一种高遮盖高耐光层压纸用钛白粉的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高遮盖高耐光层压纸用钛白粉的制备方法，包括以下步骤：S1.取钛白粉初品，制备得到二氧化钛基材料浆；S2.将料浆pH调节至8～12，同时加入镁源、硅酸源和pH调节剂，维持并流pH为8～12，均化形成硅酸镁膜层；S3.调节料浆pH至5～6，同时加入铝源和磷酸源，维持并流pH为5～6，均化后形成磷酸铝膜层；S4.添加第一铝源调节pH至11～13，均化；然后添加第二铝源调节pH至3～5，均化；最后添加第三铝源调节pH至6.5～7.5，均化后形成多晶型复合氧化铝膜层。本申请得到的产品具有均匀致密的膜层和较高的留着率、耐光性和遮盖力，使其可良好的应用于层压纸中。好的应用于层压纸中。

【技术实现步骤摘要】
一种高遮盖高耐光层压纸用钛白粉的制备方法


[0001]本专利技术属于钛白粉制备
，具体涉及了一种高遮盖高耐光层压纸用钛白粉的制备方法。

技术介绍

[0002]钛白粉具有无毒、优异的白度、着色力、遮盖力、耐候性、耐热性和化学稳定性，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。
[0003]造纸行业是钛白粉第三大用户，作为纸张填料，主要用在高级纸张和薄型纸张中，对装饰性层压纸的要求包括遮盖力、耐光性、色牢度、湿强度、浸渍适应性和可印刷性，钛白粉的主要成分TiO2属于N型半导体氧化物，具有光化学活性，受光、受热后外围电子激发，产生光生电子和光生空穴，在缺氧条件下，光生电子还原TiO2生成Ti2O3，使三聚氰胺层压纸发灰，严重影响装饰纸的各种性能和使用寿命。因此，层压纸使用的二氧化钛颜料常须进行特殊的表面处理，以满足耐光、耐热的要求。目前层压纸用钛白粉最常见的包膜是铈、锆、硅、磷、铝、镁的一些化合物。
[0004]影响钛白粉遮盖力的因素主要有：金红石含量，粒径、粒径分布，颗粒结构，分散程度；以建筑乳胶漆涂料为例，对二氧化钛颜料进行重度包膜处理，通过增加二氧化钛颜料的表面孔隙率来提高二氧化钛颜料在乳胶漆涂料中的遮盖力性能已成为了一门广泛的技术，同理，该方法也可用于造纸以提高造纸用钛白粉的遮盖力。专利CN106497147B公开了一种在二氧化钛颗粒表面分别包覆致密水合无定型氧化硅膜、疏松多孔以水合硅酸铝为主的膜层，及疏松水合氧化铝膜层，该方法制备的二氧化钛颜料特别适合于高干遮盖力要求的领域；专利CN111393876B通过在包膜过程中引入小分子模板剂，并通过煅烧除去得到多孔膜层进而提高遮盖力。
[0005]为提高耐光性，常采用加入光稳定剂和抗氧化剂的方式，抗氧剂，也叫防老剂，分为两类：酚类和磷酸酯类，按不同作用机理可以将抗氧化剂大致分为以下三类：(1)自由基吸收剂：如酚类抗氧化剂，维生素E，类胡萝卜素；(2)氧清除剂：如类胡萝卜素及其衍生物、抗坏血酸、抗坏血酸棕榈酸酯、异抗坏血酸和异抗坏血酸钠等；(3)金属离子螯合剂：枸橼酸、EDTA和磷酸衍生物。
[0006]专利CN101857736A公开了一种通过锆、磷、铝包膜来提高钛白粉的耐光性的方法，但该方法由于使用的是昂贵的锆原料，且改善耐光性有限。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Ce
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/Ce
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的氧化还原电动势高于Ti
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/Ti
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的氧化还原电动势，在有Ce
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存在时Ti
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就不会被还原这一原理确保钛白粉的耐光性，但是铈盐的引入有可能会使钛白粉的色相偏黄，且会增加生产成本。专利CN1132769A公开了一种在二氧化钛表面分别沉淀一层磷酸铝氧、一层氧化铝沉淀及一层氧化镁，通过在钛白粉表面沉降氧化镁的方式，提高钛白粉在纸浆中的留着率。中国专利CN104179066B通过在钛白粉表面包覆含硅化合物、包覆含铝化合物，之后进行煅烧等工序，
脱除包覆膜上的羟基，避免了电子对的反应，达到装饰层压纸领域钛白粉高耐光性的要求。
[0007]现如今用于层压纸的钛白粉在纸浆中的留着率较低，分散性能及遮盖力较差，耐光性不佳，导致层压装饰纸的耐光度不好。因此，亟待开发一种具有高留着率，良好遮盖力及耐光性的钛白粉。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的就在于为解决现有技术的不足，而提供一种高遮盖高耐光层压纸用钛白粉的制备方法。
[0009]本专利技术的目的是以下述技术方案实现的：
[0010]一种高遮盖高耐光层压纸用钛白粉的制备方法，包括以下步骤：
[0011]S1.取钛白粉初品，添加分散剂进行打浆、砂磨，制备得到二氧化钛基材料浆；所述分散剂为柠檬酸或柠檬酸衍生物；
[0012]S2.将料浆pH调节至8～12，同时加入镁源、硅酸源和pH调节剂，维持并流pH为8～12，均化形成硅酸镁膜层；
[0013]S3.调节料浆pH至5～6，同时加入铝源和磷酸源，维持并流pH为5～6，均化后形成磷酸铝膜层；
[0014]S4.添加第一铝源调节pH至11～13，均化；然后添加第二铝源调节pH至3～5，均化；最后添加第三铝源调节pH至6.5～7.5，均化后形成多晶型复合氧化铝膜层。
[0015]优选的，步骤S1所述分散剂的用量以柠檬酸计为钛白粉初品总质量的0.1～1.0％。
[0016]优选的，步骤S1所述砂磨后得到的二氧化钛基材料浆浓度以二氧化钛计为500～1000g/L，步骤S2调节pH前首先将料浆浓度稀释至250～350g/L。
[0017]优选的，步骤S2所述镁源为氯化镁、硝酸镁、硫酸镁中的一种或两种以上组合，加入量以MgO计，为所述二氧化钛基材质量的1～2％；所述硅酸源为硅酸钠、硅酸钾中的至少一种，加入量以二氧化硅计为所述二氧化钛基材质量的2.0～4.0％。
[0018]优选的，步骤S2所述镁源、硅酸源和pH调节剂并流加入时间为40～120min，均化时间为20～40min。
[0019]优选的，步骤S3所述磷酸源为磷酸，加入量以P2O5计，为所述二氧化钛基材质量的2～3％，所述铝源为偏铝酸钠、偏铝酸钾中的至少一种，加入量以维持料浆pH为5～6为准。
[0020]优选的，步骤S3所述铝源、磷酸源并流加入时间为30～90min，均化时间为20～40min。
[0021]优选的，步骤S4所述第一铝源为偏铝酸钠、偏铝酸钾中的至少一种，加入量以氧化铝计为所述二氧化钛基材质量的1.0～1.5％，加入时间为60～180min，均化时间为30～90min，均化后pH维持在11.0～13.0。
[0022]优选的，步骤S4所述第二铝源为硫酸铝、氯化铝中的至少一种，加入量以氧化铝计为所述二氧化钛基材质量的1.0～1.5％，加入时间为40～120min，均化时间为40～120min，均化后pH维持在3.0～5.0。
[0023]优选的，步骤S4所述第三铝源为偏铝酸钠、偏铝酸钾中的至少一种，加入量以调节料浆pH为6.5～7.5为准。
[0024]本申请通过硅酸镁包覆过程中的柠檬酸的分散与诱导作用，得到的产品具有均匀致密的膜层和较高的留着率，通过进一步磷酸铝的包覆，达到提高耐光的目的，结合层叠式的铝膜层包覆，达到提高钛白粉遮盖力的目的，使其可良好的应用于层压纸中。
具体实施方式
[0025]本专利技术提供了一种高遮盖高耐光层压纸用钛白粉的制备方法，包括以下步骤：
[0026]S1.取钛白粉初品，添加分散剂进行打浆、砂磨，制备得到二氧化钛基材料浆；分散剂为柠檬酸或柠檬酸衍生物；
[0027]S2.将料浆pH调节至8～12，同时加入镁源、硅酸源和pH调节剂，维持并流pH为8～12，均化形成硅酸镁膜层；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高遮盖高耐光层压纸用钛白粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.取钛白粉初品，添加分散剂进行打浆、砂磨，制备得到二氧化钛基材料浆；所述分散剂为柠檬酸或柠檬酸衍生物；S2.将料浆pH调节至8～12，同时加入镁源、硅酸源和pH调节剂，维持并流pH为8～12，均化形成硅酸镁膜层；S3.调节料浆pH至5～6，同时加入铝源和磷酸源，维持并流pH为5～6，均化后形成磷酸铝膜层；S4.添加第一铝源调节pH至11～13，均化；然后添加第二铝源调节pH至3～5，均化；最后添加第三铝源调节pH至6.5～7.5，均化后形成多晶型复合氧化铝膜层。2.如权利要求1所述的高遮盖高耐光层压纸用钛白粉的制备方法，其特征在于，步骤S1所述分散剂的用量以柠檬酸计为钛白粉初品总质量的0.1～1.0％。3.如权利要求1所述的高遮盖高耐光层压纸用钛白粉的制备方法，其特征在于，步骤S1所述砂磨后得到的二氧化钛基材料浆浓度以二氧化钛计为500～1000g/L，步骤S2调节pH前首先将料浆浓度稀释至250～350g/L。4.如权利要求1所述的高遮盖高耐光层压纸用钛白粉的制备方法，其特征在于，步骤S2所述镁源为氯化镁、硝酸镁、硫酸镁中的一种或两种以上组合，加入量以MgO计，为所述二氧化钛基材质量的1～2％；所述硅酸源为硅酸钠、硅酸钾中的至少一种，加入量以二氧化硅计为所述二氧化钛基材质量的2.0～4.0％。5.如权利要求1所述的高遮盖高耐光层压纸用钛白粉的...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹青喜，张玉荣，齐满富，王永珊，冯亚阳，王莉萍，桑聪聪，李瑞瑞，王梦飞，周文静，李晨琦，宋运萍，郭永阳，贾晓波，
申请(专利权)人：河南佰利联新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：