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**小,同等质量的白色颜料中,二氧化钛的表面积**大,颜料体积**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;
5)留着率:造纸行业均对过滤的水进行回用,或采用助留剂,一般钛白的回收率都在99%以上,之所以保留这个指标,是因为国际大钛白公司在推销造纸**钛白时均同时提供助留剂配方和使用方法,以提高服务质量,增加产品竞争力。