一种用于装饰层压纸金红石型钛白粉的生产方法技术

本发明专利技术公开了一种用于装饰层压纸金红石型钛白粉的生产方法，它包括制备钛白粉初品浆料、稀释、包覆含硅化合物、包覆含铝化合物、熟化、过滤、水洗、干燥、煅烧、粉碎等步骤，其通过在钛白粉表面先包覆一层硅膜再包覆一层铝膜，极大的提高了钛白粉的耐候性，并且通过煅烧加热的方式去除了包覆膜上的羟基，避免了电子对的反应，满足了装饰层压纸领域钛白粉高耐光性的要求，从而可利用廉价的硅化合物代替锆化合物、磷酸盐和稀土金属等生产高耐光性的装饰层压纸用钛白粉。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，它包括制备钛白粉初品浆料、稀释、包覆含硅化合物、包覆含铝化合物、熟化、过滤、水洗、干燥、煅烧、粉碎等步骤，其通过在钛白粉表面先包覆一层硅膜再包覆一层铝膜，极大的提高了钛白粉的耐候性，并且通过煅烧加热的方式去除了包覆膜上的羟基，避免了电子对的反应，满足了装饰层压纸领域钛白粉高耐光性的要求，从而可利用廉价的硅化合物代替锆化合物、磷酸盐和稀土金属等生产高耐光性的装饰层压纸用钛白粉。【专利说明】—种用于装饰层压纸金红石型钛白粉的生产方法
本专利技术涉及钛白粉生产
，特别涉及。
技术介绍
钛白粉，俗称二氧化钛，被认为是目前世界上性能最好的一种白色颜料，广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、化妆品等工业。在自然界中二氧化钛存在三种晶型:板钛型、锐钛型和金红石型。板钛型是不稳定的晶型，无工业利用价值，锐钛型和金红石型都具有稳定的晶格，是重要的白色颜料和瓷器釉料，与其他白色颜料比较有优越的白度、着色力、遮盖力、耐候性、耐热性、和化学稳定性，特别是没有毒性。由于二氧化钛颜料本身具有光化学活性，在阳光中的紫外线照射下容易变色，使制品颜色发灰，这是因为紫外线激发的电子使四价钛被还原为三价钛而呈现出的颜色。为了克服钛白粉的光化学活性，国外进行了许多研究工作，钛白粉的生产商采用了很多工艺技术，包括氯化法生产过程中，在氧化工序加入氯化铝；硫酸法生产过程中，在煅烧之前通过盐处理加入铝化合物、磷酸盐等，在后处理即包膜过程中引入二氧化钛、氧化铝、氧化硅、氧化铈等氧化物抑制二氧化钛的光化学活性，以提高含二氧化钛制品的耐光性。 作为二氧化钛颜料的三大应用领域之一，装饰层压纸生产领域对钛白粉的耐光性有着特别高的要求。层压是一种生产技术术语，用于描述一种用木材、纸张和树脂一起压制的材料生产工艺。钛白粉与纤维一起抄造成纸，经热固性树脂如三聚氰胺甲醛树脂浸溃后，再与纤维板、防潮纸、耐磨表层纸等一起热压成型，由于采用了特殊的热固性树脂和高强度的热压工艺，使层压材料对刮擦、撞击、化学制品和热都具有非常高的稳定性。但正是由于这种致密的结构导致层压制品内部的钛白粉与外界空气隔绝，当受到紫外线照射时，激发出的电子将钛白粉表面的四价钛还原成三价钛，而使制品呈现出灰白色，严重时甚至灰黑色，而抵抗这种变色的能力就称为钦白粉的耐光性。钦白粉的制造商一直在寻求提闻耐光性的方法，这些方法包括美国专利US5976237、US5785748、US2004025749、US4461810、中国专利 ZL 200710191023.5、ZL201010228040.3 等。 美国专利US5976237公开了一种制造塑料用耐久性颜料的工艺过程，首先用氧化铝和氧化硅处理，再用一种含P2O5的原料处理，可以提高钛白粉的耐光性。 美国专利US5785748公开了另一种制备高耐光性钛白粉的方法，在加热条件下用铝化合物与磷酸配制一种混合物，这种混合物必须是澄清透明的溶液，经稀释后溶液加入到钛白粉浆料中，然后将PH值调至3?3.5使处理剂沉淀于颜料表面，为了进一步改进耐光性，还要加入一种氧化剂如碘酸钾、硫酸钾或硝酸钾到该方法处理的颜料中。这种方法能够有效提高钛白粉的耐光性，但是由于铝化合物与磷酸配制的混合物中磷酸必须大大过量，才能保证溶液的澄清透明，大量游离的磷酸只能用碱中和，在包膜结束后随洗水排放到废水中，造成资源的浪费，极大增加了钛白粉的制造成本，不具有商业应用价值。 美国专利US2004025749描述了一种用于纸张和层压纸的改进颜料的生产方法和原料。磷酸盐、钛和铝的化合物被连续地加入到T12颜料的浆料中。处理后的颜料表现出相对原工艺提高了的抗灰变性和遮盖力，在纸张和层压纸的测试中显示出了改进效果。 美国专利US4461810公开了一种提高钛白粉耐光性的方法，在钛白粉的后处理过程中加入一种铈盐，利用Ce4YCe3+的氧化还原电动势高于Ti4+/Ti3+的氧化还原电动势，在有Ce4+存在时Ti4+就不会被还原这一原理确保钛白粉的耐光性，但是加入的铈盐有可能会使钛白粉的色相偏黄，而且产品成本也会较大幅度增加。 中国专利ZL 200710191023.5中提到了一种采用锆、铝、磷包膜方法提高钛白粉耐光性的方法，但该方法中生成的锆化合物为水合氧化锆，对于层压纸等对耐光性要求特别高的领域贡献不大。 中国专利ZL 201010228040.3中通过加入磷酸盐和锆盐生成磷酸锆，再加入铝盐包覆，极大地提高了钛白粉在装饰纸中的耐光性。但是锆是一种较为昂贵的原料，该方法会增加钛白粉的制造成本。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于针对现有技术中所述的由于钛白粉存在光化学活性导致其用于装饰层压纸领域，层压纸耐光度不好的缺点，提供。其特征是采用致密氧化硅和氧化铝包覆钛白粉提高其耐候性，再通过高温煅烧除去包膜物质中含有的羟基进一步提高钛白粉耐光性。 为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是这样的:，包括以下生产步骤:(I)制备钛白粉初品浆料:向金红石型钛白粉初品中加入分散剂及去离子水，控制浆料浓度为600?800gTi02/L ;优选的是，用砂磨机研磨钛白粉初品浆料以解聚其中的粗颗粒，使钛白粉达到原级粒径，所述原级粒径，是指大小为0.20?0.35微米具有颜料性能的钛白粉晶体尺寸。 (2)稀释:加入去离子水调节浆料的浓度为200?400gTi02/L，并用蒸汽加热到40 ?90°C。 (3)包覆含硅化合物:加入含硅化合物的溶液至上述浆料中，其中含硅化合物的溶液浓度以S12计为80?120g/L，含硅化合物的加入量以S12和T12的质量百分比为 2.0%?4.0%计；再调节浆料pH值至6.0?8.0 ;所述含硅化合物选自硅酸钠、硅酸钾中的至少一种，优选硅酸钠。 (4)包覆含铝化合物:加入含铝化合物的溶液至上述浆料中，其中含铝化合物的溶液浓度以Al2O3计为80?120g/L，含铝化合物的加入量以Al2O3和T12的质量百分比为 0.6%?4.7%计(优选以1.5%?3.5%计);再调节浆料pH值至5.0?8.0 (进一步的，当含铝化合物为碱性铝化合物时，调节浆料PH值至6.5?7.0 ;当含铝化合物为酸性铝化合物时，调节浆料pH值至7.0?7.5。)；(5)熟化、过滤、水洗、干燥:经上述步骤包覆的钛白粉浆料在保温并搅拌下熟化60?100分钟,然后过滤、水洗、干燥得到钛白粉滤饼；(6)煅烧、粉碎:将上述钛白粉滤饼于400-600°C的温度下煅烧1-1.5小时后粉碎，即得本专利技术用于装饰层压纸金红石型钛白粉。 上述步骤(4)中含铝化合物为碱性铝化合物，将其加入钛白粉浆料中时要维持浆料PH值为9.5?10.5。其中碱性铝化合物选自偏铝酸钠、偏铝酸钾中的至少一种，优选偏招Ife纳。 上述步骤(4)中含铝化合物为酸性铝化合物，将其加入钛白粉浆料中时要维持浆料PH值为3.0?7.0。其中酸性铝化合物选自硫酸铝、氯化铝、硝酸铝中的至少一种，优选硫Ife招。 在本专利技术方法的研究过程中，专利技术人发现通过在钛白粉的表面包覆硅膜再包覆一层铝膜的的包覆工艺，可以极大地提高钛白粉的耐候性，但这种硅铝包覆的钛白粉用在装饰层压纸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于装饰层压纸金红石型钛白粉的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）制备钛白粉初品浆料：向金红石型钛白粉初品中加入分散剂及去离子水，控制浆料浓度为600～800gTiO2/L；（2）稀释：加入去离子水调节浆料的浓度为200～400gTiO2/L，并用蒸汽加热到40～90℃；（3）包覆含硅化合物：加入含硅化合物的溶液至上述浆料中，其中含硅化合物的溶液浓度以SiO2计为80～120g/L，含硅化合物的加入量以SiO2和TiO2的质量百分比为2.0%～4.0%计；再调节浆料pH值至6.0～8.0；（4）包覆含铝化合物：加入含铝化合物的溶液至上述浆料中，其中含铝化合物的溶液浓度以Al2O3计为80～120g/L，含铝化合物的加入量以Al2O3和TiO2的质量百分比为0.6%～4.7%计；再调节浆料pH值至5.0～8.0；（5）熟化、过滤、水洗、干燥：经上述步骤包覆的钛白粉浆料在保温并搅拌下熟化60～100分钟，然后过滤、水洗、干燥得到钛白粉滤饼；（6）煅烧、粉碎：将上述钛白粉滤饼于400‑600℃的温度下煅烧1‑1.5小时后粉碎，即得本专利技术用于装饰层压纸金红石型钛白粉。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘不尽，姚恒平，杨万梅，陈建，
申请(专利权)人：四川龙蟒钛业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51