تیتانیوم، نهمین عنصر رایج در پوسته زمین، فلز معمولی در گیاهان و حیوانات است. تیتانیوم به طور طبیعی با اکسیژن ارتباط برقرار می کند تا اکسید تیتانیوم ایجاد شود، معمولا در سنگ های معدنی، مایع بومی، شن و خاک وجود دارد. در مواد غذایی، TiO2 در درجه رنگدانه و به نام E171 استفاده می شود. در بسیاری از محصولات غذایی، به عنوان سفید کننده عمل می کند، همچنین به عنوان یک رنگ و بافت تقویت کننده عمل می کند. E171 یا TiO2 می تواند به عنوان یک اثر ساینده ای در بعضی از شیرینی ها عمل کند.
تیتانیوم دی اکساید یا TiO2 یک پودر سفید است که به طور طبیعی در طبیعت یافت می شود. برای اولین بار به طور عمدی برای استفاده در رنگدانه سفید در سال ۱۹۲۳ تولید شد. به طور طبیعی مات و براق است که برای استفاده در کاغذ، سرامیک، لاستیک، پارچه، رنگ و لوازم آرایشی مفید می باشد. همچنین مقاوم به UV است و به طور گسترده ای در کرم های ضد آفتاب و رنگدانه ها مورد استفاده قرار می گیرد که احتمالا در معرض نور قرار می گیرند.
رنگدانه های TiO2 برای استفاده در پلاستیک، سریعترین بازار رو به رشد را تشکیل می دهند. به ویژه با توجه به تقاضای قوی صنعت بسته بندی، مصرف رنگدانه های دی اکسید تیتانیوم در حال افزایش است.
این محصول در انواع مختلف محصولات مراقبت شخصی، از جمله لوازم آرایشی رنگی مانند سایه چشم، پودرهای فشرده و در کرم های ضد آفتاب استفاده می شود. TiO2 می تواند اشکال مختلفی ایجاد کند که ویژگی های متفاوت دارند. برخی از اشکال را می توان به نانومواد تبدیل کرد. TiO2 میکرونیزه (همچنین به نام “نانو” نامیده می شود) در اوایل دهه ۱۹۹۰ معرفی شد . فناوری نانو و میکرونیزاسیون هر دو به تمرکز در ایجاد اندازه ذرات بسیار کوچک از یک ماده اشاره می کنند.
نانو معمولا به ذرات کوچکتر از ۱۰۰ نانومتر اشاره دارد؛ یک نانومتر یک میلیارد متر مکعب است. در این اندازه های کوچک و در غلظت های پایین، TiO2 شفاف به نظر می رسد اجازه می دهد تا کرم های ضد آفتاب موثر به نظر برسند.
۴٫۶۸ میلیون تن دی اکسید تیتانیوم در سال ۲۰۰۹ در سراسر جهان تولید شد؛ ۱،۵ میلیون تن در سال در اتحادیه اروپا تولید می شود. تولید قبل از بحران مالی در سالهای ۲۰۰۷ و ۲۰۰۸ حتی بالاتر بود. تسهیلات عالی دی اکسید تیتانیوم به دلیل شکل و اندازه های مختلف آن است. ساختارهای کریستال آنها ممکن است متفاوت باشد: بسته به ترتیب اتمهای TiO2، تغییرات روتیل و آناتاز بین آنها متفاوت است.
دی اکسید تیتانیوم نانوکامپوزیتی که برای کاربردهای خاص تولید می شود تقریبا ۱۰۰ برابر ضخیم تر از رنگدانه های TiO2 است و دارای خواص فیزیکی دیگر است. حجم تولید نانومواد TiO2 کمتر از ۱ درصد از رنگدانه های TiO2 را تشکیل می دهد. بر خلاف رنگدانه های TiO2، دی اکسید های تیتانیوم نانومقیاس به عنوان مکمل های غذایی استفاده نمی شوند.
در حال حاضر، آنها عمدتا در کرم های ضد آفتاب، فیبر نساجی و یا مواد نگهدارنده چوب یافت می شوند. برای مدت زمان طولانی، کرم های ضد آفتاب با استفاده از میکروپارسیت های اکسید تیتانیوم ساخته شده اند که محصولات را به صورت قهوه ای، چسبنده می سازند. از بین بردن یک فیلم قابل مشاهده، استفاده از چنین کرم های آفتابی آسان نبود و برای پوست خشن نبود. کرمهای ضدآفتابی که حاوی دی اکسید تیتانیم نانومتری شفاف می تواند بسیار راحت تر استفاده شود. علاوه بر این، اثر محافظتی آنها نسبت به اشعه مضر UV بسیار بهتر است. در حال حاضر، با استفاده از تیتانیوم نانومواد، می توان با استفاده از فاکتورهای حفاظت از خورشید، تنها با استفاده از تیتانیوم نانومواد دست یافت.
تولید دی اکسید تیتانیوم
دی اکسید تیتانیوم اغلب همراه با انواع دیگر سنگ رخ می دهد، بنابراین باید از آنها جدا شود. الیمینیت (FeTiO3) یکی از معروف ترین مواد معدنی است. روش های مختلف برای پالایش استفاده می شود.
در اتحادیه اروپا ۷۰ درصد از کل دی اکسید تیتانیوم از مواد معدنی طبیعی با استفاده از روش سولفات استخراج می شود، در حالی که ۳۰ درصد باقی مانده با استفاده از روش کلرید به دست می آید. در آلمان، هر دو روش به طور مساوی استفاده می شود. روش سولفات چندین دهه پیش به دلیل تولید اسید سولفوریک رقیق (که به عنوان اسید رقیق شناخته می شود) تحت انتقاد قرار گرفت و از دهه هشتاد در دریای شمال تخلیه شد.
از سال ۱۹۹۰، این روش در آلمان از بین رفته است. در طول روش کلرید، سنگ های TiO2 در حین تشکیل اسید هیدروکلریک با گاز کلراید واکنش نشان می دهند. برای صنایع بسیار مهمتر از اسید رقیق، اسید هیدروکلریک می تواند به تولید باز گردید یا فروخته شود.
برای ساخت نانوذره TiO2 لازم است فرایندهای بیشتری لازم باشد. به اصطلاح الككسيلات تيتانيوم مي تواند هيدروليز شود و سپس به صورت حرارتي مورد استفاده قرار گيرد. اصلاح کریستال ذرات بستگی به دما اعمال شده در طول فرایند دارد. علاوه بر این، ذرات نیکل تیتانیوم اکسید را می توان با واکنش ترکیبات کلرید تیتانیوم با آمونیاک بدست آورد. تحت تاثیر گرما، هیدرات اکسید تیتانیوم تشکیل شده در طول آن واکنش تبدیل به رویتل TiO2. روش آئروسل که توسط Degussa در ۴۰ ساله برای دی اکسید سیلیکون توسعه داده شد، در دهه پنجاه به دی اکسید تیتانیوم اعمال شد. این امکان تولید دی اکسید تیتانیوم نانومواد از ترکیبات کلرید تیتانیوم را بوسیله واکنش دومی با بخار آب فراهم می کند.
کاربردهای تیتانیوم دی اکساید
دی اکسید تیتانیوم در طیف وسیعی از محصولات صنعتی و مصرفی از جمله رنگ، پوشش، چسب، کاغذ، پلاستیک و لاستیک، جوهر چاپ، پارچه پوشش داده شده و منسوجات، و همچنین سرامیک، پوشش کف، مواد سقف، لوازم آرایشی و بهداشتی ، خمیر دندان، صابون، عوامل تصفیه آب، داروها، رنگهای غذایی، محصولات خودرو، کرم های ضد آفتاب و کاتالیزورها و… مورد استفاده قرار میگیرد.
دی اکسید تیتانیوم در دو فرم اصلی تولید می شود. شکل اولیه، شامل بیش از ۹۸ درصد کل تولید، رنگدانه دی اکسید تیتانیوم است. شکل رنگی باعث می شود خواص عالی پراکندگی دی اکسید تیتانیوم در برنامه هایی که نیاز به کدورت و روشنایی سفیدی دارند استفاده شود. شکل دیگری که دی اکسید تیتانیوم تولید می شود، به عنوان یک محصول فوق العاده (نانومواد) است. این فرم زمانی انتخاب می شود که خواص مختلف مانند شفافیت و جذب نور حداکثر نور ماورای بنفش مانند کرم های ضد آفتابی لوازم آرایشی مورد نیاز باشد.
دی اکسید تیتانیوم اغلب برای انتقال مواد سفید کننده به مواد غذایی و لوازم آرایشی مانند خمیر دندان استفاده می شود. اداره غذا و داروی ایالات متحده (FDA) ایمنی دی اکسید تیتانیوم را به عنوان یک افزودنی رنگ ارزیابی کرده است و مقرراتی را جهت تصویب ماده برای این اهداف صادر کرده است.
دی اکسید تیتانیوم، باعث جلوگیری از کدر شدن رنگ و دوام آن می شود. در عین حال کمک می کند تا طول عمر رنگ و حفاظت از سطح رنگ را تضمین کند.
دی اکسید تیتانیوم می تواند به کاهش تدریجی، محو شدن و ترک خوردگی کمک کند که می تواند در پلاستیک و مواد دیگر در اثر نوردهی رخ دهد.
این ماده رنگدانه در برخی از لوازم آرایشی استفاده می شود تا به پنهان کردن لکه ها و روشن شدن پوست کمک کند.
دی اکسید تیتانیوم برای پوشاندن کاغذ استفاده می شود، و آن را سفید تر، روشن تر و مات تر می کند.
دی اکسید تیتانیوم محافظت از مواد غذایی، نوشیدنی ها، مکمل ها و داروها از تخریب زودرس، افزایش طول عمر محصول است.
دیگر محصولات : کربنات باریم
فروش تیتانیوم دی اکساید
تیتانیوم دی اکساید در کیسه های ۲۵ کیلوگرمی آماده تحویل به شما مشتریان عزیز می باشد.
