Co znamená oxid titaničitý?

Titanový průmysl se velmi rychle rozvíjí. Oxid titaničitý hraje v tomto procesu důležitou roli. V dnešní recenzi si povíme o vlastnostech TiO2, způsobech jeho výroby a oblastech použití.
Oxid titaničitý je bílé pigmentové barvivo používané při výrobě široké škály produktů (od barvy po sušenky)

tvar

Rutilové a anatasové modifikace TiO2 se používají v průmyslu. Rutilové pigmenty lépe rozptylují světlo, lépe kryjí lakovaný povrch (vysoká krycí schopnost), mají dobrou odolnost proti povětrnostním vlivům, neztrácejí své vlastnosti vlivem UV záření. Tento typ oxidu titaničitého se volí při výrobě barev a laků, plastů a kosmetiky. Modifikace anatasu je oblíbená při výrobě dekorativního papíru, pryžových výrobků, barev a laků, mýdla a zubní pasty.

Technologie

Výrobní kapacita oxidu titaničitého pomocí chlorové metody je vyšší než u sulfátové metody. Technologický proces první možnosti je složitější, ale méně nákladný, i když zahrnuje použití rud bohatých na titan. Chlorová technologie je méně nebezpečná pro životní prostředí.

Sulfátová metoda

Poprvé byl použit na počátku 30. let minulého století. Jako výchozí produkt se používá koncentrát ilmenitu. Ošetřuje se kyselinou sírovou. V důsledku hydrolýzy titanylsulfátu a kalcinace kyseliny metatitanové se získá Ti2.

Chlorová metoda

Byl vynalezen v roce 1950. Podstata technologie: ruda obsahující titan interaguje s plynným chlorem za podmínek nízkého tlaku, což má za následek tvorbu TiCl4 s příměsí chloridů kovů (pak jsou eliminovány). Vyčištěný chlorid titaničitý pod vlivem vysokých teplot prochází oxidačním procesem. Výstupem je zářivě bílý oxid titaničitý.

Vlastnosti

• Nerozpustný v olejích, alkoholu, vodě, kyselinách.
• Inertní vůči velkému počtu chemických sloučenin.
• Vyznačuje se zvýšeným indexem lomu. Odráží UV paprsky.
• Při zahřátí změní barvu (zežloutne) a po ochlazení získá obvyklou bílou barvu.
• Má zvýšenou odolnost proti vlhkosti.
• Kompatibilní se všemi látkami určenými pro tvorbu filmu.
• Vyznačuje se vysokou odolností vůči povětrnostním vlivům.
• Schopný bělit různé materiály.
• Při vysokých koncentracích dobře kryje plasty a barvy a laky.
• Při vystavení ultrafialovému světlu působí jako fotokatalyzátor.
• Osvědčil se jako netoxický.
• Při smíchání s jinými složkami netvoří hrudky a je rovnoměrně rozložen v celém složení.
• Uznáván jako jeden z nejoblíbenějších nanomateriálů.

Сферы применения

TiO2 se používá v různých průmyslových odvětvích.

Barvy a laky

Zahrnuje barvy, laky, emaily, základní nátěry, omítky a dekorativní nátěry. Bílé barvy na bázi zinku a olova jsou minulostí. Nyní oxid titaničitý působí jako bílý pigment. Často se nahrazuje křídou nebo mramorovým kalcitem. „Konkurence“ také dává konečnému produktu bílý odstín a je cenově dostupnější než TiO2. Z tohoto důvodu mnoho barev obsahuje směs pigmentů.

Oxid titaničitý činí barvu co nejbělejší, zvyšuje její krycí schopnost a odolnost proti UV záření. Takové povlaky nestárnou, zachovávají si svou původní bělost po mnoho let a nedávají žlutý povlak. Jsou netoxické a bezpečné. Vysoká kvalita ale přichází za vyšší cenu. Čím více křídy nebo mramorového kalcitu v barvě a čím méně oxidu titaničitého, tím je levnější.

Oxid titaničitý je jednou ze složek vysoce kvalitní bílé barvy a termoplastické hmoty pro dopravní značení

Umělá hmota

Pětina objemu produkce TiO2 je využita na výrobu plastů a výrobků z nich: PVC profily, nábytek, domácí spotřebiče, pryž, linoleum a pryž. Oxid titaničitý zde plní roli plniva, zajišťuje odolnost výrobku vůči změnám povětrnostních podmínek a chrání před působením agresivních faktorů.

TiO2 se přidává k výrobě plastových oken a exteriérových dílů automobilů

Výroba gumy

Používá se jako plnivo, umožňuje použití pryžových výrobků v podmínkách zvýšených teplot a zachovává vlastnosti povlaků při náhlých klimatických změnách.

Oxid titaničitý prodlužuje životnost pryžových povlaků a pryžového zboží, zejména vysokotlakých hadic, hadic a hnacích řemenů

Papírenský průmysl

Asi sedmina oxidu titaničitého se používá k výrobě papíru (včetně dekorativního papíru), lepenky a tapet. Aditivum umožňuje měnit stupeň hladkosti materiálu a úroveň jeho bělosti. Titanový prášek se přidává do směsi na výrobu papíru, aby se zlepšila kvalita konečného produktu a tisku.

Oxid titaničitý je důležitý při pigmentaci papírových výrobků

Superkoncentráty (masterbatch)

Tyto produkty jsou kombinací barvicích pigmentů a matrice (pojiva). Bílé předsměsi jsou vyráběny na bázi TiO2. Tato přísada bělí různé plastové výrobky, které jsou vyráběny vytlačováním, vstřikováním nebo vyfukováním. Pro získání barevného koncentrátu se přidá pigment požadovaného odstínu.

Kosmetika

Zařazeno do dekorativní, čistící a pečující kosmetiky. Neproniká do dermis, nehydratuje ani nestimuluje, ale chrání před UV zářením (blokuje 25 % UVB a UVA2 paprsků). Čím více pigmentu je v krému, tím vyšší je jeho SPF ochrana. Takové krémy jsou rovnoměrně rozloženy po pokožce a nezanechávají bílé stopy.

Složka dodává produktu požadovanou konzistenci a působí jako zahušťovadlo. Navíc pomáhá vytvořit požadovaný odstín rtěnky, pudru, podkladu, laku na nehty smícháním v různých poměrech s jinými pigmenty. Bílý prášek dodává hotovému produktu vlastnosti, jako je neprůhlednost a krycí schopnost.

Oxid titaničitý nepředstavuje riziko pro lidské zdraví. Dokonce se používá i ve výrobcích pro děti (prášky, zubní pasty).

Vlastnosti TiO2 se využívají při výrobě očních stínů, tvářenky a mýdla

Léčiva

Je součástí receptur všech druhů léků ve formě tablet, prášků, krémů, čípků, past a bílých mastí.

Farmakologické podniky přidávají do přípravků malé množství jemného práškového TiO2. Látka neovlivňuje strukturu a konzistenci léčivých přípravků. Oxid titaničitý neinteraguje s jinými látkami. Komponenta je bezpečná pro požití a kontakt s kůží.

Oxid titaničitý s vysokou chemickou čistotou se používá ve farmacii jako bělicí činidlo

Potravinářský průmysl

Potravinářský oxid titaničitý může být obsažen v rafinovaném cukru, kondenzovaném mléce, polotovarech z kuřecího masa, žvýkačkách, majonéze, mouce, sladkostech, džemech, paštikách, cukrovinkové polevě, krabích tyčinkách, jogurtech, tavených sýrech, sladkém dražé, omáčkách a rybí produkty. Barvivo E171 se přidává v dávce do 1 % hmotnosti výrobku. Hlavním úkolem pigmentu je vytvořit estetiku, učinit vzhled jídla atraktivnějším a chutnějším. Nemění však chuť a barvu produktu. TiO2 se také používá k ochraně plastových obalů před vyblednutím a UV zářením.

Dnes je E171 považován za bezpečnou přísadu, která neškodí lidem. Jeho použití je oficiálně schváleno. Oxid titaničitý se pod vlivem žaludeční šťávy nerozpouští, nehromadí se ve vnitřních orgánech a tkáních a je zcela vyloučen z těla.

Oxid titaničitý zachovává šťavnatost mletého masa a bělí glazuru

Fotokatalyzátor

Díky své vysoké fotokatalytické aktivitě se TiO2 používá k čištění vzduchu a vody od škodlivých organických sloučenin, virů, alergenů, spór hub a mikroorganismů.

Filtr je potažen tenkou vrstvou oxidu titaničitého. Směřují na něj paprsky ultrafialové lampy, která je umístěna uvnitř zařízení. Fotokatalytické filtry nevyžadují výměnu ani čištění. Po interakci se znečišťujícími látkami obnovují svou původní strukturu. Takové filtry nehromadí škodlivé látky, ale rozkládají je. Mají baktericidní účinek.

Oxid titaničitý se také používá při výrobě samočistícího skla. Aktivace povlaku bude trvat asi týden od okamžiku instalace oken, protože fotokatalyzátor musí nějakou dobu interagovat se slunečními paprsky.

Tento nátěr „funguje“ i za oblačného počasí. Výrazně šetří čas i peníze na úklid. Vhodné pro jakýkoli design – od klasických oken až po zimní zahrady a skleníky. Nátěr si zachovává své vlastnosti po celou dobu životnosti.

Při provozu oken nebo fasádního zasklení TiO2 reaguje s UF paprsky a tím urychluje rozklad organických škodlivin

S výběrem značky oxidu titaničitého vám pomohou interní technologové společnosti UСG Tiox, který nejlépe vyhovuje vašim výrobním potřebám.

Společnost UCG je spolehlivý obchodní asistent!

Naši specialisté v oblasti materiálové vědy, aplikace a zpracování polymerních materiálů jsou vždy připraveni podílet se na řešení problémů, které nastanou ve vašich podnicích.