CN111849212A - 一种钻石珑珠光颜料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钻石珑珠光颜料的制备方法，包括以下步骤：称取基材15‑20kg，加入去离子水至140‑160L，调pH至1.4‑1.7，升温至58‑61℃，得到悬浮液，之后进行如下两层包裹；第一层：在上述悬浮液中同时加入四氯化锡溶液9‑12.6L和氯化钠溶液1.5‑2.7L，所述四氯化锡溶液的浓度为0.12‑0.15mol/L，所述氯化钠溶液的浓度为0.08‑0.14mol/L，搅拌20min，升温至75℃，调pH至1.8‑2.1；第二层：包括以下步骤：在第一层悬浮液中加入四氯化钛溶液溶液，加至银白、干涉金、干涉红、干涉紫、干涉蓝或干涉绿时停止，过滤、洗涤、烘干、煅烧，得到钻石珑珠光颜料，本发明制备成本低廉，制备产物反射率高。
Description
技术领域
本发明属于颜料技术领域，具体涉及一种钻石珑珠光颜料的制备方法。
背景技术
珠光颜料作为特种效果颜料，由于其独特优雅的光泽，以及不同的颜色和粒径造成的或柔和或闪烁的外观效果，使其在许多工业领域内都得到越来越多的应用，其中钻石珑珠光颜料具有钻石般闪耀的光泽，不溶于水且对人体无害，可与皮肤及食品接触，广泛应用于化妆品及食品包装等特殊领域。
公布号为CN102876090A的中国发明专利申请公布了一种加强干涉效果珠光颜料的制备方法，其至少包括如下步骤：在基体表面或其金属氧化物包覆层上形成至少一层晶型转化促进剂层，该晶型转化促进剂为SnO2或水合SnO2；制成品中脱水SnO2与基体的重量百分比是10%-20%，包覆率为20%-70%，其在煅烧温度在高于700℃时，使金属氧化物颜料在高温煅烧时将所包覆的氧化物的晶型结构绝大部分或全部转化，使多种不同晶型的被包覆氧化物产生不同的折射率，制得具有加强干涉效果的珠光颜料，此发明在包覆过程中加入晶型转化促进剂SnO2层来加强干涉效果，制备的珠光颜料具有随角异色的效果，其亮度和色度都大幅提升，且工艺更易于操作，但由于晶型转化促进剂中的Sn的含量较多，虽然能够明显降低金属氧化物颜料如TiO2的相变温度，但相变后的TiO2的厚度小，遮盖率低和整体的光反射率低，虽然颜色更加鲜艳但是无妨呈现出闪耀若钻石般的质感。
公告号为CN104231675B的中国专利公开了一种钛系列水晶效果颜料的制备方法包括以下步骤：制备悬浮液，前驱体制备；制得这一系列前驱体；煅烧：所得前驱体经洗涤干燥后，在 775~785℃下煅烧，制得钛系列水晶效果颜料；该发明在进行前驱体制备前，先制备悬浮液、调酸升温，使溶液浓度、酸碱度、温度都严格控制在一定范围内，尤其是反应前即做好对温度的控制，能够一定程度上提高反应速度和颜料堆积效果；而当调酸升温 PH 为1.5、升温至 62~67℃，效果尤为突出；所述合成云母粒度为10~100 目，均可达到所需的技术效果，但该发明的相变促进剂只有二氧化锡，二氧化钛的相变时间长，成本较高。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种钻石珑珠光颜料的制备方法，制备成本低廉，制备产物反射率高。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种钻石珑珠光颜料的制备方法，包括以下步骤：
称取基材15-20kg，加入去离子水至140-160L，调pH至1.4-1.7，升温至58-61℃，得到悬浮液，之后进行如下两层包裹；
第一层：在上述悬浮液中同时加入四氯化锡溶液9-12.6L和氯化钠溶液1.5-2.7L，所述四氯化锡溶液的浓度为0.12-0.15mol/L，所述氯化钠溶液的浓度为0.08-0.14mol/L，搅拌20min，升温至75℃，调pH至1.8-2.1；
第二层：包括以下步骤：在第一层悬浮液中加入四氯化钛溶液溶液，加至银白、干涉金、干涉红、干涉紫、干涉蓝或干涉绿时停止，过滤、洗涤、烘干、煅烧，得到钻石珑珠光颜料。
进一步的，所述基材为玻璃鳞片。
进一步的，所述钻石珑珠光颜料的粒径为40-400μm。
进一步的，所述四氯化锡溶液的流量60ml/min-70mL/min，所述氯化钠溶液的浓度为10-15ml/min。
进一步的，所述煅烧温度为550-600℃。
进一步的，所述四氯化钛的浓度为0.9-1.1mol/L，流量45-50ml/min。
进一步的，所述钻石珑珠光颜料中各成分及其质量百分比为：基材67-95%，二氧化钛 3-31%，二氧化锡0.7-0.9%，氯化钠0.1-0.3%。
进一步的，调低pH值采用盐酸溶液，调高pH值采用氢氧化钠溶液。
二氧化钛在高温灼烧下会逐渐向金红石型转变，但转变温度高，转变时间长，能源耗费巨大，为了节约成本，目前生产工艺中通常加入氯化锌，氯化锌在高温灼烧过程中转变为二氧化锌，二氧化锌和二氧化锡共同作为相变促进剂，由于锌离子是二价正离子，二氧化钛中的钛离子是正四价的离子，在经各种引入锌离子后，为了保持电荷平衡，会产生氧负离子空位，能够加快半径较大的氧离子在固相反应中的迁移速率，对实现快速晶型转变十分有利，能够降低相变温度，减少相变时间，而氯化钠中的钠离子为正一价，与钛离子的化学价相差较大，容易使氧负离子移动过快，打乱晶核结构，对二氧化钛的晶型转变造成影响，因此本领域的技术人员不容易想到加入氯化钠作为相变促进剂。
本发明的有益效果是：
1、本发明制备的钻石珑珠光颜料中采用玻璃鳞片，防腐蚀性能优异，抗渗透性好，有利于四氯化锡、氯化钠和氯化钛均匀附着，制备的钻石珑珠光颜料颜色均匀，光泽一致。
2、产品中二氧化钛的含量高，煅烧后金红石型二氧化钛的厚度大，遮盖率高，产品整体反光率强，光泽度更好。
3、氯化钠和二氧化锡共同作为相变促进剂，在不影响晶体成型效果的同时大大减少二氧化锡的用量，缩短所需要的煅烧时间并降低煅烧温度，节约了成本；且氯化钠和二氧化锡共同作为相变促进剂还能防止二氧化钛烧结，保证产品的显色质量。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
在200L中试反应釜中加入粒径为40-200μm干重为15kg的玻璃鳞片，加入去离子水至液位为140L，搅拌均匀，加浓度为0.1mol/L的盐酸调pH至1.4，然后升温至58℃，得到悬浮液，之后依次进行如下两层包裹：
一层：保持温度为58℃，pH为1.4，在悬浮液中同时加入9L四氯化锡溶液和1.5L氯化钠溶液，四氯化锡溶液的浓度为0.12mol/L，流量为60ml/min，氯化钠溶液的浓度为0.08mol/L，流量为10ml/min，加完后搅拌20min，升温至75℃，缓慢加入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液，在40min内缓慢升pH至1.8。
二层：在上述悬浮液中加入浓度为0.9mol/L的四氯化钛溶液，流量为45mL/min，使颜色分别呈银白、干涉金、干涉红、干涉紫、干涉蓝、干涉绿时停料，过滤、洗涤、烘干、煅烧，得到成品，测得每个色相的钻石珑珠光颜料的光反射率、二氧化钛完全转化为金红石型的煅烧温度和煅烧时间如下：
表一：实施例一中每个色相的光反射率、煅烧温度和煅烧时间
煅烧过程中未发生烧结、开裂现象。
实施例二
在200L中试反应釜中加入粒径为40-200μm、干重为15kg的玻璃鳞片，加入去离子水至液位为160L，搅拌均匀，加加浓度为0.1mol/L的盐酸调pH至1.7，然后升温至61℃，得到悬浮液，之后依次进行如下两层包裹：
一层：保持温度为61℃，pH为1.7，在悬浮液中同时加入12.6L四氯化锡溶液和2.7L氯化钠溶液，四氯化锡溶液的浓度为0.15mol/L，流量为70ml/min，氯化钠溶液的浓度为0.14mol/L，流量为15ml/min，加完后搅拌20min，升温至75℃，缓慢加入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液，在60min内缓慢升pH至2.1。
二层：在上述悬浮液中加入浓度为1.1mol/L的四氯化钛溶液，流量为50mL/min，使颜色分别呈银白、干涉金、干涉红、干涉紫、干涉蓝、干涉绿时停料，过滤、洗涤、烘干、煅烧，得到成品，测得每个色相的钻石珑珠光颜料的光反射率和二氧化钛完全转化为金红石型的煅烧温度如下：
表二：实施例二中每个色相的光反射率、煅烧温度和煅烧时间
煅烧过程中未发生烧结、开裂现象。
实施例三
在200L中试反应釜中加入粒径为50-300μm、干重为17kg的玻璃鳞片，，加入去离子水至液位为140L，搅拌均匀，加浓度为0.1mol/L的盐酸调pH至1.4，然后升温至58℃，得到悬浮液，之后依次进行如下两层包裹：
一层：保持温度为58℃，pH为1.4，在悬浮液中同时加入9L四氯化锡溶液和1.5L氯化钠溶液，四氯化锡溶液的浓度为0.12mol/L，流量为60ml/min，氯化钠溶液的浓度为0.08mol/L，流量为10ml/min，加完后搅拌20min，升温至75℃，缓慢加入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液，在40min内缓慢升pH至1.8。
二层：在上述悬浮液中加入浓度为0.9mol/L的四氯化钛溶液，流量为45mL/min，使颜色分别呈银白、干涉金、干涉红、干涉紫、干涉蓝、干涉绿时停料，过滤、洗涤、烘干、煅烧，得到成品，测得每个色相的钻石珑珠光颜料的光反射率、二氧化钛完全转化为金红石型的煅烧温度和煅烧时间如下：
表三：实施例三中每个色相的光反射率、煅烧温度和煅烧时间
煅烧过程中未发生烧结、开裂现象。
实施例四
在200L中试反应釜中加入粒径为60-400μm、干重为16kg的玻璃鳞片，加入去离子水至液位为160L，搅拌均匀，加浓度为0.1mol/L的盐酸调pH至1.7，然后升温至61℃，得到悬浮液，之后依次进行如下两层包裹：
一层：保持温度为61℃，pH为1.7，在悬浮液中同时加入12.6L四氯化锡溶液和2.7L氯化钠溶液，四氯化锡溶液的浓度为0.15mol/L，流量为70ml/min，氯化钠溶液的浓度为0.14mol/L，流量为15ml/min，加完后搅拌20min，升温至75℃，缓慢加入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液，在60min内缓慢升pH至2.1。
二层：在上述悬浮液中加入浓度为1.1mol/L的四氯化钛溶液，流量为50mL/min，使颜色分别呈银白、干涉金、干涉红、干涉紫、干涉蓝、干涉绿时停料，过滤、洗涤、烘干、煅烧，得到成品，测得每个色相的钻石珑珠光颜料的光反射率和二氧化钛完全转化为金红石型的煅烧温度如下：
表四：实施例四中每个色相的光反射率、煅烧温度和煅烧时间
煅烧过程中未发生烧结、开裂现象。
实施例五
在200L中试反应釜中加入粒径为40-200μm干重为18kg的玻璃鳞片，加入去离子水至液位为150L，搅拌均匀，加浓度为0.1mol/L的盐酸调pH至1.5，然后升温至60℃，得到悬浮液，之后依次进行如下两层包裹：
一层：保持温度为60℃，pH为1.5，在悬浮液中同时加入11.7L四氯化锡溶液和2.2L氯化钠溶液，四氯化锡溶液的浓度为0.13mol/L，流量为65ml/min，氯化钠溶液的浓度为0.11mol/L，流量为12ml/min，加完后搅拌20min，升温至75℃，缓慢加入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液，在60min内缓慢升pH至2.0。
二层：在上述悬浮液中加入浓度为1mol/L的四氯化钛溶液，流量为45mL/min，使颜色分别呈银白、干涉金、干涉红、干涉紫、干涉蓝、干涉绿时停料，过滤、洗涤、烘干、煅烧，得到成品，测得每个色相的钻石珑珠光颜料的光反射率、二氧化钛完全转化为金红石型的煅烧温度和煅烧时间如下：
表五：实施例五中每个色相的光反射率、煅烧温度和煅烧时间
煅烧过程中未发生烧结、开裂现象。
对比实施例一
在200L中试反应釜中加入粒径为40-200μm干重为15kg的玻璃鳞片，加入去离子水至液位为140L，搅拌均匀，加浓度为0.1mol/L的盐酸调pH至1.4，然后升温至58℃，得到悬浮液，之后依次进行如下两层包裹：
一层：保持温度为58℃，pH为1.4，在悬浮液中同时加入9L四氯化锡溶液和1.5L氯化钠溶液，四氯化锡溶液的浓度为1.5mol/L，流量为60ml/min，氯化钠溶液的浓度为0.08mol/L，流量为10ml/min，加完后搅拌20min，升温至75℃，缓慢加入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液，在40min内缓慢升pH至1.8。
二层：在上述悬浮液中加入浓度为0.9mol/L的四氯化钛溶液，流量为45mL/min，使颜色分别呈银白、干涉金、干涉红、干涉紫、干涉蓝、干涉绿时停料，过滤、洗涤、烘干、煅烧，得到成品，测得每个色相的钻石珑珠光颜料的光反射率、二氧化钛完全转化为金红石型的煅烧温度和煅烧时间如下：
表六：对比实施例一中每个色相的光反射率、煅烧温度和煅烧时间
将实施例一和本实施例中呈干涉红颜色的珠光颜料成品分别做成分坚定，得到结果如下：
表七：实施例一和对比实施例一中呈干涉红颜色的珠光颜料成品中各组分的质量分数
本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中加入了较多的四氯化锡，严重影响了产品的反光率。
对比实施例二
在200L中试反应釜中加入粒径为40-200μm干重为15kg的玻璃鳞片，加入去离子水至液位为140L，搅拌均匀，加浓度为0.1mol/L的盐酸调pH至1.4，然后升温至58℃，得到悬浮液，之后依次进行如下两层包裹：
一层：保持温度为58℃，pH为1.4，在悬浮液中同时加入9L四氯化锡溶液，四氯化锡溶液的浓度为0.12mol/L，流量为60ml/min，加完后搅拌20min，升温至75℃，缓慢加入浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液，在40min内缓慢升pH至1.8。
二层：在上述悬浮液中加入浓度为0.9mol/L的四氯化钛溶液，流量为45mL/min，使颜色分别呈银白、干涉金、干涉红、干涉紫、干涉蓝、干涉绿时停料，过滤、洗涤、烘干、煅烧，得到成品，测得每个色相的钻石珑珠光颜料的光反射率、二氧化钛完全转化为金红石型的煅烧温度和煅烧时间如下：
表八：对比实施例二中每个色相的光反射率、煅烧温度和煅烧时间
本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中没有加入氯化钠溶液，从表中可以看出，不加氯化钠溶液对产品的光反射率影响不大，但会大大增加煅烧温度和煅烧时间，增加成本。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种钻石珑珠光颜料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
称取基材15-20kg，加入去离子水至140-160L，调pH至1.4-1.7，升温至58-61℃，得到悬浮液，之后进行如下两层包裹；
第一层：在上述悬浮液中同时加入四氯化锡溶液9-12.6L和氯化钠溶液1.5-2.7L，所述四氯化锡溶液的浓度为0.12-0.15mol/L，所述氯化钠溶液的浓度为0.08-0.14mol/L，搅拌20min，升温至75℃，调pH至1.8-2.1；
第二层：包括以下步骤：在第一层悬浮液中加入四氯化钛溶液溶液，加至银白、干涉金、干涉红、干涉紫、干涉蓝或干涉绿时停止，过滤、洗涤、烘干、煅烧，得到钻石珑珠光颜料。
2.根据权利要求1所述的一种钻石珑珠光颜料的制备方法，其特征在于，所述基材为玻璃鳞片。
3.根据权利要求1所述的一种钻石珑珠光颜料的制备方法，其特征在于，其特征在于，所述钻石珑珠光颜料的粒径为40-400μm。
4.根据权利要求1所述的一种钻石珑珠光颜料的制备方法，其特征在于，所述四氯化锡溶液的流量60ml/min-70mL/min，所述氯化钠溶液的浓度为10-15ml/min。
5.根据权利要求1所述的一种钻石珑珠光颜料的制备方法，其特征在于，所述煅烧温度为550-600℃。
6.根据权利要求1所述的一种钻石珑珠光颜料的制备方法，其特征在于，所述四氯化钛的浓度为0.9-1.1mol/L，流量45-50ml/min。
7.根据权利要求1所述的一种钻石珑珠光颜料的制备方法，其特征在于，所述钻石珑珠光颜料中各成分及其质量百分比为：基材67-95%，二氧化钛 3-31%，二氧化锡0.7-0.9%，氯化钠0.1-0.3%。
8.根据权利要求1所述的一种钻石珑珠光颜料的制备方法，其特征在于，调低pH值采用盐酸溶液，调高pH值采用氢氧化钠溶液。
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| CB02 | Change of applicant information | ||
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Address after: 473024 Lihe Industrial Park, Wancheng District, Nanyang City, Henan Province Applicant after: Henan Lingbao New Material Technology Co.,Ltd. Address before: 473000 Lihe Industrial Park, Wancheng District, Nanyang City, Henan Province Applicant before: LINGBAO PEARLESCENT PIGMENT Co.,Ltd. |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20201030 |