لیتوپن یا سولفید روی سفید

تاریخچه ی لیتوپن یا سولفید روی سفید

پیدایش و تکامل لیتوپن را می توان از طریق صنایع مختلف و کاربردهای متنوع دنبال کرد. این رنگدانه ی سفید که به دلیل قدرت پوشانندگی قوی خود مورد توجه قرار گرفته است، سولفید روی سفید نیز نامیده می شود، و برای صنایعی که رنگدانه ی سفید بادوام و قابل اعتماد نیاز دارند، دارایی ارزشمندی است. لیتوپن از نظر اقتصادی و کاربردی جایگزین مناسب کربنات سدیم (چراکه مستعد تغییر است)، اکسید روی (به دلیل شکنندگی آن) و تیتانیوم دی اکسید (گران قیمت می باشد) مورد توجه می باشد.

اولین اشاره به استفاده از سولفید روی به عنوان رنگدانه تقریباً شصت سال قبل از استفاده از لیتوپن بوده است. در ابتدا تصور می شد که برای رنگ لاستیک مناسب است. در انگلستان، حق اختراع برای این فرآیند اعطا شد. دو دهه پس از آن، تمرکز روی، سولفید روی به عنوان رنگدانه ی مناسب برای رنگ تغییر کرد. سال 1874 ثبت اختراع فرآیند تولید یک رنگدانه ی سفید جدید متشکل از سولفید روی و سولفات باریم صورت گرفت، که این موضوع عصر جدیدی را برای رنگدانه های سفید آغاز کرد. اهمیت تاریخی لیتوپن با پیشرفت ها و تغییراتی که پس از پیدایش آن انجام شد، بیشتر برجسته می‌شود. این ثبت اختراع توسط J.B. Orr، رنگدانه سفید جدیدی را به وجود آورد. این نوآوری با رسوب همزمان سولفات روی و سولفید باریم و به دنبال آن فرآیند کلسینه کردن به دست آمد. سال های بعد مطالعات فراوانی در مورد لیتوپن انجام گرفت، که قابل توجه‌ترین آنها افزایش پایداری نور بود که در دهه 1920 با اضافه شدن مقادیر کمی نمک کبالت قبل از فرآیند کلسینه کردن به دست آمد.

در حالی که لیتوپن و تیتانیوم آناتاز سفید بین دهه های 1920 و 1950 مورد توجه قرار گرفتند، با ظهور جنگ جهانی اول، تیتانیوم روتیل سفید شروع به تحت الشعاع قرار دادن آنها کرد. از آن زمان اهمیت آنها کاهش یافته است و استفاده از آنها به عنوان رنگدانه در حال حاضر تقریباً  کم و یا منسوخ شده است. روندهای فعلی و برآوردهای آتی بازار لیتوپن از سال 2019 تا 2027 نشان دهنده ی درک فرصت های غالب و تمایل منابع سرمایه گذاری بالقوه به سمت این محصول می باشد.

مشخصات و مواد تشکیل دهنده لیتوپن

ترکیب لیتوپن به برتری آن در کاربردهای خاص تاکید دارد. در حالت ایده آل، لیتوپن با توجه به شرایط ساخت از 26 تا 30 درصد سولفید روی و ۱ تا ۳ درصد اکسید روی تولید می شود، و اکثریت باقیمانده سولفات باریم است. علاوه بر این، جذب روغن آن، که بین کربنات سرب و اکسید روی قرار می‌گیرد، موقعیت آن را به عنوان یک رنگدانه ی سفید کاربردی و کارآمد محکم می‌کند. میزان جذب روغن آن بیش از 14٪ نیست و مقدار pH آن 6-8 است.

پایداری :

لیتوپن، تلفیقی از سولفید روی و سولفات باریت می باشد، که غیر سمی است و در برابر اسیدهای ملایم انعطاف‌پذیری نشان می‌دهد. درحالیکه با رنگ های حاوی مس ناسازگار است.

وجود باریت های طبیعی در لیتوپن اثرات مضری دارد. سولفات باریم را تنها زمانی می‌توان در شرایط مناسب به دست آورد که با سولفید روی رسوب کند. به این ترتیب یک مخلوط مناسبی به دست می آید. سولفات باریم احتمالاً سولفید روی را جذب می‌کند. گرم کردن رسوب سولفید باریم سولفید روی، وضعیت فیزیکی آن را از طرق مختلفی تحت تاثیر قرار می دهد. در وهله ی اول، سولفید روی که از محلول رسوب می کند بسیار هیدراته است.

ترکیب سولفید روی رسوب داده شده بر اساس هیدراته بودن در دماهای متفاوت به شرح زیر است:

گرما باعث کم آبی سولفید روی می‌شود. خطر بزرگ در گرم کردن سولفید روی این است که سولفید روی به راحتی به اکسید روی، اکسید می‌شود. حتی در مساعدترین اتمسفر نیز نمی‌توان از اکسیداسیون جزئی جلوگیری کرد. این اکسیداسیون نه تنها بازده ی رنگدانه را کاهش می‌دهد بلکه به بدن رنگدانه نیز آسیب می رساند. تولیدکننده های لیتوپن عنوان می‌کنند که لیتوپن خالص از نظر فنی علاوه بر سولفات باریم و سولفید روی حاوی بیش از یک درصد اکسید روی نباشد. محتوای بالاتر اکسید روی باید مورد بررسی قرار گیرد، چراکه آزمایش ها نشان داده که مقدار اکسید روی بالاتر، لیتوپن را در برابر شرایط آب و هوایی ناپایدار می‌کند.

اگرچه سولفات باریم تقریباً کاملاً بی اثر است، سولفید روی با قرار گرفتن در معرض نور اشعه ماوراء بنفش (UV) تجزیه و منجر به تیره شدن رنگدانه می‌شود. شدت این واکنش UV به مقدار ترکیب سولفات باریم و سولفید روی بستگی دارد. یعنی اینکه در فرمول رنگدانه چه مقدار سولفید روی وجود دارد و همچنین مدت زمان قرار گرفتن در معرض اشعه UV چقدر می باشد. برای از بین بردن این اثر، مقدار کمی از ماده‌ای مانند نمک کبالت به فرمولاسیون اضافه می‌شود. این فرآیند باعث ایجاد سولفید روی ذوب شده با کبالت می شود. نمک های کبالت به تثبیت سولفید روی کمک می کند، بنابراین هنگام قرار گرفتن در معرض اشعه UV واکنشی نخواهد داشت.

کاربرد لیتوپن در صنعت

لیتوپن، رنگدانه ی سفید درخشان می باشد، که در رنگ، جوهر، چرم، کاغذ، پلاستیک، الاستومر، پرکننده، چسب، صنایع رنگ و محصولات بهداشتی کاربرد دارد. لیتوپن در دهه ی 1870 به عنوان جایگزین یا مکمل برای کربنات سرب (سرب سفید)، برای غلبه بر معایب سمیت، هوازدگی ضعیف و تیره شدن در معرض نور کاربرد داشت. لیتوپن در بسیاری از کاربردها با تیتانیوم دی اکسید که پس از جنگ جهانی اول معرفی شد، جایگزین شده است، درحالیکه هنوز هم در محصولاتی از جمله رنگ های آبی و پایه حلالی به طور گسترده استفاده می‌شود.

از دیگر کاربردهای لیتوپن می توان به موارد زیر اشاره کرد: 

• در رنگ های پایه آب و پایه حلال برای بهبود تیکسوتروپی، براقیت، ویسکوزیته و کاهش مصرف تیتان استفاده می‌شود.
• در اکثر پوشش‌ها از جمله جوهر چاپ، لاستیک، پلاستیک، پودر، پروفیل ها، رنگ، کاغذ و چرم و غیره کابرد دارد.
• به عنوان پوشش و پرکننده در صنعت کاغذ سازی استفاده شود تا به قابلیت چاپ و مات شدن آن کمک کند.
• در صنعت متالورژی، می توان از آن برای ساخت تیتانیوم اسفنجی، آلیاژ تیتانیوم و آهن و آلیاژ سخت و … استفاده کرد.
• می توان از آن برای ساختن پروفیل های نارسانا، میله جوش الکتریکی و مینای چینی استفاده کرد.
• می تواند در الیاف مصنوعی، پلاستیک، لاستیک، چاپ، رنگرزی، لوازم آرایشی، پرکننده های دارویی و افزودنی های غذایی استفاده شود.

جایگزینی برای تیتانیوم دی اکسید (TiO2) :

لیتوپن در دهه ی 1870 به عنوان جایگزینی برای کربنات سرب (سفید سرب) برای غلبه بر معایب سمیت و مقاومت ضعیف در برابر هوا تولید شد. ظرف چند سال، لیتوپن جایگزین تیتانیوم دی اکسید شد تا به رنگدانه ی سفید برتر در صنعت و پرفروش ترین رنگدانه معدنی جهان تبدیل شود. با این حال، تیتانیوم دی اکسید محصولی است که قیمت آن به دلیل در دسترس بودن محصول، در معرض تغییرات زیادی است. این افزایش قیمت ها بر رقابت پذیری محصولات نهایی تأثیر می‌گذارد و بنابراین جست و جوی جایگزینی مناسب برای تیتانیوم دی اکسید، امکانات مختلفی را برای بهینه‌سازی استفاده از آن ایجاد کرده است.

به لطف خواص رئولوژیکی و نوری، لیتوپن حدود 30 درصد مزایای فنی و اقتصادی را در جایگزینی تیتانیوم دی اکسید در کاربردهای مختلف ارائه می دهد. از جمله ی این مزایا آن است که لیتوپن دارای خاصیت جلبک کشی در رنگ ها می باشد، و درنتیجه محافظت بیشتری از پوشش ارائه می دهد.

مطالعاتی در ارتباط با رنگ های امولسیونی و رنگ های پودری انجام شده است، که هر دو با نتایج واضحی در مورد اینکه چگونه استفاده از لیتوپن ظاهر جلبک را در رنگ پس از اعمال آن کاهش می‌دهد، ارائه داده اند.

جایگزینی جزئی تیتانیوم دی اکسید در رنگ های مایع :

در صنعت رنگ، TiO2 به دلیل ضریب شکست بهتر، قدرت دیسپرس شدن خوب، قدرت آکروماتیک و سفیدی آن یکی از بهترین رنگدانه‌های سفید است. با این حال، تولید صنعتی TiO2 به دلیل ضایعات اسیدی آن، کمبود منابع تیتانیوم دی اکسید و قیمت بالای آن محدود شده است. بنابراین، یافتن منابع مواد جایگزین برای عملکرد رنگدانه بسیار مهم است.

لیتوپن (30%)  قدرت پوشش کمتری نسبت به تیتانیوم دی اکسید دارد. به همین دلیل، لیتوپن تنها می‌تواند بین 5 تا 40 درصد جایگزین تیتانیوم دی اکسید (TiO2) شود. برای پوشش کمتر از 20 درصد، جایگزینی 1 کیلوگرم TiO2 با 1 کیلوگرم لیتوپن توصیه می شود. همچنین برای پوشش بالای 20 درصد، جایگزینی 1 کیلوگرم TiO2 با 1.3 کیلوگرم لیتوپن توصیه می شود. برای دستیابی به جامد وزنی یکسان، پرکننده و بایندر باید در صورت لزوم در فرمولاسین کاهش یابد. با انجام این کار، ما به کاهش هزینه، افزایش استحکام فیلم و بهبود خواص قارچ کشی و جلبک کشی دست خواهیم یافت.

لیتوپن در پلاستیک و مستربچ :

لیتوپن عملکرد اکسترودر را افزایش و هزینه های پردازش را کاهش می‌دهد، این ماده کیفیت محصول را بهبود می‌بخشد و در مستربچ برای تزریق پلی الفین، ABS، پلی کربنات، پلی پروپیلن، پلی اتیلن، پلی استایرن، فیلم های تک لایه، فیلم های چند لایه و  برای مستربچ های سفید، رنگی و پر شده مناسب است. ترکیب لیتوپن 30% با TiO2 منجر به بهبود خواص مکانیکی از جمله مقادیر بیشتر کشیدگی و مقاومت در برابر ضربه بهتر می‌شود. لیتوپن 30% اعمال شده در مستربچ دارای حداکثر خلوص، کدورت خوب و پایداری نور مناسب است.

• برای زیر 10 % جایگزینی، 1 کیلوگرم TiO2 باید با 1 کیلوگرم لیتوپون 30 % جایگزین شود.
• بالای 10 % جایگزینی، 1 کیلوگرم TiO2 باید با 1.3 کیلوگرم لیتوپون 30 % جایگزین شود و بر این اساس مقدار پلیمر کاهش می‌یابد.

لیتوپن در الاستومرهای طبیعی و مصنوعی :

لیتوپن 30% جایگزین مناسبی برای TiO2 در تمام الاستومرهای رنگدانه شده طبیعی و مصنوعی است، زیرا غیرساینده و در برابر اسید بسیار مقاوم است. لیتوپن 30 درصد در تولید هر نوع لاستیک، نه تنها هزینه جایگزینی جزئی TiO2 را کاهش می‌دهد، بلکه باعث افزایش تولید صنعتی، بهبود دوام، مقاومت حرارتی و مکانیکی محصول نهایی می‌شود.

لیتوپن در پرکننده ها، چسب ها، اتصالات و درزگیرها :

لیتوپن 30% به دلیل ماهیت بسیار نرم و خاصیت انقباضی آن، راه حل مناسبی برای جایگزینی جزئی TiO2 در پرکننده‌ها است. در مواقعی که مقاومت اسیدی بالاتری مورد نیاز است، مانند چسب و درزگیرها، به عنوان جایگزینی برای TiO2 مناسب است.

نکات ایمنی

لیتوپن پودری سفید رنگ است، که بی‌خطر، غیر سمی و بی ضرر است. بر اساس بررسی سم شناسی، هیچ خطر حاد یا مزمن شناخته شده‌ای برای سلامتی در ارتباط با استفاده از این محصول وجود ندارد. با این حال باید در برابر خطرات مزمن بالقوه ناشناخته ی این محصول با اجتناب از بلع، تماس بیش از حد پوست، و استنشاق اسپری، گرد و غبار و بخارات غلیظ محافظت شود. از تنفس گرد و غبار در هنگام دست زدن بپرهیزید و در صورت تماس با پوست با آب و صابون بشویید.

حمل و نقل و انبارداری

در طول حمل و نقل باید در شرایط خنک و خشک و دور از رطوبت نگهداری شود. محصول باید در یک منطقه ی تمییز، به دور از رطوبت، مواد خارجی و سایر آلاینده ها نگهداری شود.

تحلیل بازار

بر اساس محصول، بازار به لیتوپن 28 درصد، لیتوپون 30 درصد و لیتوپون 60 درصد تقسیم می شود. بر اساس کاربرد، بازار به کاغذ و خمیر، لاستیک، رنگ و پوشش، پلاستیک، جوهر چاپ و چرم و … تقسیم می شود. بر اساس منطقه، بازار به آمریکای شمالی، اروپا، آسیا و اقیانوسیه، آمریکای لاتین، خاورمیانه و آفریقا تقسیم شده است.

سهم بازار بر اساس برنامه پیش رو :

انتظار می‌رود که بخش رنگ ها و پوشش ها در طول دوره ی پیش‌بینی به‌دلیل افزایش کاربردهای آنها در بخش های متفاوت، برای خواص ضدزنگ و ضدخوردگی به سرعت رشد کند. استفاده از رنگ ها و پوشش ها برای کاربردهای داخلی و خارجی برای مقاصد مختلف صنعتی و مسکونی رو به افزایش است، که به نوبه ی خود به رشد بازار کمک می‌کند. علاوه بر این، رنگ ها و پوشش های مبتنی بر لیتوپن برای محافظت در برابر رشد جلبک‌ها و قارچ ها و هم‌چنین مقاومت در برابر اشعه های فرابنفش شناخته می‌شوند و در نتیجه تقاضا برای محصول را افزایش می‌دهند.

سهم بازار بر اساس منطقه :

آسیا و اقیانوسیه به دلیل رشد قوی بخش رنگ و پوشش در کشورهایی مانند هند و چین، بخش بزرگی از سهم بازار لیتوپن را به خود اختصاص داده است. رشد شهرنشینی و پیشرفت های صنعتی در بخش های ساخت و ساز و خودرو، کاربردهای لیتوپن را تقویت می کند. علاوه بر این، بازیگران کلیدی بازار به طور فزاینده‌ای در ارتباط با تحقیق و توسعه رنگ ها و پوشش ها سرمایه‌گذاری می‌کنند، که این امر تقاضا برای لیتوپن را در منطقه ی آسیا و اقیانوسیه افزایش می‌دهد.

اما سوالی که اینجا مطرح می شود آن است که در استفاده از محصول لیتوپن برای تولید رنگ و محصولات دیگر، چه مواردی را باید مد نظر داشت؟

• استانداردهای ایمنی :

باید اطمینان حاصل شود که محصولات حاوی لیتوپن، با استانداردهای ایمنی مربوطه سازگاری دارند و از نظر بهداشتی مطابق با مقررات محلی و بین‌المللی هستند.

• مقادیر استفاده :

مقادیر استفاده از لیتوپن برای تولید رنگ و محصولات دیگر باید مطابق با دستورالعمل‌ها و استانداردهای مربوطه باشد تا از ایمنی و کیفیت محصولات تولیدی اطمینان حاصل شود.به طور معمول در صنعت رنگ بین 20 تا 30 درصد تیتان کم شده و به همان میزان لیتوپن جایگزین آن می گردد.

• محیط زیست :

در استفاده از لیتوپن باید به مسائل محیط زیستی نیز توجه کرد و از دفع صحیح و مسئولانه‌ی پسماندها و بازیافت مواد اطمینان حاصل کرد.

• تداخل با دیگر مواد :

در صورت استفاده از لیتوپن همراه با دیگر مواد شیمیایی، باید به تداخلات ممکن و ترکیبات نهایی محصول توجه شود تا از ایمنی و کیفیت محصولات نهائی اطمینان حاصل شود اما تا کنون با توجه به مشاهدات میدانی تداخلی مشاهده نگردیده است.

شرکت تیام رهاورد آدرینا  پیوسته محصولات مختلف را با قیمت های مناسب و بالاترین کیفیت در عرصه ی داخلی و خارجی در اختیار متقاضیان قرار می دهد.

شما می توانید جهت اطلاع از نحوه ی فروش و قیمت این محصول و دیگر محصولات مورد نیاز خود و همچنین ثبت سفارش با کارشناسان فروش شرکت تیام رهاورد آدرینا در ارتباط باشید. 

  031-31319488                             09366441848                          tradchemical@