【正文】 the coverage of nanotitania power as the main evaluation index, The hiding powerof TiO2 in different anic modification reagents, under different reaction experrimental results show that: (1)Selection of anic modified reagent in the experimentwith polyethylene glycol 20200 on surface modification of nano TiO2 was the of experimental conditions:Dispersion time 20 minutes,.temperature 60℃ ,processing time of 1 hours and 40 minutes, the pH value of 7。鈦白粉產(chǎn)地主要集中在西歐、北美和日本，產(chǎn)能高度集中，它們占世界總產(chǎn)能約 84%[1]。鈦白粉具有良好的光散射能力，白度好，著色能力高，遮蓋力強(qiáng)， 同時(shí)具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性和較好的耐侯性 [3]，被廣泛應(yīng)用于涂料，塑料，造紙等行業(yè)。主要用于造紙?zhí)盍?，涂布顏料及功能性材料方面。熔點(diǎn) 1560～ 1580℃，折射率 ～ ，相對密度 ～ ，平均粒度 ～ ，有機(jī)酸，稀無機(jī)酸，有機(jī)溶劑和油，微溶于堿，在濃硫酸和氫氟酸中長時(shí)間煮沸可完全溶解。二氧化鈦是多晶型化合物 [5]，根據(jù)結(jié)晶形態(tài)不同，分為板鈦型、銳鈦型和金紅石型三種。金紅石型的晶體細(xì)長，呈菱形，通常是立晶，單位晶格由兩個(gè)二氧化鈦分子組成而銳鈦型確是由四個(gè)二氧化鈦分子組成，故金紅石型二氧化鈦單位晶格較小且緊密，折射率高、光學(xué)性能好，介電常數(shù)大，導(dǎo)熱性低，主要用于涂料、塑料、油墨等領(lǐng)域；金紅石型鈦白粉比銳鈦型鈦白粉對雜質(zhì)更敏感。 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 有機(jī)表面改性目的 鈦白粉用作造紙 填料 [5]，我們知道，填料的作用是：改善紙張的光學(xué)性能，提高其不透明度（所謂的不透明度指的是顏料顆粒使光輻射不能透過的能力。鈦白粉自身特有的性能決定了它在造紙領(lǐng)域的特有地位。 (2)消 費(fèi)水平的提高，對用紙質(zhì)量要求向高檔化發(fā)展。 (3)隨著二次纖維用量增加，成紙光度受到影響，故必須加入高效的二氧化鈦。 為了提高納米二氧化鈦顆粒的應(yīng)用性能 ,許多學(xué)者對二氧化鈦進(jìn)行了表面改性。 本實(shí)驗(yàn)選擇較適宜的 有機(jī) 改性方案對二氧化鈦進(jìn)行改性，提高其在造紙 中的遮蓋力 ，達(dá)到鈦白粉經(jīng)濟(jì)水平的更好利用。雖然用二氧化鈦加填的紙張不透明度比其它填料高十倍，同時(shí)白度和光澤度及耐紫外線穿透能力都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它填料，且加填用量較少。價(jià)格較高以及使用時(shí)易團(tuán)聚，成為二氧化鈦在造紙業(yè)得到廣泛應(yīng)用的瓶頸。 國內(nèi)二氧化鈦發(fā)展現(xiàn)狀 在 20 世紀(jì) 90 年代以前，硫酸法一直占據(jù) 二氧化鈦 工業(yè)生產(chǎn)的主導(dǎo)地位 [7]，1992 年后，轉(zhuǎn)為氯化法占據(jù)主導(dǎo)地位 。硫酸法 二氧化鈦 雖從 20世紀(jì) 80年代開始走下坡路，但經(jīng)過十多年來的技術(shù)改進(jìn)，如采用酸溶性 鈦 渣代替 鈦 精礦作原料，開發(fā)了20%廢酸濃縮循環(huán)利用技術(shù)等，使硫酸法工廠的環(huán)境污染有了較大改善，同時(shí)它的一些優(yōu)點(diǎn)也得到了顯露，如可使用容易獲得的品位和價(jià)格較低的 鈦 精礦或 鈦 渣作原料，可生產(chǎn)氯化法不能生產(chǎn)的市場需要的銳 鈦 型各種牌號(hào)的 TiO2。到目前為止，我國仍以硫酸法生產(chǎn)為主。該工藝現(xiàn)已趨于完善。然后經(jīng)水解成偏鈦酸。 ３ 硫酸法具有原料豐富、價(jià)廉易得以及工藝成熟、設(shè)備簡單和易于操作等優(yōu)點(diǎn)。每生產(chǎn) 1噸鈦白粉就產(chǎn)生 8～10噸 20％ (w，下同 )廢硫酸、 3～ 4噸硫酸 亞鐵和 0． 2～ 0． 3噸殘?jiān)，F(xiàn)今，國內(nèi)外解決硫酸法環(huán)保問題的主要途徑是改變原料路線，即提高鈦原料品位。以鈦渣為原料可降低酸耗，提高設(shè)備產(chǎn)能：無需加鐵屑還原、亞鐵結(jié)晶分離和鈦液濃縮三個(gè)工序；三廢排放量減少，三廢治理費(fèi)用也就相應(yīng)減少了。其次是廢物利 用，如將鈦白廢酸用于生產(chǎn)工業(yè)硫酸錳、磷肥等；二次廢水用于制活性白土等。 國內(nèi)采用硫酸法技術(shù)是于 1956年由上海首先研制成功并投人工業(yè)化生產(chǎn)的。在環(huán)保問題上。 （ 2） 氯化法是于 1959年由美國杜邦公司首先實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的。 氯化法號(hào)稱“清潔”的生產(chǎn)方法，其生產(chǎn)工藝流程短，整個(gè) 系統(tǒng)采用密閉連續(xù)操作，氯氣循環(huán)利用，三廢排放少．易于治理。其不足之處是對原料要求高、資源少、工藝技術(shù)難度大、設(shè)備材質(zhì)要求高，故至今其生產(chǎn)技術(shù)仍被少數(shù)幾家公司所壟斷，如杜邦 (Dupont)、美聯(lián) (Millennium)等。其中，杜邦公司已成功的將含 TiO2： 60％左右的鈦鐵礦用于氯化法鈦白粉的生產(chǎn)。目前。該套裝置生產(chǎn)能力為 1． 5萬噸／年，現(xiàn)已順利開工。近期又有消息報(bào)道。這種新型氧化爐與進(jìn)口氧化爐相比，每噸產(chǎn)品原材料單耗 ４ 降低 2020多元。其消色力指標(biāo)甚至超過了杜邦公司生產(chǎn)的鈦白粉。用弱氧化一稀鹽酸加壓浸取和流態(tài)化浸取攀枝花鈦精礦制得了優(yōu)質(zhì)的人造金紅石，這為今后發(fā)展氯化法解決了原料問題。經(jīng) TiCl高溫氯化成 TiO2：的技術(shù)路線，完成了 1000噸／年規(guī)模的中試。廢氣、廢水經(jīng)治理初步達(dá)到國家 規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。行業(yè)前 6名生產(chǎn)商的產(chǎn)品全部是金紅石型或者以金紅石型產(chǎn)品為主。增產(chǎn)的部分是金紅石型企業(yè)產(chǎn)能擴(kuò)充和利用率提高的結(jié)果。 2020年，我國維持正常生產(chǎn)鈦白粉的企業(yè)共有67家．還有 45家企業(yè)因地域和環(huán)保問題已被關(guān)停。這些新增項(xiàng)目分布于 12個(gè)省、市，總產(chǎn)能在 128萬噸／年以上．其中金紅石型產(chǎn)品產(chǎn)能占 110萬噸／年，其余產(chǎn)能為銳鈦型或初期為銳鈦型產(chǎn)品。到 2020年我國鈦白粉總產(chǎn)能將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過美國的 150萬噸／年，達(dá)到 230萬噸／年左右，高居全球第一。 國際上先進(jìn)的工藝和裝備技術(shù)得到普及和廣泛應(yīng)用，再加上生產(chǎn)過程中的自動(dòng)化控制，促使產(chǎn)品的品質(zhì)穩(wěn)中有升，一些大型生產(chǎn)商產(chǎn)品的部分質(zhì)量指標(biāo)已能與國際同類型一流產(chǎn)品相媲美，行業(yè)由此誕生出質(zhì)量穩(wěn)定、具有良好市場效應(yīng)的品牌產(chǎn)品，如金紅石型的 R21 R一 24 R81 R50 ZR9 R23 R996等。在生產(chǎn)工藝方面 ， 較先進(jìn)的自生晶種常 (微 )壓水解技術(shù)、外加晶種常 (微 )壓水解技術(shù)已在業(yè)內(nèi)普遍應(yīng)用。另外，將一些新型的有機(jī)物應(yīng)用于鈦白粉的表面改性以提高產(chǎn)品的分散性能是表面處理技術(shù)的更新進(jìn)展。 . 國外二氧化鈦發(fā)展現(xiàn)狀 國外二氧化鈦研究現(xiàn)狀 (1)生產(chǎn)工藝?yán)^續(xù)向氯化法轉(zhuǎn)移兩種生產(chǎn)工藝相比， 氯化法產(chǎn)品質(zhì)量好，各項(xiàng)費(fèi)用低 (建設(shè)費(fèi)用、生產(chǎn)成本和三廢治理費(fèi)用等 )，環(huán)境保護(hù)方面有較大的改善，因而，近年新建廠，特別是工業(yè)發(fā)達(dá)國家的新建廠．幾乎全部選用氯化法工藝技術(shù)，同時(shí)，迫予環(huán)保壓力，每當(dāng)鈦白行業(yè)不景氣時(shí)，停產(chǎn)或關(guān)閉的首先是硫酸法鈦白粉廠。 1980年世界鈦白工業(yè)硫酸法占 71％． 氯化法占 29％；到 1992年，硫酸法下降到 49％，氯化法突破增長，上升到 51％；目前，氯化法已經(jīng)占到 65％，預(yù)計(jì)今后氯化法比重將進(jìn)一步上升。因此，國外硫酸法技術(shù)的發(fā)展趨勢主要是圍繞如何擺脫環(huán)保壓力，目前，國外解決硫酸亞鐵的主要途徑是改變原料路線，用含 TiO2 70％以上的富鈦料，主要是用鈦渣來取代含 TiO2 50％的鈦鐵礦，現(xiàn)在世界上已有一半以上的硫酸法工廠改以鈦渣為原料。甚至是低品位的鈦精礦代替天然金紅石。 日本石原產(chǎn)業(yè)公司開發(fā)出一種超細(xì)二氧化鈦粒料系列產(chǎn)品，并已經(jīng)開始向化妝品行業(yè)全力推銷，產(chǎn)品的商品名為 TTO— V。新粒料的直徑約 10nm，只有一般粒料的 2／ 3，紫外線透過率 (波長為 35Onto)實(shí)際約為 20％。一般超細(xì)二氧化鈦粒料有易于凝聚的缺點(diǎn)，在透明性方面也比超細(xì)氧化鋅遜色。石原產(chǎn)業(yè)公司開發(fā)的 TTOV系列產(chǎn)品是一類具有金紅石結(jié)晶結(jié)構(gòu)的針狀二氧化鈦粒料。因此，該公司開發(fā)的新粒料能夠成功地防止結(jié)塊，而不必經(jīng)任何分散劑之類的處理。該技術(shù)利用最新的化學(xué)工藝將鈦鐵礦改質(zhì)，生產(chǎn)合成金紅石，其中的 TiO2 成分占 97％，是市場上 TiO2：成分最高的。 Tiomin在肯尼亞的 Kwale高級(jí)礦砂項(xiàng)目已完成可行性研究．目前正在審批階段。近幾年，在公司合并、兼并、資產(chǎn)重組之風(fēng)影響下．鈦白粉行業(yè)也掀起了全球性的兼并和重組風(fēng)波：法國的羅納一普朗克公司 Rhone— Poulenc)鈦白粉廠全部被美國美聯(lián)無機(jī)化工公司 (MIC，前身稱 SCM)收購． MIC的年生產(chǎn)能力由兼并前的 47． 3萬噸上升到 71． 5萬噸，世界排名也由第三位上升至第二位；美國克爾一麥吉公司 (K— M)兼并了德國拜耳公司鈦白粉廠，其年總產(chǎn)能力由原 17萬噸增至 33． 7萬噸，排名由原第八位升至第五位；英國帝國化工公司 (ICI)下屬鈦白粉子公司(DIOXIDE)，原是世界鈦白粉排名第二位的大公司，現(xiàn)被美國亨茲曼公司(HUNTSMAN)收購；其他還有一些公司也在醞釀中。如杜邦公司最大的廠已達(dá) 30萬噸／年，氯化法單線生產(chǎn)能力也達(dá) 15萬噸／ 年。全球鈦白粉年生產(chǎn)能力約 430萬噸。產(chǎn)能高度集中，產(chǎn)地主要分布在北美和西歐，這些大公司控制世界鈦白粉行業(yè)的市場、價(jià)格和發(fā)展，主宰世界鈦白粉工業(yè)的前途和命運(yùn)。 納米二氧化鈦表面改性意 義 ７ 納米二氧化鈦表面改性在造紙業(yè)中的運(yùn)用，改性后的納米 TiO2在其遮蓋力、白度、粒度、吸油值等特性方面都有提升，能滿足各種高級(jí)紙的制作要求。主要體現(xiàn)在提高紙面亮度及不透明度 ；（ 2）填平紙面，提高紙張的平滑度，改善紙張外觀；（ 3）改善紙張對油墨的吸收性，使其滿足不同的印刷要求；（ 4）納米充當(dāng)填料還可降低工藝成本。光催化降解技術(shù)是在水中加入適量的光敏半導(dǎo)體材料，如： TiO2等，結(jié)合一定能量的光照射，光敏半導(dǎo)體表面的溶解氧、水及污染物分子接受光產(chǎn)生電子或空穴，從而發(fā)生一系列氧化還原反應(yīng)，使得有毒的污染物降解為無毒或者毒性小的物質(zhì)。造紙中運(yùn)用 二氧化鈦 提高紙張光學(xué)性質(zhì)，改善紙張外觀、降低生 產(chǎn)成本的同時(shí)，還能利用納米二氧化鈦光催化 [1011]降解污染物，減輕工業(yè)污水的排放。實(shí)驗(yàn)所用試劑如表 所示。粘度是評估懸浮分散性好壞的一個(gè)重要指標(biāo)，只有使納米粒子穩(wěn)定性變好，粘度變小的試劑才能選為分散劑。 納米二氧化鈦的改性 本實(shí)驗(yàn)采用有機(jī)化學(xué)改性方法對納米 TiO2，以納米 TiO2 的遮蓋力為考察指標(biāo)，先進(jìn)行改性劑塞選，然后考察處理溫度（ T）、處理時(shí)間（ t）、改性劑用量（改 性劑與納米 TiO2的質(zhì)量百分比）、處理 pH 值等因素的變化對納米 TiO2遮蓋力的影響，從而確定較為適合的改性工藝條件。（ 8）將得到的干燥樣品研磨成粉末裝袋待測。因此本實(shí)驗(yàn)納米 TiO2的表面改性是為了得到遮蓋力大的產(chǎn)品，只要對產(chǎn)品的遮蓋力進(jìn)行測量即可。 黑白 格板遮蓋力測定儀 （ QZP 型 ）的用途： 測量油墨、涂料的遮蓋力試驗(yàn)技術(shù)特征：將色漆均勻地涂刷在黑白格地表面上，以其底色不在呈現(xiàn)地最