迷彩涂料用锐钛矿型二氧化钛的研究

抽象的： 迷彩是军队的代名词，也是最流行的户外装饰品。虽然迷彩是军队的代名词，但现在流行的户外运动都会采用这种装饰方式，比如体力训练、野外生存训练、长距离越野比赛、CS比赛等。最明显的部位，如面部、手臂，适用范围决定了迷彩色彩的鲜艳、易涂抹、易清洁，对其特殊的二氧化钛在粒径、分散性方面有要求；迷彩涂料的需求量虽小，但其附加值高、技术含量高，已成为各大涂料厂商的新宠。涂料的主要成分有填料、基料、助剂、溶剂，二氧化钛是最重要的白色颜料，是涂料最重要的填料。

关键词： 迷彩漆；生产过程；二氧化钛

1. 二氧化锐钛矿的基本概念

二氧化钛，二氧化钛即二氧化钛，分子量79.88，白色粉末，密度3.84熔点可达1500℃，有效吸水率为0.02%。在高温状态下加热转变为金红石型晶体，熔点1800℃，折射率2.55。在化学稳定状态下，耐光、耐热、耐酸和耐碱[1]。综合色力，色散力强。苏子和温度升高，呈黄色状态，不溶于水。在有机酸、无机酸中，能溶于浓硫酸、碱、氢氟酸。

1.1 物理特性

日常白色颜料，如果二氧化钛粉的密度小。二氧化锐钛矿在高温下变为金红石型。随着二氧化钛熔点和沸点的变化，材料纤维的作用发生变化。钛白粉白度高，着色力强。二氧化钛作用的耐候性，经过开裂、粉碎、剥离，形成二氧化钛试板，作用十年后稳定。随着钛白粉色力和耐久性的增强，整形效果稳定有效。

1.2 化学特性

二氧化钛二氧化钛化学性质稳定，是一种酸性氧化物。在常温下不与其他元素化合物发生反应，在氧、氮、磷酸、硫化氢、二氧化碳中不发生强烈作用。不溶于水，溶于氢氟酸。在光的作用下，二氧化钛会不断发生氧化还原反应，综合光化学活性明显。光化学活性是一种在紫外线照射下形成的锐钛矿型二氧化钛。其综合性能是显而易见的。在有机化合物的光敏氧化催化剂的作用下，通过光敏作用达到还原催化的目的。

1.3 使用分析

锐钛矿型二氧化钛主要用于制造过程。在涂料、造纸、橡胶加工等基础原料的使用上，锐钛型钛白粉可以扩大陶瓷加工业的层次。在陶瓷加工工艺中，质量、机械、材料工艺品种多，可广泛应用于锐钛型钛白粉加工工艺。

1.4 化纤级锐钛矿型钛白粉

化纤型锐钛型钛白工艺是利用涤纶纤维、粘胶纤维的功能融合，经过纤维化消光剂的化学作用，实现产品的改良。生产过程严格按照质量控制操作规范要求进行考核，精细化、严格化管理，综合质量水平稳定有效。

在产品加工过程中，需要注意产品粒度的分布评估。从分散稳定性、水性分散性能、柔和色比等内容，应注意调整乙二醇的分散颗粒，注意遮盖性能的鉴别。在酸碱作用下，应注意有害性质杂质的发生和发展。在化纤生产加工过程中，通过二次缩合来评定白度和测色水平，并注意产品的包装和运输管理。在运输和装卸过程中，采用轻装和特殊包装方式，避免破裂问题。产品贮存中，要保证干燥通风，使用卧垫，做好水分管理，避免堆放堆放。

2. 伪装涂料用二氧化钛的研究

2.1 降低重金属含量

迷彩漆主要用于面部、身体的涂抹，起到一定的装饰作用，因直接接触人体，对重金属含量要求较高。

对于重金属的控制首先要从源头上控制，即钛矿重金属的控制，根据各矿粉的重金属含量，有效控制钛白粉的重金属含量。

其次，二次真空水洗；通常情况下，水解后浆料的化学成分一般为：TiO2，160～180g/L；硫酸，22%~30%；FeSO4·7H2O，200～250g/L。各组分含量会因水解工艺不同而略有不同。这种悬浮体系易于固液分离，但由于水合二氧化钛表面吸附了大量母液，而母液中含有大量硫酸亚铁，以及镁、铝、铬、钒、锰、铜、铅等金属硫酸盐，这些杂质的存在会严重影响产品的纯度和户外迷彩漆的应用性能。因此，水解后，偏酸必须在煅烧前洗涤。利用水合二氧化钛的不溶性和杂质离子的溶解性，通过水来去除杂质离子，包括去除大量被钛酸吸附的稀硫酸，从而达到提纯水合钛的目的二氧化碳。一次洗涤后，很难将偏钛酸中所含的杂质离子洗到很低的浓度。此外，在洗涤过程中，部分钛酸中的部分金属离子，尤其是Fe2+，由于洗涤后期酸度降低，可能被氧化生成Fe3+，生成部分Fe(OH)3混在滤饼中的沉淀无法去除，影响滤饼中的铁含量。因此，在A水后配置了一个漂白工序，是将部分钛酸浆液加入浓硫酸和还原剂洗涤后，洗涤过程中金属沉淀溶解为离子，将高氧化物（主要是铁）还原为低氧化物，第二洗涤（也称漂洗）去除并达到进一步提纯部分钛酸的目的。

2.2保证锐钛矿晶型含量

根据伪装涂料的性质，仅在人体中存在时间较短，耐候性不高，但对光泽度、亮度等性能有要求；因此，户外迷彩涂料可以使用钛白粉，因为钛白粉硬度低，易研磨，钛白粉细度小，用于高光泽，亮度好，有效提高迷彩涂料的美观性。

经过滤、漂白、盐处理后，经挤压泵压入内燃回转窑。煅烧是一个强吸热过程，主要是利用烟气与物料接触，以高能将浆料水分、二氧化钛颗粒水分、二氧化钛。煅烧过程主要分为三个阶段，可分为干燥区250~800℃，变化不同，可分为干燥区800~860℃和颗粒生长区860~950℃三个区域。在晶型转换区，生长中的锐钛矿型晶体向金红石型转换。一般硫酸制得的抗钛酸含有锐钛矿微晶，经煅烧后制得。这种锐钛矿晶体通常在900℃以下稳定，当温度超过950℃时，开始转变为金红石晶体。因此，控制温度非常重要。但是，我们需要的钛型粗品在煅烧温度控制不是很稳定，容易金红石型二氧化钛，钛型粗钛和金红石型煅烧温度间隔小，容易相互转换，所以在煅烧前需要处理，添加一定量的颗粒生长抑制剂，稳定二氧化钛类型，抑制二氧化钛颗粒过大，保证颗粒表面光滑，粒径小。另外，在煅烧时，由于窑内温度并非完全容易控制，容易导致钛白粉烧结，即在入窑前加入一定量的炕烧结剂，以防止钛白粉结块。产生的二氧化硫不被燃烧而变黄，生成具有优良催化活性的锐钛矿粗品。

水解洗涤后得到的偏酸还需经过漂白等工序，以打破其聚集形态，减小粒径。但是，由于TiO 2 颗粒在形成过程中的特殊性，其表面还吸附了大量含有一定量的游离水和酸，还含有部分结晶水和结合酸，利用煅烧，可以除去这些水和酸，但直接煅烧需要较高的温度，而且在晶型生长过程中，脱水脱硫后稳定，不易控制，生成的TiO 2 颗粒非常坚硬，颜色或偏黄、偏灰或暗黄，甚至呈灰色，像水泥；如果不提高焙烧温度，则部分钛酸中的硫不能脱除，所得物料PH值过低，吸油量高，消色力差，达不到对催化剂使用的性能要求，因此，煅烧前必须对酸进行处理，加入一定量的盐处理剂（即颗粒生长抑制剂和抗烧结助剂，统称为盐处理剂），脱水脱硫过程可以在较低温度下完成，并且在高温段晶型生长和转变比较稳定和完全，所得产品颗粒均匀，尺寸适中（纳米级），硬度合适，比表面尺寸完全适合做催化剂载体，各项指标处于更好的范围内。

锐钛矿型二氧化钛常用的盐处理剂有钾盐、钠盐，以及磷酸盐或磷酸盐，此外还有锑酸盐、钨酸盐、氢氟酸或氟化物，其中使用最多的是碳酸钾或硫酸钾和磷酸。钾盐是金红石型负催化剂，是锐钛矿型稳定剂，能抑制产品晶型向金红石型转化，还能降低煅烧温度，提高产品色力、白度和疏松型，并能调节酸度，增加用量可提高产品PH值，水溶性盐分增加，吸油量减少。

2.3 有机信封

伪装涂料直接应用于人体，有机涂料的性质，不会对人体产生危害，户外迷彩涂料专用二氧化钛选用丙二醇作为有机涂料；丙二醇无色、无味、味甜、外观光滑，是一种有机物，能从空气中吸收水分，二氧化钛以丙二醇为有机涂层剂对人体无害，并能增加二氧化钛在迷彩漆中的混溶性，又由于丙二醇具有吸水性，在涂于人体的伪装涂料中可以吸收空气中的水分，增加皮肤的水分，减少对皮肤的伤害[2]。

3.迷彩专用锐钛型二氧化钛工艺

在复合钛白粉生产加工过程中，要注意工艺步骤的评价，细化高岭土颗粒的煅烧，做好精制、制浆、水解、洗涤、结晶等工序.在制浆过程中，需要将煤浆煅烧后的高岭土超细粉过滤，使用10%~30%的悬浮液。水解涂膜过程中注意悬浮液量的考核，搅拌至同温，控制温度在80-90℃，加入15%无机钛盐改性膜，PH值控制系统在1.0和2.0之间。在钛白粉工艺分析中，结合硫酸酸化工艺，提取浸泡还原值，通过沉降、过滤、结晶、分离、水解、洗涤、干燥、煅烧等方式，满足工艺助剂的制备要求剂[3]。

化纤锐钛型二氧化钛主要是涤纶纤维消光剂，生产加工过程与锐钛型二氧化钛生产过程类似。根据关键粒子的要求，调整粒子的位置，避免粒子分布不均匀，细粒子少，粗粒子多。在水和热分解过程中，采用分散和稳定的方法来优化产品的纯度水平。

在锐钛型二氧化钛纤维化的制备过程中，需要优化制备工艺的操作流程，通过硫酸溶液析出结晶、渗透还原、沉降二氧化钛液化过滤。滤液过滤后，加入增效剂，进行结晶水解过程。沉淀出大量钛钛矿沉淀物，并分离出过滤的钛钛矿固体。以钛酸为原料，通过氧气和硫酸钛的浓度调节，再经盐处理沉淀，水洗后干燥。控制浓钛液的配比F值。在水解过程中需要适当的过滤冷却和析出结晶来控制过滤液化过程。根据水解过程中适量的钛白粉总量，经回转窑煅烧后，窑炉控制温度为960℃左右。盐处理后，可采用碱中和，加入碳酸钠和氢氧化钠同事。根据盐酸处理的控制评价方法，适当调整盐处理的总配比水平，调整煅烧温度，提高投加量，粉碎量等，调整后得到F值满足配比运算比的合理要求。

锐钛矿纤维化钛白粉是一种比较实用的方法，在工艺上需要严格控制管理操作规范要求，优化制备控制工艺，结合钛液相关浓度F值分析，水解后得到适量的晶体。在盐处理和控制过程中，需要适当增加盐处理量和用量，适当调整焙烧温度和进料量水平，调整[4]破碎后的有机速度。在锐钛型钛白粉的制备中，需要控制钛白粉的粒度分布，适度调整，优化颗粒性能，以满足尖锐钛白粉的实际生产加工要求。

4. 结论

综上所述，通过矿石、水洗控制钛白粉重金属含量，通过煅烧温度控制结晶转化，通过使用丙二醇有机包覆生产钛白粉，产品重金属含量低，颗粒柔软，光泽度高，二氧化钛无毒，可用于迷彩涂料。通过理化加工和生产过程评价，快速优化结构设计，注重分析相关试验操作过程和参数水平，严格规范控制标准和技术流程。根据一系列的各种参数和联合规划管理的要求，在水解过程中，强化钛浓缩液的F值水平，控制PH值在2左右，适当调整结晶量，逐步增加。在有效水解条件不变的情况下，保持了增强颜料性能的有利价值特性。经过必要的水解生成后，偏酸团聚体的颗粒分布逐渐均匀，可以合理控制在合理的微米范围内。充分利用盐处理工艺，将二氧化钛的含量调整到颗粒状，可以更好地调整二氧化钛的含量，达到伪装加工的操作目标。

R引用s:

[1] 李金泽，李学敏，王颖．二氧化钛的概述及研究进展[J]．染料与染色，2022，59（05）：12-19+40。

[2] 金斌．提高硫酸法生产锐钛型钛白粉质量的系统研究[J].中国涂料，2010（12）：6。

[3] 邹建新, 王军. 锐钛矿型二氧化钛制备工艺参数优化研究[J].化学工业进展，2004(02)：185-187。

[4]罗志强．煅烧温度对锐钛矿型二氧化钛颜料性能及粒径的影响[C]//全国钛白粉行业年会，2