專利名稱：：一種造紙用鈦白粉的表面改性方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明表涉及一種造紙用鈦白粉顏填料改性的方法。
背景技術(shù)：
：由于鈦P粉具有獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)和優(yōu)良的顏料性能，被廣泛應(yīng)用于涂料、塑料、合成纖維、橡膠和油墨等行業(yè)。但未經(jīng)表面改性的鈦白粉顆粒，在紙漿中分散性較差，留著率較低，并且由于其具有較強(qiáng)的光化學(xué)活性，使得其顏料應(yīng)用性能較差。因此必須對其進(jìn)行表面改性，通過表面無機(jī)、有機(jī)改性，可有效地改進(jìn)鈦白粉在介質(zhì)中的潤濕性、分散性。最終改進(jìn)其在紙漿中的留駐率，達(dá)到高留著、高遮蓋、高白度的目的。目前常用的處理方法為將所要改性的鈦白粉進(jìn)行打漿分散、砂磨處理、濕法包膜之后，進(jìn)行水洗、干燥、氣流粉碎的同時加入粉碎助劑，達(dá)到改性的目的。改性劑為表面活性劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑、聚合物劑DwA等，如中國專利200610102302.5所述的一種鈦白粉表面無機(jī)-有機(jī)改性的方法，是用濕法包膜處理達(dá)到鈦白粉改性的目的。但經(jīng)這些改性的鈦白粉在水中的分散和潤濕等性能仍不是十分理想，且在紙漿中的留著率較低，造成大量的白水流失，即使白水循環(huán)利用，也造成能源的浪費(fèi)，總體粉體生產(chǎn)成本及應(yīng)用成本均較高。在多年的鈦白粉生產(chǎn)過程及客戶使用過程中，發(fā)現(xiàn)國產(chǎn)顏、填料和進(jìn)口顏、填料的性能存在較大差距。在造紙?zhí)盍蠎?yīng)用過程中主要表現(xiàn)為國產(chǎn)顏、填料在水中的分散穩(wěn)定性較差，在紙張中的灰分低、留著率不高，進(jìn)而影響紙張的的光澤、白度、遮蓋力、透氣性。例如鈦白粉在造紙?zhí)盍系膽?yīng)用性能中，關(guān)鍵就是遮蓋力(不透明度)性能，分散程度的好壞、留著率的高低可以相差10%.35%，分散性好、留著率高的鈦白粉，在造紙生產(chǎn)中會節(jié)約打漿能量、減少分散劑及其他助劑用量、提高紙張的質(zhì)量，降低產(chǎn)品成本。中國是無機(jī)和有機(jī)顏料的生產(chǎn)大國，目前也是僅次于美國的第二大鈦白粉生產(chǎn)國，但鈦白填料的質(zhì)量和性能上與國外產(chǎn)品相比存在一定的差距，除了生產(chǎn)工藝差異外，在顏、填料表面處理技術(shù)方面的差距更大，大量的國產(chǎn)鈦白出口到國外，經(jīng)加工處理后，性能明顯改善。在造紙產(chǎn)品中，高性能的紙張目前主要采用進(jìn)口的鈦白粉為主，摻混國產(chǎn)鈦白，性價比方面優(yōu)勢明顯。因此，通過對鈦白粉表面處理技術(shù)的改進(jìn)，提高國產(chǎn)鈦白粉在造紙中的應(yīng)用性能，具有極高的經(jīng)濟(jì)價值
發(fā)明內(nèi)容為了提高國產(chǎn)鈦白粉在水中的分散性、潤濕性和在紙漿中的留著率，降低造紙用鈦白粉的生產(chǎn)成本，減少廢水的排放，本發(fā)明公開了一種造紙用鈦白粉的表面改性技術(shù)方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種造紙用鈦白粉的表面改性方法，包括以下步驟A.按重量份將O份-IOO份的鈦白粉和0份-20份的無機(jī)物進(jìn)行混合，B.將步驟A所得混合物中添加步驟A粉體總重量0.1%-2%的有機(jī)助劑混合粉碎得產(chǎn)品。上述的造紙用鈦白粉的表面改性方法，步驟A中的鈦白粉可以是銳鈦型或金紅石型，無機(jī)物可以是煅燒高嶺土、硅酸鋁或滑石粉、硅酸鎂中的任一種或任兩種的混合物；步驟B的有機(jī)助劑可以是聚丙烯酰胺、聚乙烯亞胺、聚丙烯酰胺、酚醛樹脂中的任一種或者聚丙烯酰胺、聚乙烯亞胺、聚丙烯酰胺中的任一種與酚醛樹脂的混合物。上述的造紙用鈦白粉的表面改性方法，步驟A中的鈦白粉是金紅石型，步驟B中的有機(jī)助劑是乳液。上述的造紙用鈦白粉的表面改性方法，步驟A鈦白粉的重量份是95%-85%,無機(jī)物重量份是5%-15%;步驟B添加的有機(jī)助劑是粉體總重量的0.5°/。-1%。本發(fā)明的有益效果鈦白粉通過表面改性，可有效地改進(jìn)鈦白粉在介質(zhì)中的潤濕性、分散性。最終改進(jìn)其在紙漿中的留駐率，達(dá)到高留著、高遮蓋、高白度的目的。通過該方法改性后的鈦白粉在應(yīng)用性能上具有很大的改善，產(chǎn)品的各項性能均達(dá)到或優(yōu)于國外同類產(chǎn)品的性能。具體實施例方式實旋例h稱取金紅石型鈦白粉368kg、煅燒高嶺土32kg—起置于FW-400A型(26000轉(zhuǎn)/分)實驗用萬能粉碎機(jī)中，攪拌2分鐘，使金紅石型鈦白粉和煅燒高嶺土充分混勻。用分析天平稱取0.24kg聚丙烯酰胺與酚醛樹脂乳液加入到混勻的鈦白粉中，其中聚丙烯酰胺0.10kg、酚醛樹脂0.14kg，粉碎2分鐘，卸料即可。實施例2:稱取金紅石型鈦白粉360kg、煅燒高嶺土40kg—起置于FW-400A型(26000轉(zhuǎn)/分)實驗用萬能粉碎機(jī)中，攪拌2分鐘，使金紅石型鈦白粉和煅燒高嶺土充分混勻。用分析天平稱取0.24kg聚丙烯酰胺與酚醛樹脂的乳液加入到混勻的鈦白粉中，其中聚丙烯酰胺0.12kg、酚醛樹脂0.12kg，粉碎2分鐘，卸料即可。實施例3:稱取金紅石型鈦白粉368kg、煅燒高嶺土32kg—起置于FW-400A4型(26000轉(zhuǎn)/分)實驗用萬能粉碎機(jī)中，攪拌2分鐘，使金紅石型鈦白粉和煅燒高嶺土充分混勻。用分析天平稱取0.20kg聚丙烯酰胺與酚醛樹脂的乳液加入到混勻的鈦白粉中，其中聚丙烯酰胺0.11kg、酚醛樹脂0.13kg，粉碎2分鐘，卸料即可。實施例4:稱取金紅石型鈦白粉368g、煅燒高嶺土32g—起置于FW-400A型(26000轉(zhuǎn)/分)實驗用萬能粉碎機(jī)中，攪拌2分鐘，使金紅石型鈦白粉和煅燒高嶺土充分混勻。用分析天平稱取0.32克聚丙烯酰胺與酚醛樹脂的乳液加入到混勻的鈦白粉中，其中聚丙烯酰胺0.14kg、酚醛樹脂0.10kg，粉碎2分鐘，卸料即可。下面是上述4個改性后的鈦白粉的干粉白度和在造紙中的應(yīng)用性能留著率的評測<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>測試中用到的造紙配方和留著率的測試方法造紙配方3kg粉體4kg克紙漿3000升水留著率的測試方法向組織搗碎機(jī)中加入500毫升水，投入稱量好的3克粉體、4克紙漿，打漿5分鐘，向紙樣抄取器的抄取筒內(nèi)注入2500毫升水，將上述做好的紙漿轉(zhuǎn)移至抄取筒中，開啟空壓機(jī)，對漿料進(jìn)行氣泡均漿，最后完成抄紙。將紙片進(jìn)行烘干，灰化。計算留著率。實施例5:稱取金紅石型鈦白粉100kg置于FW-400A型(26000轉(zhuǎn)/分)實驗用萬能粉碎機(jī)中，攪拌2分鐘，使金紅石型鈦白粉,用分析天平稱取0.1kg聚丙烯酰胺乳液加入到混勻的鈦白粉中，粉碎2分鐘，卸料即可。實旋例6:稱取金紅石型鈦白粉99kg、煅燒高嶺土lkg—起置于FW-400A型(26000轉(zhuǎn)/分)實驗用萬能粉碎機(jī)中，攪拌2分鐘，使金紅石型鈦白粉和煅燒高嶺土充分混勻。用分析天平稱取0.2kg聚丙烯酰胺乳液加入到混勻的鈦白粉中，粉碎2分鐘，卸料即可。實旋例7:稱取金紅石型鈦白粉2kg、煅燒高嶺土98kg—起置于FW-400A型(26000轉(zhuǎn)/分)實驗用萬能粉碎機(jī)中，攪拌2分鐘，使金紅石型鈦白粉和煅燒高嶺土充分混勻。用分析天平稱取2kg聚丙烯酰胺乳液加入到混勻的鈦白粉中，粉碎2分鐘，卸料即可。實旋例8:稱取金紅石型鈦白粉4kg、煅燒高嶺土96kg—起置于FW-400A型(26000轉(zhuǎn)/分)實驗用萬能粉碎機(jī)中，攪拌2分鐘，使金紅石型鈦白粉和煅燒高嶺土充分混勻。用分析天平稱取1.9kg聚丙烯酰胺乳液加入到混勻的鈦白粉中，粉碎2分鐘，卸料即可。上述實施例中鈦白粉還可以用銳鈦型鈦白粉，無機(jī)物可以是硅酸鋁、滑石粉、硅酸鎂中任兩種的混合物，有機(jī)物可以是聚乙烯亞胺、聚丙烯酰胺、酚醛樹脂的任一種或者聚丙烯酰胺、聚乙烯亞胺、聚丙烯酰胺任一種與酚醛樹脂的混合物。從鈦白粉的結(jié)構(gòu)特性出發(fā)，發(fā)明中所使用的無機(jī)表面處理是含硅、鋁或鎂的任一種礦物質(zhì)或其任兩種的混合物。此物質(zhì)具有以下特征1)白色粉體，干粉白度在85以上。2)較高的折光率，折光率大于1.5。3)PH值接近中性，PH值在5.5-7之間。4)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、懸浮性能好。5)吸水量接近鈦白粉，小于30g/100g水。在此發(fā)明中，可達(dá)到此要求的表面改性劑可以是煅燒高嶺土、硅酸鋁或滑石粉、硅酸鎂它們二者之間的混合物。有機(jī)表面改性劑是一種分散助留劑，它應(yīng)具有以下特性-(1)基本白色或乳白色半透明。(2)外觀為膏狀液體(3)表面帶正電荷。(4)粒度小:最大粒徑小于2微米。(5)其pH值接近中性。(6)動態(tài)粘度1000-2000CPS在此發(fā)明中，可達(dá)到此要求的表面改性劑可以是聚丙烯酰胺、聚乙烯亞胺或聚丙烯酰胺與酚醛樹脂或與酚醛樹結(jié)構(gòu)相類似的物質(zhì)的混合物。權(quán)利要求1、一種造紙用鈦白粉的表面改性方法，包括以下步驟A.按重量份將0份-100份的鈦白粉和0份-20份的無機(jī)物進(jìn)行混合，B.將步驟A所得混合物中添加步驟A粉體總重量0.1％-2％的有機(jī)助劑混合粉碎得產(chǎn)品。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的造紙用鈦白粉的表面改性方法，其特征在于步驟A中的鈦白粉可以是銳鈦型或金紅石型，無機(jī)物可以是煅燒高嶺土、硅酸鋁或滑石粉、硅酸鎂中的一種或任兩種的混合物；步驟B的有機(jī)助劑可以是聚丙烯酰胺、聚乙烯亞胺、聚丙烯酰胺、酚醛樹脂的任一種或者聚丙烯酰胺或聚乙烯亞胺或聚丙烯酰胺的任一種與酚醛樹脂混合物。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的造紙用鈦白粉的表面改性方法，其特征在于步驟A中的鈦白粉是金紅石型，步驟B中的有機(jī)助劑是乳液。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的造紙用鈦白粉的表面改性方法，其特征在于步驟A鈦白粉的重量份是95%-85%，無機(jī)物重量份是5%-15%;步驟B添加的有機(jī)助劑是粉體總重量的0.5%-1%。全文摘要本發(fā)明公開了一種造紙用鈦白粉的表面改性方法，包括以下步驟A.按重量份將0份-100份的鈦白粉和0份-20份的無機(jī)物進(jìn)行混合，B.將步驟A所得混合物中添加步驟A粉體總重量0.1％-2％的有機(jī)助劑混合粉碎得產(chǎn)品。通過本發(fā)明可有效地改進(jìn)鈦白粉在介質(zhì)中的潤濕性、分散性。最終改進(jìn)其在紙漿中的留駐率，達(dá)到高留著、高遮蓋、高白度的目的。通過該方法改性后的鈦白粉在應(yīng)用性能上具有很大的改善，產(chǎn)品的各項性能均達(dá)到或優(yōu)于國外同類產(chǎn)品的性能。文檔編號C09C1/36GK101492575SQ20081004912公開日2009年7月29日申請日期2008年1月21日優(yōu)先權(quán)日2008年1月21日發(fā)明者楊民樂,申朝春,波趙,陳建立,陳紅艷申請人:河南佰利聯(lián)化學(xué)股份有限公司