Hvað er rútíltítantvíoxíð framleitt með klóríðferlinu? Alhliða greining á framleiðsluferli þess, frammistöðueiginleikum og innkaupavali.

Í því ferli að útvega títantvíoxíð hráefni lenda margir innkaupastarfsmenn oft í tæknilegum hugtökum eins ogRutil Títantvíoxíðog Klóríð-Vinnur títantvíoxíð, auðveldlega ruglað saman hugtökum rútíls og klóríðferlis.

Margir, sem sjá „rutile“ á merkimiðanum, gera ráð fyrir að vörugæði séu einsleit og panta beint. Hins vegar, fyrst eftir að varan er tekin í framleiðslu fyrir húðun, plast og blek, uppgötva þeir ófullnægjandi hvítleika, óstöðugan felustyrk og ekki standast væntingar um veðurþol utandyra, sem leiðir til fjölda gæðavandamála.

Grundvallarástæðan er sú að endanleg frammistaða títantvíoxíðs ræðst af þremur meginþáttum: kristalgerð, framleiðsluferli og yfirborðshúðunarmeðferð. Rutile táknar kristalbygginguna, en klóríð og súlfatferli tákna tvær gjörólíkar framleiðsluleiðir. Ekki er hægt að leggja þetta tvennt að jöfnu.

Klóríðferlið, sem almennt undirbúningsferli fyrir hágæða rútíltítantvíoxíð, framleiðir oft títantvíoxíðvörur með miklum hreinleika, litlum óhreinindum og framúrskarandi sjónrænum eiginleikum, sem gerir það mjög hentugt fyrir iðnaðarsvið með ströngum gæðakröfum. Þessi grein byrjar á grunnhugtökum og sameinar fyrstu-reynslu af innkaupum til að útskýra rækilega ferlið við klóríð-vinnslu rútíltítantvíoxíðs frá upphafi til enda.

Títantvíoxíð (TiO₂) er til í ýmsum kristalformum, en aðeins tveir eru almennt notaðir í stórum-iðnframleiðslu: rútíl og anatas.

Jafnvel þótt sameindaformúlur þeirra séu eins leiðir munurinn á smásæri kristalgrindarbyggingu til verulegs frammistöðubils.Rutil títantvíoxíðhefur hærra brotstuðul og sterkari ljóslokandi-getu, hefur náttúrulega framúrskarandi hvítleika, felustyrk, litastyrk og mótstöðu gegn UV-öldrun.

Af þessum sökum eru vörur sem krefjast langtíma-þols, eins og ytri vegghúð, verkfræðiplast, dufthúð og bílamálning, næstum alltaf sett í forgang rútíltítantvíoxíðs; en anatas títantvíoxíð hefur veikari veðurþol og er oftar notað í vegghúð innanhúss, tilbúnar trefjar og sumar daglegar efnavörur.

Hér er algengur misskilningur í innkaupaiðnaðinum: rútíl er aðeins kristalform, ekki framleiðsluferli.

Rutil títantvíoxíð á markaðnum er hægt að framleiða með því að nota tvær gjörólíkar framleiðslulínur: súlfatferlið og klóríðferlið. Jafnvel með sama rutil kristalformi mun títantvíoxíðið sem framleitt er með aðferðunum tveimur vera verulega mismunandi hvað varðar óhreinindi, kornastærðardreifingu, yfirborðsvirkni og veðurþol.

Þess vegna, þegar spurt er um verð, spyrðu einfaldlega "Er það rútíl títantvíoxíð?" er langt frá því að nægja; það er nauðsynlegt að staðfesta framleiðsluferlið til að forðast gæðavandamál síðar.

Klórunarferlið er almenna leiðin til að framleiða há-títantvíoxíð. Kjarnamilliefnið í allri framleiðslulínunni er títantetraklóríð (TiCl₄).

Hægt er að draga saman heildarferlisflæðið sem hér segir: Há-títanhráefnisklórunarhvarf → Hrátítantetraklóríðmyndun → Eimingshreinsun → Há-hreinleika TiCl₄ oxunarhvarf → Aðal títantvíoxíðagnir → Blaut eftir-hreinsun → þurrkuð húðun, þurrkun → þurrkuð títantvíoxíð

Einfaldlega sagt, hráefninu er fyrst breytt í títantetraklóríð eftir klórunarhvarfið. Hrát títantetraklóríð inniheldur ýmis skaðleg óhreinindi eins og járn, vanadíum og króm. Vanadín og svipuð óhreinindi draga beint úr hvítleika títantvíoxíðs. Þess vegna er eimingarhreinsunarstigið mikilvægasti þátturinn í gæðaeftirliti í klórunarferlinu.

Eftir hreinsun er há-títantetraklóríð flutt inn í há-hitaoxunarofn, þar sem það hvarfast við súrefni til að framleiða títantvíoxíð og klórgas. Hvarfjafnan er: TiCl4 + O₂ → TiO₂ + Cl₂

Hægt er að endurvinna klórgasið sem myndast og skila því aftur á klórunarstigið til frekari framleiðslu, sem er lykilatriði í lokuðu-lykkjuframleiðsluferli klórunaraðferðarinnar.

Margir velta því fyrir sér hvers vegna fullunnar vörur úr rútíltítantvíoxíði sem framleiddar eru af mismunandi framleiðendum eru mismunandi að gæðum, jafnvel þó þær séu allar framleiddar með klórunarferlinu. Lykillinn liggur í oxunarstigi. Oxunarstigið breytir ekki einfaldlega títantetraklóríði í títantvíoxíðduft. Framleiðendur bæta oft við aukefnum eins og álklóríði (AlCl₃) og fosfórtríklóríði (PCl₃) á meðan á oxunarinntakinu stendur.

Meginhlutverk þess að bæta við AlCl3 er að framkalla rútílkristallamyndun og stjórna samtímis kornastærð upprunalegu títantvíoxíðagnanna. Áloxíðið (Al2O3) sem greinist í endanlegri títantvíoxíðafurð kemur að hluta frá síðari yfirborðshúðinni og að hluta til frá álgjafanum sem bætt var við á oxunarstigi.

Jafnvel smávægileg breytileiki á breytum eins og oxunarhitastigi, dvalartíma, aukefnahlutfalli og gasflæðishraða getur breytt smásjá kornastærðardreifingu duftsins og þar með haft áhrif á felustyrk og dreifileika endanlegra títantvíoxíðs. Þetta er tæknileg áskorun klórunarferlisins.

Bæði ferlarnir geta framleitt rútíl títantvíoxíð, en þeir eru verulega mismunandi hvað varðar hráefni, búnaðarkröfur, vörueiginleika og viðeigandi aðstæður.

Klórunarferlisflæði:Títanþykkni/mikið-títangjall → Klórun í títantetraklóríð → Eiming til að fjarlægja óhreinindi → Há-hitaoxun → Hrátítantvíoxíð → Eftir-meðhöndlunarhúð → Fullunnin vara

Brennisteinssýruferlisflæði:Ilmenít/mikið-títangjall → Blóðsýring á óblandaðri brennisteinssýru → Útskolun og fjarlæging járns → Vatnsrof í metatitansýru → Vatnsþvottur og bleiking → Kalsun til að breyta kristalformi → Eftir-meðhöndlun → Fullunnið títantvíoxíð

Klórunarferlið hefur hærri heildarfjárfestingarþröskuld. Hreinsunarstigið getur á skilvirkan hátt fjarlægt lituð óhreinindi eins og vanadíum og króm, sem leiðir til meiri hreinleika og betri hvítleika fullunnar vöru. Brennisteinssýruferlið, eftir margra ára tæknilega endurtekningu, getur einnig framleitt hágæða rútíl títantvíoxíð, sem býður upp á betri kostnaðar-hagkvæmni.

Hins vegar getum við ekki alhæft að klórunarferlið sé alltaf betra en brennisteinssýruferlið. Val á hráefnum og samsetning á húðun eftir-vinnslu hefur einnig veruleg áhrif á endanlega afköst títantvíoxíðs. Meginreglan fyrir innkaup og val ætti alltaf að vera í samræmi við raunverulega umsóknaratburðarás síðar, frekar en að treysta eingöngu á vinnslutækni.

Frá sjónarhóli niðurstreymis húðunar og plastvinnslustöðva er framleiðsluferlið aðeins bakgrunnsupplýsingar; Aðal áhyggjuefni þeirra er áþreifanlegur ávinningur sem títantvíoxíð hefur í för með sér fyrir samsetningar þeirra. Viðurkennt klórað rútíl títantvíoxíð hefur almennt eftirfarandi framúrskarandi kosti:

1. Hár hvítleiki og hreinn grunnlitur

Hvítur er mikilvægasti sjónvísirinn fyrir títantvíoxíð. Skilvirkt eimingarferli klórunaraðferðarinnar dregur verulega úr innihaldi litaðra þungmálmaóhreininda. Duftið hefur hreinni grunnlit, sem gerir það minna viðkvæmt fyrir gulnun, gráningu eða bláleitan blæ í hvítum vörum. Hvít utanhússveggmálning, há-gljáandi hvít masterbatches og há-hvítt blek gera oft strangar kröfur um hvítleika.

2. Sterkur felukraftur og mikil litarvirkni

Kjarnagildi títantvíoxíð litarefna er fólgið í því að-fela ljósið. Hágæða klórað títantvíoxíð hefur jafna kornastærðardreifingu, sem gerir skilvirka ljósdreifingu innan plastefniskerfisins kleift. Jafnvel með tiltölulega lágu viðbótarmagni er hægt að ná fullkomnum felustyrk.

Fyrir málningarframleiðendur þýðir meiri felustyrkur að þeir geti minnkað á viðeigandi hátt hlutfall títantvíoxíðs sem bætt er við, sem hámarkar heildarkostnað við samsetningu. Samsvarandi frammistöðubreytur eru felustyrkur og litunarstyrkur.

3. Framúrskarandi veðurþol úti

Innbyggð veðurþol Rutile er betri en anatasi. Há-gæða klóríð-títantvíoxíð, eftir að hafa verið húðað með samsvarandi veðurþolnu-ólífrænni húðun, getur staðist langtíma-UV útsetningu, seinkað krítingu og mislitun. Það er mjög hentugur fyrir byggingarlistarhúð að utan, -tæringarvarnar iðnaðarmálningu, yfirlakk fyrir bíla, plasthluti utandyra, dufthúð og aðrar vörur sem verða fyrir sól og rigningu í langan tíma.

Hér er áminning iðnaðarins: veðurþol títantvíoxíðs er ekki algjörlega háð framleiðsluferlinu. Samsetningarhönnun síðari súráls, sirkonoxíðs og kísil yfirborðshúðunar gegnir afgerandi hlutverki í veðurlífi þess.

Margt nýtt innkaupastarfsfólk hefur misskilning: að svo framarlega sem þeir eignast há-rútíltítantvíoxíð sem framleitt er með klóríðferlinu sé allt í lagi.

Í raun og veru hafa hráar títantvíoxíð agnir ferskar úr oxunarofninum sterka ljóshvatavirkni. Ef þeim er bætt beint við húðun eða plastkerfi geta þau auðveldlega flýtt fyrir öldrun nærliggjandi kvoða. Þess vegna fer næstum allt títantvíoxíð í atvinnuskyni undir breytingar á yfirborðshúð.

Algengustu ólífrænu húðunarefnin í iðnaðinum eru: súrál (Al₂O₃), kísildíoxíð (SiO₂) og sirkonoxíð (ZrO₂). Margar tegundir setja einnig lífræn húðunarefni á eftir ólífrænu húðinni.

Mismunandi húðunarkerfi breyta beint niðurstreymissamhæfi títantvíoxíðs:

• Álhúð:Bætir fyrst og fremst bleytingu og dreifileika duftsins í olíu-kvoða;
• Þétt kísil-súrálhúð:Leggur áherslu á langvarandi-veðurþol, hentugur fyrir húðun utandyra;
• Lífræn lagbreyting:Bætir verulega dreifingu í plasti og masterbatch kerfum, dregur úr hvítum bletti og ögnum vandamálum.

Þess vegna, þegar spurt er um kaup á klóríð-títantvíoxíði, auk þess að staðfesta vinnsluleiðina, er nauðsynlegt að spyrjast fyrir um tegund yfirborðshúðunar frá framleiðanda og passa hana síðan við vörur þínar í eftirfylgni.

1. Húðunariðnaður

Húðun er stærsti neytandi títantvíoxíðs. Klóríð-títantvíoxíð er mikið notað í vörur sem krefjast mikils útlits og endingar: ytri vegghúð, iðnaðar gegn-tæringarmálningu, dufthúð, málningu á upprunalegum bílbúnaði og há-gljáandi yfirlakk. Veðurþolnar- breyttar einkunnir eru ákjósanlegar fyrir húðunarsamsetningar utandyra.

2. Plast og Masterbatch Industry

Pólýetýlen (PE), pólýprópýlen (PP), PVC, ABS, ýmis verkfræðileg plastefni og hvítar masterbatches nota öll mikið magn af títantvíoxíði. Í plastvinnslu er dreifivirkni duftsins í fyrirrúmi. Léleg dreifing títantvíoxíðs mun leiða til galla eins og hvítra bletta, fiskauga og lita bletta á yfirborði fullunnar vöru. Fyrir utanhúss byggingarefni úr plasti og PVC snið þarf einnig að huga að þol gegn gulnun og veðrun.

3. Blek Iðnaður

Hvítt blek og ljós-litað prentblek metur mjög hreinleika og felustyrk grunnlitsins. Hvítu kostur klóríðs-títantvíoxíðs í ferlinu er hægt að nýta til fulls hér, en krafist er framúrskarandi samhæfni milli títantvíoxíðs og blekplastefnis og leysiefna.

4. Hár-pappírsiðnaður

Að bæta títantvíoxíði við hágæða skrautpappír og húðaðan hvítan pappa bætir hvítleika, ógagnsæi og sjónræna áferð pappírsins. Í þessu tilviki er einsleitni duftkornastærðar og dreifingarstöðugleiki sérstaklega mikilvægur.

Margir kaupendur, þegar þeir fá TDS gagnablað framleiðanda, einbeita sér strax að TiO₂ innihaldi sem er meira en eða jafnt og 98%. Þó að hreinleiki sé mikilvægur, þá er það algjörlega ófullnægjandi að skoða innihald títantvíoxíðs til að ákvarða hvort varan henti samsetningunni þinni. Raunverulegt val og mat krefst víðtækrar skoðunar á eftirfarandi vísbendingum:

1. TiO₂ hreinleiki: Grunnhreinleiki duftsins;
2. Kristallgerð: Staðfestu rútíl kristalform, forðast anatasa blönduða kristalla;
3. Yfirborðshúðunarkerfi: Súrál, kísildíoxíð, sirkonoxíð eða lífræn húðun;
4. Hvítur og grunnlitur: Ákvarða beint sjónrænt útlit fullunninnar vöru;
5. Ógagnsæi og litunarstyrkur: Skilvirkni litarefna, sem tengist kostnaði við samsetningu viðbót;
6. Olíugleypni: Lykilbreyta í hönnun málningar og bleksamsetningar, sem hefur áhrif á seigju slurrys;
7. Dreifingarafköst: Kjarnamatsatriði fyrir plast, blek og húðun með mikið-föstu efni;
8. Kornastærð og kornastærðardreifing: Hefur áhrif á sjónræn áhrif og auðvelda dreifingu;
9. Veðurþolsmat: Frammistaða sem verður að vera sannprófuð fyrir útivörur;
10. Stöðugleiki lotunnar: Hætta á gæðasveiflum til lengri-tíma, miklu-magni.

Það er engin ein-stærð-sem hentar-títantvíoxíði. Besta valaðferðin er að byrja með endalokin í huga, vinna aftur á bak frá kröfum þínum um fullunna vöru til að draga fram árangursvísa:

• Ytri vegghúð:Forgangsraða veðurþol, felustyrk, hvítleika og dreifingarstöðugleika;
• Plast og masterbatches:Forgangsraða dreifileika við háan-hitavinnslu, hvítleika, litastyrk og mótstöðu gegn gulnun;
• Prentblek:Leggðu áherslu á hvítleika, grunnlit, felustyrk og samhæfni við plastefni;
• Hágæða pappírshúðun:-Gefðu gaum að hvítleika, ógagnsæi, einsleitni kornastærðar og dreifileika í vatni.

Þegar þú ert í samskiptum við birgja, í stað þess að spyrja óljóst „Hver ​​er besta klóríð-títantvíoxíðflokkurinn þinn í vinnslunni?“, tilgreinið skýrt eftir atburðarás umsóknarinnar svo að birgjar geti nákvæmlega samsvarað hentugustu vöruflokknum.

Það er algengt í iðnaðinum að tvær vörur séu merktar sem klóríð-vinnslurútíltítantvíoxíð, en samt er verulega mismunandi verð á tonnum. Þetta verðbil stafar af samblandi af þáttum: Uppruni títanhráefnis málmgrýti, stigi ferlistýringar á klórunar-oxunarstigi, óhreinindastýringargetu, kornastærðarstýringarkerfi, yfirborðshúðunarsamsetningar, eftir-vinnsluferli, lotustöðugleiki, gæðaeftirlit vörumerkis, innkaupapöntunarmagn og pökkunarskilyrði.

Sem verksmiðjukaupandi, þegar þú berð saman verð, skaltu ekki einfaldlega bera saman verð á tonn. Mælt er með því að reikna ítarlega út einingarkostnað, lyfjaskammt, vinnsluávöxtun og tap á göllum fullunnar vöru. Sumar títantvíoxíð vörur kunna að hafa aðeins hærra einingarverð, en ef þær bjóða upp á betri grímuskilvirkni, krefjast minni skammta og eru síður viðkvæmar fyrir hvítum blettisgöllum meðan á framleiðslu stendur, gæti heildarframleiðslukostnaður verið -hagkvæmari.

Hér er hagnýtt ferli fyrir val á iðnaði til að draga úr prufu--og-villukostnaði:

1. Þekkja sviðsmyndir eftir notkun: Ákvarða hvort það er fyrir húðun, plast masterbatches, blek, pappírsgerð eða dufthúð;
2. Forgangsraða frammistöðu kjarna vöru: Fyrir utanhúss húðun, forgangsraðaðu veðurþoli; fyrir plast, settu dreifingu í forgang; fyrir blek, forgangsraðaðu hvítleika og grunnlit;
3. Skoðaðu tæknigagnablað vöru (TDS): Staðfestu TiO₂ innihald, kristalform, gerð húðunar, hvítleika, litastyrk, olíuupptöku og kornastærðarbreytur;
4. Lítil-samsetningarprófun: Þetta skref er mikilvægt. Jafnvel þótt breytur rannsóknarstofupappírs séu frábærar, getur raunveruleg frammistaða samt vikið frá forskriftunum í einstöku plastefni og aukefnakerfi verksmiðjunnar. Áður en innkaup eru í stórum- mælikvarða skaltu alltaf gera litlar-prófanir með sýnum til að prófa hvítleika fullunnar vöru, felustyrk, dreifiáhrif og veðurþol. Leggðu aðeins inn magnpöntun ef allir vísar uppfylla staðlana.

Að lokum má segja að rútíltítantvíoxíð framleitt með klóríðferlinu er í rauninni rútíltítantvíoxíð framleitt með klórunar-oxunarferli. Helstu kostir þess stafa af ströngu eftirliti með óhreinindum í gegnum framleiðslulínuna, nákvæmri kornastærðarstýringu á oxunarstigi og sérsniðinni yfirborðshúð á síðari stigum. Þetta leiðir til litarefnaafurða með mikla hvítleika, mikinn felustyrk, stöðuga dreifingu og framúrskarandi veðurþol, sem þjóna hágæða iðnaðargeirum eins og húðun, plasti, bleki og pappírsframleiðslu.

Hins vegar ætti val á innkaupum að forðast að falla í þá gryfju að hugsa um "klórunarferli=alls-há-títantvíoxíð." Ákvarðanir um innkaup ættu að fylgja þessum skrefum: Í fyrsta lagi, ákvarða eftirstöðvar umsóknarþarfa; í öðru lagi, auðkenna helstu frammistöðuvísa; þriðja, skjár vöru einkunnir; og að lokum, sannreyndu skilvirkni með sýnishornsprófun.

Þegar spurt er um verð, auk þess að staðfesta hvort það sé rutil vara sem framleidd er með klóríðferlinu, er einnig nauðsynlegt að sannreyna röð af breytum eins og yfirborðshúðunarkerfi, kornastærð og lotustöðugleika. Alhliða mat er nauðsynlegt til að finna títantvíoxíð hráefni sem eru sannarlega hentug fyrir framleiðslulínuna þína og samsetningarkerfi.