硫酸法(fa)和氯化法(fa)鈦白(bai)粉產(chan)品在(zai)各應用(yong)領(ling)域優劣分析

一、概述

鈦白(bai)(bai)粉學名二氧(yang)化鈦（TiO2），被(bei)認(ren)為(wei)(wei)(wei)是目前世(shi)界上性能最為(wei)(wei)(wei)優越的(de)(de)(de)白(bai)(bai)色顏料。它(ta)具有無毒、具有最佳(jia)的(de)(de)(de)不透明性、最佳(jia)的(de)(de)(de)白(bai)(bai)度和光亮度，廣(guang)泛應(ying)用于涂(tu)料、塑料、造紙、印刷油墨、化纖、橡膠、陶瓷、化妝(zhuang)品(pin)、食品(pin)和醫藥等工業(ye)，它(ta)被(bei)稱(cheng)為(wei)(wei)(wei)“工業(ye)味精”，其(qi)人均消(xiao)費量作為(wei)(wei)(wei)衡(heng)量一個(ge)(ge)國(guo)家經(jing)濟發(fa)展(zhan)水平的(de)(de)(de)重要指(zhi)標，也(ye)是衡(heng)量該(gai)國(guo)市場潛力(li)的(de)(de)(de)有力(li)證據。作為(wei)(wei)(wei)我國(guo)經(jing)濟的(de)(de)(de)基礎產業(ye)，鈦白(bai)(bai)粉從(cong)根本(ben)上牽動著各個(ge)(ge)行(xing)業(ye)的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)神經(jing)，經(jing)常被(bei)譽為(wei)(wei)(wei)國(guo)民經(jing)濟發(fa)展(zhan)的(de)(de)(de)“晴雨表”。

其(qi)制(zhi)造方法(fa)(fa)(fa)有(you)兩種，硫酸(suan)(suan)法(fa)(fa)(fa)和氯(lv)化法(fa)(fa)(fa)。目前全球60%為(wei)氯(lv)化法(fa)(fa)(fa)產品，在(zai)(zai)歐美(mei)發達國家，氯(lv)化法(fa)(fa)(fa)的(de)(de)比例更高。氯(lv)化法(fa)(fa)(fa)鈦(tai)(tai)白粉生(sheng)產工藝因其(qi)生(sheng)產過程環保和產品質量較高，是國際(ji)公認的(de)(de)、新一代先進技術(shu)。美(mei)國早在(zai)(zai)2006年(nian)(nian)就關閉了(le)國內(nei)最后(hou)一家硫酸(suan)(suan)法(fa)(fa)(fa)鈦(tai)(tai)白粉工廠。中國近(jin)年(nian)(nian)來也在(zai)(zai)大力推進鈦(tai)(tai)白粉產業(ye)升級，氯(lv)化法(fa)(fa)(fa)鈦(tai)(tai)白粉在(zai)(zai)2005年(nian)(nian)就列為(wei)《產業(ye)結(jie)構調整指導(dao)目錄（2005年(nian)(nian)本）》的(de)(de)鼓勵類項目。

二、鈦白粉硫酸法與氯化法生產工藝比較

1、硫酸法鈦(tai)白生(sheng)產工藝

硫酸法鈦(tai)白生產(chan)(chan)工藝的(de)(de)生產(chan)(chan)操作程序(xu)非常復雜(za)，其基本化(hua)學反(fan)應(ying)(ying)包含有(you)一(yi)系列的(de)(de)簡單化(hua)學反(fan)應(ying)(ying)，如由(you)鐵(tie)精礦(kuang)(kuang)作為(wei)原料的(de)(de)酸解(jie)(jie)、水(shui)解(jie)(jie)和(he)煅燒(shao)等。硫酸法主要是以鈦(tai)鐵(tie)礦(kuang)(kuang)和(he)硫酸為(wei)原料，用硫酸分(fen)解(jie)(jie)成TiOSO4溶(rong)液，過(guo)(guo)濾(lv)除(chu)去(qu)鈦(tai)液中(zhong)(zhong)的(de)(de)不溶(rong)性(xing)雜(za)質，然(ran)后(hou)(hou)(hou)通過(guo)(guo)真空(kong)結晶、固液分(fen)離除(chu)去(qu)FeSO4o7H2O，再經(jing)濃縮后(hou)(hou)(hou)熱水(shui)解(jie)(jie)，制(zhi)得偏鈦(tai)酸，洗(xi)滌、漂(piao)白除(chu)去(qu)可溶(rong)性(xing)硫酸鹽并濾(lv)干(gan)，經(jing)煅燒(shao)脫(tuo)水(shui)脫(tuo)硫轉化(hua)為(wei)二氧化(hua)鈦(tai)，經(jing)干(gan)磨(mo)后(hou)(hou)(hou)得到銳鈦(tai)型產(chan)(chan)品或(huo)(huo)在煅燒(shao)時加入促進(jin)(jin)劑(ji)進(jin)(jin)行晶型轉化(hua)得到未包膜金(jin)紅石(shi)型初(chu)品或(huo)(huo)產(chan)(chan)品。如生產(chan)(chan)較高檔的(de)(de)金(jin)紅石(shi)型產(chan)(chan)品，還須將初(chu)品漿化(hua)，經(jing)濕磨(mo)解(jie)(jie)聚(ju)分(fen)級，進(jin)(jin)行無機(ji)表面處理后(hou)(hou)(hou)洗(xi)去(qu)物料中(zhong)(zhong)的(de)(de)鹽分(fen)，干(gan)燥后(hou)(hou)(hou)再進(jin)(jin)行超微(wei)粉碎和(he)有(you)機(ji)處理。在鈦(tai)鐵(tie)礦(kuang)(kuang)和(he)硫酸反(fan)應(ying)(ying)過(guo)(guo)程中(zhong)(zhong)，泡沫問(wen)題用上海博易和(he)推出(chu)的(de)(de)BX-839消泡劑(ji)產(chan)(chan)品，能有(you)效解(jie)(jie)決了。

2、氯化法(fa)鈦(tai)白生產工藝

氯(lv)(lv)(lv)化法鈦(tai)白工(gong)藝(yi)法于20世紀40至(zhi)50年代崛起，并得(de)到(dao)迅速發(fa)展。氯(lv)(lv)(lv)化法為(wei)減少“三(san)廢”對(dui)環境的污染而立足于富鈦(tai)料（如(ru)電爐生產(chan)的高鈦(tai)渣、天然金(jin)紅(hong)石及用各(ge)種方法生產(chan)的人造(zao)金(jin)紅(hong)石），就(jiu)富鈦(tai)料氯(lv)(lv)(lv)化工(gong)藝(yi)而言，又分(fen)為(wei)沸騰氯(lv)(lv)(lv)化和熔鹽氯(lv)(lv)(lv)化兩種。

圖1 氯化(hua)法(fa)與硫酸法(fa)工藝(yi)流程(cheng)比(bi)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)白(bai)粉(fen)被廣泛應(ying)用于涂料(liao)、塑(su)料(liao)、造紙(zhi)、印刷油墨、化纖、橡(xiang)膠(jiao)、陶瓷、化妝(zhuang)品(pin)(pin)(pin)、食品(pin)(pin)(pin)和(he)醫藥等(deng)精細化工(gong)行業。其(qi)最主(zhu)(zhu)要的(de)(de)(de)應(ying)用領域是涂料(liao)、塑(su)料(liao)和(he)紙(zhi)張，其(qi)消費構成如下：涂料(liao)58%～60%；塑(su)料(liao)18%～20%；紙(zhi)張13%～14%；橡(xiang)膠(jiao)、纖維(wei)、油墨、化妝(zhuang)品(pin)(pin)(pin)等(deng)行業占8%～10%。然而由(you)于鈦(tai)(tai)白(bai)粉(fen)的(de)(de)(de)制造方法各(ge)有(you)不(bu)同(tong)，所(suo)生(sheng)產出(chu)的(de)(de)(de)鈦(tai)(tai)白(bai)粉(fen)產品(pin)(pin)(pin)性(xing)能也各(ge)有(you)優(you)劣(lie)(lie)，其(qi)應(ying)用效果自然也不(bu)盡相同(tong)。鈦(tai)(tai)白(bai)粉(fen)的(de)(de)(de)主(zhu)(zhu)要制造方法有(you)硫酸法和(he)氯化法兩(liang)種，那么兩(liang)種不(bu)同(tong)工(gong)藝生(sheng)產的(de)(de)(de)鈦(tai)(tai)白(bai)粉(fen)產品(pin)(pin)(pin)在各(ge)應(ying)用領域又有(you)著怎樣(yang)的(de)(de)(de)優(you)劣(lie)(lie)與不(bu)同(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(xing)能的(de)要(yao)求

涂(tu)(tu)料(liao)(liao)行業(ye)是(shi)鈦(tai)(tai)(tai)白粉(fen)的(de)(de)最大用戶，特別是(shi)金紅石型鈦(tai)(tai)(tai)白粉(fen)，大部分被涂(tu)(tu)料(liao)(liao)工(gong)(gong)業(ye)所消(xiao)(xiao)耗。全球涂(tu)(tu)料(liao)(liao)工(gong)(gong)業(ye)所消(xiao)(xiao)費的(de)(de)TiO2占(zhan)(zhan)二氧化(hua)鈦(tai)(tai)(tai)顏(yan)料(liao)(liao)總消(xiao)(xiao)費量(liang)的(de)(de)58%～60%，我(wo)國(guo)的(de)(de)此(ci)項消(xiao)(xiao)費比(bi)例更(geng)高一些，約為(wei)60%～65%左右。鈦(tai)(tai)(tai)白粉(fen)是(shi)涂(tu)(tu)料(liao)(liao)工(gong)(gong)業(ye)中用量(liang)最多的(de)(de)一種顏(yan)料(liao)(liao)，占(zhan)(zhan)涂(tu)(tu)料(liao)(liao)著色(se)(se)劑成(cheng)本的(de)(de)一半，在涂(tu)(tu)料(liao)(liao)工(gong)(gong)業(ye)中的(de)(de)消(xiao)(xiao)費量(liang)占(zhan)(zhan)涂(tu)(tu)料(liao)(liao)工(gong)(gong)業(ye)消(xiao)(xiao)費各(ge)種顏(yan)料(liao)(liao)總量(liang)的(de)(de)90%，在涂(tu)(tu)料(liao)(liao)原料(liao)(liao)成(cheng)本中占(zhan)(zhan)10%~25%。白色(se)(se)顏(yan)料(liao)(liao)不(bu)勝枚舉(ju)，為(wei)什么涂(tu)(tu)料(liao)(liao)多年來(lai)卻只(zhi)傾(qing)心于(yu)鈦(tai)(tai)(tai)白粉(fen)呢？主要是(shi)因為(wei)鈦(tai)(tai)(tai)白粉(fen)在各(ge)種主要性能方面都遠遠優于(yu)其它(ta)白色(se)(se)顏(yan)料(liao)(liao)。

表1 鈦白(bai)粉與(yu)其它各(ge)種白(bai)色顏料主(zhu)要(yao)性能對比

顏料名稱相對(dui)密度折射率消色力(li)(li)遮(zhe)蓋力(li)(li)

從表(biao)1可知，鈦(tai)(tai)白(bai)粉(fen)(fen)(fen)具有最高(gao)的(de)折射系數，故有最高(gao)的(de)遮蓋力（不透明度(du)）和消色(se)力等光(guang)學性(xing)能，明亮的(de)白(bai)度(du)，很高(gao)的(de)光(guang)澤以及良好的(de)分散性(xing)。從理論上講，在遮蓋力方面，金紅(hong)石(shi)型鈦(tai)(tai)白(bai)粉(fen)(fen)(fen)是(shi)普通立德(de)粉(fen)(fen)(fen)的(de)5.56倍，銳(rui)(rui)鈦(tai)(tai)型鈦(tai)(tai)白(bai)粉(fen)(fen)(fen)是(shi)普通立德(de)粉(fen)(fen)(fen)的(de)4.43倍；在消色(se)力方面，金紅(hong)石(shi)型鈦(tai)(tai)白(bai)粉(fen)(fen)(fen)是(shi)立德(de)粉(fen)(fen)(fen)的(de)6.25倍，銳(rui)(rui)鈦(tai)(tai)型鈦(tai)(tai)白(bai)粉(fen)(fen)(fen)是(shi)普通立德(de)粉(fen)(fen)(fen)的(de)5.56倍。故單從使用(yong)(yong)效果看，1噸鈦(tai)(tai)白(bai)粉(fen)(fen)(fen)至少相當于4噸普通立德(de)粉(fen)(fen)(fen)；從使用(yong)(yong)壽命（主(zhu)要指室外抗(kang)粉(fen)(fen)(fen)化性(xing)）看，用(yong)(yong)鈦(tai)(tai)白(bai)粉(fen)(fen)(fen)作顏(yan)料的(de)涂(tu)層(ceng)比(bi)用(yong)(yong)普通立德(de)粉(fen)(fen)(fen)作顏(yan)料的(de)涂(tu)層(ceng)高(gao)3倍，這(zhe)便是(shi)涂(tu)料長(chang)期以來一直選擇鈦(tai)(tai)白(bai)粉(fen)(fen)(fen)的(de)原因。

鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉(fen)是(shi)涂料(liao)(liao)中不可缺少的組成部(bu)分之一，其(qi)作用不僅僅是(shi)遮(zhe)蓋和(he)裝飾性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，更重(zhong)要的是(shi)改(gai)善涂料(liao)(liao)的物(wu)理(li)和(he)化學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，提(ti)高(gao)涂膜的機(ji)械強度、附著力、防腐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、耐光耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。因此，應用鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉(fen)時(shi)除了應從基料(liao)(liao)、溶劑(ji)、助劑(ji)等方面(mian)考(kao)慮外，同時(shi)要從顏料(liao)(liao)特性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、制漆性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)等方面(mian)來(lai)考(kao)慮，合理(li)選擇適合涂料(liao)(liao)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)要求(qiu)的鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉(fen)品(pin)種及規格型號。涂料(liao)(liao)工業通常使用顏料(liao)(liao)級鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉(fen)，其(qi)對鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉(fen)的質量要求(qiu)，一、白(bai)(bai)度要好(hao)；二、研磨潤濕性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)，易于(yu)分散；三、耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、耐久性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)要好(hao)；四(si)、化學穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)；五、粒度小，遮(zhe)蓋力大，消色力高(gao)，不透明度和(he)光澤度好(hao)。常用涂料(liao)(liao)對鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉(fen)特性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的要求(qiu)如表2所示(shi)。

表2 常用涂料(liao)對鈦白粉特性的(de)要求

（2）兩種工藝(yi)鈦白粉在涂(tu)料應用(yong)中的比較

眾所周知(zhi)，鈦白粉的(de)工(gong)藝方法主要(yao)分(fen)為硫(liu)酸(suan)法與氯(lv)化法，二者由于生(sheng)產原(yuan)料(liao)和工(gong)藝程序的(de)不同(tong)(tong)，造成產品的(de)性(xing)(xing)能(neng)各有(you)優劣。從表2中(zhong)可以看出，基于不同(tong)(tong)涂料(liao)的(de)使用(yong)特性(xing)(xing)，對鈦白粉耐(nai)候性(xing)(xing)、遮蓋力、美觀(guan)性(xing)(xing)、分(fen)散(san)性(xing)(xing)幾(ji)方面(mian)都(dou)有(you)不同(tong)(tong)的(de)要(yao)求，兩種不同(tong)(tong)的(de)生(sheng)產工(gong)藝硫(liu)酸(suan)法與氯(lv)化法的(de)應用(yong)效果如下：

表3 硫酸法與氯化法鈦白粉應用(yong)效果比較

根據(ju)涂(tu)(tu)料(liao)性(xing)(xing)(xing)能的(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)，選(xuan)擇能夠滿足(zu)涂(tu)(tu)料(liao)和涂(tu)(tu)膜性(xing)(xing)(xing)能要(yao)求(qiu)的(de)(de)(de)鈦(tai)白(bai)(bai)粉品(pin)種是(shi)(shi)很重要(yao)的(de)(de)(de)。從表(biao)3中可以(yi)看出，以(yi)氯化法金紅(hong)石生(sheng)產(chan)(chan)的(de)(de)(de)產(chan)(chan)品(pin)為最佳，是(shi)(shi)當(dang)前市場上最好的(de)(de)(de)白(bai)(bai)色(se)(se)顏(yan)(yan)料(liao)，其綜合(he)性(xing)(xing)(xing)能優異，是(shi)(shi)涂(tu)(tu)料(liao)中首選(xuan)的(de)(de)(de)白(bai)(bai)色(se)(se)顏(yan)(yan)料(liao)，也是(shi)(shi)淺(qian)色(se)(se)涂(tu)(tu)料(liao)的(de)(de)(de)必用顏(yan)(yan)料(liao)。由于表(biao)面(mian)處理工(gong)藝的(de)(de)(de)不同，鈦(tai)白(bai)(bai)粉有(you)不同的(de)(de)(de)型(xing)號，可以(yi)根據(ju)所配制涂(tu)(tu)料(liao)的(de)(de)(de)特點(dian)，如是(shi)(shi)否要(yao)求(qiu)高光(guang)澤，或高遮蓋力，或高抗(kang)粉化性(xing)(xing)(xing)等，選(xuan)擇具(ju)體的(de)(de)(de)品(pin)種。用硫(liu)酸(suan)法工(gong)藝生(sheng)產(chan)(chan)的(de)(de)(de)金紅(hong)石型(xing)鈦(tai)白(bai)(bai)粉，由于銳鈦(tai)型(xing)向(xiang)金紅(hong)石型(xing)轉化率比(bi)氯化法低，故產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)(de)白(bai)(bai)度和對(dui)光(guang)的(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)(xing)較(jiao)氯化法稍(shao)差，但價格較(jiao)低些。

2、兩種工藝在塑料產品中的應用比較

（1）塑料(liao)對(dui)鈦白粉(fen)性能(neng)的要求

塑(su)料(liao)工業(ye)是(shi)(shi)鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)(bai)粉的(de)(de)第二大用(yong)戶，占世(shi)界(jie)鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)(bai)粉需求總(zong)量的(de)(de)20%左右，是(shi)(shi)近幾年(nian)鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)(bai)粉應用(yong)增長最快的(de)(de)領域(yu)，年(nian)均(jun)增長率達6%，全(quan)世(shi)界(jie)500余個(ge)鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)(bai)粉牌(pai)(pai)號(hao)中，有50多個(ge)牌(pai)(pai)號(hao)是(shi)(shi)屬于塑(su)料(liao)專用(yong)型(xing)。塑(su)料(liao)的(de)(de)一個(ge)重要(yao)分支，也是(shi)(shi)鈦(tai)(tai)(tai)白(bai)(bai)粉在(zai)塑(su)料(liao)中的(de)(de)重要(yao)應用(yong)領域(yu)--UPVC異型(xing)材(cai)(cai)(cai)，近十年(nian)來(lai)在(zai)中國發(fa)展速度驚人，以(yi)平均(jun)10%的(de)(de)速度遞增。2008年(nian)全(quan)國型(xing)材(cai)(cai)(cai)產量380萬(wan)(wan)噸(dun)(dun)(dun)，所(suo)用(yong)金紅石(shi)型(xing)TiO2約13.5萬(wan)(wan)噸(dun)(dun)(dun)。按(an)全(quan)國型(xing)材(cai)(cai)(cai)每年(nian)10%遞增，2009年(nian)全(quan)國型(xing)材(cai)(cai)(cai)行業(ye)所(suo)需TiO2約15萬(wan)(wan)噸(dun)(dun)(dun)，而2010年(nian)已達到16.5萬(wan)(wan)噸(dun)(dun)(dun)。

在(zai)(zai)塑(su)(su)(su)(su)料(liao)中(zhong)加(jia)(jia)入鈦(tai)白粉(fen)(fen)，可以提高塑(su)(su)(su)(su)料(liao)制品(pin)的耐(nai)熱性(xing)、耐(nai)光性(xing)、耐(nai)候性(xing)，使塑(su)(su)(su)(su)料(liao)制品(pin)的物理(li)化學性(xing)能得到改善，曾強制品(pin)的機(ji)械(xie)強度，延長使用(yong)壽命。而(er)且，近年來(lai)(lai)(lai)隨(sui)著人(ren)們(men)對環(huan)境保(bao)護和(he)能源(yuan)節約意識的不(bu)(bu)斷加(jia)(jia)強，今后以塑(su)(su)(su)(su)代(dai)鋼的步伐(fa)會(hui)(hui)(hui)越(yue)(yue)(yue)(yue)來(lai)(lai)(lai)越(yue)(yue)(yue)(yue)快，塑(su)(su)(su)(su)料(liao)制品(pin)在(zai)(zai)我們(men)的生(sheng)活中(zhong)所占的比例也(ye)(ye)會(hui)(hui)(hui)越(yue)(yue)(yue)(yue)來(lai)(lai)(lai)越(yue)(yue)(yue)(yue)大。有人(ren)預計，在(zai)(zai)不(bu)(bu)久的將來(lai)(lai)(lai)，塑(su)(su)(su)(su)料(liao)的需求會(hui)(hui)(hui)超過鋼鐵，作(zuo)為(wei)塑(su)(su)(su)(su)料(liao)填料(liao)的基本(ben)顏料(liao)，鈦(tai)白粉(fen)(fen)的需求也(ye)(ye)會(hui)(hui)(hui)逐(zhu)年增多(duo)。UPVC異(yi)型(xing)(xing)材(cai)(cai)(cai)在(zai)(zai)塑(su)(su)(su)(su)料(liao)行(xing)業中(zhong)的地位(wei)也(ye)(ye)是越(yue)(yue)(yue)(yue)來(lai)(lai)(lai)越(yue)(yue)(yue)(yue)重要(yao)，UPVC異(yi)型(xing)(xing)材(cai)(cai)(cai)正成(cheng)為(wei)TiO2行(xing)業不(bu)(bu)可忽視(shi)的重要(yao)應(ying)用(yong)領域。UPVC異(yi)型(xing)(xing)材(cai)(cai)(cai)在(zai)(zai)塑(su)(su)(su)(su)料(liao)行(xing)業中(zhong)的地位(wei)也(ye)(ye)是越(yue)(yue)(yue)(yue)來(lai)(lai)(lai)越(yue)(yue)(yue)(yue)重要(yao)，UPVC異(yi)型(xing)(xing)材(cai)(cai)(cai)正成(cheng)為(wei)TiO2行(xing)業不(bu)(bu)可忽視(shi)的重要(yao)應(ying)用(yong)領域。

鈦白粉在塑(su)(su)料(liao)行業的(de)作(zuo)用主要有兩個(ge)(ge)方面(mian)，一(yi)個(ge)(ge)是作(zuo)為白色(se)顏料(liao)的(de)基本使(shi)用，提(ti)供遮蓋作(zuo)用（白色(se)著色(se)）；第二個(ge)(ge)作(zuo)用是阻礙紫(zi)外線，作(zuo)為紫(zi)外線屏弊劑使(shi)用，為戶外使(shi)用的(de)塑(su)(su)料(liao)制品(pin)提(ti)供良(liang)好的(de)耐候性(xing)。普(pu)通(tong)塑(su)(su)料(liao)生產所用的(de)鈦白粉，不要求耐候性(xing)，更側重于顏料(liao)性(xing)能方面(mian)的(de)要求。

對于塑(su)料(liao)用(yong)(yong)鈦白(bai)粉(fen)(fen)，要(yao)求粒(li)子細、分散性能好；耐熱性和耐光性好，在(zai)塑(su)料(liao)成(cheng)型加工的(de)加熱和制得成(cheng)品在(zai)日光曝(pu)曬和使用(yong)(yong)過程中(zhong)不變色。大多(duo)數(shu)塑(su)料(liao)用(yong)(yong)鈦白(bai)粉(fen)(fen)粒(li)徑(jing)都較(jiao)細，通常涂料(liao)用(yong)(yong)鈦白(bai)粉(fen)(fen)的(de)粒(li)徑(jing)為(wei)(wei)0.2～0.4μm，而塑(su)料(liao)用(yong)(yong)鈦白(bai)粉(fen)(fen)的(de)粒(li)徑(jing)為(wei)(wei)0.15～0.3μm，這樣可以獲得蘭色底相(xiang)，對大多(duo)數(shu)帶黃(huang)(huang)相(xiang)的(de)樹脂或易泛黃(huang)(huang)的(de)樹脂有遮(zhe)蔽(bi)作用(yong)(yong)。而且用(yong)(yong)鈦白(bai)粉(fen)(fen)代替(ti)立德粉(fen)(fen)，則白(bai)色顏(yan)料(liao)的(de)耗(hao)量可降(jiang)低50%~70%。

普通型(xing)塑料用(yong)鈦(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)一般不經(jing)(jing)過表(biao)面(mian)處(chu)理，因(yin)為采用(yong)常(chang)規的(de)水合氧(yang)化鋁(lv)這類無機物包膜的(de)鈦(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)，在相對(dui)濕度60%時，其吸附平衡水在1%左右，當塑料在高(gao)溫(wen)擠出加工時，水分蒸發會導致光滑的(de)塑料表(biao)面(mian)出現氣孔，這種(zhong)未經(jing)(jing)無機物包膜的(de)鈦(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)，一般都要經(jing)(jing)過有機表(biao)面(mian)處(chu)理（多(duo)元醇、硅烷(wan)或硅氧(yang)烷(wan)），因(yin)為塑料用(yong)鈦(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)與涂料用(yong)鈦(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)不同，前者是(shi)在低極性的(de)樹脂中(zhong)，通過剪切(qie)(qie)力加工混合，有機表(biao)面(mian)處(chu)理后的(de)鈦(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)，在適當的(de)機械(xie)剪切(qie)(qie)力下(xia)，就能比較好地(di)分散。在色(se)母粒中(zhong)由于TiO2的(de)PHR很高(gao)，它(ta)的(de)易分散性顯得更(geng)重(zhong)要，因(yin)此(ci)對(dui)鈦(tai)白(bai)(bai)(bai)粉(fen)的(de)表(biao)面(mian)處(chu)理提出了更(geng)高(gao)的(de)要求。

隨著(zhu)塑(su)料(liao)(liao)制(zhi)品(pin)應用范圍的(de)不(bu)斷擴大，許多(duo)外(wai)用塑(su)料(liao)(liao)制(zhi)品(pin)，如塑(su)料(liao)(liao)門(men)窗、建筑材料(liao)(liao)等室外(wai)用塑(su)料(liao)(liao)產(chan)品(pin)，對(dui)耐候性也有(you)很高(gao)的(de)要(yao)求，除了必須使(shi)用金紅(hong)石鈦白粉(fen)外(wai)，還需要(yao)進行表面(mian)處理，這種表面(mian)處理一般(ban)不(bu)加鋅，只加硅(gui)、鋁(lv)、鋯等。硅(gui)具有(you)親水去(qu)濕作用，可防止(zhi)塑(su)料(liao)(liao)高(gao)溫擠(ji)出時(shi)因水分蒸發而產(chan)生(sheng)氣孔，但這些表面(mian)處理劑的(de)量一般(ban)不(bu)太多(duo)。

鈦白(bai)粉(fen)在聚烯烴（如(ru)聚丙烯）中使用時(shi)，有(you)時(shi)會使塑料的(de)泛(fan)黃，這(zhe)是因(yin)為(wei)二(er)氧化鈦與聚烯烴中的(de)含有(you)酚基(ji)的(de)抗(kang)氧劑（BHT）發(fa)生(sheng)反應所致，對鈦白(bai)粉(fen)進行適當的(de)有(you)機表面處理(li)可(ke)減輕這(zhe)種(zhong)泛(fan)黃的(de)效應。

在(zai)(zai)含有鉛穩定(ding)劑的(de)(de)(de)(de)硬聚(ju)氯乙烯中，在(zai)(zai)有紫(zi)外(wai)光(guang)照射的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，二氧(yang)化鈦(tai)會(hui)促使樹(shu)脂變灰，這(zhe)是因為經紫(zi)外(wai)光(guang)照射后的(de)(de)(de)(de)二氧(yang)化鈦(tai)會(hui)還(huan)原成(cheng)Ti2O3，使鉛穩定(ding)劑中的(de)(de)(de)(de)鉛析(xi)出，這(zhe)種反應是可逆的(de)(de)(de)(de)。但是在(zai)(zai)軟聚(ju)氯乙烯和使用(yong)(yong)錫(xi)穩定(ding)劑的(de)(de)(de)(de)硬聚(ju)氯乙烯中不會(hui)發生，同樣在(zai)(zai)三聚(ju)氰(qing)胺甲醛樹(shu)脂中使用(yong)(yong)，也因為樹(shu)脂本(ben)身的(de)(de)(de)(de)還(huan)原性，加上紫(zi)外(wai)線的(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)，也能(neng)使三聚(ju)氰(qing)胺裝飾(shi)板變（灰）色，如(ru)果要在(zai)(zai)上述(shu)材(cai)料(liao)中使用(yong)(yong)時，一(yi)定(ding)要選用(yong)(yong)化學活性小(xiao)的(de)(de)(de)(de)高耐候性金(jin)紅石型鈦(tai)白粉。

綜上(shang)所述，塑料制品對(dui)鈦白(bai)粉(fen)質(zhi)量(liang)要求如表(biao)4：

表(biao)4 塑料制(zhi)品對鈦白質量(liang)要求

（2）兩種(zhong)工(gong)藝鈦白粉在(zai)塑料應用中的比較

據了解，國內(nei)塑(su)料產品(pin)，尤其(qi)是高檔產品(pin)，所用鈦(tai)白(bai)(bai)粉(fen)目前仍以(yi)使(shi)用進口氯(lv)化(hua)法鈦(tai)白(bai)(bai)粉(fen)為主，氯(lv)化(hua)法鈦(tai)白(bai)(bai)粉(fen)不(bu)僅在白(bai)(bai)度等表象性質優于硫(liu)酸法鈦(tai)白(bai)(bai)粉(fen)，而且在遮蓋力(li)、分散性、加工(gong)性上，尤其(qi)是對于戶(hu)外UPVC塑(su)料異型材產品(pin)對于氯(lv)化(hua)法金紅石(shi)產品(pin)具有無可比(bi)擬(ni)的優勢（如表3 ）。

然而，由(you)于(yu)塑(su)料(liao)(liao)產品的特性，其選用(yong)(yong)(yong)鈦白(bai)粉應(ying)考慮的問題和其他涂料(liao)(liao)、油(you)墨、油(you)漆等(deng)選用(yong)(yong)(yong)時有所不同，主要應(ying)按照塑(su)料(liao)(liao)制品的技術要求考慮，如塑(su)料(liao)(liao)專用(yong)(yong)(yong)型產品，必(bi)須根(gen)據其產品需求慎重(zhong)仔細選擇(ze)適合(he)其特殊用(yong)(yong)(yong)途的鈦白(bai)粉產品，以免對塑(su)料(liao)(liao)產品性能(neng)造成一(yi)定(ding)影(ying)響。

3、兩種工藝在造紙產品中的應用比較

（1）紙品(pin)對鈦白粉性能的要求

據(ju)中國(guo)造紙協會調查資料，2010年(nian)(nian)(nian)(nian)全國(guo)紙及紙板(ban)生產(chan)企業有3700多家，全國(guo)紙及紙板(ban)生產(chan)量9270萬t，較上年(nian)(nian)(nian)(nian)8640萬t 增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)7.29％。消(xiao)費(fei)量9173萬t，較上年(nian)(nian)(nian)(nian)8569萬t 增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)7.05％，人均年(nian)(nian)(nian)(nian)消(xiao)費(fei)量為68 kg（13.40億人），比上年(nian)(nian)(nian)(nian)增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)4 kg。2010年(nian)(nian)(nian)(nian)比2000年(nian)(nian)(nian)(nian)生產(chan)量增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)203.93％，消(xiao)費(fei)量增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)156.59％。2000一2010年(nian)(nian)(nian)(nian)，紙及紙板(ban)生產(chan)量年(nian)(nian)(nian)(nian)均增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)11.76％，消(xiao)費(fei)量年(nian)(nian)(nian)(nian)均增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)9.88％（見(jian)圖3）。

圖3 2000-2010年紙及紙板的生產和消費情況

造(zao)紙(zhi)(zhi)行業是鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)(bai)粉(fen)的(de)(de)第三大用戶，作(zuo)為紙(zhi)(zhi)填料主要用在高(gao)級紙(zhi)(zhi)張(zhang)和薄(bo)型紙(zhi)(zhi)張(zhang)中(zhong)，在紙(zhi)(zhi)張(zhang)中(zhong)加入鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)(bai)粉(fen)。可使紙(zhi)(zhi)張(zhang)具有(you)較好(hao)的(de)(de)白(bai)(bai)(bai)(bai)度，光澤好(hao)、強度高(gao)，薄(bo)而光滑，印刷時不穿透，質(zhi)量輕。造(zao)紙(zhi)(zhi)用鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)(bai)粉(fen)一般使用未經(jing)表面(mian)處理(li)的(de)(de)銳鈦(tai)(tai)型鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)(bai)粉(fen)，可以(yi)起到(dao)熒光增(zeng)白(bai)(bai)(bai)(bai)劑的(de)(de)作(zuo)用，增(zeng)加紙(zhi)(zhi)張(zhang)的(de)(de)白(bai)(bai)(bai)(bai)度，但層壓紙(zhi)(zhi)要求使用經(jing)過表面(mian)處理(li)的(de)(de)金紅(hong)石(shi)型鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)(bai)(bai)粉(fen)，以(yi)滿足耐光、耐熱的(de)(de)要求。

在造紙(zhi)(zhi)(zhi)行業中，低檔紙(zhi)(zhi)(zhi)因考慮生(sheng)產(chan)成(cheng)本一般不會使用(yong)鈦白(bai)粉(fen)(fen)，主要使用(yong)瓷土、滑(hua)石粉(fen)(fen)、碳(tan)酸鈣等，但是他們(men)會降低紙(zhi)(zhi)(zhi)張(zhang)的(de)強度、增(zeng)加紙(zhi)(zhi)(zhi)張(zhang)的(de)重量。裝飾(shi)紙(zhi)(zhi)(zhi)、圣經紙(zhi)(zhi)(zhi)和(he)紙(zhi)(zhi)(zhi)幣（如：字典、畫報、雜(za)志封(feng)面、計算機、鈔票、復印機紙(zhi)(zhi)(zhi)和(he)裝飾(shi)紙(zhi)(zhi)(zhi)等）中一定要使用(yong)鈦白(bai)粉(fen)(fen)，使用(yong)鈦白(bai)粉(fen)(fen)的(de)紙(zhi)(zhi)(zhi)張(zhang)，白(bai)度好(hao)、強度高(gao)、有光(guang)澤、薄而光(guang)滑(hua)、印刷時不穿透，在相同條件(jian)下不透明度比碳(tan)酸鈣、滑(hua)石粉(fen)(fen)高(gao)10倍，重量也(ye)能(neng)減輕(qing)15%~30%。

鈦(tai)白(bai)(bai)(bai)(bai)粉在造(zao)紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)中(zhong)另一重(zhong)要應(ying)用(yong)(yong)(yong)領域即(ji)裝飾(shi)紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)，也稱為(wei)鈦(tai)白(bai)(bai)(bai)(bai)紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)，主要用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)制(zhi)作家具、地(di)板、壁紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)等的(de)(de)(de)(de)(de)原材料(liao)。在國(guo)內，裝飾(shi)紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)鈦(tai)白(bai)(bai)(bai)(bai)量(liang)遠(yuan)(yuan)遠(yuan)(yuan)高(gao)于(yu)(yu)其(qi)它品種，據不完全估計，國(guo)內用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)裝飾(shi)紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)鈦(tai)白(bai)(bai)(bai)(bai)粉每年(nian)超過3萬(wan)噸。裝飾(shi)紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)中(zhong)鈦(tai)白(bai)(bai)(bai)(bai)用(yong)(yong)(yong)量(liang)20%～40%，其(qi)它紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)中(zhong)鈦(tai)白(bai)(bai)(bai)(bai)1%～5%。這種形勢是由我國(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)消(xiao)費水平(ping)(ping)決定的(de)(de)(de)(de)(de)。由于(yu)(yu)對(dui)房屋裝修、高(gao)檔家具的(de)(de)(de)(de)(de)大量(liang)需求(qiu)，裝飾(shi)紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)逐漸上升；圣經(jing)(jing)紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)由于(yu)(yu)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)鈦(tai)白(bai)(bai)(bai)(bai)作原料(liao)，成本遠(yuan)(yuan)遠(yuan)(yuan)高(gao)于(yu)(yu)普(pu)通紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)，鑒于(yu)(yu)國(guo)內的(de)(de)(de)(de)(de)消(xiao)費水平(ping)(ping)，圣經(jing)(jing)紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)市(shi)場很有限；而造(zao)幣(bi)紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)制(zhi)造(zao)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)更(geng)是受到國(guo)家的(de)(de)(de)(de)(de)控制(zhi)，用(yong)(yong)(yong)量(liang)相對(dui)平(ping)(ping)穩，不會對(dui)鈦(tai)白(bai)(bai)(bai)(bai)市(shi)場產(chan)生影(ying)響。

顧名(ming)思義，裝飾(shi)紙(zhi)(zhi)即(ji)起到裝飾(shi)作用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)紙(zhi)(zhi)，因(yin)此其(qi)對產品(pin)的(de)(de)(de)(de)抗老化有(you)很(hen)高的(de)(de)(de)(de)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)，因(yin)此必(bi)(bi)須(xu)(xu)使(shi)(shi)用(yong)(yong)金(jin)紅石(shi)型(xing)鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉；更多的(de)(de)(de)(de)金(jin)紅石(shi)型(xing)鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉是使(shi)(shi)用(yong)(yong)在(zai)(zai)高灰份的(de)(de)(de)(de)紙(zhi)(zhi)張(zhang)中，這種高灰份的(de)(de)(de)(de)紙(zhi)(zhi)張(zhang)必(bi)(bi)須(xu)(xu)使(shi)(shi)用(yong)(yong)金(jin)紅石(shi)型(xing)鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉，因(yin)為銳(rui)鈦(tai)(tai)型(xing)鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉的(de)(de)(de)(de)遮(zhe)蓋力(li)達(da)不(bu)(bu)到要(yao)(yao)(yao)求(qiu)。銳(rui)鈦(tai)(tai)型(xing)鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉均用(yong)(yong)在(zai)(zai)低(di)灰份的(de)(de)(de)(de)紙(zhi)(zhi)張(zhang)中，如圣(sheng)經(jing)紙(zhi)(zhi)和紙(zhi)(zhi)幣(bi)等，圣(sheng)經(jing)紙(zhi)(zhi)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)紙(zhi)(zhi)張(zhang)有(you)很(hen)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)透明度，一(yi)般使(shi)(shi)用(yong)(yong)銳(rui)鈦(tai)(tai)型(xing)鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉即(ji)可滿(man)足；造幣(bi)紙(zhi)(zhi)也(ye)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)很(hen)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)透明度，主要(yao)(yao)(yao)也(ye)使(shi)(shi)用(yong)(yong)銳(rui)鈦(tai)(tai)型(xing)。因(yin)此，不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)紙(zhi)(zhi)品(pin)對鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉的(de)(de)(de)(de)性能有(you)著不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)要(yao)(yao)(yao)求(qiu)。

（2）兩種工藝(yi)鈦白粉在紙品應用中的比較

無論(lun)哪種紙(zhi)（原紙(zhi)），其制作(zuo)流(liu)程(cheng)是(shi)相同的(de)，只(zhi)是(shi)根據紙(zhi)張最(zui)后成(cheng)型的(de)需求(qiu)來選(xuan)擇(ze)使用哪種工藝的(de)鈦白粉不同晶(jing)型的(de)產品，以下是(shi)不同紙(zhi)品對(dui)不同類型鈦白粉的(de)選(xuan)擇(ze)，見表6。

表5 紙品對不同類(lei)型(xing)鈦白粉的選擇

從(cong)表6中(zhong)可以(yi)看(kan)出，不同用途的(de)(de)紙(zhi)(zhi)品(pin)(pin)對(dui)(dui)應選(xuan)擇的(de)(de)鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉(fen)品(pin)(pin)種也各有不同，金紅(hong)石鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉(fen)抗氧(yang)化性(xing)好，耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)好，主要(yao)用于裝(zhuang)(zhuang)飾紙(zhi)(zhi)及(ji)耐(nai)候(hou)(hou)、高(gao)灰(hui)份(fen)的(de)(de)紙(zhi)(zhi)張(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)；而銳鈦(tai)(tai)型(xing)(xing)產(chan)(chan)品(pin)(pin)則用于對(dui)(dui)耐(nai)候(hou)(hou)要(yao)求不高(gao)、透明(ming)性(xing)較差的(de)(de)低(di)灰(hui)份(fen)的(de)(de)紙(zhi)(zhi)張(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)。雖然氯(lv)化法(fa)工(gong)藝(yi)與(yu)硫(liu)酸(suan)法(fa)工(gong)藝(yi)都能生產(chan)(chan)金紅(hong)石型(xing)(xing)鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉(fen)，但是氯(lv)化法(fa)工(gong)藝(yi)生產(chan)(chan)的(de)(de)鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉(fen)的(de)(de)白(bai)(bai)度、金紅(hong)石晶型(xing)(xing)含量、特別是成(cheng)品(pin)(pin)的(de)(de)穩定性(xing)都優于硫(liu)酸(suan)法(fa)，適合用在裝(zhuang)(zhuang)飾紙(zhi)(zhi)及(ji)高(gao)灰(hui)份(fen)紙(zhi)(zhi)張(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)中(zhong)；而造幣紙(zhi)(zhi)及(ji)低(di)灰(hui)份(fen)紙(zhi)(zhi)張(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)中(zhong)則必(bi)須用硫(liu)酸(suan)法(fa)銳鈦(tai)(tai)型(xing)(xing)產(chan)(chan)品(pin)(pin)，以(yi)更好的(de)(de)滿足兩種紙(zhi)(zhi)張(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)對(dui)(dui)鈦(tai)(tai)白(bai)(bai)粉(fen)不透明(ming)度的(de)(de)要(yao)求。

此(ci)外，我(wo)們(men)在選(xuan)(xuan)擇鈦白粉產品時還(huan)需考慮紙廠本身的因素，因為對于(yu)(yu)造(zao)紙廠來(lai)說(shuo)決定其(qi)選(xuan)(xuan)用(yong)何種鈦白粉的主要(yao)原因是(shi)造(zao)紙的成(cheng)本，也就是(shi)鈦白的性價比。由于(yu)(yu)鈦白粉在造(zao)紙中的成(cheng)本比例高達30～50%，因此(ci)造(zao)紙廠在滿(man)足(zu)用(yong)戶要(yao)求(qiu)的情況下(xia)，對選(xuan)(xuan)擇鈦白粉可以說(shuo)是(shi)斤(jin)(jin)斤(jin)(jin)計較。