紙張制作中鈦白粉的使用
造紙是鈦白粉的第三大用戶。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、畫報(bào)、雜志封面、計(jì)算機(jī)、鈔票、復(fù)印機(jī)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碳酸鈣、滑石粉高10倍,重量也能減輕15%~30%。
裝飾紙也稱為鈦白紙,主要用于制作家具、地板、壁紙等的原材料。對(duì)于有抗老化的要求的紙張,使用金紅石;更多的金紅石是使用在高灰份的紙張中,這種高灰份的紙張使用金紅石,因?yàn)殇J鈦型鈦白的遮蓋力達(dá)不到要求。銳鈦型鈦白均用在低灰份的紙張中,如圣經(jīng)紙和紙幣等,圣經(jīng)紙要求紙張有很好的不透明度,一般使用銳鈦型鈦白即可滿足;造幣紙也要求很好的不透明度,主要也使用銳鈦型。在國內(nèi),裝飾紙使用的鈦白量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它兩個(gè)品種,這種形勢(shì)是由我國的消費(fèi)水平?jīng)Q定的。由于對(duì)房屋裝修、高 檔家具的大量需求,裝飾紙的用量逐漸上升;圣經(jīng)紙由于使用鈦白作原料,成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通紙,鑒于國內(nèi)的消費(fèi)水平,圣經(jīng)紙的市場很有限;而造幣紙的制造使用更是受到國 家的控制,用量相對(duì)平穩(wěn),不會(huì)對(duì)鈦白市場產(chǎn)生影響。據(jù)不完全估計(jì),國內(nèi)用于裝飾紙的鈦白每年超過3萬噸。裝飾紙中鈦白用量20~40%,其它紙中鈦白1~5%。由于傳統(tǒng)的文化紙生產(chǎn)廠紛紛轉(zhuǎn)型生產(chǎn)裝飾紙,裝飾紙產(chǎn)量增加很快,裝飾紙的價(jià)格近年來呈下降趨勢(shì)。
無論哪種紙(原紙),其制作流程是相同的:
金紅石型鈦白粉用于耐候、高灰份的紙張,銳鈦型鈦白粉用于對(duì)耐候要求不高、低灰份的紙張,決定造紙廠選用何種鈦白粉的主要原因是造紙的成本,也就是鈦白粉的性價(jià)比。
由于鈦白粉在造紙中的成本比例高達(dá)30~50%,因此造紙廠在滿足用戶要求的情況下,對(duì)選擇鈦白粉可以說是斤斤計(jì)較,能使用銳鈦型鈦白粉決不使用金紅石鈦白粉。造紙行業(yè)對(duì)鈦白粉質(zhì)量的要求,按重要性的順序?yàn)椋?/span>
1) 遮蓋力(不透明度):
含相同鈦白的紙張能夠遮蓋住底色的能力,這個(gè)指標(biāo)決定了鈦白的性價(jià)比。簡單說,遮蓋力高的鈦白粉,一般價(jià)格高,但使用量少,因此每噸紙張中鈦白粉的成本可能較低;遮蓋力低的鈦白粉,雖然價(jià)格低,但用量大,導(dǎo)致每噸紙張中鈦白粉的成本升高;
2) 白度:
鈦白粉的白度決定紙張成型后的外觀;
金紅石鈦白粉和銳鈦型鈦白粉的區(qū)別
一、物理性
1)相對(duì)密度
在常用的白色顏料中,鈦白粉的相對(duì)密度小,同等質(zhì)量的白色顏料中,鈦白粉的表面積大,顏料體積高。
2)熔點(diǎn)和沸點(diǎn)
由于銳鈦型鈦白粉在高溫下會(huì)轉(zhuǎn)變成金紅石型鈦白粉,因此銳鈦型鈦白粉的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)實(shí)際上是不存在的。只有金紅石型鈦白粉有熔點(diǎn)和沸點(diǎn),金紅石型鈦白粉的熔點(diǎn)為1850℃、空氣中的熔點(diǎn)為(1830±15)℃、富氧中的熔點(diǎn)為1879℃,熔點(diǎn)與鈦白粉的純度有關(guān)。金紅石型鈦白粉的沸點(diǎn)為為(3200±300)℃,在此高溫下鈦白粉稍有揮發(fā)性。
3)介電常數(shù)
由于鈦白粉的介電常數(shù)較高,因此具有優(yōu)良的電學(xué)性能。在測定鈦白粉的某些物理性質(zhì)時(shí),要考慮鈦白粉晶體的結(jié)晶方向。銳鈦型鈦白粉的介電常數(shù)比較低,只有48。
4)電導(dǎo)率
鈦白粉具有半導(dǎo)體的性能,它的電導(dǎo)率隨溫度的上升而迅速增加,而且對(duì)缺氧也非常敏感。金紅石型鈦白粉的介電常數(shù)和半導(dǎo)體性質(zhì)對(duì)電子工業(yè)非常重要,可利用該性質(zhì)生產(chǎn)陶瓷電容器等電子元器件。
5)硬度
按莫氏硬度十分制標(biāo)度,金紅石型鈦白粉為6~6.5,銳鈦型鈦白粉為5.5~6.0,因此在化纖消光中為避免磨損噴絲孔而采用銳鈦型。
6)吸濕性
鈦白粉雖有親水性,但其吸濕性不太強(qiáng),金紅石型較銳鈦型為小。鈦白粉的吸濕性與其表面積的大小有一定關(guān)系,表面積大,吸濕性高,還與表面處理與性質(zhì)有關(guān)。
7)熱穩(wěn)定性
鈦白粉屬于熱穩(wěn)定性好的物質(zhì)。
二、化學(xué)性質(zhì)
鈦白粉的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,是一種偏酸性的兩性氧化物。常溫下幾乎不與其他元素和化合物反應(yīng),對(duì)氧、氨、氮、硫化氫、二氧化碳、二氧化硫都不起作用,不溶于水、脂肪,也不溶于稀酸及無機(jī)酸、堿,只溶于氫氟酸。但在光作用下,鈦白粉可發(fā)生連續(xù)的氧化還原反應(yīng),具有光化學(xué)活性。這一種光化學(xué)活性,在紫外線照射下銳鈦型鈦白粉尤為明顯,這一性質(zhì)使鈦白粉即使某些無機(jī)化合物的光敏氧化催化劑,又是某些有機(jī)化合物光敏還原催化劑。
3)分散性:現(xiàn)在的造紙工藝一般都使用分散劑,因此,鈦白的水分散性差別不大;
4)耐候性:國產(chǎn)金紅石能夠滿足多數(shù)紙張的耐候性能要求,只有很少的紙張需要金紅石提供很高的耐候性能;
5)留著率:造紙行業(yè)均對(duì)過濾的水進(jìn)行回用,或采用助留劑,一般鈦白的回收率都在99%以上。
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