硫酸(suan)法(fa)和氯化(hua)法(fa)鈦白粉產品在各應(ying)用領域優劣分析

一、概述

鈦白(bai)粉學名(ming)二氧化鈦（TiO2），被認為(wei)是(shi)目前世界上性能最為(wei)優越的(de)(de)白(bai)色顏料。它(ta)具(ju)(ju)有無毒、具(ju)(ju)有最佳的(de)(de)不(bu)透明性、最佳的(de)(de)白(bai)度和光亮度，廣泛應用(yong)于涂料、塑(su)料、造紙、印(yin)刷油墨、化纖、橡膠、陶瓷、化妝(zhuang)品、食品和醫藥(yao)等工(gong)業(ye)，它(ta)被稱(cheng)為(wei)“工(gong)業(ye)味(wei)精(jing)”，其人均消費(fei)量作為(wei)衡(heng)量一個國家經(jing)濟發(fa)(fa)展水平的(de)(de)重(zhong)要指標，也是(shi)衡(heng)量該(gai)國市場潛力的(de)(de)有力證據。作為(wei)我國經(jing)濟的(de)(de)基礎產業(ye)，鈦白(bai)粉從根本上牽動著各個行(xing)業(ye)的(de)(de)發(fa)(fa)展神(shen)經(jing)，經(jing)常被譽為(wei)國民經(jing)濟發(fa)(fa)展的(de)(de)“晴雨表”。

其制(zhi)造(zao)方法(fa)(fa)有兩種，硫酸(suan)(suan)法(fa)(fa)和(he)氯(lv)化(hua)(hua)法(fa)(fa)。目(mu)前全球60%為氯(lv)化(hua)(hua)法(fa)(fa)產(chan)品(pin)，在歐美發達國家，氯(lv)化(hua)(hua)法(fa)(fa)的(de)(de)比例(li)更高。氯(lv)化(hua)(hua)法(fa)(fa)鈦(tai)白(bai)粉生(sheng)產(chan)工(gong)藝因其生(sheng)產(chan)過程(cheng)環保和(he)產(chan)品(pin)質(zhi)量較高，是國際(ji)公認的(de)(de)、新(xin)一代先進技術。美國早在2006年(nian)就(jiu)關閉(bi)了國內(nei)最后一家硫酸(suan)(suan)法(fa)(fa)鈦(tai)白(bai)粉工(gong)廠。中(zhong)國近年(nian)來(lai)也(ye)在大力(li)推進鈦(tai)白(bai)粉產(chan)業升級，氯(lv)化(hua)(hua)法(fa)(fa)鈦(tai)白(bai)粉在2005年(nian)就(jiu)列(lie)為《產(chan)業結構調整指導目(mu)錄(lu)（2005年(nian)本）》的(de)(de)鼓(gu)勵類項目(mu)。

二、鈦白粉硫酸法與氯化法生產工藝比較

1、硫酸法鈦白生產工(gong)藝(yi)

硫酸(suan)(suan)(suan)法鈦白(bai)生(sheng)產(chan)(chan)工(gong)藝的生(sheng)產(chan)(chan)操(cao)作(zuo)程(cheng)序非(fei)常復雜，其基本化(hua)(hua)學反應包(bao)含有一系列的簡單化(hua)(hua)學反應，如由(you)鐵精礦(kuang)作(zuo)為原(yuan)料(liao)的酸(suan)(suan)(suan)解(jie)、水(shui)解(jie)和(he)(he)煅(duan)燒等。硫酸(suan)(suan)(suan)法主要是(shi)以(yi)鈦鐵礦(kuang)和(he)(he)硫酸(suan)(suan)(suan)為原(yuan)料(liao)，用(yong)硫酸(suan)(suan)(suan)分(fen)解(jie)成TiOSO4溶(rong)液，過(guo)(guo)濾除去(qu)(qu)鈦液中的不(bu)溶(rong)性雜質，然后(hou)(hou)(hou)通過(guo)(guo)真空結晶、固液分(fen)離(li)除去(qu)(qu)FeSO4o7H2O，再經(jing)(jing)濃縮后(hou)(hou)(hou)熱水(shui)解(jie)，制得偏(pian)鈦酸(suan)(suan)(suan)，洗(xi)滌(di)、漂白(bai)除去(qu)(qu)可溶(rong)性硫酸(suan)(suan)(suan)鹽并濾干，經(jing)(jing)煅(duan)燒脫(tuo)水(shui)脫(tuo)硫轉化(hua)(hua)為二氧化(hua)(hua)鈦，經(jing)(jing)干磨(mo)后(hou)(hou)(hou)得到銳鈦型產(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)(pin)或在(zai)煅(duan)燒時加入(ru)促進(jin)劑進(jin)行晶型轉化(hua)(hua)得到未包(bao)膜(mo)金(jin)紅石(shi)型初品(pin)(pin)(pin)(pin)或產(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)(pin)。如生(sheng)產(chan)(chan)較高檔(dang)的金(jin)紅石(shi)型產(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)(pin)，還須將初品(pin)(pin)(pin)(pin)漿化(hua)(hua)，經(jing)(jing)濕磨(mo)解(jie)聚分(fen)級，進(jin)行無(wu)機表面(mian)處(chu)理后(hou)(hou)(hou)洗(xi)去(qu)(qu)物(wu)料(liao)中的鹽分(fen)，干燥(zao)后(hou)(hou)(hou)再進(jin)行超微粉(fen)碎和(he)(he)有機處(chu)理。在(zai)鈦鐵礦(kuang)和(he)(he)硫酸(suan)(suan)(suan)反應過(guo)(guo)程(cheng)中，泡(pao)沫問(wen)題用(yong)上海博易和(he)(he)推出的BX-839消泡(pao)劑產(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)(pin)，能有效解(jie)決了。

2、氯化法鈦(tai)白生產(chan)工藝

氯(lv)化(hua)(hua)法鈦(tai)白工藝法于20世紀40至50年(nian)代(dai)崛起，并(bing)得到迅(xun)速發展。氯(lv)化(hua)(hua)法為減(jian)少“三廢”對環境的污(wu)染而立足于富鈦(tai)料(liao)(liao)（如電(dian)爐生(sheng)產的高鈦(tai)渣、天然(ran)金(jin)紅(hong)石及(ji)用各種方法生(sheng)產的人造金(jin)紅(hong)石），就富鈦(tai)料(liao)(liao)氯(lv)化(hua)(hua)工藝而言，又分(fen)為沸騰氯(lv)化(hua)(hua)和熔鹽氯(lv)化(hua)(hua)兩(liang)種。

圖1 氯化法(fa)與硫酸法(fa)工藝(yi)流程(cheng)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

鈦白粉(fen)被廣泛(fan)應(ying)用(yong)(yong)于涂料、塑料、造紙(zhi)(zhi)、印(yin)刷(shua)油墨(mo)、化(hua)纖、橡膠(jiao)、陶瓷(ci)、化(hua)妝(zhuang)品(pin)、食品(pin)和(he)醫藥等精(jing)細化(hua)工行(xing)業。其最(zui)主要(yao)的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)領域是涂料、塑料和(he)紙(zhi)(zhi)張(zhang)，其消費(fei)構成如(ru)下：涂料58%～60%；塑料18%～20%；紙(zhi)(zhi)張(zhang)13%～14%；橡膠(jiao)、纖維、油墨(mo)、化(hua)妝(zhuang)品(pin)等行(xing)業占8%～10%。然而由于鈦白粉(fen)的(de)(de)(de)制造方(fang)法(fa)(fa)各(ge)有(you)不同(tong)，所生產出的(de)(de)(de)鈦白粉(fen)產品(pin)性能也(ye)各(ge)有(you)優劣，其應(ying)用(yong)(yong)效果(guo)自然也(ye)不盡相同(tong)。鈦白粉(fen)的(de)(de)(de)主要(yao)制造方(fang)法(fa)(fa)有(you)硫酸法(fa)(fa)和(he)氯化(hua)法(fa)(fa)兩(liang)種，那么兩(liang)種不同(tong)工藝生產的(de)(de)(de)鈦白粉(fen)產品(pin)在(zai)各(ge)應(ying)用(yong)(yong)領域又有(you)著怎樣(yang)的(de)(de)(de)優劣與不同(tong)呢？

1、兩種工藝在涂料產品中的應用比較

（1）涂料對鈦(tai)白粉(fen)性能(neng)的(de)要求

涂(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao)行業是鈦(tai)白粉(fen)(fen)(fen)的(de)最大(da)用戶(hu)，特(te)別是金紅石(shi)型鈦(tai)白粉(fen)(fen)(fen)，大(da)部分被(bei)涂(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao)工業所(suo)消(xiao)(xiao)(xiao)耗。全球涂(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao)工業所(suo)消(xiao)(xiao)(xiao)費的(de)TiO2占二氧化(hua)鈦(tai)顏(yan)料(liao)(liao)(liao)總消(xiao)(xiao)(xiao)費量的(de)58%～60%，我國的(de)此項消(xiao)(xiao)(xiao)費比例(li)更高(gao)一些，約為(wei)60%～65%左(zuo)右(you)。鈦(tai)白粉(fen)(fen)(fen)是涂(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao)工業中用量最多的(de)一種顏(yan)料(liao)(liao)(liao)，占涂(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao)著色劑(ji)成(cheng)本的(de)一半，在涂(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao)工業中的(de)消(xiao)(xiao)(xiao)費量占涂(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao)工業消(xiao)(xiao)(xiao)費各種顏(yan)料(liao)(liao)(liao)總量的(de)90%，在涂(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao)原料(liao)(liao)(liao)成(cheng)本中占10%~25%。白色顏(yan)料(liao)(liao)(liao)不(bu)勝枚舉(ju)，為(wei)什(shen)么涂(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao)多年來(lai)卻只傾心于鈦(tai)白粉(fen)(fen)(fen)呢？主(zhu)要是因為(wei)鈦(tai)白粉(fen)(fen)(fen)在各種主(zhu)要性能(neng)方面都遠遠優于其它白色顏(yan)料(liao)(liao)(liao)。

表1 鈦白粉與其(qi)它各(ge)種白色顏料(liao)主要(yao)性能(neng)對(dui)比

顏料名(ming)稱相對密度折射率消(xiao)色(se)力(li)遮蓋力(li)

從表1可知，鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉(fen)(fen)(fen)(fen)具(ju)有最高(gao)的(de)(de)折射系數，故(gu)有最高(gao)的(de)(de)遮(zhe)蓋力(li)(li)（不(bu)透明度）和消色力(li)(li)等光(guang)(guang)學性能，明亮的(de)(de)白(bai)(bai)度，很高(gao)的(de)(de)光(guang)(guang)澤以(yi)及(ji)良好的(de)(de)分散性。從理論上講，在(zai)遮(zhe)蓋力(li)(li)方面，金紅石型鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉(fen)(fen)(fen)(fen)是普(pu)(pu)通(tong)(tong)立(li)(li)德(de)粉(fen)(fen)(fen)(fen)的(de)(de)5.56倍(bei)，銳(rui)鈦(tai)(tai)型鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉(fen)(fen)(fen)(fen)是普(pu)(pu)通(tong)(tong)立(li)(li)德(de)粉(fen)(fen)(fen)(fen)的(de)(de)4.43倍(bei)；在(zai)消色力(li)(li)方面，金紅石型鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉(fen)(fen)(fen)(fen)是立(li)(li)德(de)粉(fen)(fen)(fen)(fen)的(de)(de)6.25倍(bei)，銳(rui)鈦(tai)(tai)型鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉(fen)(fen)(fen)(fen)是普(pu)(pu)通(tong)(tong)立(li)(li)德(de)粉(fen)(fen)(fen)(fen)的(de)(de)5.56倍(bei)。故(gu)單從使用(yong)效果看，1噸(dun)鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉(fen)(fen)(fen)(fen)至少相當于4噸(dun)普(pu)(pu)通(tong)(tong)立(li)(li)德(de)粉(fen)(fen)(fen)(fen)；從使用(yong)壽命（主要指室外抗粉(fen)(fen)(fen)(fen)化性）看，用(yong)鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉(fen)(fen)(fen)(fen)作顏料(liao)的(de)(de)涂(tu)層(ceng)比用(yong)普(pu)(pu)通(tong)(tong)立(li)(li)德(de)粉(fen)(fen)(fen)(fen)作顏料(liao)的(de)(de)涂(tu)層(ceng)高(gao)3倍(bei)，這便是涂(tu)料(liao)長期以(yi)來一(yi)直(zhi)選(xuan)擇鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉(fen)(fen)(fen)(fen)的(de)(de)原因。

鈦(tai)(tai)白粉(fen)(fen)是(shi)(shi)(shi)涂(tu)料中(zhong)不(bu)可缺少的(de)組(zu)成部分之一(yi)，其作用不(bu)僅(jin)(jin)僅(jin)(jin)是(shi)(shi)(shi)遮蓋和裝飾性(xing)(xing)，更重要(yao)(yao)(yao)的(de)是(shi)(shi)(shi)改善涂(tu)料的(de)物理(li)和化(hua)學性(xing)(xing)能，提高涂(tu)膜的(de)機械強度(du)、附著力、防腐蝕性(xing)(xing)、耐光耐候性(xing)(xing)。因此，應用鈦(tai)(tai)白粉(fen)(fen)時(shi)(shi)除了(le)應從基(ji)料、溶劑(ji)、助劑(ji)等方面(mian)考(kao)慮外，同時(shi)(shi)要(yao)(yao)(yao)從顏料特性(xing)(xing)、制漆(qi)性(xing)(xing)能等方面(mian)來考(kao)慮，合理(li)選(xuan)擇(ze)適合涂(tu)料性(xing)(xing)能要(yao)(yao)(yao)求(qiu)的(de)鈦(tai)(tai)白粉(fen)(fen)品種(zhong)及規格型號。涂(tu)料工(gong)業通常使用顏料級鈦(tai)(tai)白粉(fen)(fen)，其對鈦(tai)(tai)白粉(fen)(fen)的(de)質量(liang)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)，一(yi)、白度(du)要(yao)(yao)(yao)好(hao)(hao)；二、研磨潤濕性(xing)(xing)好(hao)(hao)，易于(yu)分散；三、耐候性(xing)(xing)、耐久性(xing)(xing)要(yao)(yao)(yao)好(hao)(hao)；四、化(hua)學穩定性(xing)(xing)好(hao)(hao)；五、粒度(du)小(xiao)，遮蓋力大(da)，消色力高，不(bu)透(tou)明度(du)和光澤度(du)好(hao)(hao)。常用涂(tu)料對鈦(tai)(tai)白粉(fen)(fen)特性(xing)(xing)的(de)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)如(ru)表2所示。

表(biao)2 常用涂料對鈦白粉特性(xing)的(de)要(yao)求

（2）兩(liang)種工藝鈦白(bai)粉在(zai)涂料應用中的比較

眾所周知(zhi)，鈦白(bai)粉的(de)工(gong)藝方法(fa)主要分(fen)為硫(liu)酸(suan)法(fa)與(yu)氯化法(fa)，二者由(you)于生產原料(liao)和(he)工(gong)藝程序的(de)不(bu)同(tong)(tong)，造成(cheng)產品(pin)的(de)性(xing)能各(ge)有(you)優劣。從(cong)表2中可以看出，基于不(bu)同(tong)(tong)涂料(liao)的(de)使(shi)用特(te)性(xing)，對(dui)鈦白(bai)粉耐候性(xing)、遮蓋力、美觀性(xing)、分(fen)散性(xing)幾(ji)方面都有(you)不(bu)同(tong)(tong)的(de)要求，兩種不(bu)同(tong)(tong)的(de)生產工(gong)藝硫(liu)酸(suan)法(fa)與(yu)氯化法(fa)的(de)應(ying)用效(xiao)果如下：

表3 硫酸法(fa)(fa)與氯化法(fa)(fa)鈦白粉應用效(xiao)果比較

根據涂料(liao)性能(neng)的(de)(de)要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)，選擇能(neng)夠滿足(zu)涂料(liao)和涂膜性能(neng)要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)鈦白(bai)(bai)粉品(pin)種是(shi)很重要(yao)的(de)(de)。從表(biao)3中(zhong)可以(yi)看出，以(yi)氯化(hua)法(fa)(fa)金紅(hong)石(shi)(shi)生(sheng)產的(de)(de)產品(pin)為最佳(jia)，是(shi)當前市場(chang)上最好的(de)(de)白(bai)(bai)色顏(yan)料(liao)，其綜合性能(neng)優異，是(shi)涂料(liao)中(zhong)首(shou)選的(de)(de)白(bai)(bai)色顏(yan)料(liao)，也是(shi)淺色涂料(liao)的(de)(de)必用(yong)顏(yan)料(liao)。由于表(biao)面(mian)處理工藝的(de)(de)不同，鈦白(bai)(bai)粉有不同的(de)(de)型號，可以(yi)根據所配制(zhi)涂料(liao)的(de)(de)特(te)點(dian)，如是(shi)否要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)高(gao)(gao)光澤，或高(gao)(gao)遮蓋力，或高(gao)(gao)抗粉化(hua)性等(deng)，選擇具體的(de)(de)品(pin)種。用(yong)硫酸法(fa)(fa)工藝生(sheng)產的(de)(de)金紅(hong)石(shi)(shi)型鈦白(bai)(bai)粉，由于銳鈦型向金紅(hong)石(shi)(shi)型轉(zhuan)化(hua)率比(bi)氯化(hua)法(fa)(fa)低，故產品(pin)的(de)(de)白(bai)(bai)度和對光的(de)(de)穩(wen)定性較氯化(hua)法(fa)(fa)稍(shao)差，但(dan)價格較低些。

2、兩種工藝在塑料產品中的應用比較

（1）塑料對鈦白(bai)粉性能的要求

塑(su)料工業(ye)是(shi)鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉的(de)第二大用戶，占世(shi)界(jie)鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉需求(qiu)總量(liang)的(de)20%左右(you)，是(shi)近幾年(nian)鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉應用增長最快的(de)領域，年(nian)均(jun)增長率達6%，全(quan)(quan)世(shi)界(jie)500余(yu)個(ge)鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉牌號(hao)(hao)中，有50多個(ge)牌號(hao)(hao)是(shi)屬于塑(su)料專用型(xing)。塑(su)料的(de)一個(ge)重要分(fen)支，也(ye)是(shi)鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉在塑(su)料中的(de)重要應用領域--UPVC異型(xing)材(cai)(cai)，近十年(nian)來在中國發展速度(du)驚人，以平(ping)均(jun)10%的(de)速度(du)遞(di)增。2008年(nian)全(quan)(quan)國型(xing)材(cai)(cai)產量(liang)380萬噸，所(suo)用金紅石(shi)型(xing)TiO2約13.5萬噸。按全(quan)(quan)國型(xing)材(cai)(cai)每年(nian)10%遞(di)增，2009年(nian)全(quan)(quan)國型(xing)材(cai)(cai)行業(ye)所(suo)需TiO2約15萬噸，而(er)2010年(nian)已達到16.5萬噸。

在(zai)塑料(liao)中加(jia)入(ru)鈦(tai)白(bai)(bai)粉(fen)，可以提高塑料(liao)制品(pin)的(de)耐(nai)熱性(xing)、耐(nai)光性(xing)、耐(nai)候性(xing)，使塑料(liao)制品(pin)的(de)物理化學性(xing)能得到改善，曾強制品(pin)的(de)機械強度，延長(chang)使用壽命(ming)。而且，近年來(lai)隨著(zhu)人們對環境保護和能源節約意識的(de)不斷加(jia)強，今后以塑代(dai)鋼(gang)的(de)步伐會(hui)(hui)越(yue)來(lai)越(yue)快，塑料(liao)制品(pin)在(zai)我們的(de)生活中所占的(de)比例也會(hui)(hui)越(yue)來(lai)越(yue)大。有人預計，在(zai)不久的(de)將來(lai)，塑料(liao)的(de)需求會(hui)(hui)超過鋼(gang)鐵(tie)，作為塑料(liao)填(tian)料(liao)的(de)基本顏料(liao)，鈦(tai)白(bai)(bai)粉(fen)的(de)需求也會(hui)(hui)逐年增多。UPVC異型(xing)材在(zai)塑料(liao)行(xing)業(ye)中的(de)地位(wei)也是越(yue)來(lai)越(yue)重要(yao)(yao)，UPVC異型(xing)材正(zheng)成為TiO2行(xing)業(ye)不可忽(hu)視的(de)重要(yao)(yao)應用領域。UPVC異型(xing)材在(zai)塑料(liao)行(xing)業(ye)中的(de)地位(wei)也是越(yue)來(lai)越(yue)重要(yao)(yao)，UPVC異型(xing)材正(zheng)成為TiO2行(xing)業(ye)不可忽(hu)視的(de)重要(yao)(yao)應用領域。

鈦白粉(fen)在塑料(liao)行業的(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)主要有兩個(ge)方(fang)面(mian)，一個(ge)是(shi)作(zuo)(zuo)為(wei)白色(se)顏料(liao)的(de)基本使用(yong)(yong)，提供(gong)遮蓋作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)（白色(se)著色(se)）；第二個(ge)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)是(shi)阻礙紫外(wai)線(xian)，作(zuo)(zuo)為(wei)紫外(wai)線(xian)屏弊劑使用(yong)(yong)，為(wei)戶外(wai)使用(yong)(yong)的(de)塑料(liao)制(zhi)品提供(gong)良好的(de)耐(nai)候性。普通(tong)塑料(liao)生產(chan)所用(yong)(yong)的(de)鈦白粉(fen)，不要求(qiu)(qiu)耐(nai)候性，更側重于顏料(liao)性能(neng)方(fang)面(mian)的(de)要求(qiu)(qiu)。

對(dui)(dui)于(yu)塑(su)料(liao)用(yong)(yong)鈦(tai)白粉(fen)，要(yao)求(qiu)粒子細、分散性(xing)能好(hao)；耐(nai)熱(re)性(xing)和(he)耐(nai)光性(xing)好(hao)，在(zai)塑(su)料(liao)成型加(jia)工的(de)(de)加(jia)熱(re)和(he)制(zhi)得(de)成品(pin)在(zai)日光曝曬和(he)使用(yong)(yong)過程中不(bu)變色(se)。大多數(shu)塑(su)料(liao)用(yong)(yong)鈦(tai)白粉(fen)粒徑都較細，通常(chang)涂料(liao)用(yong)(yong)鈦(tai)白粉(fen)的(de)(de)粒徑為0.2～0.4μm，而塑(su)料(liao)用(yong)(yong)鈦(tai)白粉(fen)的(de)(de)粒徑為0.15～0.3μm，這樣(yang)可以(yi)獲得(de)蘭色(se)底相，對(dui)(dui)大多數(shu)帶(dai)黃相的(de)(de)樹脂(zhi)(zhi)或易泛黃的(de)(de)樹脂(zhi)(zhi)有遮蔽作用(yong)(yong)。而且用(yong)(yong)鈦(tai)白粉(fen)代替立德(de)粉(fen)，則白色(se)顏(yan)料(liao)的(de)(de)耗(hao)量可降低50%~70%。

普通(tong)型塑(su)料(liao)用鈦(tai)(tai)白粉(fen)(fen)(fen)一(yi)般(ban)不(bu)經過表(biao)面處理(li)(li)，因為(wei)采用常規的(de)(de)水(shui)合氧(yang)化(hua)鋁這類無機(ji)(ji)物包膜(mo)(mo)的(de)(de)鈦(tai)(tai)白粉(fen)(fen)(fen)，在相對濕(shi)度60%時，其吸附平衡(heng)水(shui)在1%左右，當塑(su)料(liao)在高溫擠出加工(gong)時，水(shui)分(fen)蒸發(fa)會導致光滑的(de)(de)塑(su)料(liao)表(biao)面出現(xian)氣孔(kong)，這種未經無機(ji)(ji)物包膜(mo)(mo)的(de)(de)鈦(tai)(tai)白粉(fen)(fen)(fen)，一(yi)般(ban)都要經過有機(ji)(ji)表(biao)面處理(li)(li)（多(duo)元醇(chun)、硅烷或硅氧(yang)烷），因為(wei)塑(su)料(liao)用鈦(tai)(tai)白粉(fen)(fen)(fen)與(yu)涂(tu)料(liao)用鈦(tai)(tai)白粉(fen)(fen)(fen)不(bu)同(tong)，前者是(shi)在低極性(xing)的(de)(de)樹脂中，通(tong)過剪(jian)切力加工(gong)混合，有機(ji)(ji)表(biao)面處理(li)(li)后的(de)(de)鈦(tai)(tai)白粉(fen)(fen)(fen)，在適(shi)當的(de)(de)機(ji)(ji)械(xie)剪(jian)切力下(xia)，就(jiu)能(neng)比較(jiao)好地分(fen)散。在色(se)母粒中由(you)于TiO2的(de)(de)PHR很高，它的(de)(de)易分(fen)散性(xing)顯得更重要，因此對鈦(tai)(tai)白粉(fen)(fen)(fen)的(de)(de)表(biao)面處理(li)(li)提出了更高的(de)(de)要求。

隨著(zhu)塑(su)料(liao)(liao)制品(pin)(pin)應用(yong)范圍(wei)的不(bu)(bu)斷擴(kuo)大(da)，許多外用(yong)塑(su)料(liao)(liao)制品(pin)(pin)，如塑(su)料(liao)(liao)門窗、建筑材料(liao)(liao)等室外用(yong)塑(su)料(liao)(liao)產品(pin)(pin)，對耐候(hou)性也(ye)有很高的要求，除了必須使用(yong)金紅(hong)石鈦白(bai)粉外，還需要進行表面處(chu)(chu)理(li)(li)，這種表面處(chu)(chu)理(li)(li)一(yi)般不(bu)(bu)加鋅，只(zhi)加硅、鋁、鋯(gao)等。硅具(ju)有親(qin)水去濕(shi)作用(yong)，可防止塑(su)料(liao)(liao)高溫擠出時因水分(fen)蒸發而產生氣孔，但這些表面處(chu)(chu)理(li)(li)劑的量一(yi)般不(bu)(bu)太(tai)多。

鈦(tai)(tai)白粉在聚(ju)烯烴（如(ru)聚(ju)丙烯）中(zhong)使(shi)用時，有(you)時會(hui)使(shi)塑(su)料(liao)的(de)(de)泛黃，這是(shi)因(yin)為二氧化鈦(tai)(tai)與(yu)聚(ju)烯烴中(zhong)的(de)(de)含有(you)酚基的(de)(de)抗氧劑（BHT）發生反應所致，對(dui)鈦(tai)(tai)白粉進行適當(dang)的(de)(de)有(you)機表(biao)面(mian)處理可減(jian)輕這種泛黃的(de)(de)效應。

在(zai)含有鉛(qian)穩(wen)(wen)定(ding)劑(ji)的(de)(de)(de)硬聚(ju)氯(lv)乙烯中，在(zai)有紫(zi)外(wai)光照(zhao)射的(de)(de)(de)情況下，二(er)氧化(hua)鈦(tai)會促使(shi)樹脂(zhi)變(bian)灰，這(zhe)是(shi)因為經紫(zi)外(wai)光照(zhao)射后的(de)(de)(de)二(er)氧化(hua)鈦(tai)會還原(yuan)成(cheng)Ti2O3，使(shi)鉛(qian)穩(wen)(wen)定(ding)劑(ji)中的(de)(de)(de)鉛(qian)析出，這(zhe)種(zhong)反應是(shi)可逆的(de)(de)(de)。但是(shi)在(zai)軟聚(ju)氯(lv)乙烯和使(shi)用(yong)錫穩(wen)(wen)定(ding)劑(ji)的(de)(de)(de)硬聚(ju)氯(lv)乙烯中不會發生(sheng)，同樣在(zai)三聚(ju)氰(qing)胺甲醛(quan)樹脂(zhi)中使(shi)用(yong)，也因為樹脂(zhi)本身的(de)(de)(de)還原(yuan)性，加(jia)上紫(zi)外(wai)線(xian)的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)，也能使(shi)三聚(ju)氰(qing)胺裝飾(shi)板變(bian)（灰）色，如果要在(zai)上述材(cai)料中使(shi)用(yong)時，一定(ding)要選用(yong)化(hua)學活性小的(de)(de)(de)高耐(nai)候性金紅(hong)石型鈦(tai)白粉。

綜上所(suo)述，塑(su)料制品對鈦白粉質量要(yao)求(qiu)如表4：

表4 塑料制品對(dui)鈦白質量要求

（2）兩(liang)種工藝(yi)鈦白粉在塑料(liao)應用中的比(bi)較

據了解，國內塑料產(chan)品(pin)(pin)，尤其是(shi)高檔產(chan)品(pin)(pin)，所(suo)用(yong)鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)粉(fen)目(mu)前仍以使(shi)用(yong)進(jin)口(kou)氯化法鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)粉(fen)為(wei)主，氯化法鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)粉(fen)不(bu)僅在白(bai)度等(deng)表(biao)(biao)象性質優(you)于(yu)(yu)硫酸法鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)粉(fen)，而且在遮蓋力、分散性、加工性上，尤其是(shi)對(dui)于(yu)(yu)戶外UPVC塑料異型材(cai)產(chan)品(pin)(pin)對(dui)于(yu)(yu)氯化法金紅(hong)石產(chan)品(pin)(pin)具有無可(ke)比(bi)擬的優(you)勢（如表(biao)(biao)3 ）。

然而，由于塑料產(chan)(chan)(chan)品(pin)的特性，其(qi)選(xuan)(xuan)用(yong)鈦白粉應(ying)考(kao)慮的問題(ti)和其(qi)他涂料、油(you)墨、油(you)漆等選(xuan)(xuan)用(yong)時有(you)所不同，主(zhu)要應(ying)按(an)照塑料制(zhi)品(pin)的技術要求考(kao)慮，如塑料專(zhuan)用(yong)型產(chan)(chan)(chan)品(pin)，必須根據其(qi)產(chan)(chan)(chan)品(pin)需(xu)求慎重仔(zi)細選(xuan)(xuan)擇適(shi)合(he)其(qi)特殊用(yong)途的鈦白粉產(chan)(chan)(chan)品(pin)，以免對塑料產(chan)(chan)(chan)品(pin)性能(neng)造成(cheng)一定影響(xiang)。

3、兩種工藝在造紙產品中的應用比較

（1）紙品對鈦白粉性能(neng)的要求

據中國(guo)造紙(zhi)協(xie)會調查資(zi)料，2010年(nian)(nian)全國(guo)紙(zhi)及紙(zhi)板生(sheng)產(chan)企業(ye)有3700多家，全國(guo)紙(zhi)及紙(zhi)板生(sheng)產(chan)量(liang)9270萬(wan)t，較上(shang)(shang)年(nian)(nian)8640萬(wan)t 增(zeng)長(chang)7.29％。消(xiao)費(fei)量(liang)9173萬(wan)t，較上(shang)(shang)年(nian)(nian)8569萬(wan)t 增(zeng)長(chang)7.05％，人均年(nian)(nian)消(xiao)費(fei)量(liang)為68 kg（13.40億人），比上(shang)(shang)年(nian)(nian)增(zeng)長(chang)4 kg。2010年(nian)(nian)比2000年(nian)(nian)生(sheng)產(chan)量(liang)增(zeng)長(chang)203.93％，消(xiao)費(fei)量(liang)增(zeng)長(chang)156.59％。2000一2010年(nian)(nian)，紙(zhi)及紙(zhi)板生(sheng)產(chan)量(liang)年(nian)(nian)均增(zeng)長(chang)11.76％，消(xiao)費(fei)量(liang)年(nian)(nian)均增(zeng)長(chang)9.88％（見圖3）。

圖(tu)3 2000-2010年紙及紙板的生產和(he)消費情(qing)況

造紙(zhi)行(xing)業是鈦白(bai)粉(fen)(fen)(fen)的第(di)三大用(yong)戶，作為紙(zhi)填料(liao)主要用(yong)在高級紙(zhi)張(zhang)(zhang)和薄型紙(zhi)張(zhang)(zhang)中(zhong)，在紙(zhi)張(zhang)(zhang)中(zhong)加入(ru)鈦白(bai)粉(fen)(fen)(fen)。可使紙(zhi)張(zhang)(zhang)具有較好的白(bai)度，光澤好、強度高，薄而光滑，印刷時不穿透，質量輕。造紙(zhi)用(yong)鈦白(bai)粉(fen)(fen)(fen)一(yi)般使用(yong)未經(jing)表面處(chu)理(li)的銳鈦型鈦白(bai)粉(fen)(fen)(fen)，可以起到熒光增白(bai)劑的作用(yong)，增加紙(zhi)張(zhang)(zhang)的白(bai)度，但層壓紙(zhi)要求(qiu)使用(yong)經(jing)過表面處(chu)理(li)的金紅石型鈦白(bai)粉(fen)(fen)(fen)，以滿(man)足耐光、耐熱的要求(qiu)。

在造紙(zhi)(zhi)(zhi)行業(ye)中，低檔紙(zhi)(zhi)(zhi)因考慮生產成本一(yi)般不會使用(yong)(yong)鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉，主要(yao)使用(yong)(yong)瓷土、滑石粉、碳(tan)酸鈣等，但(dan)是他們會降低紙(zhi)(zhi)(zhi)張(zhang)的強度、增加紙(zhi)(zhi)(zhi)張(zhang)的重量。裝飾紙(zhi)(zhi)(zhi)、圣經紙(zhi)(zhi)(zhi)和紙(zhi)(zhi)(zhi)幣（如：字(zi)典、畫(hua)報、雜志封面、計算機(ji)、鈔(chao)票、復印機(ji)紙(zhi)(zhi)(zhi)和裝飾紙(zhi)(zhi)(zhi)等）中一(yi)定要(yao)使用(yong)(yong)鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉，使用(yong)(yong)鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉的紙(zhi)(zhi)(zhi)張(zhang)，白(bai)(bai)度好、強度高(gao)、有光澤、薄(bo)而光滑、印刷(shua)時不穿(chuan)透，在相(xiang)同條(tiao)件(jian)下不透明度比碳(tan)酸鈣、滑石粉高(gao)10倍，重量也能減輕(qing)15%~30%。

鈦(tai)(tai)(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)粉在造(zao)紙(zhi)中另一重要應用(yong)(yong)(yong)領域即裝飾(shi)紙(zhi)，也稱為鈦(tai)(tai)(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)紙(zhi)，主要用(yong)(yong)(yong)于(yu)制作(zuo)(zuo)家具、地(di)板、壁紙(zhi)等的(de)原材料。在國內(nei)，裝飾(shi)紙(zhi)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)的(de)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)量遠(yuan)遠(yuan)高于(yu)其它品種(zhong)，據不完全估(gu)計，國內(nei)用(yong)(yong)(yong)于(yu)裝飾(shi)紙(zhi)的(de)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)粉每年超(chao)過(guo)3萬噸。裝飾(shi)紙(zhi)中鈦(tai)(tai)(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)用(yong)(yong)(yong)量20%～40%，其它紙(zhi)中鈦(tai)(tai)(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)1%～5%。這(zhe)種(zhong)形勢是由(you)我國的(de)消費水(shui)平決定的(de)。由(you)于(yu)對房屋裝修、高檔家具的(de)大量需求，裝飾(shi)紙(zhi)的(de)用(yong)(yong)(yong)量逐漸上升；圣經(jing)紙(zhi)由(you)于(yu)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)鈦(tai)(tai)(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)作(zuo)(zuo)原料，成本遠(yuan)遠(yuan)高于(yu)普通紙(zhi)，鑒于(yu)國內(nei)的(de)消費水(shui)平，圣經(jing)紙(zhi)的(de)市(shi)場很有(you)限(xian)；而造(zao)幣紙(zhi)的(de)制造(zao)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)更是受到國家的(de)控制，用(yong)(yong)(yong)量相對平穩，不會對鈦(tai)(tai)(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)(bai)(bai)市(shi)場產生影響。

顧名思義(yi)，裝飾(shi)紙(zhi)(zhi)(zhi)即起到(dao)裝飾(shi)作用(yong)的(de)紙(zhi)(zhi)(zhi)，因(yin)(yin)此其對產品的(de)抗老(lao)化有(you)很高的(de)要(yao)求(qiu)，因(yin)(yin)此必(bi)須使用(yong)金紅(hong)石(shi)型(xing)鈦(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)(fen)；更多(duo)的(de)金紅(hong)石(shi)型(xing)鈦(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)(fen)是使用(yong)在(zai)(zai)高灰(hui)(hui)份(fen)的(de)紙(zhi)(zhi)(zhi)張(zhang)中，這種高灰(hui)(hui)份(fen)的(de)紙(zhi)(zhi)(zhi)張(zhang)必(bi)須使用(yong)金紅(hong)石(shi)型(xing)鈦(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)(fen)，因(yin)(yin)為銳(rui)(rui)(rui)鈦(tai)型(xing)鈦(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)(fen)的(de)遮蓋(gai)力(li)達不(bu)到(dao)要(yao)求(qiu)。銳(rui)(rui)(rui)鈦(tai)型(xing)鈦(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)(fen)均用(yong)在(zai)(zai)低灰(hui)(hui)份(fen)的(de)紙(zhi)(zhi)(zhi)張(zhang)中，如圣經(jing)紙(zhi)(zhi)(zhi)和(he)紙(zhi)(zhi)(zhi)幣等(deng)，圣經(jing)紙(zhi)(zhi)(zhi)要(yao)求(qiu)紙(zhi)(zhi)(zhi)張(zhang)有(you)很好的(de)不(bu)透(tou)明度(du)，一般使用(yong)銳(rui)(rui)(rui)鈦(tai)型(xing)鈦(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)(fen)即可滿足；造幣紙(zhi)(zhi)(zhi)也(ye)(ye)要(yao)求(qiu)很好的(de)不(bu)透(tou)明度(du)，主要(yao)也(ye)(ye)使用(yong)銳(rui)(rui)(rui)鈦(tai)型(xing)。因(yin)(yin)此，不(bu)同的(de)紙(zhi)(zhi)(zhi)品對鈦(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)(fen)的(de)性能有(you)著不(bu)同的(de)要(yao)求(qiu)。

（2）兩種工藝鈦白(bai)粉在紙(zhi)品應用中的比較

無論哪(na)種紙(zhi)(zhi)（原紙(zhi)(zhi)），其(qi)制(zhi)作(zuo)流程(cheng)是相同的(de)，只是根(gen)據紙(zhi)(zhi)張(zhang)最后成型(xing)的(de)需求來選(xuan)擇(ze)使(shi)用(yong)哪(na)種工藝的(de)鈦(tai)白(bai)粉不同晶(jing)型(xing)的(de)產品(pin)，以下是不同紙(zhi)(zhi)品(pin)對不同類型(xing)鈦(tai)白(bai)粉的(de)選(xuan)擇(ze)，見表6。

表5 紙(zhi)品對(dui)不同類型鈦(tai)白粉(fen)的(de)選擇

從表6中(zhong)(zhong)(zhong)可以看出，不(bu)同(tong)用途(tu)的(de)(de)(de)(de)紙(zhi)品對(dui)應(ying)選(xuan)擇的(de)(de)(de)(de)鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)(fen)品種(zhong)也各(ge)有不(bu)同(tong)，金紅石(shi)(shi)鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)(fen)抗氧(yang)化性好，耐(nai)(nai)候性好，主要(yao)用于裝(zhuang)飾(shi)紙(zhi)及耐(nai)(nai)候、高(gao)灰(hui)(hui)份的(de)(de)(de)(de)紙(zhi)張；而(er)銳鈦(tai)(tai)型(xing)產品則用于對(dui)耐(nai)(nai)候要(yao)求不(bu)高(gao)、透明性較差的(de)(de)(de)(de)低灰(hui)(hui)份的(de)(de)(de)(de)紙(zhi)張。雖然氯(lv)化法工(gong)(gong)藝與硫酸(suan)法工(gong)(gong)藝都能生產金紅石(shi)(shi)型(xing)鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)(fen)，但是(shi)氯(lv)化法工(gong)(gong)藝生產的(de)(de)(de)(de)鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)白(bai)(bai)(bai)度、金紅石(shi)(shi)晶(jing)型(xing)含量、特別是(shi)成品的(de)(de)(de)(de)穩定(ding)性都優于硫酸(suan)法，適合(he)用在裝(zhuang)飾(shi)紙(zhi)及高(gao)灰(hui)(hui)份紙(zhi)張中(zhong)(zhong)(zhong)；而(er)造幣紙(zhi)及低灰(hui)(hui)份紙(zhi)張中(zhong)(zhong)(zhong)則必須(xu)用硫酸(suan)法銳鈦(tai)(tai)型(xing)產品，以更好的(de)(de)(de)(de)滿足兩種(zhong)紙(zhi)張對(dui)鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)(fen)不(bu)透明度的(de)(de)(de)(de)要(yao)求。

此外，我們在(zai)選擇鈦(tai)白(bai)粉產品時還需考(kao)慮紙(zhi)廠本(ben)身的(de)因(yin)素，因(yin)為對于造(zao)紙(zhi)廠來說決定其選用何種鈦(tai)白(bai)粉的(de)主要原因(yin)是(shi)造(zao)紙(zhi)的(de)成本(ben)，也就是(shi)鈦(tai)白(bai)的(de)性(xing)價(jia)比。由于鈦(tai)白(bai)粉在(zai)造(zao)紙(zhi)中的(de)成本(ben)比例高達30～50%，因(yin)此造(zao)紙(zhi)廠在(zai)滿足用戶要求的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，對選擇鈦(tai)白(bai)粉可以說是(shi)斤斤計較。