工業(yè)上主要通過硫酸法和氯化法生產(chǎn)TiO?。硫酸法以鈦鐵礦(FeTiO?)為原料,經(jīng)酸解、水解、煅燒等步驟制得,工藝簡(jiǎn)單但污染大(每噸產(chǎn)品產(chǎn)生8噸廢酸);氯化法則以金紅石礦或高鈦渣為原料,通過氯氣氧化生成TiCl?,再高溫氧化為TiO?,產(chǎn)品純度高(≥99.5%),但設(shè)備需耐腐蝕(如哈氏合金)。中國(guó)硫酸法占比約70%,而歐美以氯化法為主,環(huán)保壓力正推動(dòng)行業(yè)向綠工藝轉(zhuǎn)型。硫酸法工藝因其原料鈦鐵礦豐富,成本相對(duì)較低,被應(yīng)用于中國(guó)等發(fā)展中國(guó)家。然而,其產(chǎn)生的廢酸量大,處理難度大,對(duì)環(huán)境造成了不小的壓力。近年來,隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和環(huán)保法規(guī)的嚴(yán)格,硫酸法TiO?生產(chǎn)企業(yè)的環(huán)保成本不斷上升,促使企業(yè)開始探索綠色生產(chǎn)工藝。氯化法雖然設(shè)備投資大,對(duì)原料要求高,但產(chǎn)品純度高,附加值高,且廢物排放量相對(duì)較少,更符合綠色生產(chǎn)的理念。因此,歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家普遍采用氯化法生產(chǎn)TiO?。在環(huán)保政策的推動(dòng)下,中國(guó)等發(fā)展中國(guó)家也開始逐步推廣氯化法工藝,以提高TiO?生產(chǎn)的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。光催化降解廢水技術(shù)進(jìn)入中試階段。104鈦白粉廠商
鈦白粉,作為一種關(guān)鍵的無機(jī)化工顏料,其主要成分二氧化鈦(TiO?)賦予了它諸多優(yōu)異特性。從外觀上看,它呈現(xiàn)為白色粉末狀,質(zhì)地細(xì)膩。在常用的白色顏料里,二氧化鈦的相對(duì)密度小,這意味著在同等質(zhì)量的情況下,鈦白粉的表面積大至,顏料體積也高至 ,為其在眾多領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。無論是在涂料、油墨,還是塑料、橡膠等行業(yè),鈦白粉都憑借這一特性發(fā)揮著重要作用,成為提升產(chǎn)品性能與品質(zhì)的關(guān)鍵因素。
電導(dǎo)率上,鈦白粉具有半導(dǎo)體的性能特點(diǎn),其電導(dǎo)率會(huì)隨著溫度的上升而迅速增加,并且對(duì)缺氧情況極為敏感。其中,金紅石型二氧化鈦的介電常數(shù)和半導(dǎo)體性質(zhì)在電子工業(yè)中至關(guān)重要?;诖颂匦裕娮庸I(yè)可以利用鈦白粉生產(chǎn)出各種高性能的電子元器件,滿足現(xiàn)代科技對(duì)電子設(shè)備小型化、高性能化的需求,推動(dòng)電子技術(shù)不斷向前發(fā)展。 廣東化纖鈦白粉特性鈦白粉量子點(diǎn)展現(xiàn)獨(dú)特光電化學(xué)性質(zhì)。
納米TiO?(粒徑<100 nm)的大規(guī)模應(yīng)用引發(fā)環(huán)境歸趨擔(dān)憂。研究表明,污水處理廠能截留60%-70%的納米TiO?,余部進(jìn)入水體后可能抑制藻類光合作用(EC??為10 mg/L)。在土壤中,其與腐殖酸結(jié)合可降低植物毒性,但長(zhǎng)期積累可能改變微生物群落結(jié)構(gòu)。2020年,Nature子刊報(bào)道納米TiO?可通過食物鏈在斑馬魚肝臟中富集,誘導(dǎo)氧化應(yīng)激。目前,OECD建議采用生命周期評(píng)估(LCA)量化其環(huán)境足跡,并通過表面修飾(如羧基化)提升生物相容性。
相對(duì)密度是鈦白粉的重要物理性質(zhì)之一。在常用的白色顏料中,二氧化鈦的相對(duì)密度小。這意味著在同等質(zhì)量的白色顏料里,二氧化鈦能夠占據(jù)更大的表面積,擁有更高的顏料體積。這種特性使得鈦白粉在一些對(duì)顏料分散性和覆蓋面積有較高要求的領(lǐng)域,如涂料、油墨等,展現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì),能夠更高效地發(fā)揮其作用。
熔點(diǎn)和沸點(diǎn)方面,銳鈦型在高溫下會(huì)轉(zhuǎn)變成金紅石型,所以嚴(yán)格來說,銳鈦型二氧化鈦并沒有固定的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)。而金紅石型二氧化鈦的熔點(diǎn)為 1850℃,在空氣中的熔點(diǎn)為 (1830±15)℃,富氧環(huán)境中的熔點(diǎn)為 1879℃,其熔點(diǎn)與二氧化鈦的純度密切相關(guān)。金紅石型二氧化鈦的沸點(diǎn)為 (3200±300)℃,在如此高溫下,二氧化鈦會(huì)稍有揮發(fā)性。這些熔點(diǎn)和沸點(diǎn)數(shù)據(jù),對(duì)于鈦白粉在高溫加工過程中的應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)意義。 鈦白粉常用于白色顏料生產(chǎn),具有優(yōu)異遮蓋力和穩(wěn)定性。
納米級(jí)鈦白粉(粒徑10-50 nm)作為物理防曬劑,通過反射和散射紫外線保護(hù)皮膚。與化學(xué)防曬劑(如氧苯酮)相比,TiO?不易引發(fā)過敏反應(yīng),且光穩(wěn)定性更高。為提升透明度和分散性,常對(duì)納米顆粒進(jìn)行表面包覆(如硅烷或聚二甲基硅氧烷)。研究顯示,正常使用含TiO?的防曬霜不會(huì)導(dǎo)致皮膚滲透,但吸入納米顆粒可能引發(fā)肺部炎癥,因此噴霧類產(chǎn)品需謹(jǐn)慎設(shè)計(jì)。此外,納米級(jí)鈦白粉還具備良好的紫外線吸收能力,可以有效屏蔽UVA和UVB,為肌膚提供的防護(hù)。同時(shí),其高度的光穩(wěn)定性確保了防曬效果的持久性,即使在長(zhǎng)時(shí)間日曬下也能保持穩(wěn)定的防曬性能。在表面包覆技術(shù)的幫助下,納米顆粒能夠更好地分散在防曬霜中,減少了團(tuán)聚現(xiàn)象,進(jìn)一步提高了產(chǎn)品的透明度和使用感受。然而,對(duì)于噴霧類防曬產(chǎn)品,由于其使用方式可能導(dǎo)致納米顆粒的吸入,因此在設(shè)計(jì)和使用過程中需要特別注意控制顆粒的大小和噴霧的細(xì)膩度,以減少對(duì)肺部健康的風(fēng)險(xiǎn)。高溫涂料中金紅石型鈦白粉穩(wěn)定性更優(yōu)。R-2021鈦白粉批發(fā)
在塑料加工中,鈦白粉的加入能增強(qiáng)制品的色澤和光澤度,使其更具吸引力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。104鈦白粉廠商
模仿孔雀羽毛光子晶體結(jié)構(gòu),采用自組裝法構(gòu)建TiO?/SiO?周期性堆疊薄膜(層厚80-120nm),實(shí)現(xiàn)無染料結(jié)構(gòu)顯,純度Δλ<20nm。該材料用于防偽標(biāo)簽時(shí),視角差異可產(chǎn)生虹彩效應(yīng),優(yōu)于傳統(tǒng)油墨[citation:9]。進(jìn)一步結(jié)合形狀記憶聚合物,開發(fā)可變建筑外墻涂層,在25-50℃溫差下相從藍(lán)變紅,反射率調(diào)節(jié)范圍達(dá)40%,降低空調(diào)能耗15%此外,該TiO?/SiO?周期性堆疊薄膜還展現(xiàn)出出色的耐久性和環(huán)境穩(wěn)定性,能夠在多種惡劣環(huán)境下保持其光學(xué)性能和結(jié)構(gòu)完整性。其獨(dú)特的自組裝過程確保了每一層的精確控制和均勻分布,從而實(shí)現(xiàn)了高純度的顏色顯示,這對(duì)于防偽標(biāo)簽的高精度識(shí)別至關(guān)重要。在防偽應(yīng)用方面,該材料不僅具有虹彩效應(yīng)帶來的視覺美感,還能通過微納結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)多重防偽功能,如隱藏信息、動(dòng)態(tài)變色等,極大地提高了防偽標(biāo)簽的安全性和難以復(fù)制性。而在建筑外墻涂層的應(yīng)用中,結(jié)合形狀記憶聚合物的智能響應(yīng)特性,該材料能夠根據(jù)環(huán)境溫度的變化自動(dòng)調(diào)整其顏色和反射率,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑內(nèi)部溫度的智能調(diào)控。這種智能涂層不僅有助于降低空調(diào)能耗,還能提升建筑的能源效率和環(huán)保性能,為綠色建筑的發(fā)展提供了新的思路和技術(shù)支持。104鈦白粉廠商