[发明专利]造纸专用复合二氧化钛及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及复合二氧化钛，具体涉及一种造纸专用复合二氧化钛及其制备方法。

背景技术

二氧化钛（也称钛白粉）作为白色颜料，应用范围极为广泛，造纸是钛白粉的第三大用户。低档纸中因考虑生产成本一般不会使用钛白粉，主要使用瓷土、滑石粉、碳酸钙等，但是他们会降低纸张的强度、增加纸张的重量。装饰纸、圣经纸和纸币(如：字典、画报、杂志封面、计算机、钞票、复印纸和装饰纸等)中一定要使用钛白粉，使用钛白粉的纸张白度好、强度高、有光泽、薄而光滑、印刷时不穿透，在相同条件下不透明度比使用碳酸钙、滑石粉的纸张高10倍，重量也能减轻15%~30%。

由于钛白粉在造纸中的成本比例高达30～50%，因此造纸厂在满足质量要求的前提下，对选择钛白粉可以说是斤斤计较。复合二氧化钛产品具备较高的性价比，受到市场青睐。目前，市场上的复合二氧化钛产品很多，但决定其性能的基本参数仍然是二氧化钛的含量，二氧化钛含量高会提高产品性能，相应的提高了造价，增加了造纸成本，影响了经济效益。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种价格低，质量好的造纸专用复合二氧化钛。还提供该复合二氧化钛的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明的造纸专用复合二氧化钛，以重量计，由下列物质制成：

硫酸钡粉体：20﹪—50﹪，硅酸铝粉体：5﹪—20﹪，二氧化钛粉体：30﹪—70﹪，分散剂：2﹪—10﹪。

分散剂使用硅烷偶联剂、硅油、有机改性硅油或TM—950号分散剂中的一种。

本发明中的TM—950号分散剂由江苏仪征市天扬化工厂出品。其主要成分为聚硅醚和硅醇，其分子是以硅原子为中心，携带有羟基、醚基、酯基等基团的有机高分子。形状上为棕色黏稠液体，25℃时相对密度1.05，（开口闪点）＞65℃，PH值2～3，分散温度＞280℃，适用于无机颜料，有机颜料的分散，具有良好的湿润分散性。可缩短研磨时间，防止沉淀，防止浮色发花。

进一步，为提高产品质量，原材料中的硫酸钡质量指标应符合以下要求：白度要达到92—96，吸油值指标不大于15mg/100g,纯度达到95﹪以上，硫化物含量应低于0.13﹪，FeO含量低于0.04﹪，PH值在6—8之间，105℃挥发物小于0.3﹪。

进一步，原材料中的硅酸铝指标应符合以下要求：白度不低于90，纯度达到95﹪以上，PH值在8—10之间，吸油值指标不大于15mg/100g。

进一步，原材料中的二氧化钛粉料指标应符合以下要求：使用金红石型TIO₂粉料，其TIO₂含量要求不小于91﹪，白度达到96﹪以上，着色力指标不小于180，105℃挥发物不大于0.2﹪，吸油量12.5 g/100g。水悬浮液pH值8.1左右。筛余物45um筛不大于0.01，遮盖力值22。

本发明提供的造纸专用复合二氧化钛的制备方法，包括以下步骤：

（1）将硫酸钡、硅酸铝粗粉定量投料研磨至4000目；

（2）将研磨后的半成品通过第一旋风分离器进行旋风分离，大于4000目的粉料再返回继续研磨，小于或等于4000目的粉料加入二氧化钛粉体进行充分搅拌；

（3）搅拌均匀后的粉料风送至第二旋风分离器，同时通过喷雾的方式风送入定量的分散剂至第二旋风分离器，与搅拌均匀后的粉料混合；

（4）上述（3）步所得的物料干燥后得成品。

本发明的有益技术效果体现在：

1)    遮盖力高。

本发明的造纸专用复合二氧化钛，在混合过程中发生反应，其粒子以硫酸钡为核，表面包覆一层金红石型的二氧化钛，再经过表面硅铝和有机表面处理，因而具有很好的遮盖力，还能提高光泽和白度。经检测，其遮盖力达到33g/m²，白度达到97.04。

2)    分散性好。

本发明的造纸专用复合二氧化钛，其粒子细度可达10μm以下，能够帮助颜料分散，减少颜料用量，缩短研磨时间，节约成本。

4)    耐候性好。

本发明的造纸专用复合二氧化钛，使用金红石二氧化钛作为基料之一，具备良好的耐候性能。

5）低泡性。

本发明使用了选用TM—950号分散剂，其稳泡性低，比较容易自然破裂。而且对消除因空气存在而产生的泡沫有很好的功效。造纸过程中，气泡自然破裂，减少纸张成品的气孔、皱褶等现象，提高成纸质量。

6）润湿性高、纸张留着率高。