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體質顏料,通常又稱為填料,從本世紀起逐漸變成重要,它們包括許多化合物,從自然界得來、直接製造或作為副產品獲得。這些物質主要是鋇、鈣、鎂、或鋁的鹽類,硅或鋁的氧化物,或從前兩類物質衍生的錯合雙鹽類。

1用途

在塗料、油墨、油氈、塑料物質、紙和紙塗料、油布、油灰、擦光和洗刷物質、橡膠產品、水泥、塑膠、陶器等領域中有廣泛的用途。它們的有用程度現在和白色不透明顏料相接近,並且體質顏料的種類和數量以及在傳統工業中的用途將有更近一步的發展。這些顏料有兩種通性:折射率比1.75為低(通常是1.45 ~ 1.70),顏色是白或幾乎是白的。體質顏料其它性質的變化範圍很廣,如相對密度、容量值、顆粒形狀、顆粒大小、粒徑分佈、吸油量、化學活性等等。
自從1930年起,隨著生產技術的發展,體質顏料在顏色、均勻度、顆粒大小、粒徑分佈、表面處理等方面有很大的改進。體質顏料最早是從自然界獲得,而目前由其它化學工藝副產品得到的體質顏料逐漸增多,其中很多體質顏料需要專門的生產。常用的體質顏料有碳酸鈣、硅酸鎂、硅酸鋁、硫酸鈣、結晶氧化硅、硅藻土、硫酸鋇等。
常用種類

2碳酸鈣

碳酸鈣主要是從石灰石礦獲得,也可以作為某些製造流程的副產品,或直接用二氧化碳對石灰乳漿反應製得。天然碳酸鈣的製造可以用干磨法或濕磨法。干磨法中干磨好的產品經空氣分選機分離出過大的顆粒返回重磨。利用濕磨法可以產生更細、更鮮艷的、篩分更好的品級。石灰石在有水存在的條件下研磨,利用錐形或管狀研磨機將磨製品連續的放出,用離心機分選,過大的顆粒和進料一起送回重磨。濕磨法的另一重要優點是可通過進一步的浮選改進產品顏色和化學純度。
在連續式研磨過程中,有多種類型的研磨機可以使用,但原則上都應使用壓縮空氣、高溫壓縮空氣或過熱蒸汽作為液體。原料和液體一起進入研磨機,在高速下互相碰撞摩擦而產生研磨,控制液體和顏料的研磨過程使細顆粒和液體一起流出。一般的研磨機都兼有分選和研磨的功能。
沉澱碳酸鈣填料的製造有幾種成熟的工藝,生產商可使用不同的方法製造不同品級的顏料,但公同之處就是沉澱法都是利用天然碳酸鈣為原料,煅燒製成氧化鈣(石灰),然後水解得到氫氧化鈣。在此工藝中有許多方法可用來除去幾乎所有的大顆粒雜質以及沒有分解成石灰的石灰石。
副產品法
此方法利用氫氧化鈣漿和碳酸鈉溶液反應,可產生相當細的碳酸鈣顆粒。這一工藝中需要特別注意的是要完全清洗去所有的氫氧化鈉成分,否則碳酸鈣顏料具有鹼性,會導致在塗料中的應用出現問題。
碳酸鋇
碳酸鋇可從碳酸鋇礦或通過合成沉澱獲得,其用途和硫酸鋇相似。
亮白
亮白是25%鋁水化物和75%硫酸鋇粉的複合顏料,具有較細的組織和耐腐蝕性,主要用在印刷油墨中。緞白為鋁水化物和硫酸鈣的共沉澱物,主要用在紙的塗裝。絲白是用氯化鈣和鈉氧化硅反應製得,主要用於印刷油墨。

玻璃珠

除上述各種體質顏料外,還有一種在特殊塗料(如交通標誌塗料)中作為填料的玻璃珠,對入射光有相當程度的反射。當塗料表面磨蝕后,玻璃珠就曝露出來,成為微小的反光球,使夜晚交通標誌線的能見度大為改善。通常的品級有100%過70號篩、85~ 100%過80號篩、15 ~ 55%過1440號篩和0 ~ 10%過230號篩,相對應的粒徑分別為0.21、0.177、0.105和0.063 mm。玻璃珠還可以在廣告板、郵箱、方向指針等的塗料中起填料的作用。
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