钛白粉在造纸行业中的应用

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、复印机纸和装饰纸等)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碳酸钙、滑石粉高10倍，重量也能减轻15%~30%。

装饰纸也称为钛白纸，主要用于制作家具、地板、壁纸等的原材料。对于有抗老化的要求的纸张，必须使用金红石;更多的金红石是使用在高灰份的纸张中，这种高灰份的纸张必须使用金红石，因为锐钛型钛白的遮盖力达不到要求。锐钛型钛白均用在低灰份的纸张中，如圣经纸和纸币等，圣经纸要求纸张有很好的不透明度，一般使用锐钛型钛白即可满足;造币纸也要求很好的不透明度，主要也使用锐钛型。在国内，装饰纸使用的钛白量远远高于其它两个品种，这种形势是由我国的消费水平决定的。由于对房屋装修、高档家具的大量需求，装饰纸的用量逐渐上升;圣经纸由于使用钛白作原料，成本远远高于普通纸，鉴于国内的消费水平，圣经纸的市场很有限;而造币纸的制造使用更是受到国家的控制，用量相对平稳，不会对钛白市场产生影响。据不完全估计，国内用于装饰纸的钛白每年超过3万吨。装饰纸中钛白用量20～40%，其它纸中钛白1～5%。由于传统的文化纸生产厂纷纷转型生产装饰纸，装饰纸产量增加很快，装饰纸的价格近年来呈下降趋势。

无论哪种纸(原纸)，其制作流程是相同的：

金红石用于耐候、高灰份的纸张，锐钛型用于对耐候要求不高、低灰份的纸张，决定造纸厂选用何种钛白的主要原因是造纸的成本，也就是钛白的性价比。由于钛白在造纸中的成本比例高达30～50%，因此造纸厂在满足用户要求的情况下，对选择钛白可以说是斤斤计较，能使用锐钛型决不使用金红石。造纸行业对钛白质量的要求，按重要性的顺序为：

1)遮盖力(不透明度)：含相同钛白的纸张能够遮盖住底色的能力，这个指标决定了钛白的性价比。简单说，遮盖力高的钛白，一般价格高，但使用量少，因此每吨纸张中钛白的成本可能较低;遮盖力低的钛白，虽然价格低，但用量大，导致每吨纸张中钛白的成本升高;

2)白度：钛白的白度决定纸张成型后的外观;

金红石钛白粉和锐钛型钛白粉的区别

一、物理性

1)相对密度

在常用的白色颜料中，二氧化钛的相对密度最小，同等质量的白色颜料中，二氧化钛的表面积最大，颜料体积最高。

2)熔点和沸点

由于锐钛型在高温下会转变成金红石型，因此锐钛型二氧化钛的熔点和沸点实际上是不存在的。只有金红石型二氧化钛有熔点和沸点，金红石型二氧化钛的熔点为1850℃、空气中的熔点为(1830±15)℃、富氧中的熔点为1879℃，熔点与二氧化钛的纯度有关。金红石型二氧化钛的沸点为为(3200±300)℃，在此高温下二氧化钛稍有挥发性。

3)介电常数

由于二氧化钛的介电常数较高，因此具有优良的电学性能。在测定二氧化钛的某些物理性质时，要考虑二氧化钛晶体的结晶方向。锐钛型二氧化钛的介电常数比较低，只有48。

4)电导率

二氧化钛具有半导体的性能，它的电导率随温度的上升而迅速增加，而且对缺氧也非常敏感。金红石型二氧化钛的介电常数和半导体性质对电子工业非常重要，可利用该性质生产陶瓷电容器等电子元器件。

5)硬度

按莫氏硬度十分制标度，金红石型二氧化钛为6～6.5，锐钛型二氧化钛为5.5～6.0，因此在化纤消光中为避免磨损喷丝孔而采用锐钛型。

6)吸湿性

二氧化钛虽有亲水性，但其吸湿性不太强，金红石型较锐钛型为小。二氧化钛的吸湿性与其表面积的大小有一定关系，表面积大，吸湿性高，还与表面处理与性质有关。

7)热稳定性

二氧化钛属于热稳定性好的物质。

二、化学性质

二氧化钛的化学性质极为稳定，是一种偏酸性的两性氧化物。常温下几乎不与其他元素和化合物反应，对氧、氨、氮、硫化氢、二氧化碳、二氧化硫都不起作用，不溶于水、脂肪，也不溶于稀酸及无机酸、碱，只溶于氢氟酸。但在光作用下，钛白粉可发生连续的氧化还原反应，具有光化学活性。这一种光化学活性，在紫外线照射下锐钛型钛白粉尤为明显，这一性质使钛白粉即使某些无机化合物的光敏氧化催化剂，又是某些有机化合物光敏还原催化剂。

3)分散性：现在的造纸工艺一般都使用分散剂，因此，钛白的水分散性差别不大;

4)耐候性：国产金红石能够满足多数纸张的耐候性能要求，只有很少的纸张需要金红石提供很高的耐候性能;