專(zhuān)利名稱(chēng)：造紙專(zhuān)用復(fù)合二氧化鈦及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)合二氧化鈦，具體涉及一種造紙專(zhuān)用復(fù)合二氧化鈦及其制備方法。
技術(shù)背景
二氧化鈦(也稱(chēng)鈦白粉)作為白色顏料，應(yīng)用范圍極為廣泛，造紙是鈦白粉的第三大用戶(hù)。低檔紙中因考慮生產(chǎn)成本一般不會(huì)使用鈦白粉，主要使用瓷土、滑石粉、碳酸鈣等， 但是他們會(huì)降低紙張的強(qiáng)度、增加紙張的重量。裝飾紙、圣經(jīng)紙和紙幣(如字典、畫(huà)報(bào)、雜志封面、計(jì)算機(jī)、鈔票、復(fù)印紙和裝飾紙等)中一定要使用鈦白粉，使用鈦白粉的紙張白度好、強(qiáng)度高、有光澤、薄而光滑、印刷時(shí)不穿透，在相同條件下不透明度比使用碳酸鈣、滑石粉的紙張高10倍，重量也能減輕15°/Γ30%。
由于鈦白粉在造紙中的成本比例高達(dá)30 50%，因此造紙廠在滿(mǎn)足質(zhì)量要求的前提下，對(duì)選擇鈦白粉可以說(shuō)是斤斤計(jì)較。復(fù)合二氧化鈦產(chǎn)品具備較高的性?xún)r(jià)比，受到市場(chǎng)青睞。目前，市場(chǎng)上的復(fù)合二氧化鈦產(chǎn)品很多，但決定其性能的基本參數(shù)仍然是二氧化鈦的含量，二氧化鈦含量高會(huì)提高產(chǎn)品性能，相應(yīng)的提高了造價(jià)，增加了造紙成本，影響了經(jīng)濟(jì)效 .、Mo發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種價(jià)格低，質(zhì)量好的造紙專(zhuān)用復(fù)合二氧化鈦。還提供該復(fù)合二氧化鈦的制備方法。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的造紙專(zhuān)用復(fù)合二氧化鈦，以重量計(jì)，由下列物質(zhì)制成硫酸鋇粉體20 % —50 %，硅酸鋁粉體5 % — 20 %，二氧化鈦粉體30 % —70 %，分散劑2 % —10 %。
分散劑使用娃燒偶聯(lián)劑、娃油、有機(jī)改性娃油或TM—950號(hào)分散劑中的一種。
本發(fā)明中的TM — 950號(hào)分散劑由江蘇儀征市天揚(yáng)化工廠出品。其主要成分為聚硅醚和硅醇，其分子是以硅原子為中心，攜帶有羥基、醚基、酯基等基團(tuán)的有機(jī)高分子。形狀上為棕色黏稠液體，250C時(shí)相對(duì)密度I. 05，(開(kāi)口閃點(diǎn))> 65°C，PH值2 3，分散溫度> 280°C，適用于無(wú)機(jī)顏料，有機(jī)顏料的分散，具有良好的濕潤(rùn)分散性?？煽s短研磨時(shí)間，防止沉淀，防止浮色發(fā)花。
進(jìn)一步，為提高產(chǎn)品質(zhì)量，原材料中的硫酸鋇質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)符合以下要求白度要達(dá)到92—96，吸油值指標(biāo)不大于15mg/100g，純度達(dá)到95 %以上，硫化物含量應(yīng)低于O. 13 %， FeO含量低于O. 04 %，PH值在6— 8之間，105°C揮發(fā)物小于O. 3 %。
進(jìn)一步，原材料中的硅酸鋁指標(biāo)應(yīng)符合以下要求白度不低于90，純度達(dá)到95 % 以上，PH值在8—10之間，吸油值指標(biāo)不大于15mg/100g。
進(jìn)一步，原材料中的二氧化鈦粉料指標(biāo)應(yīng)符合以下要求使用金紅石型TIO2粉料， 其TIO2含量要求不小于91 %，白度達(dá)到96 %以上，著色力指標(biāo)不小于180，105°C揮發(fā)物不大于O. 2 %，吸油量12. 5 g/100go水懸浮液pH值8. I左右。篩余物45um篩不大于O. 01， 遮蓋力值22。
本發(fā)明提供的造紙專(zhuān)用復(fù)合二氧化鈦的制備方法，包括以下步驟(1)將硫酸鋇、硅酸鋁粗粉定量投料研磨至4000目；(2)將研磨后的半成品通過(guò)第一旋風(fēng)分離器進(jìn)行旋風(fēng)分離，大于4000目的粉料再返回繼續(xù)研磨，小于或等于4000目的粉料加入二氧化鈦粉體進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁?3)攪拌均勻后的粉料風(fēng)送至第二旋風(fēng)分離器，同時(shí)通過(guò)噴霧的方式風(fēng)送入定量的分散劑至第二旋風(fēng)分離器，與攪拌均勻后的粉料混合；(4)上述(3)步所得的物料干燥后得成品。
本發(fā)明的有益技術(shù)效果體現(xiàn)在I)遮蓋力高。
本發(fā)明的造紙專(zhuān)用復(fù)合二氧化鈦，在混合過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)，其粒子以硫酸鋇為核， 表面包覆一層金紅石型的二氧化鈦，再經(jīng)過(guò)表面硅鋁和有機(jī)表面處理，因而具有很好的遮蓋力，還能提高光澤和白度。經(jīng)檢測(cè)，其遮蓋力達(dá)到33g/m2，白度達(dá)到97. 04。
2)分散性好。
本發(fā)明的造紙專(zhuān)用復(fù)合二氧化鈦，其粒子細(xì)度可達(dá)IOMffl以下，能夠幫助顏料分散，減少顏料用量，縮短研磨時(shí)間，節(jié)約成本。
4)耐候性好。
本發(fā)明的造紙專(zhuān)用復(fù)合二氧化鈦，使用金紅石二氧化鈦?zhàn)鳛榛现?，具備良好的耐候性能?br> 5)低泡性。
本發(fā)明使用了選用TM —950號(hào)分散劑，其穩(wěn)泡性低，比較容易自然破裂。而且對(duì)消除因空氣存在而產(chǎn)生的泡沫有很好的功效。造紙過(guò)程中，氣泡自然破裂，減少紙張成品的氣孔、皺褶等現(xiàn)象，提高成紙質(zhì)量。
6)潤(rùn)濕性高、紙張留著率高。
本發(fā)明使用了硅烷偶聯(lián)劑、硅油或有機(jī)改性硅油作為分散劑。該分散劑作為表面活性劑，可以顯著地降低表面張力，使鈦白粉在一些難潤(rùn)濕的表面快速潤(rùn)濕和分散，幫助鈦白粉滲透到紙纖維的組織中去，提高潤(rùn)濕性和紙張留著率。
7)成本低。
本發(fā)明的造紙專(zhuān)用復(fù)合二氧化鈦以硫酸鋇、硅酸鋁、二氧化鈦為原料，加入分散劑進(jìn)行噴霧干燥后制得，二氧化鈦含量為30 %-70 %，在保證質(zhì)量的前提下，降低了造價(jià)。同時(shí)本發(fā)明的造紙專(zhuān)用復(fù)合二氧化鈦?zhàn)鳛樵旒執(zhí)砑觿?，可以替代高純度二氧化鈦，大大降低了造紙成本?br> 8)本發(fā)明的造紙專(zhuān)用復(fù)合二氧化鈦的制備方法，其將硫酸鋇、二氧化鈦、硅酸鋁粉碎至4000目，再與分散劑混合，在混合過(guò)程中，以噴霧方式給料，混合均勻，反應(yīng)迅速、充分。
9)本發(fā)明的造紙專(zhuān)用復(fù)合二氧化鈦，各種材料粉碎至4000目以上，達(dá)到納米級(jí)材料要求；粉碎后的硅酸鋁可以實(shí)現(xiàn)對(duì)原料的無(wú)機(jī)包膜，提高顏料光澤、耐久性、底相、遮蓋力等性能；分散劑中，有機(jī)硅高分子中的硅氧烷基與二氧化鈦之間的氫鍵化學(xué)吸附以及有機(jī)硅分子上的羥基/醚基與鈦白粉表面的羥基進(jìn)行化學(xué)縮合反應(yīng)或取代反應(yīng)，在鈦白粉的表面形成非常均勻、致密而牢固的有機(jī)硅膜層。該膜層可以消除或削弱鈦白粉顆粒間的極性吸附，同時(shí)在鈦白粉顆粒間形成位阻官能團(tuán)，防止鈦白粉顆粒的團(tuán)聚；該膜層還具有很好的潤(rùn)滑性，耐候性，熱穩(wěn)定性和后續(xù)反應(yīng)性，可以明顯提高鈦白粉在各種分散介質(zhì)中的潤(rùn)濕分散性能，還可以增加二氧化鈦的光化學(xué)穩(wěn)定性。具體實(shí)施方式

實(shí)施例I硫酸鋇20 kg,娃酸招5 kg, 二氧化鈦70kg,娃燒偶聯(lián)劑5 kg。
實(shí)施例2硫酸鋇40 kg,娃酸招10 kg, 二氧化鈦40 kg,娃油10 kg。
實(shí)施例3硫酸鋇20 kg，硅酸鋁8 kg，二氧化鈦70 kg，有機(jī)改性硅油2kg。
實(shí)施例4硫酸鋇25 kg，硅酸鋁20 kg，二氧化鈦50 kg，TM — 950號(hào)分散劑5 kg。
實(shí)施例I一4的制備方法是(1)將硫酸鋇、硅酸鋁粗粉定量投料研磨至4000目；(2)將研磨后的半成品通過(guò)第一旋風(fēng)分離器進(jìn)行旋風(fēng)分離，大于4000目的粉料再返回繼續(xù)研磨，小于或等于4000目的粉料加入二氧化鈦粉體進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁?3)攪拌均勻后的粉料風(fēng)送至第二旋風(fēng)分離器，同時(shí)通過(guò)噴霧的方式送入定量的分散劑至第二旋風(fēng)分離器，與攪拌均勻后的粉料混合；(4)上述(3)步所得的物料干燥后包裝得成品。
以上實(shí)施例所得產(chǎn)品經(jīng)檢測(cè)，符合以下指標(biāo)序號(hào)檢驗(yàn)項(xiàng)目檢驗(yàn)結(jié)果檢驗(yàn)方法I干粉白度97. 04GB/T5211. 20-19992吸油量，g/100g21GB/T5211. 15-19883遮蓋力，g/m233HG/T3851-20064水懸浮液pH(19°C )8. 5GB/T1717-19865篩余物，%< O. 01GB/T5211. 14-1988
權(quán)利要求
1.一種造紙專(zhuān)用復(fù)合二氧化鈦，按重量計(jì)，由下列物質(zhì)制成 硫酸鋇粉體20 % —50 %，硅酸鋁粉體5 % — 20 %，二氧化鈦粉體30 % —70 %，分散劑2 % —10 %。
2.如權(quán)利要求I所述的造紙專(zhuān)用復(fù)合二氧化鈦，其特征在于所述的分散劑指硅烷偶聯(lián)劑、娃油、有機(jī)改性娃油或TM—950號(hào)分散劑中的一種。
3.如權(quán)利要求I所述的造紙專(zhuān)用復(fù)合二氧化鈦，其特征是所述的硫酸鋇質(zhì)量指標(biāo)為白度要達(dá)到92—96，吸油值指標(biāo)不大于15mg/100g，純度達(dá)到95 %以上，硫化物含量應(yīng)低于O.13 %，F(xiàn)eO含量低于O. 04 %，PH值在6—8之間，105°C揮發(fā)物小于O. 3 % ； 所述的硅酸鋁指標(biāo)為白度不低于90，純度達(dá)到95 %以上，PH值在8 —10之間，吸油值指標(biāo)不大于15mg/100g ； 所述的二氧化鈦粉料為金紅石型TIO2粉料，其TIO2含量要求不小于91 %，白度達(dá)到96 %以上，著色力指標(biāo)不小于180，105°C揮發(fā)物不大于O. 2 %，吸油量12. 5 g/100g，篩余物45um篩不大于O. 01,遮蓋力值22。
4.一種造紙專(zhuān)用復(fù)合二氧化鈦的制備方法，包括以下步驟 (1)將硫酸鋇、硅酸鋁粗粉定量投料研磨至4000目； (2)將研磨后的半成品通過(guò)旋風(fēng)分離，大于4000目的粉料再返回繼續(xù)研磨，小于或等于4000目的粉料加入二氧化鈦粉體進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁? (3)攪拌均勻后的粉料風(fēng)送至第二旋風(fēng)分離器，同時(shí)通過(guò)噴霧的方式風(fēng)送入定量的分散劑至第二旋風(fēng)分離器，與攪拌均勻后的粉料混合； (4)上述(3)步所得的物料干燥后得成品。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種造紙專(zhuān)用復(fù)合二氧化鈦及其制備方法，以重量計(jì)由硫酸鋇粉體20﹪-50﹪，硅酸鋁粉體5﹪-20﹪，二氧化鈦粉體30﹪-70﹪，分散劑2﹪-10﹪制成。首先將硫酸鋇、硅酸鋁粗粉定量投料研磨至4000目；將研磨后的半成品通過(guò)旋風(fēng)分離，大于4000目的粉料再返回繼續(xù)研磨，小于或等于4000目的粉料加入二氧化鈦粉體進(jìn)行充分?jǐn)嚢?；攪拌均勻后的粉料風(fēng)送至第二旋風(fēng)分離器，同時(shí)通過(guò)噴霧的方式風(fēng)送入定量的分散劑至第二旋風(fēng)分離器，與攪拌均勻后的粉料混合；所得的物料干燥后得成品。不僅價(jià)格與同類(lèi)產(chǎn)品相比便宜很多，而且質(zhì)量?jī)?yōu)于同類(lèi)產(chǎn)品。作為添加劑，大大降低了造紙的生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)D21H17/66GK102926274SQ2012104501
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月13日
發(fā)明者郝建設(shè), 張鄭南 申請(qǐng)人:安徽柏邦鈦白粉有限公司