رنگدانه آناتیس | تیتانیوم دی اکسید

رنگدانه اناتیس

دی اکسید تیتانیوم (TiO2) تا حد زیادی مناسب ترین رنگدانه سفید برای به دست آوردن سفیدی و قدرت پنهان در پوشش ها، جوهرها و پلاستیک ها است. این به این دلیل است که ضریب شکست بسیار بالایی دارد و نور مرئی را جذب نمی کند. TiO2 همچنین به آسانی به عنوان ذرات با اندازه مناسب (d ≈ 280 نانومتر) و شکل مناسب (کم و بیش کروی) و همچنین با انواع پس از درمان در دسترس است.

با این حال، رنگدانه اناتیس گران است، به خصوص زمانی که قیمت های حجمی را حساب کنیم و همیشه نیاز به توسعه یک استراتژی کامل برای به دست آوردن بهترین نتایج از نظر نسبت هزینه/عملکرد، راندمان پراکندگی، پراکندگی ... در هنگام استفاده از آن در فرمولاسیون پوشش وجود دارد.

دانش دقیق رنگدانه اناتیس، راندمان پراکندگی، بهینه سازی، انتخاب و غیره را برای دستیابی به بهترین قدرت رنگ سفید و قدرت پنهان در فرمولاسیون خود کاوش می کنیم.

همه چیز درباره رنگدانه اناتیس

دی اکسید تیتانیوم (TiO2) رنگدانه سفیدی است که برای ایجاد سفیدی و قدرت پنهان کردن، که به آن کدورت نیز می‌گویند، به پوشش‌ها، جوهرها و پلاستیک‌ها استفاده می‌شود. دلیل این امر دو مورد است:

ذرات TiO2 با اندازه مناسب نور مرئی را با طول موج λ ≈ 380 - 700 نانومتر پراکنده می کنند، زیرا TiO2 دارای ضریب شکست بالایی است.
سفید است زیرا نور مرئی را جذب نمی کند

اکثر شرکت های تولید رنگ و جوهر، مواد اولیه را به صورت وزنی خریداری می کنند و محصولات خود را به صورت حجمی به فروش می رسانند. از آنجایی که TiO2 چگالی نسبتاً بالایی دارد، ρ ≈ 4 گرم بر سانتی‌متر مکعب، مواد خام به طور قابل‌توجهی به قیمت حجمی یک سیستم کمک می‌کند.

تولید رنگدانه اناتیس

چند فرآیند برای تولید رنگدانه TiO2 استفاده می شود. روتیل TiO2 در طبیعت یافت می شود. این به این دلیل است که ساختار کریستالی روتیل شکل ترمودینامیکی پایدار دی اکسید تیتانیوم است. در فرآیندهای شیمیایی TiO2 طبیعی را می توان خالص کرد، بنابراین TiO2 مصنوعی به دست آمد. رنگدانه را می توان از سنگ معدن غنی از تیتانیوم که از زمین استخراج می شود، تهیه کرد.

دو مسیر شیمیایی برای ساختن رنگدانه های روتیل و اناتیس TiO2 استفاده می شود:
در فرآیند سولفاته شدن، سنگ معدن غنی از تیتانیوم با اسید سولفوریک واکنش داده و TiOSO4 ایجاد می کند. TiO2 خالص در چندین مرحله از TiOSO4 به دست می آید که از طریق TiO(OH)2 می گذرد. بسته به شیمی و مسیر انتخاب شده، دی اکسید تیتانیوم روتیل یا اناتیس ساخته می شود.

در فرآیند کلرید، ماده اولیه غنی از تیتانیوم خام با تبدیل تیتانیوم به تتراکلرید تیتانیوم (TiCl4) با استفاده از گاز کلر (Cl2) خالص می شود. سپس تتراکلرید تیتانیوم در دمای بالا اکسید می شود و دی اکسید تیتانیوم روتیل خالص می دهد. اناتیس TiO2 از طریق فرآیند کلرید ساخته نمی شود.
در هر دو فرآیند، اندازه ذرات رنگدانه و همچنین پس از درمان با تنظیم دقیق مراحل نهایی در مسیر شیمیایی تنظیم می شود.

راه هایی برای بهینه سازی استفاده از دی اکسید تیتانیوم برای رنگ ها و پوشش ها

1. بهینه سازی فرآیند پراکندگی
هر ذره اولیه TiO2 باید تا حد امکان بهینه مورد استفاده قرار گیرد. رنگدانه TiO2 زمانی که تمام ذرات از یکدیگر جدا شده و در سیستم توزیع می شوند، نور را به بهترین شکل پراکنده می کند.

2. ذرات را توزیع کنید
راندمان پراکندگی رنگدانه دی اکسید تیتانیوم گران قیمت زمانی به حداکثر می رسد که تمام ذرات اولیه از یکدیگر جدا شده، در برابر لخته سازی تثبیت شده و در کل سیستم توزیع شوند. فاصله بین تک تک ذرات رنگدانه باید تا حد امکان زیاد باشد. گفته می شود که ذرات رنگدانه باید در سیستم فاصله داشته باشند.

انتخاب نوع مناسب رنگدانه دی اکسید تیتانیوم

خواص و رفتار دی اکسید تیتانیوم، همانطور که در بالا مورد بحث قرار گرفت، باید در هنگام انتخاب رنگدانه TiO2 در نظر گرفته شود. 
رنگدانه ای با ساختار کریستالی مناسب باید انتخاب شود. روتیل TiO2 به دلیل ضریب شکست بالا نور مرئی را به بهترین نحو پراکنده می کند. ذرات باید اندازه مناسبی داشته باشند. متوسط ​​قطر ذرات اولیه، به نام d-50، باید حدود 280 نانومتر برای پراکندگی بهینه نور مرئی باشد.
مقدار و ترکیب مواد معدنی پس از درمان باید به درستی با توجه به کاربرد انتخاب شود. نوع و مقدار رنگدانه پس از درمان بر میزان فعال بودن نور تأثیر می گذارد. برای پوشش های بادوام در فضای باز، به عنوان مثال، گریدهای TiO2 روتیل با درصد بالایی از آلومینا (Al2O3)، سیلیس (SiO2) یا زیرکونیا (ZrO2) باید استفاده شود.