[发明专利]用于食品包装塑料中的桔黄颜料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无机桔黄颜料，尤其涉及一种可用于食品包装塑料材料的桔黄颜料。该桔黄颜料发色力强，且颜料中重金属离子的残留量符合食品包装材料的标准。 

背景技术

无机钛锑铬桔黄颜料，是以氧化钛的金红石晶格为基础，掺杂氧化锑、氧化铬而形成的桔黄颜料，可用于塑料材料的着色。通常钛锑铬桔黄颜料的合成是使用氧化钛、氧化锑、氧化铬按一定的比例混合、研磨，然后经高温锻烧，形成桔黄颜料。桔黄颜料的合成过程，完全是一个固相反应的过程，由于反应物全部使用固态原料，在反应过程中，固态粒子的迁移活性差，氧化锑和氧化铬不能完全进入氧化钛的晶格，合成的桔黄颜料发色能力差，颜料的遮盖率差。另外，在桔黄合成的过程中，随着氧化锑和氧化铬引入的杂质铅和铬离子，不能完全进入氧化钛的晶格，会导致颜料检测重金属物超标，这样的桔黄颜料是不能使用在食品包装的塑料材料中。 

如何在桔黄颜料合成过程中，使氧化锑、氧化铬完全进入氧化钛的晶格，就是本发明要解决的技术难题。 

发明内容

本发明为了解决钛锑铬桔黄合成过程中，氧化锑、氧化铬不能完全进入氧化钛的晶格，固相反应进行不完全的技术问题，本发明从原料的选择、原料的预先处理和控制钛的晶型等方面入手，提出了合成钛锑铬桔黄的新合成方法。 

为实现上述目的，本发明提供的用于食品包装塑料中的桔黄颜料，其由下列重量比的原料配制而成：混合料﹕硝酸锌=100﹕0.3～1.2； 

其中，所述的混合料由下列重量比的原料配制而成： 

偏钛酸﹕氧化锑﹕氧化铬﹕晶型转化抑制剂=100﹕5～20﹕3～10﹕0.1～0.8。 

所述的偏钛酸为TiO₂含量为47%的偏钛酸。 

所述的晶型转化抑制剂为磷酸氢二铵。 

本发明提供所述的桔黄颜料的生产方法，其步骤如下： 

步骤1：按桔黄颜料的配方比例称量混合料的物料，并到入搅拌池中； 

步骤2：按所述混合料的重量的1～1.5倍加水，将混合料搅拌成浆料； 

步骤3：加入浓度为20%的氨水，直到将浆料的PH值调整到8.5～9.5； 

步骤4：将所述的浆料进行第一次研磨； 

步骤5：将浆料进行喷雾干燥； 

步骤6：将喷雾干燥后的物料和硝酸锌按比例配料，并在混料机中混合均匀，再使气流磨将粉料磨细； 

步骤7：将再次粉碎的物料，装入匣钵加盖，送入电窑烧成； 

步骤8：最后将烧好的物料进行第三次粉碎，得到所述的桔黄颜料。 

其中，所述的第一次磨细采用超细砂磨机，将物料磨至平均粒径为D₅₀0.1～0.3μ。 

所述的再次粉碎采用气流磨，将喷雾干燥后的配料粉碎至平均粒径为D₅₀＜0.5μ。 

所述的烧成的温度为1100℃～1250℃，烧成周期为30～40小时。 

第三次粉碎采用气流磨，将烧好的物料粉碎至平均粒径为D₅₀＜0.5μ。 

本发明将TiO₂含量为47%的偏钛酸作为原料，替代氧化钛。偏钛酸具有锐钛型或金红石型的潜在结构。脱水后的产物可能是锐钛型，也可能是金红石型，但锐钛型具有更好的反应活性，因此在桔黄颜料配料的过程中，要加入氨水，将偏钛酸的PH值控制在8.5～9.5，同时要加入晶型转化抑制剂。我们选择的抑制剂为磷酸氢二铵，使从干燥到固相反应之前的偏钛酸具有锐钛型的结构，并使晶体不易快速长大。配料后，为使偏钛酸与氧化锑、氧化铬在几百个纳米的级别进行混合，使用超细砂磨机将配料研磨到平均粒径D₅₀在0.1至0.3微米的范围。 

配料烘干后，加入晶型转化促进剂---硝酸锌[Zn(NO₃)₂]，Zn(NO₃)₂能在高温煅烧过程促进氧化钛向金红石晶型转化，氧化锑和氧化铬以及随着氧化锑和氧 化铬引入的杂质铅和铬离子，容易进入氧化钛的晶格，使得颜料中的重金属物含量大大下降，符合国家标准，桔黄颜料可以安全的使用在食品包装的塑料材料中。同时Zn(NO₃)₂会分解放出氧气（O₂），而有利于加强桔黄的发色能力。 

与现有技术相比。本发明的优点：