پیگمنت هایی به سفیدی برف، دی اکسید تیتان

می گویند تیتان نام یکی از اساطیر یونان باستان بوده است و آقای Klaprpth، دانشمند حوزه شیمی آلمانی، با اقتباس از آن نام عنصر استخراجی از سنگ معدن روتایل (Rutile) را تیتانیوم نامید. تیتانیوم عنصر فلزی براق نقره ای رنگ است که به اندازه فولاد مستحکم است. اگر بخواهیم این عنصر را به صنعت پلیمر ارتباط دهیم باید بگوییم سر منشا ورود خانواده تیتانیوم به جمع پلیمری ها، واکنش پذیری بسیار زیاد آن با اکسیژن، نیتروژن و کربن است. در حقیقت به دلیل واکنش پذیری بالای تیتانیوم، این عنصر در طبیعت به صورت خالص وجود ندارد و در ترکیبات با اکسیژن، مانند اکسید تیتانیوم (TiO₂)، و همچنین با دیگر عناصر وجود دارد. ترکیبات فلزی تیتانیوم به دلیل مقاومت بی نظیر در برابر فرسایش در صنایع مختلفی مانند هواپیما سازی و دیگر تجهیزات حمل و نقل، نیروگاه ها، صنایع برق و … در تولید قطعات مختلف به کار می روند. اما شکل دیگر پر مصرف تیتانیوم، اکسید آن است که به صورت TiO₂ در بیش از 90 درصد صنایع گوناگون به کار می رود. دی اکسید تیتانیوم ( که در بین اهالی صنعت تیتان نیز نامیده می شود) با ضریب شکست 2.5-2.9، مقاومت در برابر اشعه فرابنفش، درخشندگی، پایداری شیمیایی و غیر سمی بودن به عنوان پیگمنت سفید رنگ ( بهتر است معادل فارسی پیگمنت، یعنی رنگدانه به کار رود، اما چون پیگمنت رایج است در این نوشتار از آن استفاده شده است) اقتصادی در صنایع تولید کاغذ، رنگ، قطعات و کالاهای پلاستیکی، لاستیک، سرامیک، پارچه و مواد آرایشی – بهداشتی مورد استفاده فراوان قرار می گیرد.

دی اکسید تیتانیوم یا به اختصار تیتان، حدود 60 درصد کل پیگمنت های مصرفی در صنایع مختلف را شامل می شود. اکسید تیتان از جمله ترکیباتی است که دارای دگر شکل های مختلف ( آلوتروپ یا پلی مورف) است. دو آلوتروپ معروف و شناخته شده ی تیتان انواع روتایل (Rutile) و آناتاس (Anatase) هستند. نوع آناتاس می تواند در دماهای بالا به روتایل نیز تبدیل شود. هر دو آلوتروپ تیتان در صنایع کامپاندینگ و مستربچ سازی پلاستیک و لاستیک به عنوان پیگمنت سفید کاربرد گسترده ای دارند که در ادامه در این باره بیشتر صحبت خواهیم کرد.

پیگمنت های بر پایه روتایل پایه رنگی قرمز/ سفید، و نوع آناتاس دارای پایه رنگی آبی، زرد/ سفید است. اما از نظر پایداری ساختار باید گفت روتایل های ساختار کریستالین پایدارتری در مقایسه با آناتاس دارند. نوع آناتاس سختی کمتری دارد و در کاربری هایی که سایش قطعات مهم است ( مانند الیاف)، بیشتر سعی می شود از آناتاس استفاده شود. اما از طرف دیگر روتایل ها امکان تولید در اندازه ذرات کوچکتر، و بنابراین با پوشش دهی رنگ سفید بیشتر، را دارند. نکته مهم دیگر در انتخاب گونه مناسب تیتان توجه به پایداری جوی گونه انتخابی است. در این زمینه باید گفت می توان گونه های ویژه روتایل پوشش داده شده با ترکیبات ویژه، مقاومت جوی مناسبی در برابر تابش اشعه فرابنفش (UV) دارند و نوع آناتاس برای کاربری های در معرض تابش نور خورشید نمی تواند مناسب باشد. همچنین می توان گفت روتایل ها در پلاستیک و لاستیک ها قابلیت پخش بهتری نسبت به آناتاس ها دارند. گرچه قیمت روتایل معمولا قدری بالاتر از آناتاس است، اما با توجه به برتری های ذکر شده باید گفت تمایل صنایع پلاستیک و لاستیک به استفاده از تیتان های روتایل است.

درباره نویسنده

کارشناسان پلیمر پیشرفته دانا

شرکت پلیمر پیشرفته دانا فعالیت خود را در سال ۱۳۸۵ و به عنوان یک شرکت دانش محور در حوزه تولید و تأمین مواد اولیه پلیمری با عملکرد بین‌المللی و به ویژه با تمرکز بر منطقه خاورمیانه آغاز نموده است.
با توجه به اقبال روز افزون علاقه مندان به صنعت پلیمر جهت کسب اطلاعات به روز در صنعت پلیمر این شرکت با راه اندازی واحد تولید محتوای خود اقدام به تولید محتوای فارسی در زمینه صنعت پلیمر نمود.

See author's posts