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应用案例

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钛白粉在造纸行业中的应用

时间:2012-05-27 08:35来源:未知 作者:admin 点击:

造纸是钛白粉的第三大用户。低档纸中因考虑生产成本一般不会使用钛白粉,主要使用瓷土、滑石粉、碳酸钙等,但是他们会降低纸张的强度、增加纸张的重量。装饰纸、圣经纸和纸币(如:字典、画报、杂志封面、计算机、钞票、复印机纸和装饰纸等)中一定要使用钛白粉,使用钛白粉的纸张,白度好、强度高、有光泽、薄而光滑、印刷时不穿透,在相同条件下不透明度比碳酸钙、滑石粉高10倍,重量也能减轻15%~30%。   装饰纸也称为钛白纸,主要用于制作家具、地板、壁纸等的原材料。对于有抗老化的要求的纸张,必须使用金红石;更多的金红石是使用在高灰份的纸张中,这种高灰份的纸张必须使用金红石,因为锐钛型钛白的遮盖力达不到要求。锐钛型钛白均用在低灰份的纸张中,如圣经纸和纸币等,圣经纸要求纸张有很好的不透明度,一般使用锐钛型钛白即可满足;造币纸也要求很好的不透明度,主要也使用锐钛型。在国内,装饰纸使用的钛白量远远高于其它两个品种,这种形势是由我国的消费水平决定的。由于对房屋装修、高档家具的大量需求,装饰纸的用量逐渐上升;圣经纸由于使用钛白作原料,成本远远高于普通纸,鉴于国内的消费水平,圣经纸的市场很有限;而造币纸的制造使用更是受到国家的控制,用量相对平稳,不会对钛白市场产生影响。据不完全估计,国内用于装饰纸的钛白每年超过3万吨。装饰纸中钛白用量20~40%,其它纸中钛白1~5%。由于传统的文化纸生产厂纷纷转型生产装饰纸,装饰纸产量增加很快,装饰纸的价格近年来呈下降趋势。

 

  无论哪种纸(原纸),其制作流程是相同的:

 

  金红石用于耐候、高灰份的纸张,锐钛型用于对耐候要求不高、低灰份的纸张,决定造纸厂选用何种钛白的主要原因是造纸的成本,也就是钛白的性价比。由于钛白在造纸中的成本比例高达30~50%,因此造纸厂在满足用户要求的情况下,对选择钛白可以说是斤斤计较,能使用锐钛型决不使用金红石。造纸行业对钛白质量的要求,按重要性的顺序为:
  
  1)遮盖力(不透明度):含相同钛白的纸张能够遮盖住底色的能力,这个指标决定了钛白的性价比。简单说,遮盖力高的钛白,一般价格高,但使用量少,因此每吨纸张中钛白的成本可能较低;遮盖力低的钛白,虽然价格低,但用量大,导致每吨纸张中钛白的成本升高;

 

  2)白度:钛白的白度决定纸张成型后的外观;

 

  金红石钛白粉和锐钛型钛白粉的区别

 

  一、物理性

 

  1)相对密度 在常用的白色颜料中,二氧化钛的相对密度最小,同等质量的白色颜料中,二氧化钛的表面积最大,颜料体积最高。

 

  2)熔点和沸点

 

  由于锐钛型在高温下会转变成金红石型,因此锐钛型二氧化钛的熔点和沸点实际上是不存在的。只有金红石型二氧化钛有熔点和沸点,金红石型二氧化钛的熔点为1850℃、空气中的熔点为(1830±15)℃、富氧中的熔点为1879℃,熔点与二氧化钛的纯度有关。金红石型二氧化钛的沸点为为(3200±300)℃,在此高温下二氧化钛稍有挥发性。

 

  3)介电常数

 

  由于二氧化钛的介电常数较高,因此具有优良的电学性能。在测定二氧化钛的某些物理性质时,要考虑二氧化钛晶体的结晶方向。锐钛型二氧化钛的介电常数比较低,只有48。

 

  4)电导率

 

  二氧化钛具有半导体的性能,它的电导率随温度的上升而迅速增加,而且对缺氧也非常敏感。金红石型二氧化钛的介电常数和半导体性质对电子工业非常重要,可利用该性质生产陶瓷电容器等电子元器件。

 

  5)硬度

 

  按莫氏硬度十分制标度,金红石型二氧化钛为6~6.5,锐钛型二氧化钛为5.5~6.0,因此在化纤消光中为避免磨损喷丝孔而采用锐钛型。

 

  6)吸湿性二氧化钛虽有亲水性,但其吸湿性不太强,金红石型较锐钛型为小。二氧化钛的吸湿性与其表面积的大小有一定关系,表面积大,吸湿性高,还与表面处理与性质有关。

 

  7)热稳定性

 

  二氧化钛属于热稳定性好的物质。

 

  二、化学性质

 

  二氧化钛的化学性质极为稳定,是一种偏酸性的两性氧化物。常温下几乎不与其他元素和化合物反应,对氧、氨、氮、硫化氢、二氧化碳、二氧化硫都不起作用,不溶于水、脂肪,也不溶于稀酸及无机酸、碱,只溶于氢氟酸。但在光作用下,钛白粉可发生连续的氧化还原反应,具有光化学活性。这一种光化学活性,在紫外线照射下锐钛型钛白粉尤为明显,这一性质使钛白粉即使某些无机化合物的光敏氧化催化剂,又是某些有机化合物光敏还原催化剂。

 

  3)分散性:现在的造纸工艺一般都使用分散剂,因此,钛白的水分散性差别不大;

 

  4)耐候性:国产金红石能够满足多数纸张的耐候性能要求,只有很少的纸张需要金红石提供很高的耐候性能;

 

  5)留着率:造纸行业均对过滤的水进行回用,或采用助留剂,一般钛白的回收率都在99%以上,之所以保留这个指标,是因为国际大钛白公司在推销造纸专用钛白时均同时提供助留剂配方和使用方法,以提高服务质量,增加产品竞争力。

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