معرفی لیتوپن

لیتوپن (Lithopone) چیست؟
لیتوپن (Lithopone) رنگدانه سفید ساخته شده از سولفید روی و سولفات باریم است که می تواند به عنوان بخشی از جایگزین دی اکسید تیتانیوم در سیستم های پلاستیکی و روکش استفاده شود.

برای فرمول های تولید کننده پوشش های پودری و رنگ های امولسیونی، لیتوپون می تواند به عنوان جایگزین TiO2 برای کاهش هزینه های کلی سیستم استفاده شود. لیتوپون همچنین می تواند با کاهش ترک خوردگی در فیلم و بهبود ماندگاری رنگ، عمر یک پوشش را افزایش دهد.

لیتوپن در رنگ های داخلی و در برخی از لعاب ها استفاده می شود و به طور گسترده ای برای تولید رنگ سفید کاربرد دارد.این ماده توسط شرکت رنگدانه ها و شرکت شیمیایی و سایر شرکت ها تولید می شود که از نظر درصد سولفید روی متفاوت هستند.

کاربردهای لیتوپن:
لیتوپن تا حدی برای جایگزینی TiO2 در برخی از سیستم های پلاستیکی استفاده می شود، لیتوپون می تواند به افزایش عملکرد اکسترودر و کاهش هزینه های پردازش کمک کند. فرمول های پلاستیک با استفاده از لیتوپون بهبود کیفیت محصول را نیز می تواند به دنبال داشته باشد.

ترکیبی از لیتوپون و TiO2 می تواند به کاهش چسبندگی و بهبود خواص مکانیکی از جمله افزایش طول و مقاومت بیشتر در برابر ضربه کمک کند. این ترکیب می تواند به عنوان یک جایگزین مقرون به صرفه برای TiO2 عمل کند.

این رنگدانه با روکش ارگانیک مناسب سیستم های پوشش مات و نیمه براق است و می تواند به عنوان درجه مستربچ برای پلیمرهای مصنوعی استفاده شود. برخی از انواع لیتوپون برای الاستومرهای طبیعی، ترکیبات و آب بندی مناسب هستند.

لیتوپون بیشتر با دی اکسید تیتانیوم جایگزین شده است که دوام بیشتری دارد، اما بسیار ارزان تر است. این ترکیب به عنوان پایه ای برای رنگدانه دریاچه استفاده می شود و به عنوان رنگدانه بی اثر برای رنگ، جوهر و لوازم آرایشی و همچنین در طیف وسیعی از کاربردها در صنعت پلاستیک کاربرد دارد. این ماده به عنوان پرکننده در کاغذ، چرم و مشمع کف اتاق استفاده می شود.

فواید استفاده از لیتوپن:
این رنگدانه ارزشمند دارای رنگ سفید درخشان و بافت خوبی است و در مقایسه با سرب سفید در صنایع کاربرد گسترده ای دارد. این ترکیب به خوبی با روغن هایی مانند روغن دانه کتان یا پولیش مخلوط می شود. این رنگدانه در نور آفتاب خیلی سریع خاکستری شده و در تاریکی دوباره (به دلیل اکتینیم) دوباره سفید می شود.

تیتانیوم دی اکسید یکی از مواد اولیه اصلی در تولید رنگ های امولسیونی است و لیتوپن می تواند به عنوان یک جایگزین، بدون افت کیفیت، نقش کلیدی ایفا کند. به همین دلیل مقادیر زیادی لیتوپون در رنگ های امولسیونی گنجانده شده است.

رنگ های امولسیونی که با استفاده از لیتوپون اصلاح شده اند همانطور که در بالا توضیح داده شد به همان اندازه خوب هستند و در برخی موارد در واقع قدرت پراکندگی، روشنایی، سایه رنگ، ویسکوزیته، مقاومت در برابر سایش و ثبات ذخیره سازی را نسبت به فرمول اصلی بهتر نشان می دهد.

روش تولید لیتوپن:
تولید لیتوپون به روش مرطوب با رسوب محلول سولفید باریم و سولفات روی معمولاً در مخازن بسیار بزرگ انجام می شود.

مخازن رسوب برای تولید لیتوپون باید دارای وسایل همزن مناسب باشند، زیرا معمولاً مقادیر بسیار زیادی باید تصفیه شوند و به ویژه در کارهای بزرگ، ایجاد چندین مخزن در یک اتاق به منظور تسریع رسوب سودمند خواهد بود.

این فرایند با پمپ کردن مقدار معینی از محلول سولفید باریم (که از 5 تا 8 درصد ظرفیت مخزن تجاوز نمی کند) از مخزن شفاف کننده به داخل مخزن رسوب شروع می شود و سپس دستگاه همزن را به حرکت در می آورند.

محلول سولفات روی اضافه می شود تا تبدیل به سولفات باریم و سولفید روی کامل شود. برای آزمایش وجود سولفات روی یا سولفید باریم در مایع سفید مایل به زرد، چند قطره پس از هم زدن طولانی مدت، با یک میله شیشه ای خارج شده و توسط کاغذ سفید فیلتر جذب می شود.

اگر نقطه تماس لکه سیاه سولفید آهن را نشان دهد، مقدار بیشتری سولفات باریم وجود دارد. اما اگر رنگ زرد کلرید آهن بدون تغییر باقی بماند، بارش کامل شده یا سولفات روی بیش از حد است. در حالت دوم، اسید سولفوریک باید با کلرید باریم آزمایش شود.

برای این منظور مقدار کمی از محلول پیش تصفیه شده و با چند قطره کلرید باریم ترکیب می شود. تشکیل رسوب متراکم سولفات باریم نشان دهنده مازاد قابل توجه سولفات روی است. اگر فقط یک کدورت کم ایجاد شود، مقدار سولفات روی بسیار کم است و ممکن است عملیات به پایان رسیده در نظر گرفته شود.

اگر آزمایش کلرید آهن مقدار زیاد سولفید باریم را نشان داد مقدار بیشتری سولفات روی باید وارد مخزن رسوب شود و آزمایش در فواصل کوتاه تکرار شود تا زمانی که رنگ زرد کلرید آهن روی کاغذ فیلتر کننده بدون تغییر باقی بماند. سپس آزمایش فوق با کلرید باریم اعمال می شود.

مقدار کمی سولفات روی کاملاً ضروری است و با رسیدن به مرحله رسوب سفید بدون وقفه هم زن دستگاه باید کار کند و با آب گرم شستشو داده شود تا رسوب کلرید باریم به دست بیاید. یا دستگاه همزن متوقف شود تا رسوب در خود مخزن ته نشین شود.

در این حالت، شستشوی لیتوپون رسوب شده باید به روش معمول با پر کردن مکرر مخزن با آب گرم خالص انجام شود تا زمانی که مواد شسته شده دیگر با اسید سولفوریک واکنش نشان ندهند.

پس از فیلتر کردن و پرس کردن ماده به دست آمده را به قطعات کوچک برش داده و روی تخته ها در کوره های خشک کن گرم شده با دمای 48-50 درجه سانتی گراد خشک می کنند. در حالت خشک لیتوپون ظاهری سفید مات و بسیار سخت دارد که باید قبل از آن کلسینه شود و بعد به بازار عرضه شود.

بازار جهانی لیتوپن و قیمت خرید و فروش آن:
ارزش بازار جهانی لیتوپون در سال 2019 برابر با 169.8 میلیون دلار بوده است و پیش بینی می شود که تا سال 2027 به 218.6 میلیون دلار برسد و از سال 2020 تا 2027 با CAGR 3.30 درصد رشد کند.

لیتوپون یک رنگدانه سفید غیر آلی است که از رسوب همزمان سولفید روی (ZnS) و سولفات باریم (BaSO4) به دست می آید. دی اکسید تیتانیوم (TiO2) در بیشتر کاربردها جایگزین لیتوپون به عنوان رنگدانه سفید شده است زیرا TiO2 دوام بیشتری دارد.

با این حال لیپوتون بسیار ارزان تر از TiO2 است و دارای مزایایی مانند نیاز کم به اتصال دهنده و قابلیت استفاده خوب است.

لیپوتون به عنوان یک رنگدانه سفید، می تواند مقاومت آب و هوایی بستر را بهبود بخشد و خواص قارچ کش فرمولاسیون رنگ را ارتقاء می دهد. برخی از کاربردهای عمده لیتوپون شامل تولید رنگدانه های رنگی، محصولات پلاستیکی و لاستیکی، کاغذ، جوهر چاپ، لوازم آرایشی و محصولات چرمی و مشمع کف اتاق است.

این محصول با نام هایی مانند رنگدانه سفید 5، سولفات باریم روی سولفات، بکتون وایت، C.I. 77115، چارلتون وایت، مینای سفید و زینکولیت خرید و فروش می شود. بر اساس محتوای ZnS، لیتوپون 28 تا 30 درصد و 60 درصد در بازار موجود است.

افزایش تقاضا برای رنگ های داخلی و خارجی و استفاده از پلاستیک در صنایع مختلف بازار جهانی لیتوپون را تحت تأثیر قرار داده است.

رنگدانه سفید لیتوپون در رنگ ها و سیستم های روکش استفاده می شود که در مناظر مسکونی و صنعتی کاربرد دارد. بنابراین، با رونق بخش ساخت و ساز تقاضا برای مصالح ساختمانی و معماری مانند رنگ و روکش افزایش می یابد.

این روند برای رشد بازار لیتوپون مناسب است. علاوه بر این، مواد پلاستیکی سفید به طور فزاینده ای در محصولات مصرفی استفاده می شود.

پیش بینی می شود که توسعه فناوری شکل دهی پلاستیک به طور غیر مستقیم تولید پلاستیک را افزایش دهد، بنابراین تقاضا برای رنگدانه های سفید را در دوره پیش رو افزایش می دهد.

در دسترس بودن سایر رنگدانه های سفید یک چالش عمده برای بازار لیتوپون در طول دوره پیش بینی است. جایگزین های دیگر برای لیتوپون شامل سفید روی، دی اکسید تیتانیوم، کربنات کلسیم، Blanc Fixe و Barytes است. البته استفاده از TiO2 اهمیت تجاری لیتوپون را در صنعت رنگدانه ها کاهش داده است.

در فرمولاسیون جدید در حال توسعه لیتوپون یک کوپلیمر به واکنش پلیمریزاسیون اضافه می شود تا لیتوپون را با افزایش مقاومت در برابر آب و هوا و خاصیت ضد اشعه ماوراء بنفش تولید کند.

علاوه بر این، پیش بینی می شود که توسعه لیتوپون در مقیاس نانو باعث جلب توجه بازار در دوره پیش بینی شده شود. از نظر منطقه ای در حال حاضر، آسیا و اقیانوسیه بیشترین سهم از بازار را به خود اختصاص داده و پس از آن آمریکای شمالی و اروپا قرار دارند.

خطرات و ایمنی استفاده از لیتوپن:
لیتوپون به دلیل عدم حلالیت اجزای آن نسبتاً غیر سمی است. این ترکیب در پزشکی به عنوان عامل کنتراست رادیویی استفاده می شود و در ایالات متحده و اروپا مجاز به تماس با مواد غذایی است بنابراین خطری برای سلامتی نخواهد داشت.