ارسال پاسخ

imbpa.com برخی از ویژگی های کلیدی که باعث منحصر به فرد شدن رنگدانه تی تانیوم دی اکسید می شود ۲۸ آذر ۱۳۹۷ ۱۰:۳۳ facebook twitter Google+
روتایل و آناتاز دو آلوتروپ تیتانیوم دی اکسید بوده که به عنوان رنگدانه سفید استفاده می شوند. دو آلوتروپ مذکور به دلایل زیادی نسبت به سایر رنگدانه های سفید از اهمیت خاصی برخوردار هستند، از جمله می توان به تولید با هزینه کم، ضریب شکست خیلی بالا (RI) و تابش پراکنش الکترومغناطیس موثر به خصوص در ناحیه مرئی اشاره کرد.

 

روتایل و آناتاز دو آلوتروپ تیتانیوم دی اکسید بوده که به عنوان رنگدانه سفید استفاده می شوند. دو آلوتروپ مذکور به دلایل زیادی نسبت به سایر رنگدانه های سفید از اهمیت خاصی برخوردار هستند، از جمله می توان به تولید با هزینه کم، ضریب شکست خیلی بالا (RI) و تابش پراکنش الکترومغناطیس موثر به خصوص در ناحیه مرئی اشاره کرد.

شکل 1 نشان دهنده مقایسه بین RI روتایل و آناتاز با برخی از رنگدانه ها می باشد. اگرچه، RI برخی رنگدانه ها در حدود آلوتروپ های تیتانیوم دی اکسید است، اما کفه ترازو برای تولید مواد مقرون به صرفه و دارای RI بالا، به نفع TiO2 سنگین می باشد. شکل 2، تفاوت بین RI دو آلوتروپ روتایل و آناتاز و تعدادی از پلیمرهای مرسوم را نشان می دهد. برای دست یابی به ماتی موثر، رنگدانه باید به خوبی با اندازه ذرات مناسب و توزیع اندازه ذرات باریک پراکنده شود. بهینه اندازه ذرات برای پراکندگی نور مرئی در مورد رنگدانه های تینانیوم دی اکسید، حدود 0.25 مکیرون است. در صورتی که همه ذرات TiO2  دارای اندازه یکسان و اندازه 0.25 میکرون داشته باشند، حالت ایده آل بدست خواهد آمد. در صنعت، TiO2 با طیف گسترده ای از اندازه ها تولید می شود که بیشتر اندازه ها در مقیاس میانگین اندازه بهینه هستند.

شکل1. مقایسه ضرایب شکست روتایل و آناتاز با رنگدانه های سفید

 

 

شکل 2 مقایسه ضریب شکست روتایل و آناتاز با ترموپلاستیک های مرسوم. تفاوت بین ضریب شکست رنگدانه و پلیمر، شکست موثر را تعیین می کند.

در صورتیکه سطح تمام شده با براقیت بالا مورد نیاز باشد، مقدار رنگدانه هایی که اندازه ای بزگتر از اندازه بهینه دارند باید در کمترین مقدار باشند. در این مورد اندازه های بزرگتر، اندازه هایی هستند که بزرگتر از 0.4 میکرون می باشند. برای مثال حضور نسبت بالای این ذرات در فیلم بادی می تواند از سطح محصول خارج شده و از دست یابی به سطح شیشه ای و براق جلوگیری کند.

تاثیرات فرآیند

تیتانیوم دی اکسید از دو فرآیند سولفات و کلراید تهیه می شود. در فرآیند سولفات، ابتدا از طریق مراحل کریستالیزاسیون، فیلتراسیون و شست و شو سنگ معدن ایلمنیت (ilmenite ore) خالص سازی شده و در نهایت TiO2 کریستالی تهیه می شود. در فرآیند کلراید، رنگدانه تیتانیوم دی اکسید با مقدار اندکی از ناخالصی های فلزات واسطه تهیه می شود.

خواص اکثر رنگدانه های TiO2 به پوشش هایی که بر روی سطح کریستال ها اعمال می شوند، بستگی دارد. اینگونه پوشش ها از تراکم و فشردگی رنگدانه ها در طول نگهداری و جابجایی ممانعت کرده و باعث پراکندگی سریع هنگام آمیزه سازی شده و همچنین فعالیت فوتوشیمیایی را در کاربرد نهایی به حداقل می رساند.

رنگدانه های روتایل حاصل شده از فرآیند کلراید دارای سایندگی بیشتری نسبت به روتایل های حاصل شده از فرآیند سولفات هستند، ولی رنگ آن ها ترجیح داده می شود. همین امر می تواند بر روی تجهیزات آمیزه سازی، کاهش عمر پیچه های اکسترودر از طریق فرسایش تاثیر گذار باشد. در صورتی که باید زیری در حد پایینی نگه داشته شود می توان از رنگدانه های آناتاز استفاده کرد.

اگرچه اندازه کریستال بهینه برای ماتی مناسب حدود 0.25 میکرون است، اما به دلیل بهبود رنگ آبی روشن در کالاهای پلاستیکی سفید اصولا رنگدانه های TiO­2 با اندازه 0.20 میکرون یا کمتر تهیه می شوند.

خواص رنگدانه های TiO­ تحت تاثیر موادی قرار می گیرند که بر روی سطح ذرات TiO2 پوشش داده می شوند. برای رنگدانه هایی که در پلاستیک ها استفاده می شوند، آلومینا یا سیلیکا به همراه آلومینا (برای افزایش پایداری)، مرسوم ترین نوع پوشش های اکسیدی حاوی آب هستند که استفاده می شوند.

به منظور سازگاری رنگدانه با پلیمر، در مرحله نهایی تولید رنگدانه، ماهیت سطح رنگدانه را با عامل فعال سطح (سورفکتانت) اصلاح می کنند. سیلوکسان ها به طور گسترده برای تهیه رنگدانه های پلاستیکی استفاده می شوند. اخیرا،  عامل فعال سطح C-8 برای اصلاح سطح TiO2 استفاده شده است که توزیع بسیار عالی در ماتریس پلیمری داشته است. اینگونه از رنگدانه ها این امکان را فراهم می کنند که خط تولید با سرعت بالایی به کار گرفته شده و مواد پلاستیکی دارای رنگدانه با کیفیت عالی تولید حاصل شود.

 

 ترجمه و گردآوری: مسیب قرخلو

منبع: www.lomonbillions.global

 

به کانال تلگرامی ما بپیوندید: 

https://telegram.me/IMBPAnews

 

 

 

اخبار مرتبط

نظرات

دیدگاه های ارسال شده توسط شما، پس از تایید در وب سایت منتشر خواهد شد
پیام هایی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد
پیام هایی که به غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط با خبر باشد منتشر نخواهد شد