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颜料钛白对颗粒分布有很严格的要求。因此煅烧物需通过粉碎过程生产出符合这种要求的钛白 粉。工业上粉碎钛白粉的方法可分为湿式粉碎和干法粉碎两类。湿式粉碎如湿法球磨及砂磨,均在水的介质中进行;干法粉碎有雷蒙磨、锤磨、离心磨、流能磨(气流粉碎)等。粉碎也可不用单一 的研磨设备,而是由二种或二种以上研磨设备组合使用,如将煅烧物先经环辊研磨后再气流粉碎, 也有用同一种设备进行多次研磨,如二次气流粉碎。粉碎工艺流程的选择主要取决于钛白品种的需要,生产非颜料型产品(如焊条、冶金、搪瓷、电容器级钛白)时,不强调单个颗粒的粒度,只要求 320 目筛余物不**过 0.5%,煅烧物经过一次干式机械粉碎(如离心磨、雷蒙磨或球磨)即可符合要求。按钛白工业发展过程看,大致走的是一条湿磨向干磨发展的道路,过去生产用**体系涂料的钛白时大都用湿磨,生产用作水溶性涂料的钛白时用干磨,而目前越来越多的工厂采用干磨, 干磨生产效率高,适应性强。
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颜料级钛白粉在涂料中的作用
因为钛白粒子细小而均匀,光化学稳定性高,在遮盖力方面,金红石型钛白是锌白的7倍、是锌钡白的5.56倍,锐钛型钛白是锌白的5.57倍、是锌钡白的4.3倍;在消色力方面,金红石型钛白是锌白的8.3倍,是锌钡白的6.25倍,锐钛型钛白是锌白的6.4倍,是锌钡白的4.8倍。在使用效果方面,1t钛白至少相当于4t锌钡白;在使用寿命方面(指室外抗粉化性),塑料**细滑石粉,用钛白作颜料的涂层比锌钡白作颜料的涂层高3倍。因此,使用钛白可以大大降低整个涂料中颜料的用量,同时制成的涂料色彩鲜艳、不易泛黄、耐光、耐热、耐磨、耐候、耐碱、耐硫、耐稀酸。正是由于钛白具有比锌白、锌钡白更优越的性能,以至成为涂料生产中必不可少的好的白色颜料。钛白用量占涂料用颜料总量的90%以上,占涂料用白色颜料的95%以上。在涂料原材料成本中占10%~25%。
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粒径对钛白粉遮盖力的影响
钛白粉的遮盖力与折射率和散射率有关,白色颜料的折射和散射(反射)是发生在颜料与展色剂之间的界面上,界面越大其不透明度越高,因而遮盖力与二氧化钛的颗粒的表面积有关,由于表面积与粒径成反比,粒径越小其表面积越大,其遮盖力就越大。对于一定波长的入射光,当颜料颗粒大小为波长一半时,对光的散射率高,白度越高。由于可见光的波长是0.4-0.7μm,所以理论上钛白粉颜料颗粒的佳粒径为0.2-0.35μm范围 。
经过实践研究证明,TiO2小粒径比大粒径更能有效的散射蓝光,因此具有更蓝的底相和优良的白度。散射率在颗粒的粒径为0.2μm时高,此时的钛白粉白度、消色力和遮盖力优。同时粒度分布越窄,制成的涂膜表面越光滑,光泽度越高。因此,随着各个领域对品质提升,为获得更加优质的钛白粉产品,对其二氧化钛颗粒进行后续深加工处理是一个钛白行业需要重视和做好的工作,在开发生产钛白粉工艺技术上,降低二氧化钛颗粒的粒径和保证较窄的粒度分布是适应下游各行业新的发展重要课题。
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