Η βιομηχανία πλαστικών είναι ο δεύτερος μεγαλύτερος καταναλωτής διοξειδίου του τιτανίου, αντιπροσωπεύοντας περίπου το 18% της παγκόσμιας ζήτησης. είναι ο ταχύτερα αναπτυσσόμενος τομέας για εφαρμογές διοξειδίου του τιτανίου τα τελευταία χρόνια, με μέσο ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης 6%. Μεταξύ των περισσότερων από 500 ποιοτήτων διοξειδίου του τιτανίου που διατίθενται παγκοσμίως, πάνω από 50 είναι ειδικά σχεδιασμένες για πλαστικά.
Τα προφίλ UPVC - ένας σημαντικός κλάδος της βιομηχανίας πλαστικών και ένας βασικός τομέας εφαρμογής για το διοξείδιο του τιτανίου - έχουν δει εκρηκτική ανάπτυξη στην Κίνα την τελευταία δεκαετία, επεκτείνοντας με μέσο ετήσιο ρυθμό 10%.
Το 2008, η εθνική παραγωγή προφίλ ανήλθε σε 3,8 εκατομμύρια τόνους, καταναλώνοντας περίπου 135.000 τόνους διοξειδίου του τιτανίου ποιότητας ρουτιλίου. Με βάση τον ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης 10%, οι ανάγκες της βιομηχανίας σε διοξείδιο του τιτανίου αυξήθηκαν σε περίπου 150.000 τόνους το 2009 και έφθασαν τους 165.000 τόνους το 2010.
Η ενσωμάτωση διοξειδίου του τιτανίου στα πλαστικά ενισχύει την αντοχή στη θερμότητα, το φως και τις καιρικές συνθήκες των πλαστικών προϊόντων, βελτιώνει τις φυσικοχημικές τους ιδιότητες, ενισχύει τη μηχανική αντοχή και παρατείνει τη διάρκεια ζωής τους.
Επιπλέον, καθώς η ευαισθητοποίηση του κοινού σχετικά με την προστασία του περιβάλλοντος και την εξοικονόμηση ενέργειας συνεχίζει να αυξάνεται, η τάση αντικατάστασης του χάλυβα με πλαστικό επιταχύνεται και τα πλαστικά προϊόντα διαδραματίζουν ολοένα και πιο σημαντικό ρόλο στην καθημερινή μας ζωή.
Το διοξείδιο του τιτανίου εξυπηρετεί δύο κύριες λειτουργίες στη βιομηχανία πλαστικών: πρώτον, δρα ως λευκή χρωστική ουσία για να παρέχει αδιαφάνεια (λευκό χρωματισμό). Δεύτερον, χρησιμεύει ως παράγοντας αποκλεισμού της υπεριώδους ακτινοβολίας, προστατεύοντας από την υπεριώδη ακτινοβολία και εξασφαλίζοντας εξαιρετική αντοχή στις καιρικές συνθήκες για πλαστικά προϊόντα που προορίζονται για χρήση σε εξωτερικούς χώρους.
Το διοξείδιο του τιτανίου που χρησιμοποιείται στην παραγωγή πλαστικών γενικής χρήσης δεν απαιτεί αντοχή στις καιρικές συνθήκες. Αντίθετα, δίνεται έμφαση στα χαρακτηριστικά απόδοσης της χρωστικής.
Για το διοξείδιο του τιτανίου πλαστικής ποιότητας, οι απαιτήσεις περιλαμβάνουν το μέγεθος των λεπτών σωματιδίων και την καλή διασπορά, καθώς και εξαιρετική σταθερότητα στη θερμότητα και το φως—εξασφαλίζοντας ότι δεν εμφανίζεται αποχρωματισμός κατά τη θέρμανση που εμπλέκεται στη χύτευση πλαστικού ή κατά την επακόλουθη έκθεση του προϊόντος στην ηλιακή ακτινοβολία και χρήση.
Οι περισσότερες ποιότητες διοξειδίου του τιτανίου για πλαστικά διαθέτουν λεπτότερα μεγέθη σωματιδίων. Ενώ το διοξείδιο του τιτανίου για επικαλύψεις έχει συνήθως μέγεθος σωματιδίων 0,2–0,4 μm, η ποιότητα για τα πλαστικά κυμαίνεται από 0,15 έως 0,3 μm. Αυτό το λεπτότερο μέγεθος παράγει έναν μπλε τόνο, ο οποίος βοηθά στην κάλυψη της κιτρινιάς των ρητινών που είναι φυσικά κιτρινωπές ή επιρρεπείς στο κιτρίνισμα. Επιπλέον, η αντικατάσταση της λιθοπόνης με διοξείδιο του τιτανίου μπορεί να μειώσει την κατανάλωση λευκής χρωστικής κατά 50% έως 70%.
Σύγκριση διοξειδίου του τιτανίου που παράγεται μέσω δύο διεργασιών για πλαστικές εφαρμογές
Είναι κατανοητό ότι το διοξείδιο του τιτανίου που χρησιμοποιείται επί του παρόντος σε εγχώρια πλαστικά προϊόντα —ιδιαίτερα σε προϊόντα υψηλής ποιότητας— είναι κυρίως εισαγόμενο υλικό που παράγεται μέσω της διαδικασίας χλωρίου. Το διοξείδιο του τιτανίου διεργασίας χλωρίου είναι ανώτερο από το διοξείδιο του τιτανίου θειικής διεργασίας όχι μόνο σε επιφανειακές ιδιότητες όπως η λευκότητα αλλά και από την άποψη της ικανότητας απόκρυψης, της ικανότητας διασποράς και της δυνατότητας επεξεργασίας. προσφέρει απαράμιλλα πλεονεκτήματα, ειδικά για εξωτερικά πλαστικά προφίλ UPVC που απαιτούν προϊόντα ποιότητας ρουτιλίου κατασκευασμένα με τη διαδικασία χλωριδίου.
Ωστόσο, λόγω των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών των πλαστικών προϊόντων, η επιλογή του διοξειδίου του τιτανίου περιλαμβάνει εκτιμήσεις που διαφέρουν από αυτές για επιστρώσεις, μελάνια ή χρώματα. Οι αποφάσεις πρέπει να καθοδηγούνται κυρίως από τις τεχνικές απαιτήσεις των ίδιων των πλαστικών προϊόντων. Για παράδειγμα, όταν έχουμε να κάνουμε με εξειδικευμένα προϊόντα πλαστικής ποιότητας, πρέπει να επιλέγουμε προσεκτικά μια παραλλαγή διοξειδίου του τιτανίου που ταιριάζει στη συγκεκριμένη εφαρμογή για να αποφευχθεί ο κίνδυνος της απόδοσης του προϊόντος.