晶種在水解過(guò)程中可以加快水解速度、縮短水解周期、提高水解率、控制水合二氧化鈦原級(jí)粒子的大小、直接影響產(chǎn)品的消色力、遮蓋力等顏料性能。
由于晶種是以規(guī)則的結(jié)晶中心的形式加入到鈦液中,用它來(lái)正確誘導(dǎo)鈦液的水解,因此晶種的質(zhì)量(活性)和加入的數(shù)量(結(jié)晶中心的多少)對(duì)鈦液的水解過(guò)程有很大的影響。
晶種加入量的多少,直接決定了溶液中的結(jié)晶中心數(shù)量的多少。一般情況下晶種加量多、水解速度加快,水解率也高(圖4),例如在濃鈦液中加入1%的晶種,通過(guò)常壓水解3h,水解率即可達(dá)到90%以上,而在同樣條件下,不加晶種其水解率只有30%~40%,但晶種加量超過(guò)2%時(shí),水解率提高就不明顯。
但晶種加入量過(guò)少(以TiO2計(jì),低于0.6%),因其結(jié)晶中心數(shù)量太少,在鈦液加熱水解時(shí)會(huì)自身形成一些不規(guī)則的結(jié)晶中心,造成粒子大注不均勻,而降低產(chǎn)品的消色力(著色力),嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)牛奶狀的偏酸漿液,使過(guò)濾、水洗十分困難,從圖5中還可以看出,晶種加量超過(guò)2%,著色力就有下降的趨勢(shì)。
通過(guò)晶種加量的多少,可以調(diào)節(jié)水解后水合二氧化鈦原級(jí)粒子的大小,這是工業(yè)生產(chǎn)中控制產(chǎn)品粒徑大小,調(diào)整產(chǎn)品品種的主要手段之一。在討論晶種加量對(duì)水解粒子大小的影響時(shí),要分清指的是原級(jí)粒子,還是絮凝粒子。從結(jié)晶學(xué)原理來(lái)講,晶種加量多,結(jié)晶中心的數(shù)量也多,水合二氧化鈦的一次原級(jí)粒子較細(xì),由于細(xì)粒子的表面自由能較大,容易絮凝成大顆粒而沉降下來(lái),在煅燒時(shí)也容易燒結(jié)在一起。一般情況下晶種加量多,水解時(shí)生成的一次粒子較細(xì),產(chǎn)品的消色力高,帶有藍(lán)色底相,同時(shí)二次絮凝粒子大,水洗時(shí)好過(guò)濾,煅燒時(shí)易燒結(jié),粒子較硬。