中國粉體網訊 鈦白粉是應用最廣泛的白色顏料，因其對可見光中所有波長的光波都有很強的反射，而呈現白色，廣泛應用于油墨、涂料、造紙等行業(yè)。白度是鈦白粉的重要指標之一，由于鈦白粉的白度較高，被稱為“白色之王”。鈦白粉白度的高低對于鈦白粉的應用范圍有著極大的影響。涂料、造紙、油墨等工業(yè)中，對顏色的要求非常嚴格，若鈦白粉的白度過低，則會減小其應用范圍。
（圖片來源：攀鋼）
近日，中國粉體網小編從攀鋼集團鈦白產品應用研究中心了解到，研究人員從系統(tǒng)污染、鈦白粉加量、生產加工溫度、體系相容性這4個方面，針對鈦白粉干粉白度與其在各應用領域中所呈現出來的應用白度之間的關系進行了分析和討論，研究表明，同一牌號鈦白產品在不同應用體系中影響鈦白粉應用白度的主要因素是體系相容性，而鈦白粉的干粉白度與應用白度之間并沒有必然相關性。
鈦白粉的干粉白度及其影響因素
鈦白粉干粉白度是用鋁杯將鈦白粉恒壓至表面成鏡面的粉餅，用白度儀或分光測色計檢測其粉餅的鏡面白度。就目前來講，影響鈦白粉干粉白度的因素有雜質、粒徑和粒度分布、顆粒形狀、鈦含量等。
雜質的影響
在鈦白粉工藝中，尤其是硫酸法鈦白粉工藝，大部分的作業(yè)是為了除去產品中的雜質，因為雜質嚴重影響鈦白粉的應用性能，特別是白度。顯色金屬氧化物雜質在極低的含量下就能影響白度，這些元素有鐵、錳、鉻、銅等。
鐵含量對白度有顯著的影響，隨著鐵含量的增加，白度下降，當鐵含量超過50x10-6后影響尤為明顯，建議控制鐵含量在30×10-6以下。
粒徑和粒度分布
粒徑和粒度分布也是影響鈦白粉白度的主要因素，它主要是通過鈦白粉顆粒對光的反射、散射等現象影響的。鈦白粉的粒徑越小，白度值越高，這主要是由于鈦白粉粒徑越小，表面積增大，光的反射、漫反射增強。
據相關試驗表明，鈦白產品的粒度對產品白度有顯著影響，SEM粒度在220~240nm，150~350nm的比例大于75％的樣品白度較好。
顆粒形狀
顆粒形狀是指鈦白粉顆粒的存在狀態(tài)，可分為球狀、桿狀和層狀。這3種顆粒形狀在鈦白粉中常見，球狀為理想狀態(tài)，但是由于包膜或氣粉的因素可能產生桿狀和層狀。
（圖片來源：鈦白粉白度的分類及其影響因素，郭會良等）
層狀鈦白粉的白度略低，球狀和桿狀的白度非常接近，因此，鈦白粉顆粒形狀雖然可以略微影響白度，但不是主要因素。在生產中，顆粒的形狀主要影響鈦白粉的光澤度、遮蓋力、分散性等指標。
鈦白粉的應用白度及其影響因素
鈦白粉的應用白度是指鈦白粉添加在下游各應用體系中所呈現出來的漆膜白度、塑料制品白度，紙張白度等。這不僅與鈦白粉粒子大小與分布或鈦白粉有色金屬含量有關，還與鈦白粉在應用體系中的相容性相關。因為分散越均勻所能呈現出來的散射光越多，白度越好，反之亦然。研究人員認為，這就是鈦白粉干粉白度與其應用白度的主要差異性，也是導致兩者之間不存在必然相關性的主要因素。
生產系統(tǒng)污染
在鈦白粉生產加工成涂料、油墨、塑料制品、裝飾紙等過程中，被分散設備、分散介質等污染而產生的色相變化，導致白度下降，屬于異�？煽匾蛩�。用同一牌號鈦白產品做試驗，隨著鈦白粉中鐵含量的增加，其在PP板中的亨特白度隨之降低。由此可知，鈦白粉中的鐵含量多少是影響鈦白粉應用白度的主要因素之一。
鈦白粉加量
在一定范圍內，隨著鈦白粉加量的增加，其白度值也隨之增加，但是在超出一定范圍值以后，由于體系分散性下降，單個粒子散射光的能力降低，其白度值將停止增長，或者有所下降。用戶應用配方均為成熟配方，無論是從應用性能，還是生產成本考慮，一般不會存在鈦白粉使用過量的情況。
研究人員用同一牌號鈦白產品做試驗發(fā)現，當鈦白粉加量＜10%時，隨著鈦白粉加量的增加，其在PP板中的亨特白度隨之提高；當鈦白粉加量＞10%時，其在PP板中的亨特白度無明顯變化，甚至還有部分降低的現象。由此可知，在一定范圍內增加鈦白粉用量是可以提高其應用白度的，但是當加量超過臨界值時效果不明顯，甚至會因為鈦白粉的分散狀態(tài)相對變差而降低其應用白度。
生產加工溫度
鈦白粉的最高生產溫度在1000℃左右，遠遠高于涂料（最高熱固化溫度200℃左右）、油墨（最高熱固化溫度160℃左右）、塑料（最高生產溫度320℃左右）和裝飾紙（最高加工溫度170℃左右），所以未經過表面處理之前的鈦白粉是不會因為應用溫度過高而導致色變的。
但是，其表層包覆的有機處理劑（醇類：三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷；胺類：三乙醇胺、1，3-丙二胺；硅烷偶聯(lián)類：3-氨丙基三乙氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷；聚硅氧烷類：聚二甲基硅氧烷等）的耐高溫抗黃變性能差異性較大。
體系相容性
鈦白粉生產企業(yè)大多會在鈦白粉的表層，根據產品設計特點包覆一層有機處理劑，促使鈦白粉產生親水或親油性。由于體系相容性差異，鈦白粉在不同應用體系中所呈現出來的應用性能也不盡相同，其中就包括應用白度。
研究人員對鈦白粉干粉白度和多個應用白度（應用檢測體系：涂料、塑料、油墨、造紙，最高檢測溫度200℃)做了對比分析，發(fā)現鈦白粉的干粉白度與應用白度之間并沒有必然相關性；同一牌號鈦白產品在不同應用體系中影響鈦白粉應用白度的主要因素是體系相容性。
參考來源：
周�。河绊戔伆追蹜冒锥鹊闹饕蛩�，攀鋼集團鈦白產品應用研究中心2021
吳健春，等：鈦白粉白度影響因素分析，攀鋼集團研究院有限公司，釩鈦資源綜合利用國家重點實驗室2020
郭會良，等：鈦白粉白度的分類及其影響因素，山東道恩鈦業(yè)有限公司2016
（中國粉體網編輯整理/平安）
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