在钛液组成、晶种质量和加量已经确定的情况下,水解操作时最主要的是控制它的水解速度和水解率,影响水解速度和水解率的主要因素,是水解温度和水解的时间,其次是搅拌速度和加热方式。
一、水解温度
温度不仅影响水解的速度,而且也影响水解产物(水合二氧化钛)的粒子大小。因为钛液的水解反应是吸热反应,提高水解温度能加快水解的速度,温度的提高也能加快水合二氧化钛的粒子成长的速度。
一般清况下钛液在90℃就开始发生水解,到100℃时才明显加快,在沸腾温度下显著加快,沸腾温度与钛液的浓度有关,浓度高,沸点也较高。温度低,水解时间长,而且在低温下长时间水解会产生极细的水合二氧化钛粒子,产品的颜料性能很差。但是温度过高,不仅浪费蒸汽,激烈地沸腾会破坏水合二氧化钛一次粒子向二次粒子的絮凝,会使产品的过滤性能变差,温度过高也会使溶液中的水分蒸发过快,影响水解物料的浓度,同时温度过高,水解速度太快,水合二氧化钛粒子的大小也不均匀,通常对水解温度的掌握只要求保持在沸点附近,维持微沸状态即可。
二、搅拌速率
搅拌也是影响水解过程的重要因素。高效的柔和的搅拌,可以保证粒子在均匀的浓度场和温度场中均匀地生长的同时,又不打碎一次聚结粒子,是影响粒子均匀性的重要因素。
搅拌速率也是决定水解粒子大小的关键因素。从结晶学的角度讲整个体系的浓度、温度分布均匀的条件下,有利于粒子均匀的生长。在没有搅拌的情况下,晶体颗粒生长状况比较好。但是不搅拌使热量不均匀,良好的搅拌可以打碎较大的二次聚结体,在不影响颜料性能的情况下,使二氧化钛的粒子变细,平均粒度变小。但搅拌速度太快,机械力度太强,就会使二氧化钛的粒子过细,使过滤与洗涤的时间及耗能变大,还有可能破坏一次聚结体,使颜料性能变差。本次试验采用新型搅拌,在充分混合的情况下,亦不容易打碎粒子。
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