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如何提高钛白粉的白度？

2019年05月07日阅读量：新闻来源：粉体网 | 投稿

在钛白粉的各项指标中，白度是比较重要的指标之一，由于钛白粉的白度较高，因此被称为“白色之王”，但是钛白粉的白度并非定值，而是根据生产方法和工艺参数改变的，当然白度是越高越好。那么，钛白粉的白度是什么？有哪些影响因素？如何提高钛白粉的白度？粉体网小编在梳理了已有的研究资料之后作出以下整理。

白度的定义

白是具有光反射比高和色饱和度低的特殊颜色属性，是基于目视感知而判断反射物体所能显白的程度涂料在线coatingol.com。白色位于色空间中相当狭窄的范围内，它们与其他颜色一样，可以用三维量(即光反射比Y、纯度C、主波长λ)来表示，但人们却习惯将不同白度物体按一维量白度(W)排序来定量评价其白色程度，而把理想白色(如高纯度硫酸钡，其白度值为100%)作为参比标准。无论是目视评定白度，还是用仪器评定白度，都必须建立在公认的“标准”基础上。所以，所谓白度是指距离理想白色的程度。

白度的测量

白度的计算和测量方法有多种，因此在对比白度时需要说明用的何种计算方法，因为不同的计算方法得到的白度值有较大不同。在市面上有很多用于测量白度的仪器，不同仪器的测量原理可能存在差异，致使同种样品使用不同仪器测量时结果有所不同。目前用于测量白度的仪器因它们的光源型号和视角角度有所不同，不同的测试条件对白度的影响较大，因此，测试方法的选择对白度数据有相当大的影响。

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白度的影响因素

（1）杂质。

在钛白粉工艺中，尤其是硫酸法钛白粉工艺，大部分的作业是为了除去产品中的杂质，因为杂质严重影响钛白粉的应用性能，特别是白度。不同生产厂，使用产地不同的原料，钛白粉内所含杂质的种类和数量相差很大。这些杂质除极少部分来自于设备的腐蚀和磨损外，主要来自于现阶段国内各硫酸法钛白粉生产厂广泛使用的含钛原料——钛铁矿。这些杂质本身就带有颜色，在白色的钛白粉中极易显色。同氯化法钛白粉相比，硫酸法钛白粉纯度差，杂质含量高。

（2）二氧化钛的晶型。

金红石晶型的二氧化钛较锐钛型更易吸收短波光，如果在锐钛型钛白粉中混有过多金红石晶体，钛白粉对光的吸收系数K值就会增大，成品的白度和光泽度就会变差，而且金红石晶型对杂质更为敏感，当有害杂质达到一定含量，混有金红石晶体的锐钛型钛白粉还会产生光敏变色现象。因此，对锐钛型钛白粉而言，晶型越纯白度就越好。

（3）粒径和粒度分布。

粒径和粒度分布是影响钛白粉白度的主要因素，它主要是通过钛白粉颗粒对光的反射、散射等现象影响的。根据已有的测量数据得知，在一定的粒度范围内，钛白粉的粒径越小，白度值越高，这主要是由于钛白粉粒径越小，表面积增大，光的反射、漫反射增强。但当粒径小于0.1微米时则发生光的衍射，二氧化钛晶体变得透明，同样影响白度。因此在成品钛白粉中要尽量减少粒径大于0.35微米以及粒径小于0.1微米的颗粒。

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平均粒径与白度的关系

来源：钛白粉白度的分类及其影响因素（郭会良等）

（4）颗粒形状。

颗粒形状是指钛白粉颗粒的存在状态，可分为球状、杆状和层状。据已有的测量数据表明，层状钛白粉的白度略低，球状和杆状的白度非常接近，因此，钛白粉颗粒形状虽然可以略微影响白度，但不是主要因素。

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钛白粉颗粒电镜照片

来源：钛白粉白度的分类及其影响因素（郭会良等）

（5）钛含量。

钛含量指钛白粉中二氧化钛的总含量，对于颜料级钛白粉中二氧化钛的含量一般在90%以上，具体在92%～98%，其他物质主要为包膜剂与少量杂质。据已有的测量数据表明，随着二氧化钛含量的升高，白度值也升高。

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二氧化钛含量与白度的关系

来源：钛白粉白度的分类及其影响因素（郭会良等）

（6）各种助剂。

在生产中，往往会使用到很多助剂，例如助滤剂、润滑剂等，这些助剂其中可能含有长碳链的有机化合物，高温下会炭化，使钛白粉色相变得黯淡，甚至带有明显红棕色。

（7）表面处理。

为提高钛白粉性能，许多厂家对钛白初品进行了表面处理，即包膜。包膜剂的选择和包膜顺序及时间等都对钛白粉的白度有一定影响。在湿法包膜中，体系的粘度对包膜效果影响较大，粘度过大不利于包膜剂的分散，钛白粉白度则降低。

提高白度的方法

据生产经验分析，当钛白粉的白度升高时，其遮盖力、消色力指标也会相应升高，因此，要达到同等的效果使用的钛白粉量就少，成本就会降低。关于生产中提高白度的方法目前主要有以下几点。

（1）优选矿源。

原料是生产的第一步，只有合格的原料才能生产合格的产品，钛白粉对于杂质的含量极为敏感，有时要精确到1×10^-6，因此，选择好的矿源是重中之重。铁、锰、钒铌是比较重要的杂质，其含量需要进行严格的测试并精确控制。

（2）配齐设备和工序。

有部分钛白粉厂，为了节省投资因陋就简，省去一些工序，结果使大量杂质进入钛白粉中，严重影响了产品的白度。

（3）控制钛液的质量。

钛液的各项指标如果不合格，会对下一个环节水解造成不良影响，从而使二氧化钛粒子的大小、形状和粒度分布不合适，粒子晶格有一定缺陷，从而导致产品白度降低。应严格控制钛液的制备和钛液的净化，不能将超标的钛液提供给下一工序。

（4）水解工艺优化。

水解是硫酸法钛白粉生产过程中重要的工艺，也是影响钛白粉白度的重要因素。通常加压水解产物的均匀性较差，洗涤速度慢，成品白度差，而常压水解可以克服这一缺点，使颗粒形状均匀，白度上升。

（5）水洗工序的优化。

水洗是除去溶液中Fe²⁺的关键环节，如果不及时除去，会被氧化成Fe³⁺,无论是亚铁还是三价铁，都会使钛白粉白度降低。应加强监控，保证洗水pH≤1.5，摩尔洗涤真空度≥0.06Mpa。

（6）煅烧条件。

煅烧是脱水、脱硫、晶型转化、晶型成长的过程，与成品的白度有直接关系，切勿欠烧或过烧。一般在回转窑前方设置燃烧室，防止高温火焰直接接触物料，并控制温度、转速和煅烧时间，根据经验控制各项参数。

（7）砂磨条件。

砂磨是后处理阶段的第一个作业，其任务是将物料打碎，用于后期的包膜处理。当物料过粗时，包膜不均匀，过细会导致成品遮盖力下降，并浪费研磨资源，因此，一般控制平均粒径在0.3～0.6μm。

（8）包膜过程。

包膜方式、包膜量、包膜的均匀程度等都可以影响产品的白度，通常情况下，包磷、铝、锆会使白度有升高的趋势，而包硅则会使白度不变甚至下降，而当包膜不均匀时也会严重影响成品的白度。

（9）气粉操作条件。

气流粉碎利用的是物料的自磨作用，用中压蒸汽对二氧化钛粒子进行剪切，使物料与物料、物料与内壁之间产生强碰撞而达到细碎的目的，使二氧化钛颗粒达到成品粒度要求的范围。经过气流粉碎，钛白粉粒径降低，粒度分布情况得到改善。根据经验一般将成品粒径粉碎到0.2～0.35μm。在操作中主要控制蒸汽压力和进料速度，如果成品粒径较大，可通过增大蒸汽压力、提高进料速度来调节。

小结

要提高产品钛白粉的白度，从理论上主要控制二氧化钛粒子的大小、形状和粒度分布、杂质的种类和含量，结合实际生产情况，现场主要控制钛液的指标、水解操作、煅烧操作等，使成品钛白粉粒径在0.2μｍ左右，形状圆滑均匀，粒度分布带狭窄，产品杂质种类和含量都降到最低，以提高成品钛白粉白度。

标签：原材料，钛白粉，技术中心

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