Чем заменить диоксид титана
Чем заменить диоксид титана?
Не все кандидаты на замену TiO2 способны давать чистый белый цвет, но даже те, у которых имеется хорошая белизна, не могут конкурировать с TiO2 в области непрозрачности или кроющей способности. Непрозрачность, или способность красителя рассеивать свет, взаимосвязана с двумя параметрами. Первым является коэффициент преломления (R.I.). У рутиловых марок TiO2, которые производятся с помощью хлоридной технологии, самый высокий среди белых красителей коэффициент преломления R.I.
Тем не менее, как отмечает Питер Крински, менеджер по маркетингу пластмасс компании Millennium Inorganic Chemicals, на непрозрачность также влияют размер частиц и распределение размера частиц. Он говорит, что оптимальный размер частицы, способной рассеивать свет, составляет половину длины световой волны видимой части спектра, или примерно 0.2 микрона. Это среднее значение размера частиц красителей с TiO2, которые используются в пластмассовой отрасли. Кроме того, достижения в области контроля размера частиц позволили получить очень небольшое распределение размера частиц для последних марок рутилового красителя.
Одним из вопросов, по которому у экспертов по красителям для пластмасс нет единого мнения, является вопрос о том, как описать механизма наполнения TiO2. Билл Кирнс, технический специалист из компании M.A. Hanna Color, является представителем одной из школ мысли, мнение которой сводится к тому, что, как он говорит, TiO2 может быть наполнителем за счет отделения типичных частиц красителей размером 0.2 микрона от более крупных частиц менее дорогих материалов. Сообщается, что такой «дистанцирующий» подход был эффективен при работе с покрытиями, но в области пластмасс он является предметом споров. Решающим отличием здесь, очевидно, является то, что в тонких покрытиях объемная доля красителя TiO2 может превышать 50%, а в пластмассах это значение значительно ниже.
Виктор Мимо, технический вице-президент компании Ampacet Corp., отмечает, что у белого концентрата, содержащего 50% по массе TiO2, объемная доля красителя составляет всего 12-14%. «При таких небольших объемных долях частицы TiO2 уже находятся отдельно друг от друга, поэтому спейсеры не могут повысить непрозрачность и не влияют на нее».
Эту точку зрения поддерживает и Билл Лэшуэй, менеджер по услугам в области пластмасс компании Millennium. «Из-за низкой конечной концентрации, 2-4% по массе, при создании многих пленочных применений, добавление достаточного количества наполнителя для физического дистанцирования уже достаточно широко разбросанных частиц TiO2 отрицательно повлияет на физические свойства пленки и повысит ее стоимость». Он добавляет, что наполнители могут оказывать более положительное воздействие при использовании в более тяжелых пленках и формованных деталях, где непрозрачность повышается и за счет толщины продукта.
Найдена альтернатива диоксиду титана
Диоксид титана имеет достаточно высокий показатель преломления, что и является основной причиной его активного применения производителями лакокрасочных материалов, как белого пигмента.
С целью снижения высокой стоимости этого значительного пигмента, диоксид титана частенько заменяют разными наполнителями – промышленными минералами, основными среди которых являются кальцит или кальцинированный каолин. Но такая, казалось бы на первый взгляд достаточно безобидная замена белого пигмента, имеет существенное отражение на качество лакокрасочного материала, а именно – на укрывистость, яркость и вязкость. Подробную информацию об этом можно узнать в номерах 1-2 журнала «Промышленные покрытия».
Преследуя цель снижения затрат, при этом сохранив качество лакокрасочных материалов, научно-исследовательские лаборатории компаний работают над поисками возможности уменьшить содержание диоксида титана в покрытиях. Одна из работ по поводу сложившейся проблемы, которая была написана в последнее время, обращена к осажденному карбонату кальция. Данное вещество было добавлено в составы лакокрасочных материалов в разнообразных объемных концентрациях пигмента, частично заменив им диоксид титана. Качеству лакокрасочных покрытий, в составе которых находился осажденный карбонат кальция, давалась оценка согласно основным параметрам (как для сухих, так и для жидких красок), а именно: вязкость, плотность, кроющая способность, блеск.
В июне текущего года данное исследование будет опубликовано в журнале Progress in Organic Coatings. Согласно проведенным исследованиям было выяснено, что при определенной концентрации добавление карбоната кальция не только не ухудшает, но даже улучшает вязкость лакокрасочных материалов. Не смотря на это, данное качество является далеко не самым важным. Систематического влияния на блеск покрытий отмечено не было. На протяжении всего процесса исследований ученые сделали вывод, что осажденный карбонат кальция может быть применен, как альтернатива диоксиду титана, однако при этом ему необходима тщательная корректировка других наполнителей.
материалы по теме
Нuntsman перестал выпускать диоксид титана на финской площадке
Финское предприятие Нuntsman, расположенное в городе Пори, объявило о форс-мажоре на поставку диоксида титана вследствие пожара, который случился в прошлом месяце.
Заменители диоксида титана «Пигмоксаль» и «Гидроксаль»
Как известно, основным направлением решения проблемы снижения расхода дорогостоящей пигментной двуокиси титана в мировой и отечественной практике при производстве лакокрасочных материалов является применение так называемых «активных» наполнителей, которые, благодаря определённой структуре частиц и их химической активности, взаимодействуют с частицами двуокиси титана в составе плёнки лакокрасочного покрытия, предотвращая их сближение и агрегацию. При этом достигается увеличение числа частиц пигментной двуокиси титана на единице окрашенной поверхности, участвующих в процессе светорассеяния, ибо агрегированные агломераты частиц TiO 2 участвуют в процессе светопреломления как одна частица, резко снижая тем самым эффективность и укрывистость при использовании пигмента. В мировой практике до недавнего времени использовались только такие виды «активных» наполнителей, как прокалённый каолин, синтетические алюмосиликаты натрия и тонкодисперсный гидроксид алюминия.
Затрудняетесь с выбором оптимальной марки диоксида титана для конкретной области применения? Ищете поставщика? Тогда вам сюда:
Наполнитель «Пигмоксаль» относится к «активным» пигментам-наполнителям в основном благодаря своему оптимальному гранулометрическому составу, структуре и морфологии кристаллов, их поверхностным и химическим свойствам, обеспечивающим лёгкую распределяемость частиц «Пигмоксаля» в любом связующем и отсутствие агрегативных взаимодействий с частицами двуокиси титана и других пигментов.
На эти материалы имеются утверждённые в установленном порядке и согласованные с СЭС технические условия и гигиенические сертификаты, которые будут Вам при необходимости переданы.
Дисперсность представленных образцов была определена на лазерном гранулометре марки » Cilas 715″ (Франция) и представлена в табл. 1, а основные физико-химические и технологические параметры – в табл 2. Гранулометрический состав наполнителя «Пигмоксаль» можно считать оптимальным, т.к. он практически почти не требует дополнительного перетира и поэтому может успешно использоваться в рецептурах красок, при изготовлении которых на производстве используется даже оборудование типа десольверов, обеспечивающих только перемешивание компонентов краски без их дополнительного измельчения. Более того, за счёт своей высокой твёрдости “Пигмоксаль” ускоряет диспергируемость других, более мягких наполнителей и пигментов, что обеспечивает получение красок с меньшими затратами времени, энергии и трудовых ресурсов.
Использование предлагаемых наполнителей позволяет за счёт экономии дефицитной во многих регионах России и резко подорожавшей в последнее время пигментной TiO 2 существенно снизить себестоимость выпускаемой продукции (на 10-15%) при сохранении требуемых потребительских свойств, т.к. их цена составляет 25 –30% от стоимости украинской
TiO 2 марки РО-2 или 10-15% от цены импортной. Возможность частичной замены TiO 2 в ЛКМ (как белых, так и цветных ) связана со значительными содержанием тонкодисперсных фракций в сочетании с достаточно высоким коэффициентом преломления «Пигмоксаль»( п=1,65-1,70).
Основной эффект от применения предлагаемых наполнителей достигается за счёт улучшения распределения частиц диоксида титана в плёнке лакокрасочного покрытия в результате образования микрообластей с неоднородным показателем преломления, что повышает светорассеяние и улучшает укрывистость, а также повышает белизну и чистоту тона ЛКМ при сохранении всех показателей ЛКМ в рамках требований ГОСТ. Более всего эффект от использования наполнителя «Пигмоксаль» проявляется в красках с высоким содержанием диоксида титана, например, в глянцевых и полуглянцевых эмалях светлых тонов, в ЛКМ на основе модифицированных алкидных, алкидных с высоким сухим остатком, эпоксидных, акриловых и других типов органоразбавляемых плёнкообразователей, а также во всех типах воднодисперсионных красок. Присутствие кристаллизационной воды в структуре гидроксида алюминия (до 34% по массе), выделение которой при нагревании начинается при 160 оС, даёт возможность использовать «Гидроксаль» как эффективный и экологически безопасный антипирен при производстве линолеума, искусственных кож, кабельных пластикатов, герметиков, мастик, наливных полимерных полов и др. материалов, где требуется повышенная огнестойкость.
Дисперсный состав наполнителей Таблица1
Технологии
ЧЕМ ЗАМЕНИТЬ ДИОКСИД ТИТАНА?
Не все кандидаты на замену TiO2 способны давать чистый белый цвет, но даже те, у которых имеется хорошая белизна, не могут конкурировать с TiO2 в области непрозрачности или кроющей способности. Непрозрачность, или способность красителя рассеивать свет, взаимосвязана с двумя параметрами. Первым является коэффициент преломления (R.I.). У рутиловых марок TiO2, которые производятся с помощью хлоридной технологии, самый высокий среди белых красителей коэффициент преломления R.I. (2.75).
Тем не менее, как отмечает Питер Крински, менеджер по маркетингу пластмасс компании Millennium Inorganic Chemicals, на непрозрачность также влияют размер частиц и распределение размера частиц. Он говорит, что оптимальный размер частицы, способной рассеивать свет, составляет половину длины световой волны видимой части спектра, или примерно 0.2 микрона. Это среднее значение размера частиц красителей с TiO2, которые используются в пластмассовой отрасли. Кроме того, достижения в области контроля размера частиц позволили получить очень небольшое распределение размера частиц для последних марок рутилового красителя.
Одним из вопросов, по которому у экспертов по красителям для пластмасс нет единого мнения, является вопрос о том, как описать механизма наполнения TiO2. Билл Кирнс, технический специалист из компании M.A. Hanna Color, является представителем одной из школ мысли, мнение которой сводится к тому, что, как он говорит, TiO2 может быть наполнителем за счет отделения типичных частиц красителей размером 0.2 микрона от более крупных частиц менее дорогих материалов. Сообщается, что такой «дистанцирующий» подход был эффективен при работе с покрытиями, но в области пластмасс он является предметом споров. Решающим отличием здесь, очевидно, является то, что в тонких покрытиях объемная доля красителя TiO2 может превышать 50%, а в пластмассах это значение значительно ниже.
Виктор Мимо, технический вице-президент компании Ampacet Corp., отмечает, что у белого концентрата, содержащего 50% по массе TiO2, объемная доля красителя составляет всего 12-14%. «При таких небольших объемных долях частицы TiO2 уже находятся отдельно друг от друга, поэтому спейсеры не могут повысить непрозрачность и не влияют на нее».
Эту точку зрения поддерживает и Билл Лэшуэй, менеджер по услугам в области пластмасс компании Millennium. «Из-за низкой конечной концентрации, 2-4% по массе, при создании многих пленочных применений, добавление достаточного количества наполнителя для физического дистанцирования уже достаточно широко разбросанных частиц TiO2 отрицательно повлияет на физические свойства пленки и повысит ее стоимость». Он добавляет, что наполнители могут оказывать более положительное воздействие при использовании в более тяжелых пленках и формованных деталях, где непрозрачность повышается и за счет толщины продукта.
Фавориты соревнования
В наибольшей степени интерес к наполнителям из TiO2 сосредоточен вокруг тонко измельченного карбоната кальция и кальцинированных каолиновых глин благодаря их низкой цене, которая ниже на 60-90%, чем цена на TiO2 (см. Таблицу 1). Джек Голдхэммер, вице-президент по продажам в компании-поставщике неорганических материалов Omya Inc., говорит, что типичная белая пленочная маточная смесь 45% TiO2, 30% карбоната кальция и 25% полиолефина может обеспечить экономию затрат в 15%. Он отмечает, что большинство потребителей используют сверх тонко измельченные марки карбоната кальция со средним размером частиц 0.5-1.0 микрон. Марки с более грубым помолом могут стоить даже дешевле, но они могут оказать отрицательное воздействие на свойства пленки.
Компания Engelhard Corp. провела большую работу по оценки двух своих специальных глин, используемых в качестве наполнителей TiO2 в концентратах красителей. ASP 170 представляет собой тонкодисперсный (0.4 микрона) водный каолин, который, по имеющимся данным, обеспечивает эффективное дистанцирование частиц TiO2 для сохранения прекрасной окраски и непрозрачности. Ultrex 96 представляет собой специальный кальцинированный каолин со срединным размером частиц 0.9 микрона. Сообщается, что у этой марки самая высокая яркость (яркость 96 GE) среди всех наполнителей на основе каолина. Эти два красителя стоили примерно на 20% и 40% больше TiO2, соответственно.
Интересные результаты были получены, когда эти красители оценили в качестве частичной замены в типичных 50%-TiO2 белых концентратах LLDPE. При использовании в деталях, изготовленных литьевым формованием, замещение 10% TiO2 Ultrex 96 позволяет сохранить и хорошую окраску, и непрозрачность (Таблица 2). Даже при замещении 20% получается очень хорошая окраска при всего лишь небольшом снижении непрозрачности. ASP 170 обеспечивает хорошее окрашивание при низких концентрациях замещения (5%), но не дает такой непрозрачности, как Ultrex 96.
В области производства экструзионно-раздувной пленки, от 5% до 10% замещения TiO2 ASP 170 позволяет сохранить окраску и непрозрачность, равные тем, что были при полной концентрации TiO2. При 20% замещении, получаемая пленка имеет превосходную окраску и лишь небольшое снижение непрозрачности.
В компании Engelhard также сообщают, что Ultrex 96 может замещать до 20% 7 фунтов в час TiO2, который используется при изготовлении белой обшивки из PVC. Сообщается, что исходная белизна такая же или даже несколько лучше, чем при использовании чистого TiO2. Исходная желтизна равна данным контрольного образца TiO2 при степени замещения 10%, в то время как и ускоренное, и фактическое испытания на стойкость к воздействию атмосферных условий показывают, что Ultrex 96 при 10% замещения дает лучшие эксплуатационные характеристики, чем контрольный образец TiO2.
Дэвид Скелхорн, технический директор поставщика неорганических материалов ECC International, все же предостерегает, утверждая, что создатели рецептур должны помнить, что «каолиновые глины и карбонат кальция не обеспечивают той устойчивости к воздействию ультрафиолетовых лучей, какой от природы обладает TiO2».
Различные марки TiO2
Не все марки TiO2 одинаковы. У рутилового TiO2 коэффициент преломления 2.75 по сравнению с 2.55 анатазного TiO2, который производится с использованием более старой сульфатной технологии. Хотя анатаз обычно стоит немного дешевле, чем рутиловая марка, он примерно на 20% менее эффективен для придания пластмассам непрозрачности.
Использование более дешевых рутиловых марок TiO2 «широкого спектра», которые не являются чисто белыми, также является вариантом частичного замещения TiO2. Данный продукт импортируется из Украины компанией K&T Export/Import. Он называется Titan 2. Эта 0.3-микронная марка оценивается некоторыми поставщиками маточных смесей красителей и создателями рецептур. Ее рыночная цена составляет 78-82¢ за фунт. В компании K&T говорят, что она способна обеспечивать хорошую белизну и приемлемую непрозрачность при замещении в рецептуре 15% (или более для применений, где эти свойства не имеют решающего значения) стандартного TiO2.
Другим «альтернативным» TiO2 является синтетический рутил TiO2 от компании Hitox Corp. Краситель Hitox цвета буйволиной кожи обладает частицами слегка большего размера и менее правильной формы по сравнению с типичным рутилом TiO2. Он стоит 68¢ за фунт, и может замещать до 45% стандартного TiO2 в продуктах, для которых требуется непрозрачность, но которые не должны быть чисто белыми.
Еще несколько белых кандидатов
Сульфат бария до некоторой степени используется в качестве наполнителя TiO2, поскольку разница в цене не дает таких преимуществ, как при использовании каолина и карбоната кальция. Компания J.M. Huber представила новый сульфат бария с обработкой поверхности, о котором сообщается, что он дает хорошие эксплуатационные характеристики при замещении TiO2 до 50%. Этот материал называется Huberbrite Interlok, он использовался одним из производителей экструзией эластичного PVC для замены всего TiO2 в своей рецептуре. У продукта средний размер частицы 1.0 микрон, и он является многообещающим также и для полиолефиновых применений.
В число прочих альтернативных белых красителей входят литопон (результат соосаждения сульфата бария и оксида цинка) и оксид цинка технической марки. Литопон не используется в США широко, поскольку он склонен вступать в реакцию с некоторыми марками TiO2, в результате чего образуются ядовитые запахи. Оксид цинка использовался ранее в периоды нехватки TiO2, но его использование было существенно ограничено деградацией пластмассы, такой как полипропилен.
Что говорят создатели компаундов
Наполнение TiO2 едва ли можно назвать новой практикой, и, хотя мало кто из потребителей красителей с готовностью это признает, все это делают, или, по крайней мере, так заявляют поставщики. Некоторые производители компаундов проявляют осторожность, и не говорят открыто о наполнении TiO2, поскольку опасаются, что, если об этом узнают заказчики, они могут потребовать снижения цены.
Хотя они и с осторожностью сообщают информацию о наполнителях TiO2, которые они могут использовать, основные производители концентратов красителей, такие как Ampacet, подразделение Masterbatches Div.компании Clariant, M.A. Hanna Color, Teknor Color, и WedTech, указывают, что они всегда стремятся найти лучшие альтернативы, особенно, если они дают умеренную непрозрачность.
Кирнс из компании M.A. Hanna Color говорит, что специальный тонко измельченный кальцинированный каолин с размером частиц 0.9 микрона может обычно замещать концентрации TiO2 до 15% при сохранении приемлемой яркости (96% GE яркость) и лишь незначительном снижении непрозрачности. Он отмечает, что тонко измельченный сульфат бария с размером частиц 8.5 микрона также может использоваться при почти той же степени замещения TiO2, но у него будет более низкая яркость (93%) и более высокая стоимость.
Мимо говорит, что в компании Ampacet Corp. наполнители рассматривают как способ сокращения затрат за счет сведения к минимуму использования смолы, а не содержания TiO2. Так, например, в качестве альтернативы обычной белой маточной смеси из 50% TiO2/50% PE, компания Ampacet предлагает смесь, содержащую 50% TiO2, 25% карбоната кальция и 25% PE. Другая рецептура включает 40% TiO2, 30% литопона и 30% смолы. Мимо говорит, что она дает практически ту же непрозрачность, что и маточная смесь 50% TiO2, но у нее «более нежный и мягкий белый цвет», потому что она менее абразивна. Эти две маточные смеси реализуются по цене примерно на 7-12% ниже цены стандартного продукта 50% TiO2. Еще одним способом получить больше за свои деньги и сэкономить на стоимости смолы является использование более наполненного концентрата, например, с 80% TiO2, так советует директор Ampacet по маркетингу Фрэнк Айэнотти.
Рик Тиззард, коммерческий директор компании WedTech, говорит: «В наполненном белом красителе, который чаще всего используется при производстве пленки, содержится 50% TiO2, 20% карбоната кальция и 30% смолы подложки». Предлагаемый WedTech вариант, марка 1022, предназначена для производства бакалейных мешков, и обычно стоит на 1-2¢ за фунт меньше, чем стандартная маточная смесь с 50% TiO2. Рик Тиззард отмечает, что, хотя наличие карбоната кальция мало способствует повышению непрозрачности, оно добавляет стабильности рукава при изготовлении экструзионно-раздувной пленки. Компенсирующим моментом здесь является тот факт, что, как он говорит, наполнители TiO2 добавляют плотности готовому продукту, что может компенсировать некоторую экономию.
Компания Wedtech также разработала новую белую маточную смесь, в которой используется ее собственный наполнитель. Маточная смесь WT-164 предназначена для производства белых пакетов-маек, и, считается, что она дает хорошую непрозрачность. Компания рекомендует ее в качестве альтернативы маточной смеси с 50%-TiO2 для того, чтобы иметь экономию примерно 2¢ за фунт.
Чем заменить диоксид титана в кулинарии?
Чем можно заменить?
Чем лучше заменить?
Диоксид титана продается в основном в порошке, но его можно и купить, не бойтесь его класть, его можно ничем не заменять. В продаже в банках можно встретить, напоминает белую краску, только пищевую.
Заменить диоксид титана можно любым белым красителем.
Деоксид титана используется в кулинарии (чаще всего в кондитерских изделиях) как краситель. Даёт этот краситель чисто белый цвет.
Заменить его крайне сложно т.к. найти именно белый краситель, который даст плотную и насыщенную окраску проблематично.
Аналогов соответствующего качества, на сегодняшний день, не существует.
Если же у вас нет возможности его купить, то попробуйте простой белый или бежевый пищевой краситель.
У меня другая фирма мультиварки. Пользуюсь несколько лет. с начало выбирала рецепты специально для этой мультиварки а потом в интернете стала смотреть все подряд. Впринципе все рецепты похожи. Обращайте только внимание на мощность. Чем мощнее она тем быстрее приготовится ваше блюдо. Корректируйте время сами. Я очень люблю баловать вою семью вкусненьким. Приятного аппетита)))
У меня большая проблема накормить ребенка.
Любит жаренную картошку, пюре, крабовый салат, пельмешки жаренные.
Соленые огурцы, кукурузу.
Очень любит пирог «Шоколадный кухен», делаю его сама.
А так же сосиски, но чтоб было сытнее,делаю вот так
Я растапливаю шоколад в микроволновке, включаю ее на 30 секунд, вытаскиваю и смотрю, если остались кусочки, то еще и еще. Только я добавляю сливки, а не сметану. Когда шоколад расстает в микроволновке, добавляю сливки, перемешиваю и опять подогреть. Глазурь получается блестящая, хорошо растекается, отлично застывает и очень вкусная. Пробуйте!