鈦白粉在造紙行業(yè)中的應(yīng)用

造紙是鈦白粉的第三大用戶。低檔紙中因考慮生產(chǎn)成本一般不會使用鈦白粉，主要使用瓷土、滑石粉、碳酸鈣等，但是他們會降低紙張的強(qiáng)度、增加紙張的重量。裝飾紙、圣經(jīng)紙和紙幣(如：字典、畫報、雜志封面、計算機(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。對于有抗老化的要求的紙張，必須使用金紅石;更多的金紅石是使用在高灰份的紙張中，這種高灰份的紙張必須使用金紅石，因為銳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)高于其它兩個品種，這種形勢是由我國的消費(fèi)水平?jīng)Q定的。由于對房屋裝修、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，用量相對平穩(wěn)，不會對鈦白市場產(chǎn)生影響。據(jù)不完全估計，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，裝飾紙的價格近年來呈下降趨勢。

無論哪種紙(原紙)，其制作流程是相同的：

金紅石用于耐候、高灰份的紙張，銳鈦型用于對耐候要求不高、低灰份的紙張，決定造紙廠選用何種鈦白的主要原因是造紙的成本，也就是鈦白的性價比。由于鈦白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，對選擇鈦白可以說是斤斤計較，能使用銳鈦型決不使用金紅石。造紙行業(yè)對鈦白質(zhì)量的要求，按重要性的順序為：

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，這個指標(biāo)決定了鈦白的性價比。簡單說，遮蓋力高的鈦白，一般價格高，但使用量少，因此每噸紙張中鈦白的成本可能較低;遮蓋力低的鈦白，雖然價格低，但用量大，導(dǎo)致每噸紙張中鈦白的成本升高;

2)白度：鈦白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)相對密度

在常用的白色顏料中，二氧化鈦的相對密度最小，同等質(zhì)量的白色顏料中，二氧化鈦的表面積最大，顏料體積最高。

2)熔點(diǎn)和沸點(diǎn)

由于銳鈦型在高溫下會轉(zhuǎn)變成金紅石型，因此銳鈦型二氧化鈦的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)實(shí)際上是不存在的。只有金紅石型二氧化鈦有熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，金紅石型二氧化鈦的熔點(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)與二氧化鈦的純度有關(guān)。金紅石型二氧化鈦的沸點(diǎn)為為(3200±300)℃，在此高溫下二氧化鈦稍有揮發(fā)性。

3)介電常數(shù)

由于二氧化鈦的介電常數(shù)較高，因此具有優(yōu)良的電學(xué)性能。在測定二氧化鈦的某些物理性質(zhì)時，要考慮二氧化鈦晶體的結(jié)晶方向。銳鈦型二氧化鈦的介電常數(shù)比較低，只有48。

4)電導(dǎo)率

二氧化鈦具有半導(dǎo)體的性能，它的電導(dǎo)率隨溫度的上升而迅速增加，而且對缺氧也非常敏感。金紅石型二氧化鈦的介電常數(shù)和半導(dǎo)體性質(zhì)對電子工業(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，金紅石型二氧化鈦為6～6.5，銳鈦型二氧化鈦為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

二氧化鈦雖有親水性，但其吸濕性不太強(qiáng)，金紅石型較銳鈦型為小。二氧化鈦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

二氧化鈦屬于熱穩(wěn)定性好的物質(zhì)。

二、化學(xué)性質(zhì)

二氧化鈦的化學(xué)性質(zhì)極為穩(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;