改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)道路交通得到了快速發(fā)展，國(guó)家《交通運(yùn)輸“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中顯示：到2015年末，全國(guó)公路總里程將達(dá)到450萬(wàn)公里，國(guó)家高速公路網(wǎng)基本建成，高速公路總里程達(dá)到10.8萬(wàn)公里，覆蓋90%以上的20萬(wàn)以上城鎮(zhèn)人口城市，二級(jí)及以上公路里程達(dá)到65萬(wàn)公里，國(guó)、省道總體技術(shù)狀況達(dá)到良等水平，農(nóng)村公路總里程達(dá)到390萬(wàn)公里。蓬勃發(fā)展的公路建設(shè)對(duì)道路標(biāo)線涂料有更高品質(zhì)的、更大數(shù)量的需求，為道路標(biāo)線涂料市場(chǎng)開(kāi)創(chuàng)了廣闊的前景，同時(shí)為國(guó)內(nèi)鈦白粉行業(yè)提供了廣闊的發(fā)展和應(yīng)用空間。
道路交通標(biāo)線涂料(以下簡(jiǎn)稱標(biāo)線涂料)是應(yīng)用于交通領(lǐng)域里的專用涂料，用以劃設(shè)引導(dǎo)汽車和行人流動(dòng)的道路交通標(biāo)線(以下簡(jiǎn)稱標(biāo)線)。標(biāo)線的顏色主要是白色和黃色等。利用標(biāo)線涂料劃設(shè)的各種醒目的標(biāo)線所起到的標(biāo)識(shí)作用，可以規(guī)范引導(dǎo)繁忙的車流和人流，使之各行其道，道路交通得以有序運(yùn)行，提高了交通運(yùn)輸?shù)牧髁亢托熊嚰靶腥说陌踩?。所以?biāo)線是道路交通管理中最基本、最經(jīng)濟(jì)、最有效的交通安全設(shè)施之一，此外，形形色色的標(biāo)線劃設(shè)在高速公路和城鄉(xiāng)道路上，還起到了美化道路的效果。
標(biāo)線涂料生產(chǎn)中有一種非常重要的顏料原料——鈦白粉，作為標(biāo)線涂料重要顏料，它關(guān)系到標(biāo)線涂料的品質(zhì)優(yōu)劣和使用壽命。目前國(guó)內(nèi)標(biāo)線生產(chǎn)企業(yè)由于技術(shù)水平和規(guī)模大小不同，對(duì)鈦白粉應(yīng)用完全是憑經(jīng)驗(yàn)和價(jià)格來(lái)進(jìn)行選擇，對(duì)鈦白粉的性價(jià)比沒(méi)有一種全面的判斷，特別是在國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下，其產(chǎn)品和行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)加劇，降低成本是每個(gè)企業(yè)的必修課，對(duì)標(biāo)線涂料生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，選擇一種質(zhì)優(yōu)價(jià)廉、可靠適用的鈦白粉更顯得為其重要。
鈦白粉是當(dāng)今用途最廣和最優(yōu)質(zhì)的白色顏料，其使用量占所有白色顏料的首位，由于其優(yōu)異的性能使其廣泛用于涂料、塑料、油墨、造紙、化纖、陶瓷、日化等諸多領(lǐng)域。但國(guó)內(nèi)大多生產(chǎn)是通用型鈦白粉產(chǎn)品，對(duì)專業(yè)細(xì)分和下游產(chǎn)品應(yīng)用性能重視嚴(yán)重不夠，以致造成許多不必要的浪費(fèi)。表現(xiàn)是：一方面是鈦白粉行業(yè)同質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越來(lái)激烈，企業(yè)舉步艱難；另一面是下游企業(yè)由于缺乏對(duì)鈦白粉技術(shù)和品質(zhì)要求的了解，加上迷信進(jìn)口產(chǎn)品，造成市場(chǎng)份額大多被國(guó)外產(chǎn)品所占有。這也是國(guó)內(nèi)制造業(yè)的一個(gè)怪圈，值得大家認(rèn)真思考和對(duì)待。
隨著高速公路建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)提升，大量的新技術(shù)、新領(lǐng)域?qū)λ璧拟伆追垡笤絹?lái)越高，鈦白粉的性能開(kāi)發(fā)和品質(zhì)提升也成為行業(yè)技術(shù)和管理人員必須認(rèn)真思考和關(guān)注的創(chuàng)新工作。為適應(yīng)公路高端標(biāo)線涂料對(duì)鈦白粉品質(zhì)和應(yīng)用指標(biāo)的更高要求，作為鈦白粉生產(chǎn)企業(yè)——江西中邦鈦業(yè)有限公司聯(lián)合國(guó)內(nèi)公路交通領(lǐng)域的重點(diǎn)大學(xué)——長(zhǎng)沙理工大學(xué)進(jìn)行校企業(yè)橫向聯(lián)合，發(fā)揮大學(xué)科研人員和企業(yè)生產(chǎn)管理技術(shù)人員雙方各自的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合國(guó)內(nèi)外道路標(biāo)線發(fā)展的趨勢(shì)，以當(dāng)今道路標(biāo)線涂料對(duì)鈦白粉的技術(shù)要求為突破口，經(jīng)過(guò)多方聯(lián)合攻關(guān)，于2015年8月成功開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)國(guó)內(nèi)道路標(biāo)線涂料用的專用鈦白粉。經(jīng)過(guò)半年多的測(cè)試和使用情況，其各項(xiàng)性能指標(biāo)優(yōu)越，以較好的性價(jià)比和高端的品質(zhì)完全可以替代進(jìn)口鈦白粉用于高端標(biāo)線涂料生產(chǎn)。
1標(biāo)線涂料使用顏料的作用與比較
1.1標(biāo)線涂料使用的顏料比較
標(biāo)線涂料最初常用的白色顏料有鋅白和鋅鋇白等。由于有些合成樹(shù)脂涂料聚合度較大，若加入鋅白，則因鋅白有堿性，與涂料中的游離脂防酸作用而有變稠的傾向；若加入鋅鋇白，則耐候性差。但是使用了鈦白粉就可以改善上述缺點(diǎn)。因?yàn)殁伆琢Ｗ蛹?xì)小而均勻，光化學(xué)穩(wěn)定性高，在遮蓋力方面，金紅石型鈦白粉是鋅白的7倍、是鋅鋇白的5.56倍；銳鈦型鈦白粉是鋅白的5.57倍、是鋅鋇白的4.3倍；在消色力方面，金紅石型鈦白粉是鋅白的8.3倍，是鋅鋇白的6.25倍，銳鈦型鈦白粉是鋅白的6.4倍，是鋅鋇白的4.8倍。在使用效果方面，1t鈦白粉至少相當(dāng)于4t鋅鋇白；在使用壽命方面(指室外抗粉化性)，用鈦白粉作顏料的涂層比鋅鋇白作顏料的涂層高3倍。因此，使用鈦白粉可以大大降低整個(gè)標(biāo)線涂料中顏料的用量，同時(shí)制成的涂料色彩鮮艷、不易泛黃、耐光、耐熱、耐磨、耐候、耐堿、耐硫、耐稀酸。正是由于鈦白粉具有比鋅白、鋅鋇白更優(yōu)越的性能，以至在上世紀(jì)八十年后成為標(biāo)線涂料生產(chǎn)中必不可少的最好的白色顏料。
目前鈦白粉用量占白色標(biāo)線涂料用顏料總量的98%以上，在標(biāo)線涂料原材料成本中占到15%～25%。
1.2鈦白粉在標(biāo)線涂料中的作用
所有標(biāo)線涂料都是由基料、顏料、填料、溶劑和助劑等組成。在施工過(guò)程中，將其涂布在道路表面形成一層堅(jiān)韌的涂膜，對(duì)道路起到裝飾和防護(hù)的作用。標(biāo)線涂料中的鈦白粉具有一定的遮蓋力，它不僅能遮住被涂物面原來(lái)的色彩，還能賦于涂膜鮮艷的色彩，達(dá)到美觀和裝飾的作用。同時(shí)鈦白粉與固著劑緊密結(jié)合融成一體，能增強(qiáng)標(biāo)線的機(jī)械強(qiáng)度和附著力，防止裂紋和變形，并且能增加標(biāo)線的厚度，防止紫外線及水分等的穿透，提高標(biāo)線的耐老化性能，并能延長(zhǎng)標(biāo)線的使用壽命。
2標(biāo)線涂料使用鈦白粉的類型和要求
2.1金紅石型鈦白粉用于標(biāo)線涂料
自然界中存在著三種結(jié)構(gòu)晶型的鈦白粉，即金紅石型、銳鈦型和板鈦型。由于板鈦型鈦白粉晶型極不穩(wěn)定，因此適于涂料生產(chǎn)的鈦白粉只有金紅石型和銳鈦型兩種，且皆為四方晶型。它們具有穩(wěn)定的物理、化學(xué)性能，而且顏色純白，顆粒細(xì)小，折射率高。從銳鈦型和金紅石型鈦白粉性能指標(biāo)的對(duì)比，無(wú)論是結(jié)晶形狀、折射率，還是著色力、熒光性指數(shù)，金紅石型鈦白粉都優(yōu)于銳鈦型鈦白粉。
由于標(biāo)線涂料一直處于四季不同的自然條件下，對(duì)其抗老化和耐候性要求較高，銳鈦型鈦白粉沒(méi)有經(jīng)過(guò)后處理，不符合其使用條件和質(zhì)量的要求，只有經(jīng)過(guò)后處理的金紅石型鈦白粉才能適合標(biāo)線涂料的應(yīng)用工況。因此，金紅石型鈦白粉在標(biāo)線涂料生產(chǎn)中被廣泛地采用，并顯示了較優(yōu)越的性能和無(wú)可替代的作用。
2.2標(biāo)線涂料對(duì)鈦白粉的質(zhì)量要求
在標(biāo)線涂料的生產(chǎn)和加工中，不同類型的標(biāo)線涂料產(chǎn)品對(duì)鈦白粉的質(zhì)量要求也各不相同。實(shí)踐證明，金紅石型鈦白粉具有較理想的應(yīng)用性能，可廣泛用于各種類型的標(biāo)線涂料的配制和生產(chǎn)。此外，在不同的標(biāo)線涂料生產(chǎn)過(guò)程中還要依據(jù)各類標(biāo)線涂料的具體特點(diǎn)和要求2.3各種標(biāo)線涂料選擇不同性能的鈦白粉目前常用的標(biāo)線涂料按施工方式分類主要有兩種：一是水性標(biāo)線涂料，二是是熱熔標(biāo)線涂料。
2.3.1水性標(biāo)線涂料。
水性標(biāo)線涂料依據(jù)的是油水相斥的原理，所用樹(shù)脂連結(jié)料除了要具有良好的抗乳化性能外，還要有優(yōu)良的憎水性，否則，水性涂料易乳化；另外，長(zhǎng)期置于戶外的標(biāo)線涂料，要求其配制用的鈦白粉必須具有良好的耐光性和耐候性，否則標(biāo)線就會(huì)變黃或粉化。
2.3.2室內(nèi)停車場(chǎng)所等使用的標(biāo)線涂料。
為了使其色彩鮮艷、美觀，都先用地坪涂料打底，然后再進(jìn)行彩色涂料進(jìn)行施工。為此要求鈦白粉必須具有優(yōu)良的著色力和遮蓋力。
2.3.3對(duì)于熱熔性標(biāo)線涂料。
熱熔性涂料是目前用途最廣的一種，由于其施工時(shí)烘烤溫度在180-220℃左右，且烘烤時(shí)間較長(zhǎng)。因此，熱熔性標(biāo)線涂料中的鈦白粉必須具有優(yōu)良的耐熱性，否則，標(biāo)線涂料在高溫烘烤中就會(huì)變黃，失去光澤，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成印標(biāo)線開(kāi)裂。
因此，根據(jù)不同類型的標(biāo)線涂料及不同適用性的要求，合理選用鈦白粉是制造優(yōu)良白色標(biāo)線涂料的關(guān)鍵。綜合標(biāo)線涂料用鈦白粉的質(zhì)量要求，主要有以下幾點(diǎn)：
①白度好，耐久不泛黃，能使的顏色在各種環(huán)境下保持鮮艷、光亮；
②潤(rùn)濕性好，易研磨；
③粒徑要小且粒度分布要狹窄，易均勻分散于標(biāo)線其它原料中；
④遮蓋力強(qiáng)，著色力好；
⑤耐候性、耐熱性好，化學(xué)性能穩(wěn)定；
⑥抗水性好，使用壽命長(zhǎng)。
3鈦白粉質(zhì)量對(duì)標(biāo)線涂料影響因素
鈦白粉在各種類型的標(biāo)線涂料生產(chǎn)制造中，用量比例相對(duì)在2.5%～5.0%之間，有的甚至更大。但由于鈦白粉本身的性質(zhì)決定了它對(duì)其較大的作用，因此，鈦白粉品質(zhì)對(duì)標(biāo)線涂料的質(zhì)量是至關(guān)重要，絕對(duì)不能馬虎對(duì)待。
3.1對(duì)標(biāo)線涂料白度的影響
3.1.1鈦白粉中的雜質(zhì)對(duì)標(biāo)線涂料白度的影響。
一般來(lái)說(shuō)，如有微量的鐵、鉻、鈷、銅等雜質(zhì)混入鈦白粉中，制備的標(biāo)線涂料會(huì)產(chǎn)生色偏，白度會(huì)降低。這是由于鈦白粉中的雜質(zhì)離子，尤其是金屬離子，使鈦白粉的晶體結(jié)構(gòu)扭曲，失去了對(duì)稱性而造成的。金紅石型鈦白粉對(duì)雜質(zhì)更為敏感，如氧化鐵在金紅石型鈦白粉中的含量大于0.003%時(shí)就會(huì)呈現(xiàn)出色彩，而其在銳鈦型鈦白粉中的含量大于0.009%時(shí)才會(huì)產(chǎn)生顯色反應(yīng)。因此，選擇精細(xì)、雜質(zhì)含量低的金紅石鈦白粉是生產(chǎn)高品質(zhì)的標(biāo)線涂料非常重要一個(gè)環(huán)節(jié)。
3.1.2鈦白粉顆粒的形狀、大小和粒度分布對(duì)白度的影響。
優(yōu)質(zhì)的金紅石鈦白粉顆粒外形光滑、無(wú)棱角，若使用顆粒表面帶棱角的鈦白粉，會(huì)大大消弱對(duì)光的反射作用而降低標(biāo)線涂料的白度。鈦白粉粒子的平均大小應(yīng)控制在0.2～0.4μm，即相當(dāng)于可見(jiàn)光波長(zhǎng)1/2左右，才可以獲得高散射能力，使其顏色顯得更白。當(dāng)粒徑小于0.1μm時(shí)，晶體是透明的；若粒徑超過(guò)0.5μm，就會(huì)降低顏料對(duì)光的散射能力，影響標(biāo)線涂料的白度。為此，要求鈦白粉的顆粒粒徑大小適宜、粒度分布均勻且較窄，才能顯示良好的白度。
3.2對(duì)標(biāo)線涂料遮蓋力的影響
3.2.1鈦白粉的晶體結(jié)構(gòu)對(duì)標(biāo)線涂料遮蓋力的影響。
鈦白粉晶體自身折射率的高低會(huì)直接影響標(biāo)線涂料遮蓋力的大小。通常，鈦白粉的折射率在白色顏料中是最好的，制備標(biāo)線涂料時(shí)，應(yīng)多選用折射率高的金紅石型鈦白粉，以增強(qiáng)標(biāo)線涂料的遮蓋力。
3.2.2鈦白粉的顆粒大小、顆粒結(jié)構(gòu)及分散性對(duì)標(biāo)線涂料遮蓋力的影響。
通常，在大于可見(jiàn)光波長(zhǎng)1/2的范圍內(nèi)，粒徑越小，顆粒表面越光滑，鈦白粉在樹(shù)脂連結(jié)料中的分散性越好，其遮蓋力也就越強(qiáng)。由于鈦白粉自身有明顯的晶體結(jié)構(gòu)，所以其折射率比展色劑大，且兩者的折射率相差越大，所用鈦白粉的遮蓋力就越強(qiáng)。實(shí)踐證明，金紅石型鈦白粉比銳鈦型鈦白粉的遮蓋力好，所以，在標(biāo)線涂料生產(chǎn)制造中的應(yīng)用更為廣泛。
3.3對(duì)標(biāo)線涂料著色力的影響
鈦白粉著色力取決于鈦白粉對(duì)可見(jiàn)光的散射能力，且其對(duì)標(biāo)線涂料的著色力有直接影響，散射系數(shù)越大，著色力越強(qiáng)；鈦白粉的折射率越高，著色力也越強(qiáng)。鈦白粉在白色顏料中是折射率最高的產(chǎn)品，且金紅石型鈦白粉的折射率比銳鈦型鈦白粉還要高。因此，生產(chǎn)標(biāo)線涂料一定要選用鈦白粉要選擇散射能力強(qiáng)且折射率高的金紅石型鈦白粉。
3.4對(duì)標(biāo)線涂料分散性能的影響
鈦白粉顆粒形狀及光反射是否均勻，直接影響鈦白粉的分散性能。如果鈦白粉顆粒表面光潔、反射均勻，其分散性就好，所制備的標(biāo)線涂料光澤度和白度也較好；反之，顆粒表面粗糙，漫反射增加，就會(huì)大大降低光澤度，分散性也差，直接影響標(biāo)線涂料的白度和施工的性能。為此，所用的鈦白粉必須進(jìn)行表面后處理方可作為標(biāo)線涂料來(lái)使用。
綜上所述，隨著國(guó)內(nèi)高速公路的快速發(fā)展和品質(zhì)的不斷提升，標(biāo)線涂料的市場(chǎng)需求量將日趨增大，作為標(biāo)線涂料使用中非常重要的白色顏料，鈦白粉的許多性能和作用是其他任何材料不能且不可替代的。因此，金紅石型鈦白粉在標(biāo)線涂料中的使用量將逐年增大，市場(chǎng)應(yīng)用前景將非常廣闊。
4生產(chǎn)標(biāo)線用鈦白粉生產(chǎn)工藝及技術(shù)的優(yōu)化
針對(duì)鈦白粉在標(biāo)線涂料的重要作用和要求，我們進(jìn)行了標(biāo)線涂料專用鈦白粉的研發(fā)，對(duì)鈦白粉生產(chǎn)技術(shù)和指標(biāo)作了專門改進(jìn)和調(diào)整，特別是從生產(chǎn)原料開(kāi)始進(jìn)行了生產(chǎn)條件和工藝的整體優(yōu)化。主要體現(xiàn)在以下方面：
4.1除去鈦白粉中雜質(zhì)含量改善和提升產(chǎn)品的白度
4.1.1從原料選擇上降低雜質(zhì)的影響。
由于目前國(guó)內(nèi)鈦白粉生產(chǎn)工藝主要是硫酸法為主，為立足國(guó)內(nèi)實(shí)際情況，我們選擇將生產(chǎn)鈦白粉的主要原料用高品位的鈦碴代替了低品位的鈦鐵礦，從源頭上來(lái)充分控制和降低原料中雜質(zhì)對(duì)白度的影響。
4.1.2增加精濾工藝除掉不溶性雜質(zhì)。
硫酸法生產(chǎn)鈦白粉，由酸解工序浸取得到的是渾濁不清的鈦液，其中顆粒較小的主要是一些膠體雜質(zhì)；其中膠體雜質(zhì)主要是硅酸鋁酸鹽等，因而具有較高的穩(wěn)定性。解決的辦法是用帶負(fù)電荷的改性的聚丙烯酰胺膠體進(jìn)行電性中和，使膠體粒子凝聚沉降而除去。但是由于膠體沉降是不夠完全，經(jīng)過(guò)除去硫酸亞鐵的過(guò)濾后，仍有一些膠體穿濾而存在于鈦液中，只有再用帶有木炭粉為助濾層的板框壓濾機(jī)進(jìn)行精過(guò)濾，直到檢測(cè)濾液的澄清度合格為至，以盡可能來(lái)降低不溶性雜質(zhì)對(duì)白度的影響。
4.1.3調(diào)整工藝指標(biāo)消除含鐵雜質(zhì)。
在鈦白粉生產(chǎn)工藝中，非鈦中雜質(zhì)最多的是鐵及其鐵系物質(zhì)，鐵系物并以二價(jià)和三價(jià)兩種狀態(tài)存在。除用傳統(tǒng)工藝的結(jié)晶和水洗工藝外，重點(diǎn)對(duì)漂白工藝進(jìn)行調(diào)整：適當(dāng)加入的磷酸以降低鐵的微量值,保證進(jìn)入轉(zhuǎn)窯煅燒的偏鈦酸中鐵的含量控制在30～40ppm以下，以進(jìn)一步降低鐵對(duì)其影響來(lái)提高產(chǎn)品的白度。
4.1.4優(yōu)化工藝除去微量重金屬雜質(zhì)。
由于一些帶色的重金屬雜質(zhì)元素(含某些稀土元素)，能發(fā)生水解反應(yīng)生成帶色的沉淀物混于偏鈦酸中，最終影響產(chǎn)品純度和白度，對(duì)金紅石型鈦白粉影響更大。在優(yōu)化硫酸法生產(chǎn)工藝中，在漂白和鹽處理等工序偏鈦酸中加入三價(jià)鋁，來(lái)消除部分微量重金屬雜質(zhì)，以提高產(chǎn)品白度。
通過(guò)提高員工的素質(zhì)和責(zé)任感，加上采取以上的一系列清除雜質(zhì)的技術(shù)措施，并采用嚴(yán)格工藝控制和操作規(guī)程，加強(qiáng)班組管理，以達(dá)到生產(chǎn)精細(xì)化，從生產(chǎn)和技術(shù)上是完全可以降低雜質(zhì)含量，提高鈦白粉的白度。
4.2運(yùn)用超微技術(shù)控制鈦白粉的粒度和粒徑分布
為適應(yīng)標(biāo)線涂料領(lǐng)域和行業(yè)快速發(fā)展，在傳統(tǒng)的鈦白粉生產(chǎn)工藝上，結(jié)合企業(yè)的實(shí)際狀況，開(kāi)發(fā)了鈦白粉后續(xù)加工——超微粉碎技術(shù)和生產(chǎn)工藝，創(chuàng)新了鈦白粉的后續(xù)處理生產(chǎn)技術(shù)條件，采取提高汽流粉碎工況指標(biāo)、適當(dāng)優(yōu)化氣固比和加大粉碎強(qiáng)度等方式，生產(chǎn)的鈦白粉比傳統(tǒng)產(chǎn)品在粒度和粒徑分布上有新的突破。經(jīng)過(guò)我公司生產(chǎn)裝置后續(xù)加工的鈦白粉產(chǎn)品指標(biāo)如下表一：
4.2.1鈦白粉后續(xù)加工處理的基本工藝。
在傳統(tǒng)的鈦白粉生產(chǎn)工藝中，增加了后續(xù)加工處理。再將雷蒙機(jī)粉碎后的鈦白粉加去離子水配制成一定濃度的漿料，加入定量的助磨劑調(diào)節(jié)好漿料濃度，經(jīng)過(guò)振動(dòng)磨和砂磨進(jìn)行超細(xì)研磨，漿料再經(jīng)過(guò)特殊的分散分級(jí)后，進(jìn)入板框進(jìn)行壓濾洗滌和干燥機(jī)脫水，最后進(jìn)行超細(xì)汽流粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎(粉碎的工況為過(guò)熱中壓蒸汽)，以達(dá)到超細(xì)微鈦白粉成品。
4.2.2超細(xì)鈦白粉產(chǎn)品的主要特點(diǎn)。
4.2.1增加了振動(dòng)磨和砂磨機(jī)進(jìn)行研磨和分散分級(jí)，加入少量助劑，提高了產(chǎn)品分散性；
4.2.2避免了傳統(tǒng)機(jī)械粉碎后產(chǎn)品的鐵含量提高；
4.2.3采用粉體最先進(jìn)的超微粉碎技術(shù)來(lái)加工鈦白粉；對(duì)鈦白粉無(wú)任何污染和對(duì)金紅石包膜表面不會(huì)被破壞；
4.2.4提高了產(chǎn)品的亮度和消色力，整個(gè)鈦白粉品質(zhì)得到了提升；
4.2.5保證了特殊行業(yè)和產(chǎn)品對(duì)鈦白粉技術(shù)的要求，擴(kuò)大了應(yīng)用領(lǐng)域。
4.3運(yùn)用特殊包膜工藝改變鈦白粉應(yīng)用性能
金紅石鈦白粉生產(chǎn)后處理最核心生產(chǎn)工藝是表面處理，即包膜工藝，它是關(guān)系到產(chǎn)品優(yōu)劣的重要環(huán)節(jié)，是標(biāo)線涂料用鈦白粉最重要性能的生產(chǎn)工序。為保證高品質(zhì)的產(chǎn)品，對(duì)包膜工序我們采取了以下技術(shù)措施來(lái)提升產(chǎn)品的品質(zhì)。
4.3.1采用二元和多元的無(wú)機(jī)包膜工藝。
目前金紅石鈦白粉傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝應(yīng)用較多的無(wú)機(jī)包膜劑有硅、鋁等化合物，其中近年采用的鋯鋁包膜是一種具有較高光澤度且耐候性較好的包膜方式，鋯包膜所形成的水合氧化鋯以羥基的形式牢固地鍵合在TiO2表面，其比表面積及表面活性大、吸附力強(qiáng)，能提高TiO2基體與包膜層之間的結(jié)合力，同時(shí)顯著掩蔽TiO2晶格表面的光活性基團(tuán)，提高其光澤度和耐候性；然后再在其上包一層致密的氧化鋁膜，氧化鋁膜能夠反射大部分紫外線，從而提高了抗粉化性和耐候性。
二氧化鈦顏料在工業(yè)中最重要的作用，在于利用它被分散到介質(zhì)中的不透明性能，從而達(dá)到遮蓋的效果。只有通過(guò)對(duì)鈦白粉制備成下游標(biāo)線涂料產(chǎn)品，通過(guò)其使用和檢測(cè)才能對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行有效的評(píng)價(jià)。
根據(jù)標(biāo)線涂料對(duì)鈦白粉的質(zhì)量要求和特點(diǎn)，結(jié)合我們從事鈦白粉生產(chǎn)多年的經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)了一種既有高光澤度又有高遮蓋力的鈦白粉后處理包膜生產(chǎn)方法，以適用標(biāo)線涂料高品質(zhì)的質(zhì)量要求。
一般鈦白粉生產(chǎn)都是采用微正壓的外加晶種，在水解控制得到粒徑分布窄的產(chǎn)品，在煅燒時(shí)要求得到鈦白粉落窯品的油相灰度色調(diào)(SCX)在3.0-3.5之間,外觀干粉油相白度L值在95.0以上。通過(guò)生產(chǎn)試驗(yàn)得知，研磨工序的砂磨機(jī)的研磨強(qiáng)度對(duì)產(chǎn)品的SCX影響很大，從而會(huì)影響鈦白粉成品的光澤度。為了能達(dá)到SCX高的要求，工廠對(duì)現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝作了專門的調(diào)整：將兩套砂磨機(jī)和旋流分級(jí)器組合采取串聯(lián)方式，以進(jìn)一步來(lái)強(qiáng)化研磨效果。由于TiO2顆粒的粒徑較小，本身呈嚴(yán)重的凝重狀態(tài)，為了提高包膜質(zhì)量，必須將其分散成單顆粒狀態(tài)，才能使每個(gè)TiO2粒子表面包膜均勻，所以在打漿濕潤(rùn)工序時(shí)加入硅酸鈉進(jìn)行分散。在無(wú)機(jī)表面處理中，只采用一種表面處理劑，對(duì)TiO2耐候性、亮度、白度等性能的提高是有限的，在生產(chǎn)過(guò)程中總是應(yīng)用兩種或兩種以上的表面處理劑進(jìn)行二元或多原包覆。通過(guò)對(duì)比分析，采用了鋯、鋁兩種表面處理劑進(jìn)行二元包膜。鋯包膜可以提高產(chǎn)品的光澤度和耐候性，而鋁包膜不僅提高產(chǎn)品的分散性和耐候性，還能大量反射紫外光線從而提高產(chǎn)品的抗粉化性和光澤度。
另外，根據(jù)標(biāo)線涂料產(chǎn)品的特點(diǎn)，通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，采取了重度包膜方式還適當(dāng)調(diào)整無(wú)機(jī)包膜劑的用量，來(lái)進(jìn)一步改善鈦白粉的部分應(yīng)用指標(biāo)，這對(duì)標(biāo)線涂料產(chǎn)品性能改善有較大的幫助，同時(shí)從另一方面還可以適當(dāng)優(yōu)化鈦白粉產(chǎn)品的性價(jià)比。
4.3.2使用有機(jī)包膜劑改善鈦白粉性能。
有機(jī)表面處理劑可以有效改善鈦白粉在溶劑中的表面能、表面潤(rùn)濕性、電性和分散性能等，產(chǎn)品目前主要有偶聯(lián)劑、高級(jí)脂肪酸、不飽和有機(jī)酸及有機(jī)硅等。近年使用性能比較好的是有機(jī)硅表面處理劑，有機(jī)處理劑除對(duì)鈦白粉的加工性能指標(biāo)有很大的改善外，對(duì)于鈦白粉的一些通用顏料指標(biāo)也有極大幫助。大量應(yīng)用實(shí)例證明，通過(guò)有機(jī)處理劑對(duì)鈦白粉的分散性、遮蓋率、白度、吸油量等顏料指標(biāo)也有較明顯的提高，在標(biāo)線涂料使用鈦白粉后的應(yīng)用效果明顯。
隨著國(guó)內(nèi)鈦白粉行業(yè)產(chǎn)能的快速增長(zhǎng)，行業(yè)內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)也日益加劇，鈦白粉有機(jī)處理技術(shù)的應(yīng)用成為一種發(fā)展趨勢(shì)。針對(duì)鈦白粉在標(biāo)線涂料的用途，選擇合適的有機(jī)處理劑，縮小國(guó)內(nèi)產(chǎn)品與進(jìn)口產(chǎn)品之間應(yīng)用性能的差距，增強(qiáng)國(guó)內(nèi)鈦白粉企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，特別是與市場(chǎng)接軌生產(chǎn)一些有針對(duì)性的專用鈦白粉產(chǎn)品，有效地避免同質(zhì)化產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)，是廣大國(guó)內(nèi)鈦白粉企業(yè)急需解決的問(wèn)題和發(fā)展方向。
5結(jié)語(yǔ)
為替代進(jìn)口鈦白粉，生產(chǎn)高性能、高品質(zhì)的的標(biāo)線涂料專用型鈦白粉，通過(guò)一些舉措對(duì)鈦白粉部分生產(chǎn)工藝進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化和調(diào)整：主要是從源頭的原料開(kāi)始，保證酸解工序采用高鈦渣代替低品位的鈦鐵礦，使鈦白粉產(chǎn)品中帶入雜質(zhì)離子更少，以提高了產(chǎn)品的白度；在水解工序采用微正壓外加晶種的水解方式能很好的控制粒徑，使粒徑分布在一個(gè)比較狹窄的范圍內(nèi)，對(duì)提高標(biāo)線涂料產(chǎn)品高的遮蓋力和高光澤度提供有利條件；采用鋅鹽作為鹽處理劑，以保證煅燒強(qiáng)度降低，使落窯品不至于燒結(jié)影響到鈦白粉產(chǎn)品的顏料特性；再是對(duì)包膜前的落窯品要求有高的SCX，其次良好的分散性；在后處理工序的生產(chǎn)中，加強(qiáng)研磨強(qiáng)度也是必須考慮的因素，在關(guān)鍵包膜工序時(shí)，采用包覆致密的氧化鋯、氧化鋁膜提高了產(chǎn)品的光澤度，以此制得的鈦白粉產(chǎn)品既能達(dá)到高的遮蓋力也能滿足高的光澤度；最后通過(guò)超細(xì)微粉碎技術(shù)和有機(jī)包膜劑使用，我們生產(chǎn)出來(lái)的標(biāo)線涂料專用型鈦白粉產(chǎn)品在白度、遮蓋力、光澤度、粒度分布等應(yīng)用性能方面表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)，完成可以替代進(jìn)口同類型鈦白粉產(chǎn)品，同時(shí)專用鈦白粉的性價(jià)比更加突出，完全可以滿足高端標(biāo)線涂料的高品質(zhì)要求，可以廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)的標(biāo)線涂料等行業(yè)，完全可以適用高速公路對(duì)高端標(biāo)線涂料高品質(zhì)、快速發(fā)展的需要。
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