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鈦白粉在裝飾紙中應(yīng)用
來源：m.art1.com.cn日期：2022-06-22
裝飾原紙是生產(chǎn)裝飾板的基本材料，生產(chǎn)過程中需要通過高壓三聚氰胺樹脂浸漬過程，原紙需具備灰分含量低、遮蓋能力高、吸水能力強和強度高等特點，鈦白粉能夠賦予紙張優(yōu)良的光學(xué)性能，提高其不透明度，是裝飾原紙理想的填料。但是鈦白粉價格昂貴，為降低鈦白粉的實際用量，可以采用無機非金屬礦物作為內(nèi)核，在其表面包覆一層TiO2粒子的方法制備復(fù)合鈦白粉來代替部分鈦白粉。
由于裝飾原紙?zhí)厥獾乃嵝越n液環(huán)境，因此目前針對于裝飾原紙的復(fù)合鈦白粉應(yīng)用仍未見報道。文章研究了以硅灰石、白炭黑為內(nèi)核，不同包覆方法的4種復(fù)合鈦白粉（A-硅、A-白、R-硅、R-白）和鈦白粉的耐酸穩(wěn)定性，覆蓋力，粒徑及分布等性能，及其在裝飾原紙中的應(yīng)用，為復(fù)合鈦白粉的開發(fā)生產(chǎn)及推廣應(yīng)用提供技術(shù)指導(dǎo)。
耐酸穩(wěn)定性和色相分析
裝飾原紙在后續(xù)加工時需要浸漬酸性三聚氰胺甲醛樹脂，因此，原紙所加填料應(yīng)具有耐酸穩(wěn)定性；另外，就色相而言裝飾原紙多采用偏黃色調(diào)。
4種復(fù)合鈦白粉的水懸浮液均呈堿性，鈦白粉的水懸浮液呈酸性。用硫酸鋁調(diào)節(jié)煮沸穩(wěn)定后，A-白、R-白和鈦白粉的pH值都達到了用戶的使用要求，后續(xù)加工時填料穩(wěn)定。R-硅、A-白和R-白顯黃色相，基本符合色相要求。因此，A-白和R-白兩種復(fù)合鈦白粉較符合裝飾原紙耐酸穩(wěn)定性和偏黃色相的要求。而R-硅和A-硅不能在裝飾原紙的生產(chǎn)中添加。
表面形態(tài)分析
白炭黑是大塊兒球狀顆粒，硅灰石顆粒呈針狀或者纖維狀，表面光滑；鈦白粉顆粒為圓滑球形，形狀規(guī)則，顆粒細小均勻。復(fù)合鈦白粉A-白和R-白的母體是白炭黑，復(fù)合鈦白粉A-硅和R-硅的母體是硅灰石；包覆后，細小的球狀二氧化鈦顆粒沉積在母體表面，形成包覆的核殼結(jié)構(gòu)。
填料遮蓋力分析
遮蓋力是指當(dāng)一件物料涂以某種涂料時，涂料中的顏料能遮蓋住被涂物體表面的底色，使這底色不能透過涂料而顯露出來的能力。鈦白粉主要的顏料性能就是具有極強的遮蓋力，遮蓋性能好。包覆前白炭黑和硅灰石基本沒有遮蓋力；但是包覆后遮蓋力值接近于鈦白粉。
粒徑分布分析
影響填料遮蓋力的主要因素有折射率、粒徑大小和分布等。
資料表明，鈦白粉粒徑在0.2μm時，散射系數(shù)最高，這時鈦白粉的消色力和遮蓋率最優(yōu)；而且性能優(yōu)良的鈦白粉其粒度分布窄，有利于提高光散射率。R-白的粒徑最小，R-硅的粒度分布最窄，粒徑大小最接近杜邦的鈦白粉。雖說粒徑小散射系數(shù)高，但使用時會容易隨水流失，保留率低，因此粒徑也不是越小越好。
Zeta電位和電導(dǎo)率分析
Zeta電位是表征膠體分散系穩(wěn)定性的重要指標(biāo)。A-硅和R-硅的Zeta電位（絕對值）較高，分散液穩(wěn)定性最好，A-白和R-白次之。鈦白粉的的Zeta電位（絕對值）最小，其穩(wěn)定性也應(yīng)該較差，易發(fā)生凝聚。
單程留著分析
一般認(rèn)為造紙?zhí)盍显诩垙堉械牧糁饕繖C械截留和膠體吸附兩種方式。填料粒子尺寸遠遠小于紙漿纖維，不能有效借助機械截留作用來實現(xiàn)其留著，因此隨著加填量的增加，四種復(fù)合鈦白粉的其留著率會有不同程度的下降。但是鈦白粉的留著率卻隨著加填量的增加逐漸增加然后趨于平穩(wěn)，這可能是由鈦白粉的Zeta電位相比其它4種復(fù)合鈦白粉較低，顆粒間容易凝聚，有助于留著。R-白粒徑最小，留著率最低。
試驗紙樣的灰分分析
分別在添加助留助濾劑和未加助留助濾助劑的情況下，抄造加填量分別為30%、40%、50%的裝飾原紙并測定試驗紙樣的灰分。
未加助劑時5種填料的成紙灰分都很低，都在11%以下。隨著填料用量的增加，灰分含量基本呈上升趨勢；相同的填料用量，鈦白粉成紙灰分最高，R-白最低。添加助留劑后，5種填料的成紙灰分都有不同程度的增長，尤其是R-白增長的幅度很大。添加助留劑后都有很好的助留效果，尤其對粒徑小的留著效果更明顯。
填料對紙張物理性能的影響分析
分別在添加助留助濾劑和未加助留助濾助劑的前提下抄紙，測試紙張的物理性能。
未添加助劑時，鈦白粉的濕抗張強度最低，其它4種復(fù)合鈦白粉的濕抗張強度相差不大。添加助劑后，隨著填料用量的增加，濕抗張強度都是呈下降趨勢，在30%用量時，R-硅的濕抗張最大，優(yōu)于鈦白粉。
在未添加助留助濾條件下，相同添加量時都是鈦白粉的不透明度最好，其它4種復(fù)合鈦白粉的都偏低。添加助留助濾劑后，5種填料的不透明度都有不同程度的增長，都達到了企業(yè)要求的裝飾原紙所具備的物理指標(biāo)。
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