要(yao)在(zai)上述(shu)材料(liao)中(zhong)(zhong)使(shi)(shi)用(yong)(yong)時，一定(ding)要(yao)選(xuan)用(yong)(yong)化學活性(xing)小的(de)高耐候性(xing)金紅石(shi)型鈦(tai)白(bai)粉(fen)。

綜上所(suo)述，塑料(liao)制品對(dui)鈦(tai)白粉質量要求如表4：

表4 塑料制(zhi)品(pin)對鈦白質量(liang)要(yao)求(qiu)

（2）兩(liang)種工藝鈦白粉在塑料應用中的比較

據(ju)了解，國(guo)內塑(su)料產品，尤其是高檔產品，所用(yong)(yong)鈦(tai)白(bai)粉(fen)(fen)(fen)目前仍以使用(yong)(yong)進口(kou)氯化(hua)法(fa)(fa)鈦(tai)白(bai)粉(fen)(fen)(fen)為主，氯化(hua)法(fa)(fa)鈦(tai)白(bai)粉(fen)(fen)(fen)不僅在(zai)白(bai)度等表象性(xing)質優于硫酸法(fa)(fa)鈦(tai)白(bai)粉(fen)(fen)(fen)，而(er)且在(zai)遮蓋(gai)力、分散性(xing)、加(jia)工性(xing)上(shang)，尤其是對(dui)于戶外UPVC塑(su)料異型材產品對(dui)于氯化(hua)法(fa)(fa)金紅石產品具有無可比擬的優勢(shi)（如表3 ）。

然(ran)而，由于塑(su)(su)料(liao)產品(pin)的(de)(de)特(te)性，其(qi)選用鈦白(bai)粉應(ying)考慮(lv)(lv)的(de)(de)問題和其(qi)他涂料(liao)、油(you)墨、油(you)漆等選用時有(you)所不同(tong)，主要(yao)應(ying)按照(zhao)塑(su)(su)料(liao)制品(pin)的(de)(de)技術要(yao)求考慮(lv)(lv)，如塑(su)(su)料(liao)專用型產品(pin)，必(bi)須根據其(qi)產品(pin)需求慎重仔(zi)細選擇適合其(qi)特(te)殊用途的(de)(de)鈦白(bai)粉產品(pin)，以免對塑(su)(su)料(liao)產品(pin)性能造成一定(ding)影響。

3、兩種工藝在造紙產品中的應用比較

（1）紙品(pin)對鈦白粉性能(neng)的要求

據中國(guo)(guo)造紙(zhi)(zhi)協會調查資料，2010年全(quan)(quan)國(guo)(guo)紙(zhi)(zhi)及(ji)(ji)紙(zhi)(zhi)板生產(chan)(chan)企業有3700多家，全(quan)(quan)國(guo)(guo)紙(zhi)(zhi)及(ji)(ji)紙(zhi)(zhi)板生產(chan)(chan)量(liang)(liang)(liang)(liang)9270萬t，較上年8640萬t 增(zeng)(zeng)長(chang)7.29％。消費量(liang)(liang)(liang)(liang)9173萬t，較上年8569萬t 增(zeng)(zeng)長(chang)7.05％，人(ren)均(jun)年消費量(liang)(liang)(liang)(liang)為68 kg（13.40億人(ren)），比(bi)上年增(zeng)(zeng)長(chang)4 kg。2010年比(bi)2000年生產(chan)(chan)量(liang)(liang)(liang)(liang)增(zeng)(zeng)長(chang)203.93％，消費量(liang)(liang)(liang)(liang)增(zeng)(zeng)長(chang)156.59％。2000一2010年，紙(zhi)(zhi)及(ji)(ji)紙(zhi)(zhi)板生產(chan)(chan)量(liang)(liang)(liang)(liang)年均(jun)增(zeng)(zeng)長(chang)11.76％，消費量(liang)(liang)(liang)(liang)年均(jun)增(zeng)(zeng)長(chang)9.88％（見圖3）。

圖(tu)3 2000-2010年紙及紙板的生產(chan)和消(xiao)費情況

造紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)行業是鈦(tai)(tai)白(bai)粉的(de)第三大用戶，作為(wei)紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)填料主要用在高級紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)張(zhang)(zhang)和(he)薄型(xing)紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)張(zhang)(zhang)中(zhong)，在紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)張(zhang)(zhang)中(zhong)加入(ru)鈦(tai)(tai)白(bai)粉。可(ke)使紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)張(zhang)(zhang)具有較好的(de)白(bai)度，光(guang)澤(ze)好、強度高，薄而(er)光(guang)滑，印(yin)刷時不穿透，質(zhi)量(liang)輕(qing)。造紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)用鈦(tai)(tai)白(bai)粉一般使用未經(jing)表(biao)面(mian)處(chu)理的(de)銳鈦(tai)(tai)型(xing)鈦(tai)(tai)白(bai)粉，可(ke)以起到熒光(guang)增白(bai)劑的(de)作用，增加紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)張(zhang)(zhang)的(de)白(bai)度，但層壓(ya)紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)要求使用經(jing)過表(biao)面(mian)處(chu)理的(de)金紅石型(xing)鈦(tai)(tai)白(bai)粉，以滿足(zu)耐光(guang)、耐熱(re)的(de)要求。

在(zai)造紙(zhi)行(xing)業中，低(di)檔紙(zhi)因(yin)考慮生產成本一(yi)般不會使(shi)(shi)(shi)用鈦白粉(fen)，主要使(shi)(shi)(shi)用瓷土、滑(hua)石(shi)粉(fen)、碳(tan)酸鈣(gai)等(deng)，但是他們會降低(di)紙(zhi)張(zhang)的強度、增加紙(zhi)張(zhang)的重量。裝飾(shi)紙(zhi)、圣經紙(zhi)和紙(zhi)幣（如：字典、畫報、雜志(zhi)封面、計算機、鈔票(piao)、復印(yin)機紙(zhi)和裝飾(shi)紙(zhi)等(deng)）中一(yi)定要使(shi)(shi)(shi)用鈦白粉(fen)，使(shi)(shi)(shi)用鈦白粉(fen)的紙(zhi)張(zhang)，白度好、強度高、有光(guang)澤、薄而(er)光(guang)滑(hua)、印(yin)刷時不穿(chuan)透，在(zai)相同條件下(xia)不透明度比碳(tan)酸鈣(gai)、滑(hua)石(shi)粉(fen)高10倍，重量也能減輕15%~30%。

鈦白(bai)(bai)粉(fen)在造(zao)紙(zhi)(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)另一重要應用(yong)(yong)領域即裝飾紙(zhi)(zhi)(zhi)，也稱(cheng)為鈦白(bai)(bai)紙(zhi)(zhi)(zhi)，主要用(yong)(yong)于(yu)制作家(jia)(jia)具(ju)、地板、壁紙(zhi)(zhi)(zhi)等的原(yuan)材料。在國(guo)(guo)內(nei)，裝飾紙(zhi)(zhi)(zhi)使用(yong)(yong)的鈦白(bai)(bai)量(liang)(liang)(liang)(liang)遠遠高(gao)于(yu)其它品種，據不(bu)完(wan)全估計，國(guo)(guo)內(nei)用(yong)(yong)于(yu)裝飾紙(zhi)(zhi)(zhi)的鈦白(bai)(bai)粉(fen)每年超(chao)過3萬噸。裝飾紙(zhi)(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)鈦白(bai)(bai)用(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)(liang)20%～40%，其它紙(zhi)(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)鈦白(bai)(bai)1%～5%。這(zhe)種形勢是由我國(guo)(guo)的消(xiao)(xiao)費(fei)水平(ping)決定(ding)的。由于(yu)對(dui)房屋(wu)裝修(xiu)、高(gao)檔家(jia)(jia)具(ju)的大(da)量(liang)(liang)(liang)(liang)需求，裝飾紙(zhi)(zhi)(zhi)的用(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)(liang)逐漸上升；圣經(jing)紙(zhi)(zhi)(zhi)由于(yu)使用(yong)(yong)鈦白(bai)(bai)作原(yuan)料，成(cheng)本遠遠高(gao)于(yu)普通紙(zhi)(zhi)(zhi)，鑒于(yu)國(guo)(guo)內(nei)的消(xiao)(xiao)費(fei)水平(ping)，圣經(jing)紙(zhi)(zhi)(zhi)的市(shi)場很有限(xian)；而(er)造(zao)幣紙(zhi)(zhi)(zhi)的制造(zao)使用(yong)(yong)更(geng)是受(shou)到(dao)國(guo)(guo)家(jia)(jia)的控制，用(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)(liang)相對(dui)平(ping)穩，不(bu)會對(dui)鈦白(bai)(bai)市(shi)場產生影響。

顧名思義，裝(zhuang)飾紙(zhi)(zhi)(zhi)即起到(dao)裝(zhuang)飾作用(yong)的(de)紙(zhi)(zhi)(zhi)，因此(ci)其對(dui)產品(pin)的(de)抗老化有(you)(you)很(hen)高的(de)要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)，因此(ci)必須使(shi)用(yong)金(jin)紅石(shi)型鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)(fen)；更多(duo)的(de)金(jin)紅石(shi)型鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)(fen)是使(shi)用(yong)在高灰(hui)份的(de)紙(zhi)(zhi)(zhi)張(zhang)(zhang)中(zhong)，這種高灰(hui)份的(de)紙(zhi)(zhi)(zhi)張(zhang)(zhang)必須使(shi)用(yong)金(jin)紅石(shi)型鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)(fen)，因為銳(rui)鈦(tai)(tai)(tai)型鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)(fen)的(de)遮蓋力達不到(dao)要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)。銳(rui)鈦(tai)(tai)(tai)型鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)(fen)均用(yong)在低(di)灰(hui)份的(de)紙(zhi)(zhi)(zhi)張(zhang)(zhang)中(zhong)，如圣(sheng)經紙(zhi)(zhi)(zhi)和紙(zhi)(zhi)(zhi)幣等，圣(sheng)經紙(zhi)(zhi)(zhi)要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)紙(zhi)(zhi)(zhi)張(zhang)(zhang)有(you)(you)很(hen)好(hao)的(de)不透明度(du)，一般使(shi)用(yong)銳(rui)鈦(tai)(tai)(tai)型鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)(fen)即可滿足；造(zao)幣紙(zhi)(zhi)(zhi)也(ye)要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)很(hen)好(hao)的(de)不透明度(du)，主(zhu)要(yao)也(ye)使(shi)用(yong)銳(rui)鈦(tai)(tai)(tai)型。因此(ci)，不同(tong)的(de)紙(zhi)(zhi)(zhi)品(pin)對(dui)鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)(fen)的(de)性(xing)能有(you)(you)著不同(tong)的(de)要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)。

（2）兩種工藝鈦白粉在紙品應用中的(de)比較

無(wu)論哪種紙(zhi)（原紙(zhi)），其制作(zuo)流程是相同(tong)的，只是根據紙(zhi)張(zhang)最后成型的需求(qiu)來選(xuan)擇使用哪種工藝的鈦(tai)白粉(fen)不同(tong)晶(jing)型的產品，以下是不同(tong)紙(zhi)品對不同(tong)類(lei)型鈦(tai)白粉(fen)的選(xuan)擇，見表(biao)6。

表5 紙品(pin)對不同(tong)類(lei)型鈦(tai)白粉(fen)的選擇

從表6中可以看出，不同(tong)用途的(de)(de)(de)(de)(de)紙(zhi)(zhi)品對應選(xuan)擇的(de)(de)(de)(de)(de)鈦(tai)(tai)白粉品種也各有不同(tong)，金紅石鈦(tai)(tai)白粉抗氧化(hua)性好(hao)，耐(nai)候(hou)(hou)性好(hao)，主要(yao)(yao)用于裝(zhuang)(zhuang)飾(shi)紙(zhi)(zhi)及耐(nai)候(hou)(hou)、高(gao)灰(hui)份(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)紙(zhi)(zhi)張(zhang)；而銳鈦(tai)(tai)型(xing)產(chan)(chan)品則(ze)用于對耐(nai)候(hou)(hou)要(yao)(yao)求不高(gao)、透(tou)明(ming)性較(jiao)差(cha)的(de)(de)(de)(de)(de)低灰(hui)份(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)紙(zhi)(zhi)張(zhang)。雖(sui)然氯化(hua)法(fa)工(gong)(gong)藝(yi)與硫酸法(fa)工(gong)(gong)藝(yi)都能生(sheng)產(chan)(chan)金紅石型(xing)鈦(tai)(tai)白粉，但是(shi)氯化(hua)法(fa)工(gong)(gong)藝(yi)生(sheng)產(chan)(chan)的(de)(de)(de)(de)(de)鈦(tai)(tai)白粉的(de)(de)(de)(de)(de)白度(du)、金紅石晶型(xing)含(han)量、特別(bie)是(shi)成品的(de)(de)(de)(de)(de)穩定(ding)性都優于硫酸法(fa)，適合用在裝(zhuang)(zhuang)飾(shi)紙(zhi)(zhi)及高(gao)灰(hui)份(fen)紙(zhi)(zhi)張(zhang)中；而造(zao)幣紙(zhi)(zhi)及低灰(hui)份(fen)紙(zhi)(zhi)張(zhang)中則(ze)必(bi)須用硫酸法(fa)銳鈦(tai)(tai)型(xing)產(chan)(chan)品，以更(geng)好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)滿足兩種紙(zhi)(zhi)張(zhang)對鈦(tai)(tai)白粉不透(tou)明(ming)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)(yao)求。

此(ci)外，我們在(zai)選(xuan)擇鈦白粉(fen)(fen)產品時還需考慮紙(zhi)(zhi)廠本(ben)(ben)身(shen)的(de)因(yin)素，因(yin)為對于(yu)(yu)造紙(zhi)(zhi)廠來說決定其選(xuan)用(yong)何種(zhong)鈦白粉(fen)(fen)的(de)主要原因(yin)是(shi)造紙(zhi)(zhi)的(de)成(cheng)本(ben)(ben)，也就是(shi)鈦白的(de)性價比。由于(yu)(yu)鈦白粉(fen)(fen)在(zai)造紙(zhi)(zhi)中的(de)成(cheng)本(ben)(ben)比例(li)高達30～50%，因(yin)此(ci)造紙(zhi)(zhi)廠在(zai)滿足用(yong)戶要求的(de)情況下，對選(xuan)擇鈦白粉(fen)(fen)可以(yi)說是(shi)斤(jin)斤(jin)計較。