CZ288294A3

CZ288294A3 - Durable pigment titanium(iv) oxide and process for preparing thereof

Info

Publication number: CZ288294A3
Application number: CZ942882A
Authority: CZ
Inventors: John R Brand; Roger A Baldwin; Thomas Ian Brownbridge
Original assignee: Kerr Mc Gee Chem Corp
Priority date: 1993-11-24
Filing date: 1994-11-23
Publication date: 1995-07-12
Also published as: UA29442C2; ZA949339B; SK143094A3; DK0654509T3; ES2153408T3; BR9404713A; DE69426593D1; ATE198759T1; TW290578B; JPH07315838A; PL184071B1; MX9409079A; KR950014234A; MY131700A; KR100335292B1; CN1108279A; EP0654509A1; AU7897894A; RU94041191A; FI945523A0

Description

Oblast techniky

Vynález se týká zlepšených barviv s oxidem titaničitým a způsobu jejich výroby.

Dosavadní stav techniky

Pigmentový oxid titaničitý, především oxid titaničitý ve formě rutilu, se využívá v širokém spektru výrobků, u kterých je požadován vysoký stupeň trvanlivosti. Například se barviva s oxidem titaničitým ve formě rutilu běžně používají v barvách, plastech a papírových vrstvených hmotách. Ovšem když jsou takovéto výrobky vystaveny ultrafialovému záření, urychlí se degradace a ztráta barvy u tohoto barviva. Tak vznikla potřeba vytvořit zlepšené barvivo s oxidem titaničitým, které má větší trvanlivost, čímž se prodlouží efektivní životnost výrobků obsahujících toto barvivo.

Podstata vynálezu

Vynález splňuje výše uvedený úkol a překonává nedostatky v dosavadním stavu techniky vytvořením pigmentového oxidu titaničitého se zlepšenou životností, tedy zlepšenou odolností vůči fotochemické degradaci. Trvanlivý pigmentový oxid titaničitý podle vynálezu sestává z částic oxidu titaničitého ve formě rutilu, na kterých je usazen oxid ceru a hustý amorfní oxid křemičitý. Oxid ceru je na částicích oxidu titaničitého s výhodou přítomen v množství přibližně v rozmezí od 0,01 do 1,0 hmotnostního % oxidu titaničitého a hustý amorfní oxid křemičitý je s výhodou přítomen v množství přibližně v rozmezí od 1 do 8 hmotnostních % oxidu titaničitého.

Částice oxidu titaničitého, na kterých je usazen oxid ceru a hustý amorfní oxid křemičitý, také s výhodou zahrnují vnější povlak z vodnatého oxidu hlinitého. Vodnatý oxid hlinitý je na částicích s výhodou přítomen v množství přibližně v rozmezí od 2 do 4 hmotnostních % oxidu titaničitého.

Zlepšené vysoce trvanlivé barvivo oxidu titaničitého se vyrábí vytvořením vodné kaše s částicemi oxidu titaničitého ve formě rutilu a přidáním do této kaše ve vodě rozpustné sloučeniny ceru, která reakcí s kyselinou nebo zásadou nanáší na částice oxidu titaničitého oxid ceru. Do této kaše se přidává kyselina nebo zásada, aby se oxid ceru usazoval na částicích oxidu titaničitého. Pak se do této kaše přidává ve vodě rozpustný křemičitan a anorganická kyselina, čímž se na částice oxidu titaničitého nanese hustý amorfní oxid křemičitý. V případě potřeby může být postup nanášení opačný, tedy hustý amorfní oxid křemičitý může být nanášen první a pak teprve oxid ceru.

Výhodné nanášení vnějšího povlaku z vodnatého oxidu hlinitého na částice oxidu titaničitého, na kterých jsou usazeny oxid ceru a hustý amorfní oxid křemičitý, je prováděno přidáním do této kaše kyselé nebo alkalické sloučeniny hliníku, která reakcí se zásadou nebo kyselinou usazuje na těchto částicích vodnatý oxid hlinitý. Tato kyselina nebo zásada je přidávána do kaše buď současně s přidáváním sloučeniny hliníku nebo po přidání sloučeniny hliníku.

Tedy obecným úkolem vynálezu je vytvořit zlepšený, vysoce trvanlivý pigmentový oxid titaničitý a způsoby jeho výroby.

Další úkoly, znaky a výhody vynálezu budou odborníkům z této oblasti techniky zřejmé z následujícího popisu výhodných provedení .

Příkladná provedeni vynálezu

Vynález je dále popsán pomocí příkladných provedení. Trvanlivý pigmentový oxid titaničitý podle vynálezu sestává z částic oxidu titaničitého ve formě rutilu, na kterých je usazen oxid ceru a hustý amorfní oxid křemičitý, částice s výhodou také zahrnují vnější povlak z vodnatého oxidu hlinitého pro zlepšení schopnosti rozptylu a optických vlastností barviva.

Oxid ceru je s výhodou přítomen v částicích oxidu titaničitého v množství v rozsahu od 0,01 do 1,0 hmotnostního % oxidu titaničitého, hustý amorfní oxid je s výhodou na částicích přítomen v množství v rozsahu od 1 do 8 hmotnostních % oxidu tifsničitého a vnější povlak vodného oxidu hlinitého, pokud je na částicích přítomen, je na nich usazen v množství, vztaženo na oxid hlinitý, v rozsahu přibližně od 2 do 4 hmotnostních % oxidu titaničitého. Částice oxidu titaničitého ve formě rutilu se s výhodou získají procesem s chloridem, to znamená oxidací chloridu titaničitého v plynné fázi, s výhodou za přítomnosti asi 1,5 hmotnostních % oxidu hlinitého pro zajištění silné přeměny na krystalickou formu rutil. Oxid titaničitý ve formě rutilu má lepší životnost a odolnost vůči fotochemické degradaci než oxid titaničitý v krystalické formě anatas.

Na částicích oxidu titaničitého ve formě rutilu je usazen oxid ceru, nejlépe v množství v rozsahu přibližně od 0,02 do 0,5 hmotnostních procent oxidu titaničitého. Není nutné, aby oxid ceru zcela pokrýval každou částici, ale aby byl na částici nějaký oxid ceru usazen.

Částice oxidu titaničitého dále zahrnují neporézní povlak hustého amorfního oxidu křemičitého, který je na nich usazen obecně ve výše uvedeném množství. Nejvýhodnější množství spadá do rozmezí přibližně od 1 do 6 hmotnostních procent oxidu titaničitého.

Jak bylo uvedeno výše, je výhodné, jestliže jsou částice zahrnující oxid ceru a hustý oxid křemičitý opatřeny vnějším povlakem vodnatého oxidu hlinitého, obecně v množství, vztaženo na oxid hlinitý, v rozsahu přibližně od 2 do 4 hmotnostních procent oxidu titaničitého. Nejlépe zahrnují částice oxidu titaničitého vodnatý oxid hlinitý v množství přibližně v rozmezí od

2,5 do 3,5 hmotnostních % oxidu titaničitého.

Výše popsaný trvanlivý pigmentový oxid titaničitý se vyrábí podle vynálezu nejprve vytvořením vodné kaše s částicemi oxidu titaničitého ve formě rutilu. Rozptýlení částic ve vodě může být usnadněno tím, že se do vody nejprve přidá disperzní činidlo, například hydroxid sodný a hexametafosforečnan sodný, a pak se přidají částice oxidu titaničitého. V případě potřeby může být kaše podrobena mletí za mokra v mísícím kolovém mlýnu na písek s následným proséváním za účelem odstranění zbytků písku.

Když je vytvořena vodná kaše, přidá se do této kaše sloučenina ceru rozpustná ve vodě, která po reakci s kyselinou nebo zásadou nanese na částice s oxidem titaničitým oxid ceru. Jako kyselé sloučeniny ceru mohou být použity soli anorganických kyselin ceru, jako například síran ceru nebo dusičnan ceru. Použitá kyselá sloučenina ceru může způsobovat nanášení oxidu ceru reakcí se zásadou, například s hydroxidem alkalického kovu. Alternativně mohou být použity alkalické soli ceru, například amonný síran nebo dusičnan ceru, které reagují s kyselinou, například kyselinou sírovou za účelem nanesení oxidu ceru. S výhodou představuje ve vodě rozpustnou sloučeninu ceru dusičnan ceru a zásadou, která s ní reaguje, je vodný roztok hydroxidu sodného. Použitá sloučenina ceru se přidá do vodné kaše obecně v množství, vztaženo na oxid ceru, přibližně v rozmezí od 0,01 do 1,0 hmotnostního % částic oxidu titaničitého v kaši, nejlépe v množství v rozsahu přibližně od 0,02 do 0,5 hmotnostních % oxidu titaničitého. Použitá kyselina nebo zásada se přidá do kaše v množství dostatečném pro reakci se sloučeninou ceru a usazení oxidu ceru na částicích.

Po usazení oxidu ceru se na částice oxidu titaničitého nanese povlak hustého oxidu křemičitého, který je v podstatě neporézní, amorfní a souvislý. Hustý amorfní oxid křemičitý se vytvoří ve vodné kaši z roztoku ve vodě rozpustného křemičitanu, přičemž je hodnota pH kaše udržována větší než 8, nejlépe je hodnota pH v rozmezí přibližně od 9 do 11. Nanesení hustého oxidu křemičitého může být uskutečněno přidáním ve vodě rozpustného křemičitanu do kaše a buď současným nebo následným přidáním anorganické kyseliny. S výhodou se do kaše přidá vodný roztok ve vodě rozpustného křemičitanu a současně se přidá roztok anorga6 nické kyseliny, aby se zachovala hodnota pH kaše na úrovni v rozsahu 9 až 10,5, přičemž se na částicích usadí hustý amorfní oxid křemičitý. Vodný roztok křemičitanu rozpustného ve vodě představuje s výhodou roztok křemičitanu sodného a anorganickou kyselinou je s výhodou roztok kyseliny sírové. Ve vodě rozpustný křemičitan se přidá do kaše obecně v množství, vztaženo na oxid křemičitý, v rozmezí přibližně od 1 do 8 hmotnostních % částic oxidu titaničitého v kaši, nejlépe v množství v rozmezí přibližně od 1 do 6 hmotnostních % oxidu titaničitého. Použitá anorganická kyselina se přidá do kaše v množství dostatečném pro udržení hodnoty pH na výše uvedené úrovni.

Během nanášení oxidu ceru a hustého amorfního oxidu křemičitého na částice oxidu titaničitého se vodná kase nepřetržitě míchá a její teplota je udržována v rozmezí přibližně od eCT^C do 100°C, s výhodou na 70°C. Také ačkoli výše popsaný způsob udává, že oxid ceru se usazuje na částicích oxidu titaničitého před nanesením hustého oxidu křemičitého, je jasné, že může být uplatněna opačná posloupnost usazování, to znamená, že nejprve může být usazen na částicích povlak hustého amorfního oxidu křemičitého s následným usazováním oxidu ceru na povlečených částicích, nebo mohou být oxid ceru a hustý oxid křemičitý nanášeny současně.

Po nanesení oxidu ceru a hustého oxidu křemičitého na částice se s výhodou na částicích vytvoří vnější povlak z vodnatého oxidu hlinitého za účelem zlepšení jejich schopnosti rozptylu a optických vlastností. To se uskuteční přidáním kyselé nebo alkalické sloučeniny hliníku, která po reakci s příslušnou látkou, tedy se zásadou, popřípadě kyselinou, nanese na částice vodnátý oxid hlinitý. Použitelné kyselé sloučeniny hliníku jsou například hliníkové soli anorganických kyselin, například síran nebo dusičnan hlinitý. Alkalické sloučeniny hliníku představují například hlinitany alkalických kovů, například hlinitan sodný. Kyselá nebo alkalická sloučenina hliníku se přidá do kaše v množství, vztaženo na oxid hlinitý, obecně v rozmezí přibližně od 2 do 4 hmotnostních % oxidu titaničitého v kaši, nejlépe v rozmezí přibližně od 2,5 do 3,5 hmotnostních %. Zásada nebo kyselina se přidá v dostatečném množství, aby způsobila, že vodnatý oxid hlinitý precipituje na částicích buďto současně s přidáním sloučeniny hliníku nebo po přidání. S výhodou je sloučeninou hliníku hlinitan sodný, který se přidá jako vodný roztok a hlinitan sodný současně reaguje s vodným roztokem kyseliny sírové .

Po ukončení usazování oxidu ceru, hustého amorfního oxidu křemičitého a případně vodnatého oxidu hlinitého na částicích oxidu titaničitého, se částice s výhodou filtrují, promývají a suší. V případě potřeby může být vysušený produkt drcen, ošetřen upravovacím činidlem, například trimethylolethanem, a pomlet ve fluidním mlýnu.

Odborníci z příslušné oblasti snadno stanoví množství různých činidel použitelných pro výrobu barviv podle vynálezu, stejně jako koncentrace použitých různých roztoků, a podobně.

Následující příklady jsou podány pro lepší ilustraci zlepšených barviv s oxidem titaničitým a způsobu výroby podle tohoto vynálezu.

Přiklad 1

Oxid titaničitý ve formě rutilu získaný oxidací chloridu titaničitého v plynné fázi za přítomnosti 1,5 hmotnostních % oxidu hlinitého se rozmíchal ve vodě s dostatečným množstvím hexametafosforečnanu sodného a hydroxidu sodného, aby se získala stabilní disperze 34 hmotnostních % tuhých látek.

Poté, co byla tato kaše podrobena mletí za mokra v mísícím kolovém mlýnu na písek, byla zředěna na 18,7 hmotnostních % tuhých látek a prošita přes síto s 12,8 standardními oky na délkový milimetr za účelem odstranění písku a jakýchkoli jeho zbytků.

Část kaše - 4610 gramů - obsahující ekvivalent 864 gramů oxidu titaničitého, se pak umístila do vhodné nádoby vybavené mísičem a zdrojem tepla. Pak se teplota zvýšila na 70°C. Hodnota pH disperze byla 8,8.

Do této míšené, rozptýlené kaše se přidával po dobu 10 minut roztok dusičnanu ceru (33 ml) s koncentrací oxidu ceru 260 gramů/litr. Po přidání dusičnanu ceru byla hodnota pH disperze 1,0. Po 10 minutovém období stárnutí se zvyšovala hodnota pH disperze na 9,4 po dobu 14 minut přidáváním 144,7 ml roztoku hydroxidu sodného (110 gramů/litr).

Disperze se pak nechala 15 minut stárnout. Pak se 240,3 ml roztoku křemičitanu sodného obsahujícího ekvivalent 142,8 gramů/litr oxidu křemičitého s poměrem oxid křemičitý : oxid sodný 2,86:1 přidávalo po dobu 58 minut, během kterých bylo pH disperze udržováno konstantní na hodnotě pH 9,4 současným přidáváním 72,4 ml objemově 10 % kyseliny sírové.

Po 30 minutovém období stárnutí se pH snížilo na 7,5 přidáním 26,7 ml objemově 10 % kyseliny sírové. Teplota disperze se pak snížila ze 70°C na 50°C, a byla na této teplotě udržována po zbytek procesu.

Roztok hlinitanu sodného v množství 201,9 ml obsahující

93,5 gramů/litr oxidu hlinitého a 174,4 gramů/litr oxidu sodného se pak přidával do ochlazené disperze po dobu 20 minut. Když pH disperze dosáhlo 10,0 přidávalo se současně 10 ml objemově 10 % kyseliny sírové, aby se hodnota pH udržela v rozmezí 10 až 10,5. Celkem se použilo 216,9 ml. Po ukončení přidávání oxidu hlinitého se disperze nechala stárnout po dobu 79 minut a během tohoto období klesla hodnota pH z 10,2 na 9,2. Hodnota pH se pak pomocí 21,6 ml objemově 10 % kyseliny sírové snížila na 7,5. Po dalším 30 minutovém období stárnutí a menší úpravě pH, aby se hodnota pH vrátila na 7,5, se kaše promývala za účelem odstranění rozpustných solí a pak sušila při 105°C. Vysušený produkt se rozdrtil, ošetřil 0,35 % trimethylolethanem a pomlel ve fluidním mlýnu.

Fotokatalytické působení výsledného produktu se měřilo způsobem, popsaným například v: T.I.Brownbridge a J.R.Brand Photocatalytic Activity of Titanium Dioxide Pigment, Surface Coatings Australia, září 1990, strany 6-11, (pojednání předložené na 32. výroční SCAA Convention Perth, KA, v září 1990). Tato zkouška v zásadě zahrnuje kroky: (1) umístění asi 0,2 g produktu s TiO₂do asi 40 ml isopropanolu pro spektroskopii, (2) vystavení kompozice TiO^/isopropanol ultrafialovému světlu, (3) sledování tvorby acetonu ve zkoušené kompozici v čase, (4) určení lineární rychlosti tvorby acetonu ve zkoušené kompozici pomocí analýzy lineární regrese, a (5) vynásobení hodnoty rychlosti 10³. Výsledná hodnota je úměrná zrychlenému stárnutí pigmentového produktu TiO .

U pigmentového produktu podle vynálezu vyrobeného v tomto příkladě se zjistilo, že hodnota jeho fotolytického působení je rovna 0. Tento výsledek indikuje velmi vysoký stupeň životnosti.

Příklad 2

V tomto druhém příkladě, ve kterém nebyl použit žádný oxid ceru, se připravila další část kase s oxidem titaničitým ve formě rutilu, jak bylo popsáno v příkladě 1, která sestávala z 4615 gramů kaše ekvivalentní 865 gramům oxidu titaničitého. Za použití stejné nádoby jako bylo popsáno v příkladě 1, byla kaše zahřáta na 70°C. Hodnota pH byla 8,8. Bylo přidáno takové množství hydroxidu sodného (4,5 ml), aby se zvýšilo pH na 9,4. Do této míšené, rozptýlené kaše se přidalo 242 ml stejného roztoku křemičitanu sodného, jako byl použit v příkladě 1. Ten byl ekvivalentní 34,6 gramům oxidu křemičitého. Tento roztok se přidával po dobu 60 minut. V průběhu tohoto přidávání se hodnota pH udržovala konstantní současným přidáváním 76,4 ml objemově 10 % kyseliny sírové. Po skončení přidávání se disperze nechala stárnout po dobu 30 minut. Hodnota pH disperze se pak snížila na

7,5 přidáním 29 ml objemově 10 % kyseliny sírové. Teplota disperze se pak snížila na 50°C.

Pak se po dobu 21 minut přidávalo 203,5 ml stejného roztoku hlinitanu sodného, jako byl použit v příkladu 1. Když hodnota pH disperze dosáhla 10,0, přidávala se současně objemově 10 % kyselina sírová, aby se pH udrželo v rozmezí 10 až 10,5. Po ukončení přidávání oxidu hlinitého se směs nechala 45 minut stárnout. Během tohoto stárnutí vzrostla hodnota pH z 10,3 na 10,4. Po tomto období stárnutí se hodnota pH snížila na 7,5 přidáváním 106,9 ml objemově 10 % kyseliny sírové po dobu 30 minut. Po 30 minutách stárnutí a mírném upravení hodnoty pH na původních 7,5 se směs filtrovala, promývala a sušila při 105°C. Vysušený produkt se pak drtil a ošetřoval 0,35 % trimethylolethanem a mlel ve fluidním mlýnu. Fotokatalytické působení tohoto vzorku bylo 1,0, což je horší výsledek než u vzorku ošetřeného oxidem ceru a připraveného v příkladu 1.

Příklad 3

V tomto třetím příkladě je demonstrován prospěšný účinek dokonce nižších úrovní oxidu ceru CeO^. Připravilo se 836 gramů kaše s oxidem titaničitým ve formě rutilu, stejně jako tomu bylo výše, ale s koncentrací tuhých látek 30% v kaši nebo se specifickou hmotností 1,3, a toto se ohřálo na 80°C. Hodnota pH disperze byla 8,4. Hodnota pH se pak zvýšila na 10,0 přidáním 9,5 ml hydroxidu sodného. Do ohřáté disperze se pak přidalo 1,6 ml stejného roztoku dusičnanu ceru, jaký byl použit v příkladu 1. Doba přidávání byla 1 minuta. Hodnota pH se udržovala konstantní současným přidáváním 4,1 ml roztoku hydroxidu sodného s poměrem 200 gramů/litr. Disperze se pak nechala stárnout po dobu 15 minut. Hodnota pH disperze se pak snížila na 9,4 přidáním 0,4 ml hmotnostně 95 % kyseliny sírové.

Pak se 154,8 ml roztoku křemičitanu sodného s koncentrací oxidu křemičitého 216 gramů/litr a s poměrem oxid křemičitý : oxid sodný 3,22 přidávalo po dobu 121 minut. Během tohoto období se pH udržovalo konstantní přidáváním 7,2 ml hmotnostně 95 % kyseliny sírové. Po ukončení precipitace oxidu křemičitého se disperze nechala stárnout 15 minut. Hodnota pH se pak snížila na 8,0 přidáním 2,1 ml hmotnostně 95 % kyseliny sírové.

Po dobu 20 minut se přidávalo 73,6 ml roztoku hlinitanu sodného s koncentrací oxidu hlinitého 250 gramů/litr. Během přidávání hlinitanu sodného se pH udržovala konstantní na hodnotě 8,0 současným přidáváním 19,3 ml hmotnostně 95% kyseliny sírové. Hodnota pH disperze se pak snížila na 5,6 a disperze se pak nechala 15 minut stárnout. Po dalším mírném upravení hodnoty pH na původních 5,6 se směs filtrovala, promývala a sušila při 105°C. Vysušený produkt se pak drtil a ošetřoval 0,35 % trimethylolethanem a mlel ve fluidním mlýnu. Fotokatalytické působení tohoto vzorku bylo 0,47, což je lepší výsledek než hodnota získaná v příkladu 2.

Přiklad 4

V dalším příkladu, kde se nepoužil oxid ceru ve spojení s hustým oxidem křemičitým, se 824 gramů oxidu titaničitého ve formě rutilu připraveného tak, jak bylo popsáno v příkladu 1, ale s koncentrací tuhých látek 30% a se specifickou hmotností 1,3, ohřálo na teplotu 80°C. Po přidání 2,9 ml roztoku hydroxidu sodného vzrostlo pH z 8,5 na 9,4.

Do disperze se přidávalo 152,6 ml křemičitanů sodného, stejného jako v příkladu 3, po dobu 120 minut. Během tohoto období se pH udržovalo konstantní současným přidáváním 7,0 ml hmotnostně 95% kyseliny sírové. Po ukončení přidávání oxidu křemičitého se disperze nechala 15 minut stárnout. Hodnota pH se pak snížila na 8,0 přidáním 2,0 ml hmotnostně 95% kyseliny sírové .

Pak se po dobu 20 minut přidávalo 72,5 ml stejného roztoku hlinitanů sodného jako v příkladu 3. V tomto období se pH udržovalo konstantní současným přidáváním 16,0 ml hmotnostně 95% kyseliny sírové. Po ukončení přidávání hlinitanů sodného se hodnota pH snížila na 5,6 pomocí 1,5 ml hmotnostně 95% kyseliny sírové. Po 15 minutovém období stárnutí a dalším mírném upravení pH se směs filtrovala, promývala a sušila při 105°C. Vysušený produkt se pak drtil a ošetřoval 0,35 % trimethylolethanem a mlel ve fluidním mlýnu.

Fotokatalytické působení tohoto vzorku bylo 1,16, což je ekvivalentní hodnotě získané pro barvivo z příkladu 2, ale horší než barviva z příkladů 1 a 3.

Příklad 5

V tomto příkladu byl oxid ceru nanesen po nanesení hustého oxidu křemičitého. 838 gramů oxidu titaničitého, jak bylo popsáno v příkladu 1, ale s koncentrací tuhých látek 30% a se specifickou hmotností 1,3, se umístilo do reakční nádoby a teplota se zvýšila na 80°C. Po přidání 3,2 ml rozteku hydroxidu sodnéhc s poměrem 200 gramů/litr vzrostlo pH z 8,6 na 9,4.

Do této disperze se přidávalo 155,2 ml roztoku křemičitanu sodného, stejného jako v příkladu 3, po dobu 120 minut. Během tohoto období se pH udržovalo konstantní současným přidáváním

7,2 ml hmotnostně 95% kyseliny sírové. Po ukončení přidávání oxidu křemičitého se kase nechala 15 minut stárnout.

Pak se přidávalo 6,4 ml stejného roztoku dusičnanu c-eru, jako byl použit dříve, po dobu 3,5 minut, během které se pH udržovala konstantní na hodnotě 9,4 současným přidáváním 13 ml roztoku hydroxidu sodného s poměrem 200 gramů/litr. Disperze se pak nechala 15 minut stárnout a poté se hodnota pH snížila na 8,0 přidáním 1,7 ml hmotnostně 95% kyseliny sírové.

Pak se do této kaše po dobu 21 minut přidávalo 73,7 ml stejného roztoku hlinitanu sodného jako v příkladu 3. V tomto období se pH udržovalo konstantní na hodnotě 8,0 současným přidáváním 16,1 ml hmotnostně 95% kyseliny sírové. Po ukončení přidávání hlinitanu sodného se hodnota pH snížila na 5,6 pomocí

1,8 ml hmotnostně 95% kyseliny sírové a směs se nechala 15 minut stárnout.

Po období stárnutí a dalším mírném upravení pH se směs filtrovala, promývala a sušila při 105°C. Vysušený produkt se pak drtil a ošetřoval 0,35 % trimethylolethanem a mlel ve fluidním mlýnu.

Bylo naměřeno fotokatalytické působení tohoto vzorku 0,13.

Výsledky zkoušek popsaných výše v příkladech 1 až 5 jsou shrnuty v následující tabulce.

Příklad č.	Nanesené sloučeniny hmotnostní % TiO	Pořadí nanášení CeO 2	Měření fotokatalytického působení
SiO 2	CeO 2	Xi o 2 3
1	4,0	1,0	2,2	Před SiO₂	0
2	4,0	—	2,2		1,0
3	4,0	0,05	2,2	Před SiO₂	0,47
4	4,0	—	2,2		1,16
5	4,0	0,2	2,2	Po SiO 2	0,13

Z předcházejících příkladů a výše uvedené tabulky je zřejmé, že barvivový oxid titaničitý má malé fotokatalytické působení, a proto vysokou trvanlivost.

Vynález je tedy vhodný pro vyřešení úkolů a dosažení výhod, které jsou uvedeny nebo s nimi souvisí. Ačkoli mohou odborníci v této oblasti techniky provést různé změny, jsou tyto změny zahrnuty do ducha vynálezu, tak jak je definován v připojených nárocích.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Trvanlivý pigmentový oxid titaničitý, vyznačující se tím, že zahrnuje částice oxidu titaničitého ve formě rutilu, na kterých jsou usazeny oxid ceru a hustý amorfní oxid křemičitý, přičemž uvedený oxid ceru je přítomen v množství v rozmezí od 0,01 do 1,0 hmotnostního procenta oxidu titaničitého a uvedený hustý amorfní oxid křemičitý v množství v rozmezí od 1 do 8 hmotnostních % oxidu titaničitého.
2. Trvanlivý pigmentový oxid titaničitý podle nároku 1, vyznačující se tím, že množství oxidu ceru je v rozmezí od 0,02 do 0,5 hmotnostních % oxidu titaničitého.
3. Trvanlivý pigmentový oxid titaničitý podle nároku 2, vyznačující se tím, že množství hustého amorfního oxidu křemičitého je v rozmezí od 1 do 6 hmotnostních % oxidu titaničitého.
4. Trvanlivý pigmentový oxid titaničitý podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedené částice mají vnější povlak z vodnatého oxidu hlinitého, který je na nich usazen v množství, vztaženo na oxid hlinitý, v rozmezí od 2 do 4 hmotnostních % oxidu titaničitého.
5. Trvanlivý pigmentový oxid titaničitý zahrnující částice oxidu titaničitého ve formě rutilu, na kterých jsou usazeny oxid ceru, hustý amorfní oxid křemičitý a vnější povlak, vodnatého oxidu hlinitého, přičemž uvedený oxid ceru je přítomen v množství v rozmezí od 0,02 do 0,5 hmotnostních % oxidu titaničitého, uvedený hustý amorfní oxid křemičitý je přítomen v množství v rozmezí od 1 do
6 hmotnostních % oxidu titaničitého a uvedený vodnatý oxid hlinitý je přítomen v množství v rczrezí od 2,5 do

3,5 hmotnostních % oxidu titaničitého.

« « 6. Způsob výroby trvanlivého pigmentového oxidu titaničitého, vyznačující se tím, že zahrnuje kroky:

(a) přidání ve vodě rozpustné sloučeniny ceru do vodné kaše s částicemi oxidu titaničitého ve formě rutilu, kde tato sloučenina ceru reakcí s kyselinou nebo zásadou nanese na uvedené částice s oxidem titaničitým oxid ceru, přičemž tato sloučenina ceru se přidává v množství vztaženo na oxid ceru v rozmezí od 0,01 do 1,0 hmotnostního % oxidu titaničitého v uvedené kaši, (b) přidání kyseliny nebo zásady do uvedené kaše v množství účinném pro reakci s uvedenou sloučeninou ceru a nanesení oxidu ceru na uvedené částice oxidu titaničitého, (c) přidání ve vodě rozpustného křemičitanu a anorganické kyseliny do uvedené kaše, čímž se při hodnotě pH alespoň 8 nanese na uvedené částice oxidu titaničitého hustý amorfní oxid křemičitý, přičemž uvedený ve vodě rozpustný křemičitan se přidává v množství, vztaženo na oxid křemičitý, v rozmezí od

1 do 6 hmotnostních % oxidu titaničitého v uvedené kaši.
7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že uvedenou, ve vodě rozpustnou sloučeninou ceru, přidávanou podle kroku (a), je dusičnan ceru.
8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že uvedenou kyselinou nebo zásadou přidávanou podle kroku (b) je vodný roztok hydroxidu sodného.
9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se t í m , že uvedeným ve vodě rozpustným křemičitaném, který se přidává podle kroku (c) je vodný roztok křemičitanu sodného a uvedenou anorganickou kyselinou, která se přidává podle krcku (c) je vodný roztok kyseliny sírové.
10. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že uvedený dusičnan ceru se přidává v množství, vztaženo na oxid ceru, v rozmezí od 0,02 do 0,5 hmotnostních procent oxidu titaničitého v uvedené kaši.
11. Způsob podle nároku 10, vyznačující se tím, že uvedený vodný roztok křemičitanu sodného se přidá v množství, vztaženo na oxid křemičitý, v rozmezí od 1 do 6 hmotnostních % oxidu titaničitého v uvedené kaši.
12. Způsob podle nároku 11, vyznačující se tím, že dále zahrnuje po kroku (c) krok vytváření vnějšího povlaku z vodnatého oxidu hlinitého na uvedených částicích oxidu titáni19 čitého přidáním vodného roztoku hlinitanu sodného do uvedené kaše a přidáním účinného množství vodného roztoku kyseliny sírové do uvedené kaše pro reakci s uvedeným hlinitanem sodným a pro usazování uvedeného vnějšího povlaku vodnatého oxidu hlinitého na uvedených částicích oxidu titaničitého, přičemž uvedený vodný roztok hlinitanu sodného se přidává v množství, vztaženo na oxid hlinitý, v rozmezí od 2,5 do 3,5 hmotnostních % oxidu titaniči« tého v uvedené kaši.
13. Způsob podle nároku 12, vyznačující se tím, tím, že zahrnuje filtrování, promývání a sušení výsledných částic oxidu titaničitého.
14. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že krok (c) je prováděn před kroky (a) a (b).
15. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že zahrnuje po kroku (c) krok vytváření vnějšího povlaku z vodnatého oxidu hlinitého na uvedených částicích oxidu titaničitého přidáním kyselé nebo alkalické sloučeniny hliníku, která příslušnou reakcí s kyselinou nebo zásadou usazuje na uvedených částicích oxidu titaničitého vodnatý oxid hlinitý, a přidáním uvedené zásady nebo kyseliny v množství účinném pro způsobení usazování vodnatého oxidu hlinitého, přičemž uvedená sloučenina hliníku se přidává v množství, vztaženo na oxid hlinitý, v rozmezí od 2 do 4 hmotnostních procent oxidu titaničitého v uvedené kaši.
16. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že uvedenou kyselou nebo alkalickou sloučeninou hliníku je vodný roztok hlinitanu sodného a uvedenou zásadou nebo kyselinou je vodný roztok kyseliny sírové.
17. Způsob podle nároku 16, vyznačující se tím, že uvedená sloučenina hliníku s přidává v množství, vztaženo na oxid hlinitý, v rozmezí od 2,5 do 3,5 hmotnostních % oxidu tita- * ničitého v uvedené kaši.