硫酸法和氯(lv)化法鈦白粉產品在各應用領域優劣分(fen)析

一、概述

鈦白粉學(xue)名二(er)氧化鈦（TiO2），被認為(wei)是(shi)目前世界(jie)上(shang)性能最(zui)為(wei)優(you)越的(de)(de)白色顏(yan)料。它具有無毒(du)、具有最(zui)佳的(de)(de)不透明性、最(zui)佳的(de)(de)白度(du)和光亮度(du)，廣泛應(ying)用于(yu)涂料、塑料、造(zao)紙、印刷油墨、化纖、橡膠、陶(tao)瓷、化妝品、食品和醫(yi)藥等工(gong)業(ye)，它被稱為(wei)“工(gong)業(ye)味精”，其人均消費量作(zuo)為(wei)衡量一個(ge)國(guo)家經(jing)(jing)(jing)濟(ji)發展(zhan)水平的(de)(de)重要(yao)指標，也是(shi)衡量該國(guo)市場潛力的(de)(de)有力證(zheng)據(ju)。作(zuo)為(wei)我國(guo)經(jing)(jing)(jing)濟(ji)的(de)(de)基礎產業(ye)，鈦白粉從根本上(shang)牽(qian)動著(zhu)各個(ge)行業(ye)的(de)(de)發展(zhan)神經(jing)(jing)(jing)，經(jing)(jing)(jing)常被譽為(wei)國(guo)民經(jing)(jing)(jing)濟(ji)發展(zhan)的(de)(de)“晴(qing)雨表”。

其(qi)制造方法(fa)(fa)有兩種，硫酸法(fa)(fa)和(he)氯(lv)化(hua)(hua)法(fa)(fa)。目(mu)(mu)前全(quan)球60%為(wei)氯(lv)化(hua)(hua)法(fa)(fa)產(chan)(chan)品，在(zai)歐美發達(da)國(guo)家，氯(lv)化(hua)(hua)法(fa)(fa)的(de)比(bi)例更高。氯(lv)化(hua)(hua)法(fa)(fa)鈦白(bai)(bai)粉(fen)生產(chan)(chan)工藝因其(qi)生產(chan)(chan)過程環保(bao)和(he)產(chan)(chan)品質(zhi)量較高，是國(guo)際(ji)公認(ren)的(de)、新一(yi)代先進(jin)技術。美國(guo)早(zao)在(zai)2006年(nian)(nian)就(jiu)(jiu)關閉了國(guo)內最后一(yi)家硫酸法(fa)(fa)鈦白(bai)(bai)粉(fen)工廠。中(zhong)國(guo)近年(nian)(nian)來(lai)也在(zai)大力(li)推進(jin)鈦白(bai)(bai)粉(fen)產(chan)(chan)業(ye)升(sheng)級(ji)，氯(lv)化(hua)(hua)法(fa)(fa)鈦白(bai)(bai)粉(fen)在(zai)2005年(nian)(nian)就(jiu)(jiu)列為(wei)《產(chan)(chan)業(ye)結構調整指導目(mu)(mu)錄（2005年(nian)(nian)本）》的(de)鼓勵類項目(mu)(mu)。

二、鈦白粉硫酸法與氯化法生產工藝比較

1、硫酸(suan)法鈦白(bai)生產工藝

硫(liu)酸(suan)(suan)法(fa)鈦(tai)(tai)(tai)白生產(chan)工藝(yi)的(de)生產(chan)操(cao)作程序非常(chang)復雜，其基(ji)本化(hua)學反應(ying)包(bao)含有一系列的(de)簡單化(hua)學反應(ying)，如由鐵精礦(kuang)作為原料的(de)酸(suan)(suan)解、水(shui)(shui)解和煅燒(shao)等。硫(liu)酸(suan)(suan)法(fa)主要是以鈦(tai)(tai)(tai)鐵礦(kuang)和硫(liu)酸(suan)(suan)為原料，用(yong)硫(liu)酸(suan)(suan)分(fen)解成TiOSO4溶液，過濾除去(qu)鈦(tai)(tai)(tai)液中的(de)不溶性(xing)雜質(zhi)，然后通過真空結(jie)晶、固液分(fen)離除去(qu)FeSO4o7H2O，再經(jing)濃縮后熱水(shui)(shui)解，制得(de)偏(pian)鈦(tai)(tai)(tai)酸(suan)(suan)，洗滌、漂白除去(qu)可溶性(xing)硫(liu)酸(suan)(suan)鹽并濾干，經(jing)煅燒(shao)脫水(shui)(shui)脫硫(liu)轉化(hua)為二(er)氧化(hua)鈦(tai)(tai)(tai)，經(jing)干磨后得(de)到銳鈦(tai)(tai)(tai)型(xing)(xing)產(chan)品(pin)(pin)(pin)或在煅燒(shao)時加入促進劑(ji)(ji)進行(xing)晶型(xing)(xing)轉化(hua)得(de)到未(wei)包(bao)膜(mo)金紅石(shi)型(xing)(xing)初(chu)品(pin)(pin)(pin)或產(chan)品(pin)(pin)(pin)。如生產(chan)較高檔的(de)金紅石(shi)型(xing)(xing)產(chan)品(pin)(pin)(pin)，還須(xu)將初(chu)品(pin)(pin)(pin)漿化(hua)，經(jing)濕磨解聚分(fen)級，進行(xing)無(wu)機(ji)表(biao)面處理后洗去(qu)物料中的(de)鹽分(fen)，干燥后再進行(xing)超微粉碎(sui)和有機(ji)處理。在鈦(tai)(tai)(tai)鐵礦(kuang)和硫(liu)酸(suan)(suan)反應(ying)過程中，泡沫(mo)問題用(yong)上海博易和推出的(de)BX-839消泡劑(ji)(ji)產(chan)品(pin)(pin)(pin)，能(neng)有效(xiao)解決了。

2、氯化法鈦白(bai)生產(chan)工藝

氯(lv)(lv)化(hua)(hua)(hua)法(fa)鈦(tai)白工藝(yi)法(fa)于(yu)20世(shi)紀40至50年(nian)代崛起(qi)，并得到(dao)迅速發展。氯(lv)(lv)化(hua)(hua)(hua)法(fa)為(wei)減少“三廢”對環境的污染而(er)立(li)足于(yu)富鈦(tai)料（如電爐生(sheng)產的高鈦(tai)渣、天(tian)然金(jin)紅(hong)石及用各種方法(fa)生(sheng)產的人造金(jin)紅(hong)石），就(jiu)富鈦(tai)料氯(lv)(lv)化(hua)(hua)(hua)工藝(yi)而(er)言(yan)，又分為(wei)沸騰氯(lv)(lv)化(hua)(hua)(hua)和熔(rong)鹽氯(lv)(lv)化(hua)(hua)(hua)兩(liang)種。

圖1 氯(lv)化(hua)法與硫(liu)酸法工藝流程比較

二、鈦白粉硫酸法和氯化法產品在各應用領域優劣分析

鈦白(bai)粉(fen)(fen)被廣(guang)泛應(ying)用于涂(tu)料(liao)、塑(su)料(liao)、造(zao)(zao)紙(zhi)、印刷(shua)油墨、化(hua)(hua)纖、橡(xiang)膠、陶瓷、化(hua)(hua)妝品、食品和(he)醫藥等精細化(hua)(hua)工行業。其(qi)最主要(yao)的(de)應(ying)用領(ling)域是涂(tu)料(liao)、塑(su)料(liao)和(he)紙(zhi)張，其(qi)消費構成如下：涂(tu)料(liao)58%～60%；塑(su)料(liao)18%～20%；紙(zhi)張13%～14%；橡(xiang)膠、纖維、油墨、化(hua)(hua)妝品等行業占8%～10%。然(ran)而由于鈦白(bai)粉(fen)(fen)的(de)制造(zao)(zao)方(fang)法各(ge)有不(bu)同，所生產(chan)出的(de)鈦白(bai)粉(fen)(fen)產(chan)品性能也各(ge)有優劣(lie)(lie)，其(qi)應(ying)用效果自然(ran)也不(bu)盡相同。鈦白(bai)粉(fen)(fen)的(de)主要(yao)制造(zao)(zao)方(fang)法有硫(liu)酸法和(he)氯化(hua)(hua)法兩種(zhong)，那么兩種(zhong)不(bu)同工藝生產(chan)的(de)鈦白(bai)粉(fen)(fen)產(chan)品在各(ge)應(ying)用領(ling)域又有著怎樣的(de)優劣(lie)(lie)與不(bu)同呢？

1、兩種工藝在涂料產品中的應用比較

（1）涂料(liao)對鈦(tai)白(bai)粉(fen)性能(neng)的要求(qiu)

涂(tu)(tu)料(liao)(liao)行業是鈦白(bai)(bai)粉(fen)(fen)(fen)的(de)最大用戶，特別是金紅石型鈦白(bai)(bai)粉(fen)(fen)(fen)，大部分被涂(tu)(tu)料(liao)(liao)工(gong)(gong)(gong)業所消耗。全球涂(tu)(tu)料(liao)(liao)工(gong)(gong)(gong)業所消費(fei)的(de)TiO2占二(er)氧(yang)化鈦顏(yan)料(liao)(liao)總消費(fei)量(liang)的(de)58%～60%，我(wo)國的(de)此(ci)項(xiang)消費(fei)比例更高一些，約為60%～65%左右。鈦白(bai)(bai)粉(fen)(fen)(fen)是涂(tu)(tu)料(liao)(liao)工(gong)(gong)(gong)業中用量(liang)最多的(de)一種(zhong)顏(yan)料(liao)(liao)，占涂(tu)(tu)料(liao)(liao)著(zhu)色劑(ji)成(cheng)本的(de)一半，在涂(tu)(tu)料(liao)(liao)工(gong)(gong)(gong)業中的(de)消費(fei)量(liang)占涂(tu)(tu)料(liao)(liao)工(gong)(gong)(gong)業消費(fei)各(ge)(ge)種(zhong)顏(yan)料(liao)(liao)總量(liang)的(de)90%，在涂(tu)(tu)料(liao)(liao)原料(liao)(liao)成(cheng)本中占10%~25%。白(bai)(bai)色顏(yan)料(liao)(liao)不勝(sheng)枚舉，為什么涂(tu)(tu)料(liao)(liao)多年來(lai)卻只(zhi)傾心于鈦白(bai)(bai)粉(fen)(fen)(fen)呢？主(zhu)要是因為鈦白(bai)(bai)粉(fen)(fen)(fen)在各(ge)(ge)種(zhong)主(zhu)要性能方面都(dou)遠遠優于其(qi)它白(bai)(bai)色顏(yan)料(liao)(liao)。

表1 鈦白粉(fen)與其它(ta)各種白色顏料主要(yao)性能(neng)對比

顏(yan)料名稱相對密度折射率消色力(li)(li)遮(zhe)蓋(gai)力(li)(li)

從(cong)表1可知，鈦(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)(fen)(fen)具(ju)有最高的(de)(de)(de)折射系(xi)數(shu)，故有最高的(de)(de)(de)遮蓋力(li)（不(bu)透明度）和消色(se)力(li)等光學(xue)性能(neng)，明亮的(de)(de)(de)白(bai)(bai)(bai)度，很高的(de)(de)(de)光澤以及(ji)良好的(de)(de)(de)分散性。從(cong)理論上講(jiang)，在遮蓋力(li)方面(mian)，金紅石型鈦(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)(fen)(fen)是(shi)(shi)(shi)普通立(li)(li)(li)德(de)粉(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)5.56倍(bei)，銳鈦(tai)型鈦(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)(fen)(fen)是(shi)(shi)(shi)普通立(li)(li)(li)德(de)粉(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)4.43倍(bei)；在消色(se)力(li)方面(mian)，金紅石型鈦(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)(fen)(fen)是(shi)(shi)(shi)立(li)(li)(li)德(de)粉(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)6.25倍(bei)，銳鈦(tai)型鈦(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)(fen)(fen)是(shi)(shi)(shi)普通立(li)(li)(li)德(de)粉(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)5.56倍(bei)。故單從(cong)使用效果(guo)看，1噸鈦(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)(fen)(fen)至(zhi)少相當于4噸普通立(li)(li)(li)德(de)粉(fen)(fen)(fen)；從(cong)使用壽命（主(zhu)要指室外(wai)抗(kang)粉(fen)(fen)(fen)化性）看，用鈦(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)(fen)(fen)作顏(yan)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)涂(tu)層比用普通立(li)(li)(li)德(de)粉(fen)(fen)(fen)作顏(yan)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)涂(tu)層高3倍(bei)，這便(bian)是(shi)(shi)(shi)涂(tu)料(liao)(liao)長(chang)期(qi)以來(lai)一直選擇(ze)鈦(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)原因(yin)。

鈦(tai)(tai)白(bai)粉(fen)(fen)(fen)是(shi)涂料(liao)(liao)中不(bu)可缺少的(de)組成部分之一，其(qi)作用(yong)不(bu)僅僅是(shi)遮蓋(gai)和(he)裝飾性(xing)(xing)，更重要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)的(de)是(shi)改善(shan)涂料(liao)(liao)的(de)物(wu)理(li)和(he)化(hua)學性(xing)(xing)能，提高涂膜的(de)機械強(qiang)度(du)(du)、附著力(li)、防腐蝕性(xing)(xing)、耐(nai)(nai)光耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)。因此(ci)，應用(yong)鈦(tai)(tai)白(bai)粉(fen)(fen)(fen)時(shi)除了應從(cong)基(ji)料(liao)(liao)、溶劑、助劑等方面考慮外，同時(shi)要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)從(cong)顏料(liao)(liao)特(te)性(xing)(xing)、制漆性(xing)(xing)能等方面來考慮，合理(li)選擇適合涂料(liao)(liao)性(xing)(xing)能要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)求的(de)鈦(tai)(tai)白(bai)粉(fen)(fen)(fen)品種及規格型號。涂料(liao)(liao)工業通常(chang)使(shi)用(yong)顏料(liao)(liao)級鈦(tai)(tai)白(bai)粉(fen)(fen)(fen)，其(qi)對(dui)鈦(tai)(tai)白(bai)粉(fen)(fen)(fen)的(de)質(zhi)量要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)求，一、白(bai)度(du)(du)要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)好(hao)(hao)；二、研(yan)磨潤(run)濕性(xing)(xing)好(hao)(hao)，易于分散(san)；三、耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)、耐(nai)(nai)久性(xing)(xing)要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)好(hao)(hao)；四、化(hua)學穩定性(xing)(xing)好(hao)(hao)；五、粒度(du)(du)小，遮蓋(gai)力(li)大，消(xiao)色力(li)高，不(bu)透明(ming)度(du)(du)和(he)光澤度(du)(du)好(hao)(hao)。常(chang)用(yong)涂料(liao)(liao)對(dui)鈦(tai)(tai)白(bai)粉(fen)(fen)(fen)特(te)性(xing)(xing)的(de)要(yao)(yao)(yao)(yao)(yao)求如表2所示。

表2 常用涂料對鈦白(bai)粉特性的要求

（2）兩種工藝鈦白粉在涂(tu)料應(ying)用中的(de)比較

眾所周知，鈦白(bai)(bai)粉(fen)的工(gong)(gong)藝(yi)方法(fa)(fa)主要分(fen)為硫酸(suan)法(fa)(fa)與氯化(hua)法(fa)(fa)，二(er)者由于生(sheng)產(chan)原料和工(gong)(gong)藝(yi)程序(xu)的不(bu)同(tong)，造成產(chan)品的性(xing)能各有優劣。從表2中可以看出，基于不(bu)同(tong)涂(tu)料的使(shi)用特(te)性(xing)，對鈦白(bai)(bai)粉(fen)耐(nai)候(hou)性(xing)、遮蓋力、美觀性(xing)、分(fen)散性(xing)幾方面(mian)都(dou)有不(bu)同(tong)的要求，兩(liang)種不(bu)同(tong)的生(sheng)產(chan)工(gong)(gong)藝(yi)硫酸(suan)法(fa)(fa)與氯化(hua)法(fa)(fa)的應用效果如下：

表3 硫酸法與氯(lv)化法鈦白粉應用效果(guo)比較

根據涂(tu)料(liao)性(xing)能的(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)，選(xuan)擇能夠(gou)滿足涂(tu)料(liao)和涂(tu)膜性(xing)能要(yao)求(qiu)的(de)(de)(de)(de)鈦(tai)白(bai)(bai)粉品種(zhong)是(shi)(shi)(shi)很(hen)重要(yao)的(de)(de)(de)(de)。從表3中可以看出，以氯化(hua)法(fa)金(jin)紅石生(sheng)產的(de)(de)(de)(de)產品為最佳(jia)，是(shi)(shi)(shi)當前市場上最好的(de)(de)(de)(de)白(bai)(bai)色(se)顏(yan)料(liao)，其綜合性(xing)能優異，是(shi)(shi)(shi)涂(tu)料(liao)中首(shou)選(xuan)的(de)(de)(de)(de)白(bai)(bai)色(se)顏(yan)料(liao)，也(ye)是(shi)(shi)(shi)淺(qian)色(se)涂(tu)料(liao)的(de)(de)(de)(de)必用顏(yan)料(liao)。由于表面處(chu)理工藝的(de)(de)(de)(de)不同，鈦(tai)白(bai)(bai)粉有(you)不同的(de)(de)(de)(de)型(xing)(xing)號，可以根據所配制涂(tu)料(liao)的(de)(de)(de)(de)特點(dian)，如是(shi)(shi)(shi)否要(yao)求(qiu)高光澤，或(huo)高遮(zhe)蓋力，或(huo)高抗(kang)粉化(hua)性(xing)等，選(xuan)擇具體的(de)(de)(de)(de)品種(zhong)。用硫酸法(fa)工藝生(sheng)產的(de)(de)(de)(de)金(jin)紅石型(xing)(xing)鈦(tai)白(bai)(bai)粉，由于銳(rui)鈦(tai)型(xing)(xing)向金(jin)紅石型(xing)(xing)轉化(hua)率比氯化(hua)法(fa)低，故產品的(de)(de)(de)(de)白(bai)(bai)度(du)和對光的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)較氯化(hua)法(fa)稍差，但價格較低些。

2、兩種工藝在塑料產品中的應用比較

（1）塑料對鈦白粉性能的要求

塑(su)(su)料工業(ye)(ye)是(shi)鈦白(bai)粉(fen)的(de)(de)第二大用(yong)戶，占世界鈦白(bai)粉(fen)需(xu)求(qiu)總量的(de)(de)20%左右，是(shi)近幾(ji)年(nian)(nian)(nian)鈦白(bai)粉(fen)應用(yong)增(zeng)長最快的(de)(de)領域，年(nian)(nian)(nian)均增(zeng)長率(lv)達6%，全世界500余個(ge)鈦白(bai)粉(fen)牌(pai)號中，有50多(duo)個(ge)牌(pai)號是(shi)屬(shu)于塑(su)(su)料專用(yong)型(xing)(xing)。塑(su)(su)料的(de)(de)一個(ge)重要分支，也是(shi)鈦白(bai)粉(fen)在塑(su)(su)料中的(de)(de)重要應用(yong)領域--UPVC異型(xing)(xing)材(cai)，近十年(nian)(nian)(nian)來在中國(guo)發展速度(du)驚人，以平均10%的(de)(de)速度(du)遞增(zeng)。2008年(nian)(nian)(nian)全國(guo)型(xing)(xing)材(cai)產(chan)量380萬(wan)(wan)噸(dun)，所用(yong)金紅(hong)石型(xing)(xing)TiO2約13.5萬(wan)(wan)噸(dun)。按(an)全國(guo)型(xing)(xing)材(cai)每年(nian)(nian)(nian)10%遞增(zeng)，2009年(nian)(nian)(nian)全國(guo)型(xing)(xing)材(cai)行業(ye)(ye)所需(xu)TiO2約15萬(wan)(wan)噸(dun)，而2010年(nian)(nian)(nian)已達到16.5萬(wan)(wan)噸(dun)。

在(zai)塑(su)料(liao)中加入鈦白粉(fen)(fen)，可(ke)以提高塑(su)料(liao)制(zhi)品的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性、耐(nai)(nai)光性、耐(nai)(nai)候性，使塑(su)料(liao)制(zhi)品的(de)(de)(de)(de)物理(li)化學性能得到改善(shan)，曾強(qiang)制(zhi)品的(de)(de)(de)(de)機(ji)械(xie)強(qiang)度，延長使用壽命(ming)。而且，近年來(lai)(lai)(lai)隨著人(ren)們對環境保護和(he)能源(yuan)節約意識的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)斷加強(qiang)，今后(hou)以塑(su)代鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)步伐會越(yue)(yue)(yue)來(lai)(lai)(lai)越(yue)(yue)(yue)快，塑(su)料(liao)制(zhi)品在(zai)我們的(de)(de)(de)(de)生(sheng)活中所占的(de)(de)(de)(de)比例也(ye)會越(yue)(yue)(yue)來(lai)(lai)(lai)越(yue)(yue)(yue)大。有人(ren)預計，在(zai)不(bu)(bu)久的(de)(de)(de)(de)將來(lai)(lai)(lai)，塑(su)料(liao)的(de)(de)(de)(de)需求會超過鋼(gang)鐵，作為塑(su)料(liao)填(tian)料(liao)的(de)(de)(de)(de)基(ji)本顏料(liao)，鈦白粉(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)需求也(ye)會逐年增多。UPVC異型(xing)材(cai)在(zai)塑(su)料(liao)行業(ye)中的(de)(de)(de)(de)地位也(ye)是越(yue)(yue)(yue)來(lai)(lai)(lai)越(yue)(yue)(yue)重要(yao)，UPVC異型(xing)材(cai)正(zheng)成(cheng)為TiO2行業(ye)不(bu)(bu)可(ke)忽視的(de)(de)(de)(de)重要(yao)應用領(ling)域。UPVC異型(xing)材(cai)在(zai)塑(su)料(liao)行業(ye)中的(de)(de)(de)(de)地位也(ye)是越(yue)(yue)(yue)來(lai)(lai)(lai)越(yue)(yue)(yue)重要(yao)，UPVC異型(xing)材(cai)正(zheng)成(cheng)為TiO2行業(ye)不(bu)(bu)可(ke)忽視的(de)(de)(de)(de)重要(yao)應用領(ling)域。

鈦白粉在塑料行業的作(zuo)用主要(yao)有兩(liang)個(ge)(ge)方面(mian)(mian)，一個(ge)(ge)是(shi)作(zuo)為(wei)(wei)(wei)白色顏(yan)料的基本使(shi)用，提供遮蓋作(zuo)用（白色著色）；第(di)二(er)個(ge)(ge)作(zuo)用是(shi)阻礙紫外線，作(zuo)為(wei)(wei)(wei)紫外線屏弊劑使(shi)用，為(wei)(wei)(wei)戶外使(shi)用的塑料制品提供良好的耐候(hou)性(xing)。普通塑料生產所(suo)用的鈦白粉，不要(yao)求(qiu)耐候(hou)性(xing)，更側重于顏(yan)料性(xing)能方面(mian)(mian)的要(yao)求(qiu)。

對于(yu)塑料(liao)(liao)用(yong)(yong)鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉(fen)(fen)，要求粒子細、分散(san)性能好；耐熱性和耐光性好，在塑料(liao)(liao)成型加工的(de)加熱和制得成品在日光曝曬(shai)和使用(yong)(yong)過程中不變(bian)色。大多(duo)數(shu)塑料(liao)(liao)用(yong)(yong)鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉(fen)(fen)粒徑都較細，通常(chang)涂(tu)料(liao)(liao)用(yong)(yong)鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉(fen)(fen)的(de)粒徑為0.2～0.4μm，而(er)塑料(liao)(liao)用(yong)(yong)鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉(fen)(fen)的(de)粒徑為0.15～0.3μm，這樣(yang)可(ke)以獲得蘭色底相(xiang)，對大多(duo)數(shu)帶黃相(xiang)的(de)樹脂或易(yi)泛黃的(de)樹脂有遮蔽作用(yong)(yong)。而(er)且用(yong)(yong)鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉(fen)(fen)代替(ti)立(li)德粉(fen)(fen)，則白(bai)(bai)色顏料(liao)(liao)的(de)耗量可(ke)降低50%~70%。

普通(tong)(tong)型塑料用(yong)鈦(tai)(tai)(tai)白粉(fen)(fen)(fen)一般不(bu)經過(guo)表(biao)面(mian)處理(li)，因為采用(yong)常(chang)規的(de)(de)(de)(de)水合氧化鋁這類無(wu)機(ji)物(wu)包(bao)膜的(de)(de)(de)(de)鈦(tai)(tai)(tai)白粉(fen)(fen)(fen)，在(zai)(zai)相對濕(shi)度(du)60%時，其吸附平衡水在(zai)(zai)1%左右，當塑料在(zai)(zai)高(gao)溫(wen)擠出(chu)加工時，水分蒸發會導致光滑的(de)(de)(de)(de)塑料表(biao)面(mian)出(chu)現(xian)氣孔，這種未(wei)經無(wu)機(ji)物(wu)包(bao)膜的(de)(de)(de)(de)鈦(tai)(tai)(tai)白粉(fen)(fen)(fen)，一般都(dou)要經過(guo)有機(ji)表(biao)面(mian)處理(li)（多元醇、硅(gui)烷或硅(gui)氧烷），因為塑料用(yong)鈦(tai)(tai)(tai)白粉(fen)(fen)(fen)與涂料用(yong)鈦(tai)(tai)(tai)白粉(fen)(fen)(fen)不(bu)同，前者是(shi)在(zai)(zai)低極(ji)性(xing)的(de)(de)(de)(de)樹脂(zhi)中，通(tong)(tong)過(guo)剪切(qie)力加工混合，有機(ji)表(biao)面(mian)處理(li)后的(de)(de)(de)(de)鈦(tai)(tai)(tai)白粉(fen)(fen)(fen)，在(zai)(zai)適當的(de)(de)(de)(de)機(ji)械剪切(qie)力下，就能比較好(hao)地分散。在(zai)(zai)色母(mu)粒中由于TiO2的(de)(de)(de)(de)PHR很高(gao)，它的(de)(de)(de)(de)易(yi)分散性(xing)顯得更(geng)重要，因此對鈦(tai)(tai)(tai)白粉(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)處理(li)提出(chu)了更(geng)高(gao)的(de)(de)(de)(de)要求。

隨著(zhu)塑(su)(su)(su)料(liao)(liao)(liao)制品(pin)(pin)應用(yong)范圍的(de)(de)(de)不(bu)斷擴大，許多外(wai)用(yong)塑(su)(su)(su)料(liao)(liao)(liao)制品(pin)(pin)，如塑(su)(su)(su)料(liao)(liao)(liao)門窗(chuang)、建筑材(cai)料(liao)(liao)(liao)等(deng)室(shi)外(wai)用(yong)塑(su)(su)(su)料(liao)(liao)(liao)產(chan)品(pin)(pin)，對耐候性也有很(hen)高(gao)的(de)(de)(de)要(yao)(yao)求，除了(le)必須使用(yong)金(jin)紅石(shi)鈦白粉外(wai)，還需要(yao)(yao)進行表(biao)(biao)面處理(li)，這種表(biao)(biao)面處理(li)一般不(bu)加鋅(xin)，只加硅(gui)、鋁、鋯等(deng)。硅(gui)具有親(qin)水(shui)去濕(shi)作(zuo)用(yong)，可防止塑(su)(su)(su)料(liao)(liao)(liao)高(gao)溫擠出(chu)時(shi)因水(shui)分蒸發(fa)而產(chan)生氣(qi)孔，但這些表(biao)(biao)面處理(li)劑的(de)(de)(de)量一般不(bu)太(tai)多。

鈦(tai)白粉在聚烯烴（如聚丙烯）中(zhong)使用時(shi)，有(you)時(shi)會使塑料的泛黃，這是因為(wei)二氧(yang)化鈦(tai)與聚烯烴中(zhong)的含有(you)酚基的抗氧(yang)劑(ji)（BHT）發(fa)生反應(ying)所致，對鈦(tai)白粉進行適當的有(you)機表(biao)面處理可(ke)減輕這種泛黃的效應(ying)。

在(zai)含有鉛穩定劑(ji)(ji)的(de)(de)硬聚(ju)氯乙烯中(zhong)，在(zai)有紫外光照(zhao)射的(de)(de)情況下，二氧化(hua)(hua)鈦會(hui)促使樹脂變灰(hui)，這是因(yin)為經紫外光照(zhao)射后的(de)(de)二氧化(hua)(hua)鈦會(hui)還(huan)(huan)原(yuan)成Ti2O3，使鉛穩定劑(ji)(ji)中(zhong)的(de)(de)鉛析出(chu)，這種反應(ying)是可逆(ni)的(de)(de)。但是在(zai)軟聚(ju)氯乙烯和(he)使用錫穩定劑(ji)(ji)的(de)(de)硬聚(ju)氯乙烯中(zhong)不會(hui)發生，同(tong)樣在(zai)三聚(ju)氰胺甲醛樹脂中(zhong)使用，也(ye)因(yin)為樹脂本(ben)身的(de)(de)還(huan)(huan)原(yuan)性，加上紫外線的(de)(de)作(zuo)用，也(ye)能使三聚(ju)氰胺裝飾(shi)板變（灰(hui)）色(se)，如果(guo)要在(zai)上述(shu)材料中(zhong)使用時，一(yi)定要選用化(hua)(hua)學活性小的(de)(de)高耐候性金紅石(shi)型鈦白(bai)粉。

綜上所述，塑料(liao)制品對鈦白(bai)粉質量要求如表(biao)4：

表(biao)4 塑料制品對鈦白質量要(yao)求

（2）兩種工藝鈦白粉在(zai)塑料應用中(zhong)的比較

據了(le)解，國內塑(su)料(liao)產(chan)品(pin)，尤其是高檔產(chan)品(pin)，所用鈦(tai)(tai)白粉目(mu)前(qian)仍以使(shi)用進口氯化法(fa)(fa)(fa)鈦(tai)(tai)白粉為主，氯化法(fa)(fa)(fa)鈦(tai)(tai)白粉不僅在白度(du)等表象(xiang)性質優于硫酸法(fa)(fa)(fa)鈦(tai)(tai)白粉，而且在遮蓋力、分散性、加工(gong)性上，尤其是對于戶外UPVC塑(su)料(liao)異型材產(chan)品(pin)對于氯化法(fa)(fa)(fa)金紅石產(chan)品(pin)具有無可比(bi)擬(ni)的優勢（如(ru)表3 ）。

然而，由于塑料(liao)(liao)產(chan)品(pin)(pin)的(de)特性，其選用鈦(tai)白(bai)粉應(ying)考(kao)慮(lv)(lv)的(de)問題和其他涂料(liao)(liao)、油(you)墨、油(you)漆(qi)等(deng)選用時有所不同，主(zhu)要應(ying)按照塑料(liao)(liao)制(zhi)品(pin)(pin)的(de)技術要求(qiu)考(kao)慮(lv)(lv)，如塑料(liao)(liao)專用型產(chan)品(pin)(pin)，必須根(gen)據其產(chan)品(pin)(pin)需(xu)求(qiu)慎重(zhong)仔細選擇適合其特殊用途的(de)鈦(tai)白(bai)粉產(chan)品(pin)(pin)，以免對塑料(liao)(liao)產(chan)品(pin)(pin)性能造成(cheng)一(yi)定影響(xiang)。

3、兩種工藝在造紙產品中的應用比較

（1）紙品(pin)對鈦白粉性(xing)能的要求

據(ju)中(zhong)國造(zao)紙(zhi)協(xie)會調查資(zi)料，2010年(nian)全國紙(zhi)及(ji)紙(zhi)板生產企(qi)業有3700多(duo)家(jia)，全國紙(zhi)及(ji)紙(zhi)板生產量(liang)(liang)9270萬(wan)t，較(jiao)上年(nian)8640萬(wan)t 增長(chang)(chang)7.29％。消(xiao)費(fei)(fei)量(liang)(liang)9173萬(wan)t，較(jiao)上年(nian)8569萬(wan)t 增長(chang)(chang)7.05％，人均年(nian)消(xiao)費(fei)(fei)量(liang)(liang)為68 kg（13.40億(yi)人），比上年(nian)增長(chang)(chang)4 kg。2010年(nian)比2000年(nian)生產量(liang)(liang)增長(chang)(chang)203.93％，消(xiao)費(fei)(fei)量(liang)(liang)增長(chang)(chang)156.59％。2000一2010年(nian)，紙(zhi)及(ji)紙(zhi)板生產量(liang)(liang)年(nian)均增長(chang)(chang)11.76％，消(xiao)費(fei)(fei)量(liang)(liang)年(nian)均增長(chang)(chang)9.88％（見(jian)圖3）。

圖(tu)3 2000-2010年紙(zhi)(zhi)及紙(zhi)(zhi)板(ban)的生產和消費情(qing)況

造紙(zhi)行業是鈦白(bai)(bai)粉(fen)(fen)(fen)的(de)(de)第(di)三大用戶，作(zuo)為紙(zhi)填料主(zhu)要用在(zai)高(gao)級紙(zhi)張和(he)薄(bo)型紙(zhi)張中，在(zai)紙(zhi)張中加(jia)入鈦白(bai)(bai)粉(fen)(fen)(fen)。可使紙(zhi)張具有(you)較好的(de)(de)白(bai)(bai)度(du)，光(guang)(guang)(guang)澤好、強度(du)高(gao)，薄(bo)而光(guang)(guang)(guang)滑(hua)，印刷時不穿透，質量輕。造紙(zhi)用鈦白(bai)(bai)粉(fen)(fen)(fen)一(yi)般使用未經(jing)表面處理的(de)(de)銳鈦型鈦白(bai)(bai)粉(fen)(fen)(fen)，可以(yi)起到熒光(guang)(guang)(guang)增白(bai)(bai)劑(ji)的(de)(de)作(zuo)用，增加(jia)紙(zhi)張的(de)(de)白(bai)(bai)度(du)，但(dan)層壓紙(zhi)要求使用經(jing)過表面處理的(de)(de)金紅石型鈦白(bai)(bai)粉(fen)(fen)(fen)，以(yi)滿(man)足(zu)耐光(guang)(guang)(guang)、耐熱的(de)(de)要求。

在造(zao)紙行業(ye)中(zhong)，低檔紙因考慮生產(chan)成(cheng)本一般(ban)不會使用鈦(tai)白(bai)粉(fen)，主要(yao)使用瓷土、滑石(shi)粉(fen)、碳酸鈣等(deng)，但是(shi)他們會降低紙張的(de)強度(du)(du)、增加紙張的(de)重量(liang)。裝飾(shi)(shi)紙、圣經紙和(he)紙幣（如：字典、畫報、雜志封面、計算機(ji)、鈔票、復印機(ji)紙和(he)裝飾(shi)(shi)紙等(deng)）中(zhong)一定要(yao)使用鈦(tai)白(bai)粉(fen)，使用鈦(tai)白(bai)粉(fen)的(de)紙張，白(bai)度(du)(du)好、強度(du)(du)高、有光澤、薄而光滑、印刷時不穿透，在相(xiang)同條件下不透明度(du)(du)比碳酸鈣、滑石(shi)粉(fen)高10倍，重量(liang)也能減輕15%~30%。

鈦(tai)白粉(fen)在造(zao)(zao)紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)中(zhong)另一重(zhong)要應用(yong)領域即裝飾(shi)紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)，也稱為鈦(tai)白紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)，主(zhu)要用(yong)于(yu)(yu)(yu)制(zhi)(zhi)作家具、地板、壁紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)等的(de)(de)(de)原材料(liao)。在國(guo)內，裝飾(shi)紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)鈦(tai)白量遠(yuan)(yuan)遠(yuan)(yuan)高于(yu)(yu)(yu)其它(ta)品種，據不完全(quan)估(gu)計(ji)，國(guo)內用(yong)于(yu)(yu)(yu)裝飾(shi)紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)鈦(tai)白粉(fen)每年(nian)超過3萬噸。裝飾(shi)紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)中(zhong)鈦(tai)白用(yong)量20%～40%，其它(ta)紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)中(zhong)鈦(tai)白1%～5%。這種形勢是(shi)由我國(guo)的(de)(de)(de)消費水平決定(ding)的(de)(de)(de)。由于(yu)(yu)(yu)對(dui)房屋裝修(xiu)、高檔家具的(de)(de)(de)大量需求，裝飾(shi)紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)用(yong)量逐漸上升(sheng)；圣經紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)由于(yu)(yu)(yu)使(shi)用(yong)鈦(tai)白作原料(liao)，成(cheng)本遠(yuan)(yuan)遠(yuan)(yuan)高于(yu)(yu)(yu)普通紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)，鑒(jian)于(yu)(yu)(yu)國(guo)內的(de)(de)(de)消費水平，圣經紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)市場很有(you)限(xian)；而(er)造(zao)(zao)幣紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)使(shi)用(yong)更是(shi)受到(dao)國(guo)家的(de)(de)(de)控制(zhi)(zhi)，用(yong)量相(xiang)對(dui)平穩，不會對(dui)鈦(tai)白市場產生影響。

顧(gu)名思義，裝飾紙(zhi)(zhi)即起到(dao)裝飾作用(yong)(yong)的(de)紙(zhi)(zhi)，因(yin)此(ci)其對(dui)產品的(de)抗老化有(you)很高(gao)(gao)的(de)要(yao)(yao)求(qiu)，因(yin)此(ci)必須(xu)使(shi)用(yong)(yong)金紅石(shi)型鈦(tai)(tai)(tai)白粉(fen)；更多的(de)金紅石(shi)型鈦(tai)(tai)(tai)白粉(fen)是使(shi)用(yong)(yong)在(zai)高(gao)(gao)灰份(fen)(fen)的(de)紙(zhi)(zhi)張(zhang)中，這種高(gao)(gao)灰份(fen)(fen)的(de)紙(zhi)(zhi)張(zhang)必須(xu)使(shi)用(yong)(yong)金紅石(shi)型鈦(tai)(tai)(tai)白粉(fen)，因(yin)為銳鈦(tai)(tai)(tai)型鈦(tai)(tai)(tai)白粉(fen)的(de)遮(zhe)蓋力達不到(dao)要(yao)(yao)求(qiu)。銳鈦(tai)(tai)(tai)型鈦(tai)(tai)(tai)白粉(fen)均用(yong)(yong)在(zai)低灰份(fen)(fen)的(de)紙(zhi)(zhi)張(zhang)中，如圣(sheng)經紙(zhi)(zhi)和紙(zhi)(zhi)幣等，圣(sheng)經紙(zhi)(zhi)要(yao)(yao)求(qiu)紙(zhi)(zhi)張(zhang)有(you)很好(hao)的(de)不透(tou)明(ming)度，一般使(shi)用(yong)(yong)銳鈦(tai)(tai)(tai)型鈦(tai)(tai)(tai)白粉(fen)即可(ke)滿足；造幣紙(zhi)(zhi)也(ye)要(yao)(yao)求(qiu)很好(hao)的(de)不透(tou)明(ming)度，主要(yao)(yao)也(ye)使(shi)用(yong)(yong)銳鈦(tai)(tai)(tai)型。因(yin)此(ci)，不同(tong)的(de)紙(zhi)(zhi)品對(dui)鈦(tai)(tai)(tai)白粉(fen)的(de)性能(neng)有(you)著不同(tong)的(de)要(yao)(yao)求(qiu)。

（2）兩種(zhong)工藝鈦白(bai)粉在(zai)紙(zhi)品應用(yong)中(zhong)的比較(jiao)

無論哪種紙(zhi)（原紙(zhi)），其制作(zuo)流程是相(xiang)同(tong)(tong)的(de)，只是根據紙(zhi)張最后成型(xing)(xing)的(de)需求來選擇使用哪種工藝的(de)鈦白(bai)粉(fen)不(bu)同(tong)(tong)晶型(xing)(xing)的(de)產品，以下是不(bu)同(tong)(tong)紙(zhi)品對不(bu)同(tong)(tong)類(lei)型(xing)(xing)鈦白(bai)粉(fen)的(de)選擇，見表6。

表(biao)5 紙品對不(bu)同類型鈦(tai)白粉的選擇

從(cong)表(biao)6中(zhong)可(ke)以看(kan)出，不(bu)同用(yong)(yong)途的(de)紙(zhi)品(pin)對(dui)應(ying)選擇(ze)的(de)鈦(tai)白粉(fen)品(pin)種(zhong)也各有不(bu)同，金(jin)紅(hong)(hong)石鈦(tai)白粉(fen)抗(kang)氧化性(xing)好(hao)，耐(nai)候性(xing)好(hao)，主要(yao)用(yong)(yong)于裝(zhuang)飾(shi)紙(zhi)及耐(nai)候、高(gao)(gao)灰(hui)份(fen)的(de)紙(zhi)張(zhang)(zhang)；而銳鈦(tai)型(xing)(xing)產(chan)品(pin)則用(yong)(yong)于對(dui)耐(nai)候要(yao)求(qiu)不(bu)高(gao)(gao)、透明性(xing)較差的(de)低灰(hui)份(fen)的(de)紙(zhi)張(zhang)(zhang)。雖然氯(lv)化法(fa)工藝(yi)與硫酸(suan)法(fa)工藝(yi)都(dou)能生(sheng)產(chan)金(jin)紅(hong)(hong)石型(xing)(xing)鈦(tai)白粉(fen)，但是氯(lv)化法(fa)工藝(yi)生(sheng)產(chan)的(de)鈦(tai)白粉(fen)的(de)白度、金(jin)紅(hong)(hong)石晶(jing)型(xing)(xing)含量(liang)、特別(bie)是成(cheng)品(pin)的(de)穩定性(xing)都(dou)優于硫酸(suan)法(fa)，適合用(yong)(yong)在裝(zhuang)飾(shi)紙(zhi)及高(gao)(gao)灰(hui)份(fen)紙(zhi)張(zhang)(zhang)中(zhong)；而造幣紙(zhi)及低灰(hui)份(fen)紙(zhi)張(zhang)(zhang)中(zhong)則必須用(yong)(yong)硫酸(suan)法(fa)銳鈦(tai)型(xing)(xing)產(chan)品(pin)，以更好(hao)的(de)滿足兩種(zhong)紙(zhi)張(zhang)(zhang)對(dui)鈦(tai)白粉(fen)不(bu)透明度的(de)要(yao)求(qiu)。

此(ci)外，我們在選擇鈦(tai)白粉(fen)產(chan)品時還需(xu)考慮(lv)紙(zhi)廠(chang)本(ben)身的(de)(de)因(yin)素(su)，因(yin)為對于造(zao)紙(zhi)廠(chang)來說(shuo)決定其(qi)選用何種鈦(tai)白粉(fen)的(de)(de)主要(yao)原因(yin)是造(zao)紙(zhi)的(de)(de)成本(ben)，也就是鈦(tai)白的(de)(de)性價比(bi)。由于鈦(tai)白粉(fen)在造(zao)紙(zhi)中的(de)(de)成本(ben)比(bi)例高達30～50%，因(yin)此(ci)造(zao)紙(zhi)廠(chang)在滿(man)足用戶要(yao)求的(de)(de)情況下，對選擇鈦(tai)白粉(fen)可以說(shuo)是斤斤計較。