PL208632B1 - Materiał podstawowy z dwutlenku tytanu typu rutylu, sposób jego wytwarzania i jego zastosowanie - Google Patents

Materiał podstawowy z dwutlenku tytanu typu rutylu, sposób jego wytwarzania i jego zastosowanie

Info

Publication number
PL208632B1
PL208632B1 PL364556A PL36455602A PL208632B1 PL 208632 B1 PL208632 B1 PL 208632B1 PL 364556 A PL364556 A PL 364556A PL 36455602 A PL36455602 A PL 36455602A PL 208632 B1 PL208632 B1 PL 208632B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
titanium dioxide
base material
weight
rutile titanium
dioxide base
Prior art date
Application number
PL364556A
Other languages
English (en)
Other versions
PL364556A1 (pl
Inventor
Lydia Drews-Nicolai
Original Assignee
Kronos Titan Gmbh & Co Ohg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kronos Titan Gmbh & Co Ohg filed Critical Kronos Titan Gmbh & Co Ohg
Publication of PL364556A1 publication Critical patent/PL364556A1/pl
Publication of PL208632B1 publication Critical patent/PL208632B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/36Compounds of titanium
    • C09C1/3607Titanium dioxide
    • C09C1/3653Treatment with inorganic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G23/00Compounds of titanium
    • C01G23/003Titanates
    • C01G23/005Alkali titanates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/30Three-dimensional structures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/50Solid solutions
    • C01P2002/52Solid solutions containing elements as dopants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/01Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/04Particle morphology depicted by an image obtained by TEM, STEM, STM or AFM
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/54Particles characterised by their aspect ratio, i.e. the ratio of sizes in the longest to the shortest dimension
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/60Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/60Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
    • C01P2006/62L* (lightness axis)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/60Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
    • C01P2006/64Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values b* (yellow-blue axis)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Cosmetics (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Description

Opis wynalazku
Wynalazek dotyczy materiału podstawowego w postaci dwutlenku tytanu typu rutylu wytwarzanego sposobem siarczanowym, sposobu jego wytwarzania i zastosowania tak wytworzonego materiału podstawowego w postaci dwutlenku tytanu typu rutylu jako pigmentu z dwutlenku tytanu typu rutylu o dużej światłotrwałości.
Jest dobrze znane, że gdy stosuje się TiO2 jako biały pigment w farbach i powłokach, włóknach lub tworzywach sztucznych i podobnych, niepożądane reakcje fotokatalityczne, wywołane absorpcją promieniowania UV prowadzą do degradacji pigmentowanego materiału (H. G. Volz, G. Kaempf, H. G. Fitzky, A. Kaeren, ACS Symp. Ser. 1981, 151 (Fotodegradacja światłotrwałych powłok)).
Nawiązując do tego, pigmenty z TiO2, podobnie jak same środki wiążące, absorbują światło w zakresie bliskiego ultrafioletu, wytwarzając w ten sposób pary elektron-dziura, które wskutek reakcji redoks, prowadzą do tworzenia się bardzo reaktywnych rodników na powierzchni TiO2. Powstałe rodniki prowadzą do rozkładu środka wiążącego w środowisku organicznym. Odmiana anatazowa TiO2 jest fotokatalitycznie bardziej aktywna niż odmiana rutylowa TiO2. W konsekwencji, gdy wymagane są bardzo trwałe pigmenty, stosuje się pigmenty typu rutylu.
Jest także znane, że można zmniejszyć wzbudzanie przez naświetlanie TiO2 przez dodatkową obróbkę cząstek TiO2 substancjami nieorganicznymi (na przykład tlenkami Si, Al. i/lub Zr). Wiadomo ponadto, że w celu zmniejszenia wzbudzania przez naświetlanie, podczas wytwarzania pigmentu można dodawać pewnych substancji (takich jak Al), co powoduje domieszkowanie pigmentu z dwutlenku tytanu, a co ma wpływ na zwiększenie trwałości (Industrial Inorganic Pigments, oprac. G. Buxbaum, VCH, Nowy Jork, strony 43 do 71).
Cząstki pigmentu stabilizowane w ten sposób w dalszym ciągu absorbują promieniowanie UV i zapewniają ochronę przed promieniowaniem UV materiałom pigmentowanym tymi pigmentami. Powstawanie bardzo reaktywnych rodników jest ograniczane przez domieszkowanie TiO2.
Gdy wytwarza się materiał podstawowy wykonany z dwutlenku tytanu procesem siarczanowym, ilmenit lub żużel zawierający dwutlenek tytanu poddaje się reakcji ze stężonym kwasem siarkowym. Uzyskany roztwór Ti(IV) w kwasie siarkowym uwalnia się od zanieczyszczeń/klaruje i strąca się uwodniony tlenek tytanu. Strącony osad przekształcany jest w tlenek o bardzo drobnych wymiarach cząstek przez następne kalcynowanie w piecu obrotowym. Kalcynowanie odbywa się w temperaturach w zakresie około 1000°C. Kalcynowanie do momentu uzyskania cząstek o wymaganych wymiarach powoduje powstanie odmiany krystalicznej anatazu, która jest mniej trwała termodynamicznie. Tylko w bardzo wysokich temperaturach zachodzi konwersja do postaci rutylu. Jednak ten sposób prowadzi do powstawania cząstek TiO2 o niekorzystnym rozrzucie wielkości cząstek, co pociąga za sobą pogorszenie własności optycznych. Znanym sposobem uniknięcia tego zjawiska jest dodawanie przed kalcynowaniem zarodków przekształcania do odmiany typu rutylu, które umożliwiają obniżenie temperatury kalcynowania i wytwarzanie pigmentów typu rutylu o dobrych własnościach optycznych. Tak zwane dodatki do kalcynowania i/lub zarodki przekształcania do odmiany typu rutylu sprawiają, że jest możliwe zwiększenie jego powstawania lub korzystnie obniżenie temperatury, w której zachodzi przemiana anataz-rutyl. Zmieniają się także i inne własności pigmentu w tym procesie: metale alkaliczne i fosforany generalnie zwiększają wzrost kryształów, podczas gdy dodatek aluminium polepsza trwałość i równocześnie podnosi temperaturę, w której następuje przemiana anatazu w rutyl.
Zastosowanie Al, jako dodatku do kalcynowania zwiększającego trwałość jest dobrze znane. Dodawanie Al podczas kalcynowania prowadzi do domieszkowania materiału podstawowego z procesu siarczanowego (SP), mając wpływ na zwiększenie trwałości (G. Buxbaum, cyt. wyżej). Jednak stosowanie Al jako dodatku zwiększającego trwałość, zwiększa także temperaturę kalcynowania wymaganą dla konwersji anataz-rutyl. Podniesienie temperatury kalcynowania doprowadza do zasadniczego pogorszenia własności optycznych (względna moc rozpraszania, jaskrawość, odcienie bieli i szarości).
Stosowanie Li, jako dodatku do kalcynowania wywołującego przekształcanie do odmiany typu rutylu jest także znane (opisy patentowe GB-A-553 135; GB-B-553 136; USA-A-2,307,048). Znane jest ponadto w literaturze zastosowanie Al w kombinacji z dodatkami hamującymi przekształcanie do odmiany typu rutylu, takimi jak K i P, jako dodatku do kalcynowania (GB-A-990 419). W opisie patentowym GB 1 335 184 opisano zastosowanie jednego lub więcej związków z dwóch
PL 208 632 B1 grup dodatków do kalcynowania, z jednej strony z grupy metali alkalicznych i z drugiej strony z grupy Be, Mg, Al. i Zn. Wytwarzanie pigmentu z dwutlenku tytanu tym sposobem prowadzi do produktu o polepszonych własnościach optycznych, jednak nie ma tam wzmianki na temat powodowania światłotrwałości.
Przy wytwarzaniu TiO2 sposobem siarczanowym, nie było do tej pory możliwe otrzymanie pigmentu o dużej światłotrwałości i równocześnie o dobrych własnościach optycznych.
Celem niniejszego wynalazku jest wytworzenie pigmentu dwutlenku tytanu o dużej światłotrwałości i najlepszych możliwych własnościach optycznych.
Cel niniejszego wynalazku został osiągnięty przez zastosowanie dodatku do kalcynowania silnie sprzyjającego przekształceniu w odmianę typu rutylu w postaci Li w obecności zwiększającego trwałość, lecz hamującego przekształcanie do odmiany typu rutylu dodatku do kalcynowania w postaci Al.
Przedmiotem wynalazku jest materiał podstawowy z dwutlenku tytanu typu rutylu, charakteryzujący się zawartością litu od 0.05% do 0.5% wagowych, w przeliczeniu na Li2O w stosunku do TiO2 i zawartością glinu od więcej niż 0.15% do 0.8% wagowych, w przeliczeniu na AI2O3 w stosunku do TiO2.
Korzystnie materiał zawiera od 0.4 do 0.8% wagowych glinu, jeszcze korzystniej 0.5% do 0.8% wagowych, w przeliczeniu na AI2O3 w stosunku do TiO2.
Korzystnie materiał zawiera od 0.1% do 0.3% wagowych litu, w przeliczeniu na Li2O w stosunku do TiO2.
Materiał podstawowy z dwutlenku tytanu według wynalazku wykazuje światłotrwałość przynajmniej 5, mierzoną jako wartość PbG2.
Materiał podstawowy z dwutlenku tytanu typu rutylu według wynalazku wykazuje względną moc rozpraszania przynajmniej 80, korzystnie przynajmniej 95, mierzoną jako wartość MAB HTS.
Materiał podstawowy z dwutlenku tytanu typu rutylu według wynalazku wykazuje odcień szarości przynajmniej 3, mierzony jako wartość MAB HSC.
W korzystnym wariancie materiał podstawowy z dwutlenku tytanu typu rutylu zawiera do 5% wagowych, korzystnie do 3% wagowych anatazu. W szczególnie korzystnym wariancie zawiera do 2% wagowych anatazu.
Materiał podstawowy z dwutlenku tytanu typu rutylu według wynalazku wykazuje jaskrawość przynajmniej 96.4, mierzoną jako wielkość DFC L*.
Materiał podstawowy z dwutlenku tytanu typu rutylu według wynalazku wykazuje odcień białości przynajmniej 2.5, mierzony jako wartość DFC b*.
Kolejnym przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania materiału podstawowego z dwutlenku tytanu typu rutylu określonego powyżej, charakteryzujący się tym, że podczas lub po hydrolizie sklarowanego/oczyszczonego roztworu siarczanu tytanu, przed kalcynowaniem zawiesiny lub pasty uwodnionego ditlenku tytanu dodaje się nie tylko od 0.05 do 0.5% wagowych, korzystnie 0.1 do 0.3% wagowych związku litu, w przeliczeniu na Li2O w stosunku do TiO2, lecz także od więcej niż 0.15% do 0.8% wagowych, korzystnie 0.4 do 0.8% wagowych a szczególnie korzystnie 0.5 do 0.8% wagowych związku glinu, w przeliczeniu na AI2O3 w stosunku do TiO2.
W korzystnym wariancie materiał podstawowy z dwutlenku tytanu poddany jest znanej organicznej i/lub nieorganicznej obróbce następczej.
Przedmiotem wynalazku jest również zastosowanie materiału podstawowego z dwutlenku tytanu typu rutylu otrzymanego sposobem określonym powyżej jako pigmentu z dwutlenku tytanu.
Z pomocą niniejszego wynalazku, zastosowanie Li, silnie sprzyjają cego przekształ caniu w odmianę typu rutylu wraz z dodatkiem do kalcynowania zwię kszają cym trwał o ść w postaci Al daje światłotrwały bazowy materiał z dwutlenku tytanu lub pigment dwutlenku tytanu, odznaczający się polepszonymi własnościami optycznymi (względna moc rozpraszania, jasność, odcienie bieli i szarości).
Światłotrwałość jest generalnie oznaczana za pomocą testu biel ołowiana-gliceryna (test PbG3). W nawiązaniu do tego, zmiana barwy w kierunku szarości zachodząca dla początkowo białej pasty w wyniku reakcji fotochemicznej kontrolowana jest za pomocą pomiarów współczynnika odbicia (ΔΥ) w funkcji czasu. Wydłużenie czasu potrzebnego do uzyskania określonego poziomu szarości charakteryzuje zwiększenie światłotrwałości pigmentu lub materiału podstawowego z dwutlenku tytanu.
PL 208 632 B1
Wiedziano już dawniej, że dodanie litu i glinu, obok stosowania zarodków przekształcenia w odmianę typu rutylu w procesie siarczanowym, do zawiesiny lub pasty uwodnionego ditlenku tytanu przed kalcynacją polepsza zarówno światłotrwałość jak i własności optyczne pigmentu. Na przykład, w opisie patentowym GB-A 990 419 wspomina się, ż e pigment SP z glinem, potasem (i fosforanem) oraz zarodkami przekształcenia w odmianę typu rutylu musi być kalcynowany w temperaturze powyżej 1000°C.
Niespodziewanie, wynaleziono obecnie, że prowadząc odpowiednie domieszkowania materiału podstawowego z dwutlenku tytanu litem, uzyskuje się tolerancję aluminium, dodatku kalcynującego naturalnie hamującego przekształcanie do odmiany typu rutylu, obniża się temperatura kalcynowania i zwiększa się uzyskiwaną światłotrwałość.
Dodawana ilość AI2O3 wynosi szczególnie korzystnie 0.5 do 0.8% wagowych w przeliczeniu na TiO2. W innej korzystnej postaci wykonania, dodawana ilość Li2O wynosi 0.1 do 0.3% wagowych w przeliczeniu na TiO2. Li i Al mogą być, na przykład, dodawane do roztworu siarczanu tytanu w postaci roztworu Al2(SO4)3 i roztworu LiOH. Materiał podstawowy z dwutlenku tytanu według wynalazku wykazuje światłotrwałość mierzoną jako wartość PbG3 wynoszącą przynajmniej 5. Względna moc rozpraszania mierzona jako wielkość MAB HTS wynosi przynajmniej 80, w szczególności przynajmniej 95. Odcień szarości, mierzony jako wartość MAB HSC wynosi przynajmniej
3. Jaskrawość mierzona jako wartość DFC L* wynosi przynajmniej 96.4 a odcień białości mierzony jako wartość DFC b* wynosi do 2.5. Korzystnie nie dodaje się ani związku potasu ani związku sodu do materiału podstawowego według wynalazku. W szczególności stosowanie innych środków do obróbki z grupy berylu, magnezu, cynku, rubidu, cezu lub związków tych metali nie jest konieczne.
Zawiesina uwodnionego ditlenku tytanu zwykle ma wartość pH w zakresie kwaśnym około 2 do 3. Jednak sposób można realizować także z zastosowaniem zawiesiny uwodnionego ditlenku tytanu, którego wartość pH została uprzednio nastawiona do wartości aż do 10. Jako środek do neutralizacji można stosować, na przykład roztwór wodorotlenku amonu.
Do wytworzenia pigmentów rutylowych o wysokiej światłotrwałości i dobrych własnościach optycznych z tego materiału podstawowego można zastosować znaną nieorganiczną i/lub organiczną obróbkę następczą. Wynalazek obejmuje także rutylowe materiały podstawowe i pigmenty rutylowe o wysokiej światłotrwałości i dobrych własnościach optycznych.
W praktyce pigmenty rzadko wystę pują tylko w jednej postaci krystalicznej. Nawet przy zawartości anatazu wynoszącej 5% wagowych, wciąż mówi się o „pigmencie rutylowym. Materiał podstawowy i/lub pigmenty z dwutlenku tytanu według wynalazku korzystnie mają zawartość anatazu mniejszą niż 3% wagowych, najbardziej korzystnie zawartość anatazu jest mniejsza niż 2% wagowych.
Procesy obróbki następczej są dobrze znane i powodują one przekształcenie materiału podstawowego TiO2 w pigmenty TiO2 o klasie optymalizowanej do stosowania. Materiały podstawowe wytwarzane sposobem według wynalazku wspaniale nadają się na światłotrwałe pigmenty o dobrych wł asnoś ciach optycznych. Nawet, jeś li materiał y podstawowe z dwutlenku tytanu wytwarzane zgodnie z wynalazkiem poddawane są wymywaniu przez obróbkę następczą i zawartość litu w ich wyniku zostaje możliwie znacznie zmniejszona, produkty z tego sposobu wciąż odznaczają się znacznie lepszymi wartościami światłotrwałości i optycznymi niż pigmenty wytwarzane z materiałów podstawowych domieszkowanych małymi ilościami lub nie domieszkowanych Li i Al.
Podstawowe (bazowe) materiały z dwutlenku tytanu według wynalazku były także badane pod elektronowym mikroskopem transmisyjnym w celu porównania z próbkami domieszkowanymi potasem i glinem.
Stwierdzono, że materiały podstawowe z dwutlenku tytanu obrabiane dodatkami do kalcynowania w postaci potasu i glinu przeważnie składały się z kryształów dwutlenku tytanu ukształtowanych w postaci pręta o stosunku długości do szerokości około 5:1. W przeciwieństwie do tego dwutlenek tytanu obrabiany dodatkami do kalcynowania w postaci Li i Al według wynalazku wykazuje większy udział krótszych zaokrąglonych kryształów o stosunku długości do szerokości około 2:1.
P r z y k ł a d y:
Wynalazek zostanie teraz zilustrowany bardziej szczegółowo na podstawie przykładów.
PL 208 632 B1
Wyniki badań otrzymanych dla światłotrwałych pigmentów o polepszonych własnościach optycznych według wynalazku i próbek porównawczych pigmentów wytwarzanych za pomocą znanych dodatków do kalcynowania, takich jak potas i glin zostały zestawione w tabeli.
Światłotrwałość oznacza się za pomocą testu biel ołowiana-gliceryna (test PbG3). Porównywalne testy opisane zostały w stanie techniki, na przykład, u R. L. Gerteis i A. C. Elm, J. Point Technol., 43 (1971) 99-106 i opisie patentowym USA 3,981,737. Procedura badawcza podaje przygotowanie wodnej pasty zawierającej pigment TiO2 przeznaczony do badania, glicerynę i zasadowy węglan oł owiu (odpowiednio w stosunku masowym 1:2.27:0.09). Pastę naś wietla się następnie promieniowaniem UV. Sprawdza się zmianę barwy pasty wywołaną reakcją fotochemiczną za pomocą pomiarów współczynnika odbicia w funkcji czasu i jest to pomiar światłotrwałości pigmentu. Jako wynik wskazuje się czas do uzyskania określonej wartości zmiany odcienia w kierunku szaroś ci (Δ Y=30) w minutach. Zwię kszenie mierzonej wartości odpowiada polepszeniu światłotrwałości pigmentu TiO2. Mierzone wartości są nastawiane w odniesieniu do wewnętrznych standardów badanych w tym samym przebiegu.
Podawanymi własnościami optycznymi są względna moc rozpraszania, odcień szarości, jaskrawość i odcień białości.
Względną moc rozpraszania (siła barwienia Hunterlab HTS) i odcień szarości (charakterystyka widmowa Hunterlab HSC) mierzy się wykorzystując zmodyfikowany test czerni alkidowej (MAB) zgodnie z DIN 53 165. W tym celu, pigment dwutlenku tytanu przeznaczony do badania przerabia się do postaci pasty z gotową do użycia, nie zawierającą rozpuszczalnika czarną pastą na automatycznej mieszarce krążnikowej. Uzyskaną szarą pastę nakłada się na kartkę za pomocą przyrządu do nakładania warstwy i oznacza się wartości współczynnika odbicia w warunkach wilgotnych za pomocą kolorymetru Hunterlab.
Badanie barwy suchej warstwy (DFC) zgodnie z DIN 55 983 stosuje się do mierzenia jaskrawości (DFC L*) i odcienia białości (DFC b*). Pigment dwutlenku tytanu przeznaczony do badania przerabia się do postaci pasty w farbie alkidowej na automatycznej mieszarce krążnikowej i mierzy się wartoś ci współ czynnika odbicia wysuszonej farby po nakładaniu pędzlem za pomocą kolorymetru Hunterlab.
P r z y k ł a d p o r ó w n a w c z y 1: Nie domieszkowany (dodatek do kalcynowania: 0.22% wagowych K2O)
Wodny roztwór dodatku do kalcynowania, w ilości 0.22% wagowych K2O (w przeliczeniu na TiO2) dodaje się do wodnej zawiesiny uwodnionego tlenku tytanu z zarodkami przekształcenia w odmianę typu rutylu przy stał ym mieszaniu. Po wysuszeniu uwodnionego produktu, poddaje się go kalcynowaniu przez około 2 h w około 880°C. Po ochłodzeniu produkt mieli się w młynie moździerzowym (Pulverisette) (10 g; 10 min).
Uzyskany produkt, nie domieszkowany Al, stanowi pigment rutylowy o dobrych własnościach optycznych (np. względnej mocy rozpraszania, odcieniu szarości, jaskrawości i odcieniu białości). Pigment nie wykazuje dużej światłotrwałości.
P r z y k ł a d p o r ó w n a w c z y 2: Domieszkowany (dodatek do kalcynowania: 0.22% wagowych K2O/0.6% wagowych AI2O3)
Powtarza się procedurę opisaną w przykładzie porównawczym 1 z tym wyjątkiem, że obok dodatku do kalcynowania w postaci K2O, dodaje się także wodny roztwór dodatku do kalcynowania Al2(SO4)3, w ilości 0.6% w przeliczeniu na AI2O3 (w stosunku do TiO2). Temperatura kalcynowania wynosi około 1005°C. Zawartość postaci anatazowej otrzymanego produktu wynosi około 1.1%.
Uzyskany pigment domieszkowany Al wykazuje dużą trwałość, lecz w porównaniu z przykładem porównawczym 1 nastąpiło gwałtowne obniżenie własności optycznych (względnej mocy rozpraszania, odcienia szarości, jaskrawości i odcienia białości).
P r z y k ł a d 1: Domieszkowany (dodatek do kalcynowania: 0.22% wagowych Li2O/0.6% wagowych AI2O3)
Powtarza się procedurę opisaną w przykładzie porównawczym 2 z tym wyjątkiem, że dodatek do kalcynowania w postaci KOH zastępuje się wodnym roztworem dodatku do kalcynowania w postaci LiOH w ilości 0.22% w przeliczeniu na Li2O. Temperatura kalcynowania jest obniżona przez dodatek do kalcynowania Li2O i wynosi około 885°C. Zawartość postaci anatazowej otrzymanego produktu wynosi około 1.3%.
PL 208 632 B1
Uzyskany produkt wykazuje dużą światłotrwałość, a własności optyczne (względna moc rozpraszania, odcień szarości, jaskrawość i odcień białości) są znacznie polepszone w stosunku do przykładu porównawczego 2 (pigment porównawczy).
P r z y k ł a d 2: Domieszkowany (dodatek do kalcynowania: 0.22% wagowych Li2O/0.6% wagowych AI2O3)
Powtarza się procedurę opisaną w przykładzie porównawczym 1 z tym wyjątkiem, że temperatura kalcynowania wynosi około 877°C. Zawartość postaci anatazowej otrzymanego produktu wynosi około 2%.
Uzyskany produkt wykazuje dużą światłotrwałość a własności optyczne są polepszone w stosunku do przykł adów porównawczych 1 i 2.
P r z y k ł a d 3: Domieszkowany (dodatek do kalcynowania: 0.22% wagowych Li2O/0.5% wagowych AI2O3)
Powtarza się procedurę opisaną w przykładzie 1 z tym wyjątkiem, że zmniejsza się ilość dodatku AI2O3 z 0.6% wagowych do 0.5% wagowych. Temperatura kalcynowania wynosi około 880°C. Zawartość postaci anatazowej otrzymanego produktu wynosi około 1.4%.
Uzyskany produkt wykazuje dużą światłotrwałość a własności optyczne są polepszone w stosunku do przykł adu 1.
P r z y k ł a d 4: Domieszkowany (dodatek do kalcynowania: 0.29% wagowych Li2O/0.4% wagowych AI2O3)
Powtarza się procedurę opisaną w przykładzie 3 z tym wyją tkiem, że ilości dodatków do kalcynowania wynoszą 0.29% wagowych Li2O i 0.4% wagowych AI2O3. Temperatura kalcynowania wynosi około 874°C. Zawartość postaci anatazowej w otrzymanym produkcie wynosi około
1.2%.
Uzyskany produkt wykazuje dużą światłotrwałość a własności optyczne są polepszone w stosunku do przykładu 3.
T a b e l a: Wyniki testów trwałości i testów własności optycznych przykł adów porównawczych 1 i 2 oraz przykładów 1 do 4
Przy- kład Dodatki do kalcy- nowa- nia Dodawane jako związek Stężenie dodatku do kalcynowania w stosunku do TiO2 (% wag.) Tempe- ratura kalcyno- wania (°C) Anataz (%) Względna moc rozpraszania MAB HTS Odcień szarości MAB HSC Jaskrawość DFC L* Odcień bieli DFC b* Światło trwałość PbG3
Przykł. por. 1 K2O KOH 0.22 880 0.9 91.4 5.3 96.4 2.4 3.1
Przykł. por. 2 K2O AI2O3 KOH Al2(SO4)3 0.22 0.60 1.005 1.1 72 2.8 96.1 2.6 11.6
Przykł. 1 L12O AI2O3 LiOH Al2(SO4)3 0.22 0.60 885 1.3 83.3 3.9 96.4 2.4 9.5
Przykł. 2 L12O AI2O3 LiOH Al2(SO4)3 0.22 0.60 877 2.0 86.9 4.4 96.6 2.2 7.2
Przykł. 3 L12O AI2O3 LiOH Al2(SO4)3 0.22 0.50 880 1.4 83.9 4.1 96.4 2.5 6.3
Przykł. 4 L12O AI2O3 LiOH Al2(SO4)3 0.29 0.40 874 1.2 86.1 4.2 96.4 2.5 6.6
Zastrzeżenia patentowe

Claims (13)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Materiał podstawowy z dwutlenku tytanu typu rutylu, znamienny tym, że zawiera od 0.05% do 0.5% wagowych litu, w przeliczeniu na Li2O w stosunku do TiO2 i od więcej niż 0.15% do 0.8% wagowych glinu, w przeliczeniu na AI2O3 w stosunku do TiO2.
    PL 208 632 B1
  2. 2. Materiał podstawowy z dwutlenku tytanu typu rutylu według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera glin od 0.4 do 0.8% wagowych, korzystnie 0.5% do 0.8% wagowych, w przeliczeniu na AI2O3 w stosunku do TiO2.
  3. 3. Materiał podstawowy z dwutlenku tytanu typu rutylu wedł ug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że zawiera lit od 0.1% do 0.3% wagowych, w przeliczeniu na Li2O w stosunku do TiO2.
  4. 4. Materiał podstawowy z dwutlenku tytanu typu rutylu według jednego lub więcej z zastrz. 1 do 3, znamienny tym, że wykazuje światłotrwałość przynajmniej 5, mierzoną jako wartość PbG3.
  5. 5. Materiał podstawowy z dwutlenku tytanu typu rutylu według jednego lub wi ęcej z zastrz. 1 do 4, znamienny tym, że wykazuje względną moc rozpraszania przynajmniej 80, korzystnie przynajmniej 95, mierzoną jako wartość MAB HTS.
  6. 6. Materiał podstawowy z dwutlenku tytanu typu rutylu według jednego lub wi ęcej z zastrz. 1 do 5, znamienny tym, że wykazuje odcień szarości przynajmniej 3, mierzony jako wartość MAB HSC.
  7. 7. Materiał podstawowy z dwutlenku tytanu typu rutylu według jednego lub wię cej z zastrz. 1 do 6, znamienny tym, ż e zawiera do 5% wagowych, korzystnie do 3% wagowych anatazu.
  8. 8. Materiał podstawowy z dwutlenku tytanu typu rutylu wedł ug zastrz. 7, znamienny tym, że zawiera do 2% wagowych anatazu.
  9. 9. Materiał podstawowy z dwutlenku tytanu typu rutylu według jednego lub wi ęcej z zastrz. 1 do 8, znamienny tym, że wykazuje jaskrawość przynajmniej 96.4, mierzoną jako wielkość DFC L*.
  10. 10. Materiał podstawowy z dwutlenku tytanu typu rutylu według dowolnego z zastrz. 1 do 9, znamienny tym, że wykazuje odcień białości przynajmniej 2.5, mierzony jako wartość DFC b*.
  11. 11. Sposób wytwarzania materiału podstawowego z dwutlenku tytanu typu rutylu określonego w jednym lub więcej z zastrz. 1 do 10, znamienny tym, że podczas lub po hydrolizie sklarowanego, oczyszczonego roztworu siarczanu tytanu, przed kalcynowaniem zawiesiny lub pasty uwodnionego ditlenku tytanu dodaje się nie tylko od 0.05 do 0.5% wagowych, korzystnie 0.1 do 0.3% wagowych związku litu, w przeliczeniu na Li2O w stosunku do TiO2, lecz także od więcej niż 0.15% do 0.8% wagowych, korzystnie 0.4 do 0.8% wagowych, a szczególnie korzystnie 0.5 do 0.8% wagowych związku glinu w przeliczeniu na AI2O3 w stosunku do TiO2.
  12. 12. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że materiał podstawowy z dwutlenku tytanu poddany jest organicznej i/lub nieorganicznej obróbce następczej.
  13. 13. Zastosowanie materiału podstawowego z dwutlenku tytanu typu rutylu otrzymanego sposobem określonym w zastrz. 12 jako pigmentu z dwutlenku tytanu.
PL364556A 2001-07-07 2002-07-03 Materiał podstawowy z dwutlenku tytanu typu rutylu, sposób jego wytwarzania i jego zastosowanie PL208632B1 (pl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10133114A DE10133114A1 (de) 2001-07-07 2001-07-07 Photostabiles Rutiltitandioxid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL364556A1 PL364556A1 (pl) 2004-12-13
PL208632B1 true PL208632B1 (pl) 2011-05-31

Family

ID=7691047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL364556A PL208632B1 (pl) 2001-07-07 2002-07-03 Materiał podstawowy z dwutlenku tytanu typu rutylu, sposób jego wytwarzania i jego zastosowanie

Country Status (13)

Country Link
US (1) US20040166053A1 (pl)
EP (1) EP1404764B1 (pl)
CN (2) CN102050486A (pl)
BR (1) BR0210827A (pl)
CA (1) CA2451559A1 (pl)
CZ (1) CZ2004134A3 (pl)
DE (2) DE10133114A1 (pl)
ES (1) ES2247396T3 (pl)
MY (1) MY127404A (pl)
NO (1) NO20040037L (pl)
PL (1) PL208632B1 (pl)
UA (1) UA79934C2 (pl)
WO (1) WO2003006559A1 (pl)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006029284A1 (de) * 2006-06-23 2007-12-27 Kronos International, Inc. Verfahren zur Identifizierung und Verifizierung von Titandioxid-Pigmentpartikel enthaltenden Produkten
US20080156229A1 (en) * 2006-12-28 2008-07-03 E. I. Dupont De Nemours And Company Processes for the hydrothermal production of titanuim dioxide
JP6167491B2 (ja) * 2012-09-11 2017-07-26 堺化学工業株式会社 二酸化チタン組成物とその製造方法、及びチタン酸リチウム

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB553135A (en) * 1941-10-06 1943-05-10 Nat Titanium Pigments Ltd Improvements in the manufacture of titanium pigments
FR1273440A (fr) * 1960-08-31 1961-10-13 Thann Fab Prod Chem Perfectionnements à la préparation de pigments de titane rutiliques et produits obtenus
GB1335184A (en) * 1969-12-24 1973-10-24 Laporte Industries Ltd Manufacture of pigmenting titanium dioxide
GB9525616D0 (en) * 1995-12-15 1996-02-14 Tioxide Group Services Ltd Rutile titanium dioxide

Also Published As

Publication number Publication date
ES2247396T3 (es) 2006-03-01
DE60206380T2 (de) 2007-06-06
US20040166053A1 (en) 2004-08-26
UA79934C2 (en) 2007-08-10
EP1404764A1 (en) 2004-04-07
PL364556A1 (pl) 2004-12-13
MY127404A (en) 2006-11-30
EP1404764B1 (en) 2005-09-28
CA2451559A1 (en) 2003-01-23
BR0210827A (pt) 2004-06-22
CN102050486A (zh) 2011-05-11
CN1520447A (zh) 2004-08-11
CZ2004134A3 (cs) 2004-04-14
DE60206380D1 (de) 2005-11-03
WO2003006559A1 (en) 2003-01-23
NO20040037L (no) 2004-01-06
DE10133114A1 (de) 2003-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Masui et al. Novel and environmentally friendly (Bi, Ca, Zn) VO4 yellow pigments
Del Nero et al. Yellow Pr-zircon pigments: The role of praseodymium and of the mineralizer
EP0984044B1 (de) Bismutvanadatpigmente mit mindestens einer metallfluoridhaltigen Beschichtung
JP5351892B2 (ja) 分散良好な微結晶二酸化チタン生成物の調製方法、その生成物、およびその使用
EP1419994A1 (en) LAYERED TITANIC ACID, LAMELLAR TITANIC ACID, LAMELLAR TITANIUM OXIDE AND METHOD FOR PRODUCING LAMELLAR TITANIC ACID
US6113873A (en) Stable anatase titanium dioxide and process for preparing the same
US5976511A (en) Ultraviolet rays-absorbing composition and process for producing the same
JPH032914B2 (pl)
CN104640813A (zh) 以二氧化钛为基础的反射红外线的色素及其制造方法
DE602004012003T2 (de) Perlglanzpigmente auf Basis von aus Chalkogeniden, Oxidchalkogeniden und gemischten Chalkogeniden bestehenden, selektiv absorbierenden Schichten
JP6700200B2 (ja) 遷移元素酸化物を有するコバルトドープマグネシウムからの新規な無機青色顔料及びその調製方法
Sameera et al. Influence of (LiLa) 1/2MoO4 substitution on the pigmentary properties of BiVO4
KR20070039111A (ko) 이산화티탄 안료의 후처리방법
JP6732781B2 (ja) 水酸化アルミニウム含有複合顔料およびその製造方法
JPS6240292B2 (pl)
WO2005021433A2 (en) Inorganic pigments
PL208632B1 (pl) Materiał podstawowy z dwutlenku tytanu typu rutylu, sposób jego wytwarzania i jego zastosowanie
JP3877235B2 (ja) ルチル型二酸化チタン粒子およびその製造法
JP5778264B2 (ja) 置換酸化ニオブスズ顔料
Gleń et al. Photostability and optical properties of modified titanium dioxide.
EP3084050A2 (en) Method for the production of single crystalline mgtio3 flakes
RU2342412C1 (ru) Желтый неорганический пигмент и способ его получения
PL221680B1 (pl) Rutylowy ditlenek tytanu i sposób wytwarzania rutylowego ditlenku tytanu
CZ2015350A3 (cs) Částice TiO2 s rutilovou strukturou pro použití jako UV absorbér

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20120703