硫酸法和氯化法鈦白粉產(chan)品在各應用領(ling)域(yu)優劣分析

一、概述

鈦(tai)白粉學(xue)名二氧化(hua)鈦(tai)（TiO2），被(bei)認為(wei)(wei)(wei)是目前世界上性能最(zui)為(wei)(wei)(wei)優越(yue)的(de)(de)(de)白色顏料(liao)。它具有無(wu)毒、具有最(zui)佳的(de)(de)(de)不透明性、最(zui)佳的(de)(de)(de)白度(du)和光亮度(du)，廣泛應用于涂料(liao)、塑料(liao)、造(zao)紙、印(yin)刷油墨(mo)、化(hua)纖、橡膠、陶瓷、化(hua)妝品、食品和醫(yi)藥等工業(ye)，它被(bei)稱為(wei)(wei)(wei)“工業(ye)味精(jing)”，其人均消費量作為(wei)(wei)(wei)衡(heng)量一個國家經(jing)濟(ji)發展水平的(de)(de)(de)重要指標，也(ye)是衡(heng)量該國市場(chang)潛力的(de)(de)(de)有力證據。作為(wei)(wei)(wei)我國經(jing)濟(ji)的(de)(de)(de)基礎產業(ye)，鈦(tai)白粉從根(gen)本上牽動著各個行業(ye)的(de)(de)(de)發展神(shen)經(jing)，經(jing)常被(bei)譽(yu)為(wei)(wei)(wei)國民經(jing)濟(ji)發展的(de)(de)(de)“晴雨(yu)表”。

其制造方法(fa)有兩種，硫(liu)(liu)酸法(fa)和氯化法(fa)。目(mu)前全球(qiu)60%為(wei)氯化法(fa)產品(pin)，在(zai)歐美(mei)發達國(guo)家，氯化法(fa)的(de)比例更高。氯化法(fa)鈦(tai)白(bai)粉生產工藝因其生產過程(cheng)環保和產品(pin)質(zhi)量較高，是國(guo)際公(gong)認(ren)的(de)、新一(yi)代先進技術。美(mei)國(guo)早在(zai)2006年就關閉了(le)國(guo)內(nei)最后一(yi)家硫(liu)(liu)酸法(fa)鈦(tai)白(bai)粉工廠。中國(guo)近年來也在(zai)大力推進鈦(tai)白(bai)粉產業(ye)升級(ji)，氯化法(fa)鈦(tai)白(bai)粉在(zai)2005年就列為(wei)《產業(ye)結構調整指(zhi)導目(mu)錄（2005年本(ben)）》的(de)鼓勵(li)類項目(mu)。

二、鈦白粉硫酸法與氯化法生產工藝比較

1、硫酸法(fa)鈦白生產工藝

硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)法(fa)鈦白(bai)生產(chan)工(gong)藝的(de)生產(chan)操(cao)作(zuo)(zuo)程序非常(chang)復雜(za)，其基本化學反應包(bao)含有(you)(you)一(yi)系(xi)列(lie)的(de)簡(jian)單化學反應，如(ru)由(you)鐵(tie)精礦(kuang)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)原(yuan)料(liao)的(de)酸(suan)(suan)(suan)解、水(shui)解和(he)(he)(he)(he)煅(duan)(duan)燒(shao)(shao)等。硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)法(fa)主(zhu)要(yao)是以鈦鐵(tie)礦(kuang)和(he)(he)(he)(he)硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)為(wei)(wei)原(yuan)料(liao)，用硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)分(fen)解成(cheng)TiOSO4溶(rong)液(ye)，過(guo)濾除去(qu)鈦液(ye)中的(de)不(bu)溶(rong)性(xing)(xing)雜(za)質，然(ran)后(hou)(hou)(hou)通過(guo)真空(kong)結(jie)晶、固(gu)液(ye)分(fen)離(li)除去(qu)FeSO4o7H2O，再經(jing)濃縮(suo)后(hou)(hou)(hou)熱水(shui)解，制得(de)偏鈦酸(suan)(suan)(suan)，洗(xi)滌、漂白(bai)除去(qu)可(ke)溶(rong)性(xing)(xing)硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)鹽并(bing)濾干，經(jing)煅(duan)(duan)燒(shao)(shao)脫水(shui)脫硫(liu)(liu)(liu)轉化為(wei)(wei)二氧(yang)化鈦，經(jing)干磨后(hou)(hou)(hou)得(de)到銳(rui)鈦型產(chan)品(pin)(pin)或在(zai)煅(duan)(duan)燒(shao)(shao)時加入促(cu)進(jin)劑(ji)進(jin)行晶型轉化得(de)到未(wei)包(bao)膜金(jin)紅(hong)石型初品(pin)(pin)或產(chan)品(pin)(pin)。如(ru)生產(chan)較(jiao)高(gao)檔的(de)金(jin)紅(hong)石型產(chan)品(pin)(pin)，還須將初品(pin)(pin)漿(jiang)化，經(jing)濕磨解聚(ju)分(fen)級，進(jin)行無機表面處(chu)理(li)(li)后(hou)(hou)(hou)洗(xi)去(qu)物料(liao)中的(de)鹽分(fen)，干燥后(hou)(hou)(hou)再進(jin)行超微粉碎和(he)(he)(he)(he)有(you)(you)機處(chu)理(li)(li)。在(zai)鈦鐵(tie)礦(kuang)和(he)(he)(he)(he)硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)(suan)反應過(guo)程中，泡沫問題用上海博(bo)易和(he)(he)(he)(he)推出的(de)BX-839消(xiao)泡劑(ji)產(chan)品(pin)(pin)，能(neng)有(you)(you)效解決了。

2、氯化法鈦白生(sheng)產工藝(yi)

氯化(hua)法(fa)鈦白工(gong)藝(yi)法(fa)于20世紀(ji)40至50年代(dai)崛(jue)起，并得到迅(xun)速發展(zhan)。氯化(hua)法(fa)為減少“三(san)廢”對環(huan)境的污染而立足(zu)于富鈦料（如電爐生產的高鈦渣(zha)、天然金(jin)紅(hong)石及用各種(zhong)方法(fa)生產的人(ren)造金(jin)紅(hong)石），就富鈦料氯化(hua)工(gong)藝(yi)而言，又分為沸騰氯化(hua)和(he)熔鹽氯化(hua)兩種(zhong)。

圖1 氯化法與硫酸法工藝(yi)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)(tai)(tai)白(bai)粉(fen)被廣(guang)泛應用(yong)(yong)于(yu)涂(tu)料(liao)(liao)、塑(su)料(liao)(liao)、造紙、印刷油墨、化纖(xian)、橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、陶瓷、化妝品(pin)(pin)(pin)、食品(pin)(pin)(pin)和醫藥等精(jing)細化工(gong)行(xing)業。其(qi)最主要(yao)的(de)應用(yong)(yong)領(ling)域(yu)是(shi)涂(tu)料(liao)(liao)、塑(su)料(liao)(liao)和紙張，其(qi)消費構成(cheng)如(ru)下：涂(tu)料(liao)(liao)58%～60%；塑(su)料(liao)(liao)18%～20%；紙張13%～14%；橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、纖(xian)維(wei)、油墨、化妝品(pin)(pin)(pin)等行(xing)業占8%～10%。然(ran)而由于(yu)鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)粉(fen)的(de)制造方(fang)法各有(you)不同(tong)(tong)，所生產出的(de)鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)粉(fen)產品(pin)(pin)(pin)性(xing)能也各有(you)優劣，其(qi)應用(yong)(yong)效果自然(ran)也不盡相同(tong)(tong)。鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)粉(fen)的(de)主要(yao)制造方(fang)法有(you)硫酸法和氯化法兩種(zhong)，那么(me)兩種(zhong)不同(tong)(tong)工(gong)藝生產的(de)鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)粉(fen)產品(pin)(pin)(pin)在各應用(yong)(yong)領(ling)域(yu)又有(you)著怎樣的(de)優劣與不同(tong)(tong)呢？

1、兩種工藝在涂料產品中的應用比較

（1）涂料對鈦白粉性能的要求

涂(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao)行業是鈦(tai)白(bai)(bai)(bai)粉的(de)(de)(de)最大用戶，特別是金紅石型鈦(tai)白(bai)(bai)(bai)粉，大部分被涂(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao)工業所消(xiao)(xiao)耗。全球涂(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao)工業所消(xiao)(xiao)費(fei)(fei)(fei)的(de)(de)(de)TiO2占(zhan)(zhan)二氧(yang)化鈦(tai)顏(yan)(yan)(yan)料(liao)(liao)(liao)總(zong)消(xiao)(xiao)費(fei)(fei)(fei)量的(de)(de)(de)58%～60%，我國(guo)的(de)(de)(de)此項(xiang)消(xiao)(xiao)費(fei)(fei)(fei)比例更高一些，約為60%～65%左右。鈦(tai)白(bai)(bai)(bai)粉是涂(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao)工業中用量最多的(de)(de)(de)一種(zhong)顏(yan)(yan)(yan)料(liao)(liao)(liao)，占(zhan)(zhan)涂(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao)著(zhu)色劑成本的(de)(de)(de)一半，在(zai)涂(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao)工業中的(de)(de)(de)消(xiao)(xiao)費(fei)(fei)(fei)量占(zhan)(zhan)涂(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao)工業消(xiao)(xiao)費(fei)(fei)(fei)各種(zhong)顏(yan)(yan)(yan)料(liao)(liao)(liao)總(zong)量的(de)(de)(de)90%，在(zai)涂(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao)原(yuan)料(liao)(liao)(liao)成本中占(zhan)(zhan)10%~25%。白(bai)(bai)(bai)色顏(yan)(yan)(yan)料(liao)(liao)(liao)不勝枚舉，為什么涂(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao)多年來(lai)卻只傾(qing)心于鈦(tai)白(bai)(bai)(bai)粉呢？主要(yao)是因為鈦(tai)白(bai)(bai)(bai)粉在(zai)各種(zhong)主要(yao)性能方面都遠(yuan)遠(yuan)優于其它白(bai)(bai)(bai)色顏(yan)(yan)(yan)料(liao)(liao)(liao)。

表1 鈦白粉與其(qi)它各種白色顏料主要性能對比

顏料(liao)名稱相對(dui)密度(du)折射(she)率(lv)消色力遮蓋力

從表1可知(zhi)，鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)(fen)(fen)具有(you)最高的(de)(de)折射系數，故(gu)有(you)最高的(de)(de)遮蓋力(li)（不透(tou)明(ming)度）和消色力(li)等光(guang)學(xue)性(xing)(xing)能，明(ming)亮的(de)(de)白(bai)(bai)(bai)度，很高的(de)(de)光(guang)澤以及良好的(de)(de)分散性(xing)(xing)。從理論上(shang)講(jiang)，在(zai)遮蓋力(li)方面，金紅石型(xing)(xing)(xing)鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)(fen)(fen)是(shi)(shi)普通立(li)(li)德(de)(de)粉(fen)(fen)(fen)的(de)(de)5.56倍(bei)(bei)，銳(rui)鈦(tai)(tai)(tai)型(xing)(xing)(xing)鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)(fen)(fen)是(shi)(shi)普通立(li)(li)德(de)(de)粉(fen)(fen)(fen)的(de)(de)4.43倍(bei)(bei)；在(zai)消色力(li)方面，金紅石型(xing)(xing)(xing)鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)(fen)(fen)是(shi)(shi)立(li)(li)德(de)(de)粉(fen)(fen)(fen)的(de)(de)6.25倍(bei)(bei)，銳(rui)鈦(tai)(tai)(tai)型(xing)(xing)(xing)鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)(fen)(fen)是(shi)(shi)普通立(li)(li)德(de)(de)粉(fen)(fen)(fen)的(de)(de)5.56倍(bei)(bei)。故(gu)單(dan)從使(shi)用效果(guo)看，1噸(dun)鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)(fen)(fen)至少(shao)相當于4噸(dun)普通立(li)(li)德(de)(de)粉(fen)(fen)(fen)；從使(shi)用壽命（主要指室(shi)外(wai)抗粉(fen)(fen)(fen)化性(xing)(xing)）看，用鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)(fen)(fen)作顏料(liao)的(de)(de)涂層(ceng)比用普通立(li)(li)德(de)(de)粉(fen)(fen)(fen)作顏料(liao)的(de)(de)涂層(ceng)高3倍(bei)(bei)，這(zhe)便是(shi)(shi)涂料(liao)長期以來一直選擇鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)(fen)(fen)的(de)(de)原(yuan)因。

鈦(tai)(tai)白粉(fen)是涂(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)中不可缺少的組(zu)成部分之(zhi)一(yi)，其作用不僅(jin)僅(jin)是遮蓋和(he)裝飾性(xing)(xing)，更重要的是改(gai)善涂(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)的物理(li)和(he)化學性(xing)(xing)能(neng)，提高涂(tu)(tu)(tu)膜的機械強(qiang)度、附著力、防腐蝕(shi)性(xing)(xing)、耐光(guang)耐候性(xing)(xing)。因此(ci)，應用鈦(tai)(tai)白粉(fen)時(shi)除(chu)了應從(cong)基料(liao)(liao)、溶劑(ji)(ji)、助劑(ji)(ji)等方面(mian)考(kao)(kao)慮(lv)外，同時(shi)要從(cong)顏料(liao)(liao)特性(xing)(xing)、制(zhi)漆(qi)性(xing)(xing)能(neng)等方面(mian)來考(kao)(kao)慮(lv)，合理(li)選(xuan)擇適合涂(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)性(xing)(xing)能(neng)要求(qiu)(qiu)的鈦(tai)(tai)白粉(fen)品(pin)種及規格型號。涂(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)工業通常使用顏料(liao)(liao)級鈦(tai)(tai)白粉(fen)，其對鈦(tai)(tai)白粉(fen)的質量要求(qiu)(qiu)，一(yi)、白度要好；二、研磨潤濕(shi)性(xing)(xing)好，易于分散(san)；三(san)、耐候性(xing)(xing)、耐久(jiu)性(xing)(xing)要好；四、化學穩定性(xing)(xing)好；五、粒度小，遮蓋力大(da)，消色力高，不透(tou)明度和(he)光(guang)澤度好。常用涂(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)對鈦(tai)(tai)白粉(fen)特性(xing)(xing)的要求(qiu)(qiu)如表2所示。

表2 常(chang)用涂料對鈦白粉特性(xing)的(de)要求

（2）兩種(zhong)工(gong)藝鈦白粉(fen)在涂料應(ying)用中的比較(jiao)

眾(zhong)所周知(zhi)，鈦白粉的(de)(de)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)方(fang)法(fa)(fa)主(zhu)要分為硫(liu)酸法(fa)(fa)與氯(lv)化法(fa)(fa)，二(er)者由于(yu)生產(chan)原(yuan)料和工(gong)藝(yi)(yi)(yi)程序的(de)(de)不同，造成產(chan)品的(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能各有優劣。從表2中可以(yi)看出，基于(yu)不同涂料的(de)(de)使用特性(xing)(xing)(xing)，對鈦白粉耐候性(xing)(xing)(xing)、遮(zhe)蓋力、美觀(guan)性(xing)(xing)(xing)、分散性(xing)(xing)(xing)幾方(fang)面都有不同的(de)(de)要求，兩種不同的(de)(de)生產(chan)工(gong)藝(yi)(yi)(yi)硫(liu)酸法(fa)(fa)與氯(lv)化法(fa)(fa)的(de)(de)應用效(xiao)果如(ru)下：

表3 硫(liu)酸法(fa)與氯(lv)化法(fa)鈦(tai)白粉應(ying)用效果(guo)比較

根據(ju)涂料(liao)(liao)性能(neng)(neng)的(de)(de)要(yao)求，選擇能(neng)(neng)夠滿足涂料(liao)(liao)和涂膜性能(neng)(neng)要(yao)求的(de)(de)鈦(tai)(tai)白(bai)粉品(pin)種(zhong)是(shi)很(hen)重要(yao)的(de)(de)。從(cong)表3中可以(yi)看出，以(yi)氯(lv)化法(fa)金紅(hong)石生產的(de)(de)產品(pin)為最佳，是(shi)當(dang)前市場上(shang)最好的(de)(de)白(bai)色(se)顏(yan)料(liao)(liao)，其綜合(he)性能(neng)(neng)優異，是(shi)涂料(liao)(liao)中首(shou)選的(de)(de)白(bai)色(se)顏(yan)料(liao)(liao)，也是(shi)淺色(se)涂料(liao)(liao)的(de)(de)必(bi)用(yong)顏(yan)料(liao)(liao)。由于表面處理(li)工藝(yi)的(de)(de)不同，鈦(tai)(tai)白(bai)粉有不同的(de)(de)型(xing)號，可以(yi)根據(ju)所配制涂料(liao)(liao)的(de)(de)特點(dian)，如(ru)是(shi)否要(yao)求高光(guang)澤，或(huo)高遮蓋力(li)，或(huo)高抗粉化性等，選擇具體的(de)(de)品(pin)種(zhong)。用(yong)硫酸法(fa)工藝(yi)生產的(de)(de)金紅(hong)石型(xing)鈦(tai)(tai)白(bai)粉，由于銳鈦(tai)(tai)型(xing)向金紅(hong)石型(xing)轉(zhuan)化率比(bi)氯(lv)化法(fa)低，故產品(pin)的(de)(de)白(bai)度和對(dui)光(guang)的(de)(de)穩定性較氯(lv)化法(fa)稍差，但(dan)價格(ge)較低些(xie)。

2、兩種工藝在塑料產品中的應用比較

（1）塑料對鈦白(bai)粉性(xing)能的要求

塑料(liao)(liao)工業是鈦(tai)(tai)白粉的(de)(de)第二大用戶，占世界鈦(tai)(tai)白粉需求(qiu)總量(liang)的(de)(de)20%左右，是近(jin)(jin)幾年(nian)(nian)鈦(tai)(tai)白粉應(ying)用增長(chang)最快的(de)(de)領(ling)域，年(nian)(nian)均增長(chang)率達6%，全世界500余個鈦(tai)(tai)白粉牌(pai)號中，有50多個牌(pai)號是屬于塑料(liao)(liao)專用型(xing)。塑料(liao)(liao)的(de)(de)一個重要(yao)分支，也(ye)是鈦(tai)(tai)白粉在塑料(liao)(liao)中的(de)(de)重要(yao)應(ying)用領(ling)域--UPVC異型(xing)材(cai)(cai)(cai)，近(jin)(jin)十年(nian)(nian)來在中國發展速(su)度(du)驚人，以平均10%的(de)(de)速(su)度(du)遞增。2008年(nian)(nian)全國型(xing)材(cai)(cai)(cai)產量(liang)380萬(wan)噸(dun)，所用金紅(hong)石型(xing)TiO2約(yue)13.5萬(wan)噸(dun)。按全國型(xing)材(cai)(cai)(cai)每(mei)年(nian)(nian)10%遞增，2009年(nian)(nian)全國型(xing)材(cai)(cai)(cai)行業所需TiO2約(yue)15萬(wan)噸(dun)，而(er)2010年(nian)(nian)已達到16.5萬(wan)噸(dun)。

在(zai)塑(su)料中加入鈦白(bai)粉，可以提高塑(su)料制(zhi)(zhi)品(pin)的(de)耐熱(re)性、耐光性、耐候性，使塑(su)料制(zhi)(zhi)品(pin)的(de)物(wu)理(li)化學性能得到改善，曾強(qiang)(qiang)制(zhi)(zhi)品(pin)的(de)機械強(qiang)(qiang)度，延長使用壽命。而且，近年來隨(sui)著人們(men)對環(huan)境保護和能源節約(yue)意識的(de)不(bu)斷加強(qiang)(qiang)，今后以塑(su)代鋼(gang)的(de)步伐會越(yue)來越(yue)快，塑(su)料制(zhi)(zhi)品(pin)在(zai)我(wo)們(men)的(de)生(sheng)活中所占的(de)比例也會越(yue)來越(yue)大(da)。有人預(yu)計，在(zai)不(bu)久的(de)將來，塑(su)料的(de)需(xu)求會超過鋼(gang)鐵，作為(wei)塑(su)料填料的(de)基本顏料，鈦白(bai)粉的(de)需(xu)求也會逐年增多(duo)。UPVC異(yi)(yi)(yi)型(xing)材(cai)在(zai)塑(su)料行(xing)業(ye)中的(de)地(di)位也是越(yue)來越(yue)重(zhong)(zhong)(zhong)要(yao)，UPVC異(yi)(yi)(yi)型(xing)材(cai)正成(cheng)為(wei)TiO2行(xing)業(ye)不(bu)可忽(hu)視的(de)重(zhong)(zhong)(zhong)要(yao)應用領(ling)域。UPVC異(yi)(yi)(yi)型(xing)材(cai)在(zai)塑(su)料行(xing)業(ye)中的(de)地(di)位也是越(yue)來越(yue)重(zhong)(zhong)(zhong)要(yao)，UPVC異(yi)(yi)(yi)型(xing)材(cai)正成(cheng)為(wei)TiO2行(xing)業(ye)不(bu)可忽(hu)視的(de)重(zhong)(zhong)(zhong)要(yao)應用領(ling)域。

鈦(tai)白(bai)粉在(zai)塑(su)料行業的作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)主要(yao)有兩個方面，一個是(shi)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)白(bai)色顏(yan)(yan)料的基本使用(yong)，提供遮蓋作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)（白(bai)色著(zhu)色）；第(di)二個作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)是(shi)阻(zu)礙紫外線，作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)紫外線屏弊(bi)劑使用(yong)，為(wei)戶外使用(yong)的塑(su)料制品提供良(liang)好(hao)的耐候性。普通塑(su)料生(sheng)產所用(yong)的鈦(tai)白(bai)粉，不要(yao)求耐候性，更側(ce)重于(yu)顏(yan)(yan)料性能方面的要(yao)求。

對于塑料用(yong)(yong)鈦白粉(fen)，要求粒(li)子細、分散性能好；耐熱性和耐光性好，在塑料成型加(jia)工(gong)的加(jia)熱和制得成品在日光曝曬和使用(yong)(yong)過程(cheng)中不變色(se)。大多數塑料用(yong)(yong)鈦白粉(fen)粒(li)徑都較(jiao)細，通(tong)常涂料用(yong)(yong)鈦白粉(fen)的粒(li)徑為0.2～0.4μm，而(er)塑料用(yong)(yong)鈦白粉(fen)的粒(li)徑為0.15～0.3μm，這樣可以(yi)獲得蘭色(se)底相，對大多數帶黃相的樹脂或易泛黃的樹脂有遮蔽作用(yong)(yong)。而(er)且(qie)用(yong)(yong)鈦白粉(fen)代(dai)替立德粉(fen)，則(ze)白色(se)顏料的耗量可降低50%~70%。

普通(tong)型塑(su)(su)料用(yong)鈦(tai)白粉(fen)(fen)(fen)(fen)一(yi)般不(bu)經過表(biao)(biao)面(mian)處(chu)理，因為采用(yong)常規的(de)(de)(de)水(shui)合氧化鋁這(zhe)類無(wu)機(ji)物包(bao)膜的(de)(de)(de)鈦(tai)白粉(fen)(fen)(fen)(fen)，在(zai)(zai)相對濕度60%時(shi)，其吸附平(ping)衡水(shui)在(zai)(zai)1%左(zuo)右(you)，當(dang)塑(su)(su)料在(zai)(zai)高(gao)溫(wen)擠出加工時(shi)，水(shui)分(fen)蒸發(fa)會(hui)導致光滑的(de)(de)(de)塑(su)(su)料表(biao)(biao)面(mian)出現氣孔(kong)，這(zhe)種未經無(wu)機(ji)物包(bao)膜的(de)(de)(de)鈦(tai)白粉(fen)(fen)(fen)(fen)，一(yi)般都(dou)要(yao)經過有(you)機(ji)表(biao)(biao)面(mian)處(chu)理（多(duo)元醇、硅(gui)烷或(huo)硅(gui)氧烷），因為塑(su)(su)料用(yong)鈦(tai)白粉(fen)(fen)(fen)(fen)與(yu)涂料用(yong)鈦(tai)白粉(fen)(fen)(fen)(fen)不(bu)同，前者是在(zai)(zai)低極性(xing)的(de)(de)(de)樹(shu)脂(zhi)中，通(tong)過剪(jian)切(qie)力加工混合，有(you)機(ji)表(biao)(biao)面(mian)處(chu)理后的(de)(de)(de)鈦(tai)白粉(fen)(fen)(fen)(fen)，在(zai)(zai)適當(dang)的(de)(de)(de)機(ji)械剪(jian)切(qie)力下，就能(neng)比(bi)較好地分(fen)散。在(zai)(zai)色母粒中由于TiO2的(de)(de)(de)PHR很(hen)高(gao)，它的(de)(de)(de)易分(fen)散性(xing)顯得(de)更重(zhong)要(yao)，因此對鈦(tai)白粉(fen)(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)處(chu)理提出了更高(gao)的(de)(de)(de)要(yao)求。

隨著塑(su)料(liao)(liao)(liao)制品(pin)應(ying)用范圍(wei)的(de)不(bu)斷擴(kuo)大，許多(duo)外用塑(su)料(liao)(liao)(liao)制品(pin)，如塑(su)料(liao)(liao)(liao)門窗、建筑材料(liao)(liao)(liao)等(deng)室外用塑(su)料(liao)(liao)(liao)產品(pin)，對耐(nai)候性(xing)也有很高(gao)的(de)要求(qiu)，除了必須使用金紅石鈦(tai)白粉外，還需要進行表(biao)面處(chu)理(li)，這種表(biao)面處(chu)理(li)一(yi)般不(bu)加(jia)鋅，只加(jia)硅(gui)、鋁、鋯等(deng)。硅(gui)具有親水去濕作用，可(ke)防(fang)止塑(su)料(liao)(liao)(liao)高(gao)溫擠出時因水分蒸發而產生(sheng)氣(qi)孔，但這些表(biao)面處(chu)理(li)劑(ji)的(de)量一(yi)般不(bu)太多(duo)。

鈦白粉(fen)在聚(ju)烯烴（如聚(ju)丙(bing)烯）中使用時，有時會使塑料的(de)(de)(de)泛黃，這是因為二(er)氧(yang)化鈦與(yu)聚(ju)烯烴中的(de)(de)(de)含有酚基的(de)(de)(de)抗氧(yang)劑（BHT）發生反應所致(zhi)，對鈦白粉(fen)進(jin)行適當的(de)(de)(de)有機表面處理可減輕這種泛黃的(de)(de)(de)效應。

在(zai)(zai)含有鉛(qian)穩(wen)定(ding)劑(ji)的(de)(de)硬聚(ju)(ju)氯乙(yi)烯中(zhong)，在(zai)(zai)有紫外(wai)光照(zhao)射(she)的(de)(de)情況下，二氧(yang)化(hua)鈦(tai)(tai)會(hui)(hui)促使(shi)樹(shu)脂(zhi)變(bian)灰，這是(shi)因(yin)為經紫外(wai)光照(zhao)射(she)后的(de)(de)二氧(yang)化(hua)鈦(tai)(tai)會(hui)(hui)還原成(cheng)Ti2O3，使(shi)鉛(qian)穩(wen)定(ding)劑(ji)中(zhong)的(de)(de)鉛(qian)析(xi)出(chu)，這種反應是(shi)可逆(ni)的(de)(de)。但是(shi)在(zai)(zai)軟(ruan)聚(ju)(ju)氯乙(yi)烯和使(shi)用(yong)錫穩(wen)定(ding)劑(ji)的(de)(de)硬聚(ju)(ju)氯乙(yi)烯中(zhong)不會(hui)(hui)發生，同樣在(zai)(zai)三(san)聚(ju)(ju)氰(qing)胺(an)甲醛樹(shu)脂(zhi)中(zhong)使(shi)用(yong)，也(ye)因(yin)為樹(shu)脂(zhi)本身的(de)(de)還原性(xing)，加上(shang)紫外(wai)線的(de)(de)作用(yong)，也(ye)能使(shi)三(san)聚(ju)(ju)氰(qing)胺(an)裝飾板(ban)變(bian)（灰）色，如果(guo)要在(zai)(zai)上(shang)述材料中(zhong)使(shi)用(yong)時(shi)，一定(ding)要選用(yong)化(hua)學(xue)活性(xing)小的(de)(de)高耐候性(xing)金紅石(shi)型鈦(tai)(tai)白(bai)粉。

綜上所述，塑料制(zhi)品對鈦白粉質量要求如(ru)表(biao)4：

表4 塑料(liao)制品對鈦(tai)白質量(liang)要(yao)求(qiu)

（2）兩種工(gong)藝鈦白粉在塑(su)料應用中的比較

據了(le)解(jie)，國(guo)內(nei)塑(su)料產(chan)(chan)品(pin)(pin)，尤(you)其是(shi)(shi)高檔產(chan)(chan)品(pin)(pin)，所用鈦(tai)(tai)白粉(fen)(fen)目前仍以使用進口氯(lv)化(hua)法鈦(tai)(tai)白粉(fen)(fen)為主(zhu)，氯(lv)化(hua)法鈦(tai)(tai)白粉(fen)(fen)不僅(jin)在白度等表象性質優(you)于硫酸法鈦(tai)(tai)白粉(fen)(fen)，而(er)且在遮蓋力(li)、分(fen)散性、加工性上，尤(you)其是(shi)(shi)對于戶外(wai)UPVC塑(su)料異型材產(chan)(chan)品(pin)(pin)對于氯(lv)化(hua)法金紅石產(chan)(chan)品(pin)(pin)具有無可比擬(ni)的優(you)勢（如表3 ）。

然而(er)，由(you)于塑(su)料(liao)產品(pin)(pin)的(de)特性，其選(xuan)用(yong)鈦(tai)白粉應考慮的(de)問題和(he)其他(ta)涂料(liao)、油墨、油漆等選(xuan)用(yong)時有(you)所不同，主要(yao)應按照塑(su)料(liao)制(zhi)品(pin)(pin)的(de)技術要(yao)求考慮，如塑(su)料(liao)專用(yong)型產品(pin)(pin)，必須根(gen)據其產品(pin)(pin)需求慎(shen)重仔(zi)細選(xuan)擇適合其特殊用(yong)途的(de)鈦(tai)白粉產品(pin)(pin)，以(yi)免(mian)對塑(su)料(liao)產品(pin)(pin)性能(neng)造成一定影響。

3、兩種工藝在造紙產品中的應用比較

（1）紙(zhi)品對鈦白(bai)粉性能的要求

據(ju)中國(guo)(guo)造(zao)紙(zhi)(zhi)協會調(diao)查資料，2010年(nian)(nian)(nian)(nian)全國(guo)(guo)紙(zhi)(zhi)及紙(zhi)(zhi)板生產企業有(you)3700多家，全國(guo)(guo)紙(zhi)(zhi)及紙(zhi)(zhi)板生產量(liang)(liang)9270萬(wan)t，較上(shang)年(nian)(nian)(nian)(nian)8640萬(wan)t 增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)7.29％。消(xiao)費(fei)量(liang)(liang)9173萬(wan)t，較上(shang)年(nian)(nian)(nian)(nian)8569萬(wan)t 增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)7.05％，人(ren)均(jun)年(nian)(nian)(nian)(nian)消(xiao)費(fei)量(liang)(liang)為68 kg（13.40億人(ren)），比上(shang)年(nian)(nian)(nian)(nian)增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)4 kg。2010年(nian)(nian)(nian)(nian)比2000年(nian)(nian)(nian)(nian)生產量(liang)(liang)增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)203.93％，消(xiao)費(fei)量(liang)(liang)增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)156.59％。2000一2010年(nian)(nian)(nian)(nian)，紙(zhi)(zhi)及紙(zhi)(zhi)板生產量(liang)(liang)年(nian)(nian)(nian)(nian)均(jun)增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)11.76％，消(xiao)費(fei)量(liang)(liang)年(nian)(nian)(nian)(nian)均(jun)增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)9.88％（見圖3）。

圖3 2000-2010年紙及紙板(ban)的生(sheng)產(chan)和消費情況(kuang)

造紙(zhi)(zhi)行業是鈦(tai)白(bai)(bai)粉的(de)(de)(de)第三大用(yong)戶，作為紙(zhi)(zhi)填料主要(yao)用(yong)在高級(ji)紙(zhi)(zhi)張(zhang)(zhang)和(he)薄型(xing)紙(zhi)(zhi)張(zhang)(zhang)中(zhong)(zhong)，在紙(zhi)(zhi)張(zhang)(zhang)中(zhong)(zhong)加入鈦(tai)白(bai)(bai)粉。可使(shi)紙(zhi)(zhi)張(zhang)(zhang)具有(you)較好的(de)(de)(de)白(bai)(bai)度，光(guang)澤好、強度高，薄而光(guang)滑，印刷時(shi)不穿透(tou)，質量輕。造紙(zhi)(zhi)用(yong)鈦(tai)白(bai)(bai)粉一(yi)般使(shi)用(yong)未經表面處(chu)理的(de)(de)(de)銳鈦(tai)型(xing)鈦(tai)白(bai)(bai)粉，可以起(qi)到熒光(guang)增白(bai)(bai)劑的(de)(de)(de)作用(yong)，增加紙(zhi)(zhi)張(zhang)(zhang)的(de)(de)(de)白(bai)(bai)度，但(dan)層壓紙(zhi)(zhi)要(yao)求使(shi)用(yong)經過表面處(chu)理的(de)(de)(de)金紅石型(xing)鈦(tai)白(bai)(bai)粉，以滿足(zu)耐(nai)光(guang)、耐(nai)熱的(de)(de)(de)要(yao)求。

在造(zao)紙行業中(zhong)，低檔紙因考(kao)慮生產成本一般不會使(shi)用(yong)(yong)鈦白粉(fen)，主要使(shi)用(yong)(yong)瓷土、滑石粉(fen)、碳酸鈣等，但是他們會降低紙張(zhang)的(de)強(qiang)度(du)、增加紙張(zhang)的(de)重量。裝飾紙、圣經紙和(he)紙幣（如：字典、畫(hua)報、雜志封面、計算機、鈔票(piao)、復印機紙和(he)裝飾紙等）中(zhong)一定要使(shi)用(yong)(yong)鈦白粉(fen)，使(shi)用(yong)(yong)鈦白粉(fen)的(de)紙張(zhang)，白度(du)好(hao)、強(qiang)度(du)高(gao)(gao)、有(you)光(guang)澤、薄而光(guang)滑、印刷(shua)時不穿(chuan)透(tou)，在相同條(tiao)件下(xia)不透(tou)明(ming)度(du)比碳酸鈣、滑石粉(fen)高(gao)(gao)10倍，重量也能減輕15%~30%。

鈦(tai)白(bai)粉在(zai)造(zao)紙(zhi)(zhi)(zhi)中另一重要應用(yong)(yong)(yong)領域即裝(zhuang)飾(shi)(shi)紙(zhi)(zhi)(zhi)，也稱(cheng)為鈦(tai)白(bai)紙(zhi)(zhi)(zhi)，主要用(yong)(yong)(yong)于制作家(jia)具(ju)、地板、壁紙(zhi)(zhi)(zhi)等的(de)(de)(de)(de)原(yuan)材(cai)料(liao)。在(zai)國內，裝(zhuang)飾(shi)(shi)紙(zhi)(zhi)(zhi)使(shi)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)鈦(tai)白(bai)量遠(yuan)遠(yuan)高于其(qi)它品種(zhong)，據不完全(quan)估計，國內用(yong)(yong)(yong)于裝(zhuang)飾(shi)(shi)紙(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)鈦(tai)白(bai)粉每年超過3萬噸(dun)。裝(zhuang)飾(shi)(shi)紙(zhi)(zhi)(zhi)中鈦(tai)白(bai)用(yong)(yong)(yong)量20%～40%，其(qi)它紙(zhi)(zhi)(zhi)中鈦(tai)白(bai)1%～5%。這種(zhong)形勢是(shi)由我國的(de)(de)(de)(de)消費水(shui)平決定的(de)(de)(de)(de)。由于對(dui)房屋裝(zhuang)修、高檔家(jia)具(ju)的(de)(de)(de)(de)大量需求，裝(zhuang)飾(shi)(shi)紙(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量逐漸上升；圣經(jing)紙(zhi)(zhi)(zhi)由于使(shi)用(yong)(yong)(yong)鈦(tai)白(bai)作原(yuan)料(liao)，成本遠(yuan)遠(yuan)高于普通紙(zhi)(zhi)(zhi)，鑒于國內的(de)(de)(de)(de)消費水(shui)平，圣經(jing)紙(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)市場很有限(xian)；而造(zao)幣紙(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)制造(zao)使(shi)用(yong)(yong)(yong)更是(shi)受到(dao)國家(jia)的(de)(de)(de)(de)控制，用(yong)(yong)(yong)量相(xiang)對(dui)平穩，不會對(dui)鈦(tai)白(bai)市場產生影響。

顧名思義，裝(zhuang)(zhuang)飾(shi)紙(zhi)即起到裝(zhuang)(zhuang)飾(shi)作用的(de)(de)紙(zhi)，因(yin)(yin)(yin)此其對(dui)產品(pin)的(de)(de)抗老化有(you)很高的(de)(de)要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)，因(yin)(yin)(yin)此必須(xu)使(shi)用金(jin)紅石型(xing)(xing)鈦(tai)(tai)白(bai)粉(fen)；更多(duo)的(de)(de)金(jin)紅石型(xing)(xing)鈦(tai)(tai)白(bai)粉(fen)是使(shi)用在高灰份(fen)的(de)(de)紙(zhi)張中(zhong)，這種高灰份(fen)的(de)(de)紙(zhi)張必須(xu)使(shi)用金(jin)紅石型(xing)(xing)鈦(tai)(tai)白(bai)粉(fen)，因(yin)(yin)(yin)為(wei)銳(rui)鈦(tai)(tai)型(xing)(xing)鈦(tai)(tai)白(bai)粉(fen)的(de)(de)遮蓋力達不(bu)(bu)到要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)。銳(rui)鈦(tai)(tai)型(xing)(xing)鈦(tai)(tai)白(bai)粉(fen)均用在低灰份(fen)的(de)(de)紙(zhi)張中(zhong)，如圣經紙(zhi)和紙(zhi)幣等，圣經紙(zhi)要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)紙(zhi)張有(you)很好的(de)(de)不(bu)(bu)透明度，一般使(shi)用銳(rui)鈦(tai)(tai)型(xing)(xing)鈦(tai)(tai)白(bai)粉(fen)即可滿足；造(zao)幣紙(zhi)也要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)很好的(de)(de)不(bu)(bu)透明度，主(zhu)要(yao)(yao)(yao)(yao)也使(shi)用銳(rui)鈦(tai)(tai)型(xing)(xing)。因(yin)(yin)(yin)此，不(bu)(bu)同的(de)(de)紙(zhi)品(pin)對(dui)鈦(tai)(tai)白(bai)粉(fen)的(de)(de)性能有(you)著(zhu)不(bu)(bu)同的(de)(de)要(yao)(yao)(yao)(yao)求(qiu)(qiu)。

（2）兩(liang)種工藝鈦白粉在(zai)紙品應用中的比(bi)較(jiao)

無論哪種紙(zhi)(zhi)(zhi)（原(yuan)紙(zhi)(zhi)(zhi)），其制作流程(cheng)是相同(tong)(tong)的(de)(de)，只是根(gen)據紙(zhi)(zhi)(zhi)張最(zui)后成型的(de)(de)需求來選(xuan)擇(ze)使(shi)用哪種工藝(yi)的(de)(de)鈦(tai)白粉(fen)不(bu)(bu)同(tong)(tong)晶(jing)型的(de)(de)產(chan)品(pin)，以(yi)下是不(bu)(bu)同(tong)(tong)紙(zhi)(zhi)(zhi)品(pin)對不(bu)(bu)同(tong)(tong)類型鈦(tai)白粉(fen)的(de)(de)選(xuan)擇(ze)，見表6。

表5 紙品對不(bu)同類型鈦白粉的選擇(ze)

從表6中可以看出，不(bu)同用(yong)(yong)途的紙(zhi)品(pin)對應選擇(ze)的鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)粉品(pin)種(zhong)也各有不(bu)同，金(jin)紅(hong)石(shi)鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)粉抗氧化(hua)(hua)性(xing)(xing)(xing)好(hao)，耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)好(hao)，主要(yao)用(yong)(yong)于裝飾紙(zhi)及(ji)耐(nai)(nai)候(hou)、高(gao)灰份(fen)的紙(zhi)張(zhang)；而(er)銳鈦(tai)(tai)型產(chan)品(pin)則用(yong)(yong)于對耐(nai)(nai)候(hou)要(yao)求(qiu)不(bu)高(gao)、透明性(xing)(xing)(xing)較差的低灰份(fen)的紙(zhi)張(zhang)。雖然氯化(hua)(hua)法(fa)工藝(yi)(yi)與硫酸(suan)法(fa)工藝(yi)(yi)都能生產(chan)金(jin)紅(hong)石(shi)型鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)粉，但是(shi)氯化(hua)(hua)法(fa)工藝(yi)(yi)生產(chan)的鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)粉的白(bai)(bai)(bai)度(du)、金(jin)紅(hong)石(shi)晶型含量(liang)、特別是(shi)成(cheng)品(pin)的穩定性(xing)(xing)(xing)都優于硫酸(suan)法(fa)，適合用(yong)(yong)在裝飾紙(zhi)及(ji)高(gao)灰份(fen)紙(zhi)張(zhang)中；而(er)造幣(bi)紙(zhi)及(ji)低灰份(fen)紙(zhi)張(zhang)中則必(bi)須(xu)用(yong)(yong)硫酸(suan)法(fa)銳鈦(tai)(tai)型產(chan)品(pin)，以更好(hao)的滿足兩種(zhong)紙(zhi)張(zhang)對鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)粉不(bu)透明度(du)的要(yao)求(qiu)。

此外，我們在(zai)選擇鈦白(bai)粉產品時還需(xu)考慮紙廠(chang)本(ben)身的因(yin)素，因(yin)為(wei)對(dui)于造(zao)紙廠(chang)來說(shuo)決(jue)定其選用(yong)何種鈦白(bai)粉的主要原因(yin)是(shi)造(zao)紙的成本(ben)，也就是(shi)鈦白(bai)的性價比(bi)(bi)。由于鈦白(bai)粉在(zai)造(zao)紙中的成本(ben)比(bi)(bi)例高達30～50%，因(yin)此造(zao)紙廠(chang)在(zai)滿足用(yong)戶要求的情況下，對(dui)選擇鈦白(bai)粉可以說(shuo)是(shi)斤(jin)(jin)斤(jin)(jin)計(ji)較。