گرید دی‌اکسید تیتانیوم

انتخاب گرید دی‌اکسید تیتانیوم، تیتان R-996 یا R-902+؟

ارسال شده توسط admin آبان ۷, ۱۴۰۴

مقدمه

دی اکسید تیتانیوم (دی‌اکسید تیتانیوم) به عنوان مرغوب‌ترین رنگدانه سفید جهان، ماده‌ای استراتژیک در صنایع رنگ، پوشش‌ها و مستربچ محسوب می‌شود. هزینه خرید دی‌اکسید تیتانیوم می‌تواند تا نیمی از کل هزینه مواد اولیه در فرمولاسیون رنگ را به خود اختصاص دهد.1 از این رو، انتخاب گرید دی‌اکسید تیتانیوم تنها یک تصمیم فنی نیست، بلکه یک تصمیم کلیدی بازرگانی و اقتصادی است. در بازار ایران، مدیران تحقیق و توسعه و تدارکات غالباً با مقایسه دو گرید برجسته جهانی روبرو هستند:

تیتان R-902 (تولیدشده توسط فرآیند کلراید توسط شرکت‌هایی نظیر Chemours/Ti-Pure) که به کارایی نوری و پراکندگی فوق‌العاده مشهور است، و تیتان R-996 (تولیدشده توسط فرآیند سولفات توسط شرکت Lomon Billions) که پایداری حرارتی و دسترسی تجاری مطلوبی دارد.2 این گزارش تخصصی با هدف فراتر رفتن از قیمت خام اولیه و تحلیل دقیق مدل هزینه-اثربخشی (Cost-in-Use)، راهنمای جامعی برای انتخاب بهینه در شرایط تولید داخلی ارائه می‌دهد.

خرید گرید دی‌اکسید تیتانیوم

تحلیل مبانی: تفاوت‌های زیربنایی در ساختار و فرآیند تولید دی‌اکسید تیتانیوم

عملکرد یک رنگدانه دی اکسید تیتانیوم در نهایت تحت تأثیر ساختمان کریستالی پایه، فرآیند تولید و نوع پوشش سطحی آن قرار می‌گیرد. درک این تفاوت‌های زیربنایی برای تصمیم‌گیری فنی صحیح الزامی است.

روتیل Rutile و دوام: انتخاب استراتژیک پیگمنت

دی اکسید تیتانیوم در دو شکل اصلی بلوری آناتاز (Anatase) و روتیل (Rutile) عرضه می‌شود. روتیل به دلیل چگالی بالاتر و ضریب شکست بالاتر، ۹۰ درصد از مصرف دی‌اکسید تیتانیوم در پوشش‌ها را به خود اختصاص داده است.1 مزیت حیاتی روتیل، مقاومت بالای آن در برابر تخریب نوری (Photodegradation) است. آناتاز در مواجهه با اشعه فرابنفش، فعالیت کاتالیستی قوی نشان می‌دهد که منجر به تجزیه رزین و پدیده گچی‌شدگی (Chalking) سریع می‌شود، در حالی که روتیل انرژی جذب شده را عمدتاً به صورت گرما تلف می‌کند. هر دو گرید R-996 و R-902 از نوع روتیل هستند و دوام بالایی دارند، اما مقاومت آن‌ها در برابر شرایط محیطی یا حرارتی سخت، توسط پوشش‌های سطحی کنترل می‌شود.

مقایسه فرآیندهای تولید: کلراید (R-902) در برابر سولفات (R-996)

فرآیند تولید پیگمنت، مستقیماً بر خلوص، اندازه ذرات و قابلیت‌های نوری آن تأثیر می‌گذارد.

  1. فرآیند سولفات (Sulfate Process): (مانند R-996) این روش قدیمی‌تر است و از اسید سولفوریک برای تجزیه سنگ معدن ایلمنیت استفاده می‌کند.4 R-996 لومون بیلیونز یک گرید سولفات بسیار بهینه‌سازی شده محسوب می‌شود که با خلوص دی‌اکسید تیتانیوم بالا (حدود ۹۵٪) ارائه می‌شود.5 با وجود پیشرفت‌ها، گریدهای سولفات به طور سنتی کمی ناخالصی‌های بیشتر دارند و کنترل بر توزیع اندازه ذرات در آن‌ها چالش‌برانگیزتر است.
  2. فرآیند کلراید (Chloride Process): (مانند R-902) این فرآیند مدرن‌تر و پیوسته‌تر بوده و در آن از گاز کلر در دمای بالا استفاده می‌شود.4 محصول نهایی خلوص رنگدانه بالاتری دارد و مهم‌تر از آن، کنترل بسیار دقیق‌تری بر روی اندازه متوسط ذرات (۰.۴۰۵ میکرومتر در R-902) اعمال می‌شود.2 این کنترل دقیق، مستقیماً به قدرت پوشانندگی و استحکام رنگ‌دهی بالاتر ترجمه می‌شود. مطالعات نشان می‌دهند که روتیل کلراید (R-902+) به دلیل خلوص و کنترل بالاتر، در مقایسه با روتیل سولفات، حدود ۱۰ درصد پراکندگی بهتر و ۱۰ تا ۱۵ درصد قدرت پوشش‌دهی بیشتری ارائه می‌دهد.1

مقایسه فنی عمیق: R-902 (Ti-Pure) و R-996 (Lomon Billions)

انتخاب بین این دو گرید توسط ترکیب منحصربه‌فرد پوشش‌های سطحی و پارامترهای فیزیکی آن‌ها تعیین می‌شود که هر کدام برای کاربرد خاصی بهینه‌سازی شده‌اند.

پوشش‌های سطحی و تأثیر آن بر مقاومت شیمیایی و حرارتی

پوشش‌های غیرآلی و آلی سطح دی‌اکسید تیتانیوم برای افزایش خواصی نظیر پراکندگی، مقاومت در برابر گچی‌شدگی و پایداری حرارتی به کار می‌روند.

  • پوشش R-902: این گرید با آلومینا و سیلیس آمورف (Amorphous Silica) تصفیه شده است.6 وجود سیلیس آمورف به طور خاص برای بهینه‌سازی عملکرد در سیستم‌های پوششی مایع (آب پایه و حلال پایه) و ایجاد مقاومت استثنایی در برابر گچی‌شدگی (Chalk Resistance) طراحی شده است.2 این ساختار به R-902 امکان می‌دهد در پوشش‌های بیرونی که حفظ براقیت و رنگ در طول زمان حیاتی است، عملکردی عالی از خود نشان دهد.
  • پوشش R-996: این گرید با آلومینا و زیرکونیا (Zirconia) تصفیه شده است.5 زیرکونیا یک لایه محافظ بسیار مقاوم ایجاد می‌کند که دوام نوری و شیمیایی پیگمنت را افزایش می‌دهد، اما مهم‌تر از آن، پایداری حرارتی آن را تقویت می‌کند.9 این خاصیت، R-996 را به گزینه‌ای استاندارد و قوی برای کاربردهایی نظیر پوشش‌های پودری (که در دمای پخت بالا قرار می‌گیرند) و به ویژه صنعت مستربچ پلیمری که فرآیند اکستروژن در دماهای بالا انجام می‌شود، تبدیل کرده است. R-996 به عنوان یک گرید بسیار مقاوم و چندمنظوره شناخته می‌شود.3

تفاوت در پارامترهای فیزیکی و شیمیایی (Oil Absorption و Dispersion)

دو فاکتور جذب روغن و پراکندگی، مستقیماً بر بهره‌وری خط تولید و هزینه‌های فرمولاسیون تأثیر می‌گذارند.

  1. پراکندگی (Dispersion): R-902 به دلیل فرآیند کلراید و کنترل شدید بر اندازه ذرات، پراکندگی بهتری را در سیستم‌های پوششی فراهم می‌کند.10 پراکندگی عالی نه تنها کیفیت نهایی محصول (عدم وجود دانه‌های رنگی) را تضمین می‌کند، بلکه با کاهش زمان میکس (Grind Time) و انرژی مصرفی، بهره‌وری خط تولید را مستقیماً افزایش می‌دهد.2
  2. جذب روغن (Oil Absorption): جذب روغن به میزان رزین یا بایندر مورد نیاز برای مرطوب‌سازی کامل پیگمنت اشاره دارد. جذب روغن در R-902 برابر 16.2g/100g است، در حالی که این میزان برای R-996 حدود 18g/100g گزارش شده است.5 جذب روغن پایین‌تر در R-902 یک مزیت فنی-اقتصادی ایجاد می‌کند؛ به این معنا که در فرمولاسیون‌هایی با غلظت بالای پیگمنت-حجم PVC یا مستربچ‌های با درصد بالای تیتان (مانند ۷۵٪)، به رزین کمتری نیاز است. این امر به کنترل ویسکوزیته و ثبات بهتر فرمول کمک کرده و می‌تواند منجر به کاهش هزینه‌های کلی رزین در فرمولاسیون شود.11

راهنمای انتخاب برای صنعت رنگ و پوشش‌ها (Coatings)

انتخاب گرید مناسب برای صنعت رنگ، کاملاً وابسته به محل استفاده (داخلی یا خارجی) و سطح دوام مورد نیاز است.

اولویت در پوشش‌های خارجی و حفظ براقیت (Exterior Durability)

پوشش‌های خارجی، به ویژه در مناطق گرم و آفتاب‌گیر ایران، باید در برابر هوازدگی و گچی‌شدگی مقاوم باشند. R-902 به طور خاص برای این شرایط طراحی شده است.7 ساختار کلرایدی و پوشش سیلیسی آن، فعالیت کاتالیستی سطح را تا حد مطلوبی مهار کرده و مقاومت گچی‌شدگی (Chalk Resistance) و حفظ رنگ (Tint Retention) بسیار بالایی را در طولانی‌مدت تضمین می‌کند. این گرید انتخاب برتر برای رنگ‌های نمای ساختمان، پوشش‌های مقاوم صنعتی و رنگ‌های بازسازی خودرو (Automotive Refinish) است که نیاز به دوام بالا و حفظ ظاهر براق دارند.2

کارایی در رنگ‌های داخلی و صنعتی (Interior/Industrial Coatings)

برای رنگ‌های داخلی معماری، مانند نیمه‌براق (Semi-Gloss) یا مات، فاکتورهای کلیدی، پراکندگی آسان و قدرت پوشش‌دهی اقتصادی هستند.

  • مزیت R-902 در بهره‌وری: پراکندگی فوق‌العاده R-902 منجر به کاهش زمان آسیاب و بهبود کیفیت ثابت محصول می‌شود.10 این موضوع برای کارخانه‌های تولید رنگ با حجم بالا، یک مزیت اقتصادی عملیاتی محسوب می‌شود، زیرا توان تولیدی افزایش می‌یابد.
  • مناسبت R-996 در پوشش‌های صنعتی: R-996 به دلیل ساختار مقاوم و پوشش زیرکونیا، برای پوشش‌های صنعتی عمومی و به‌خصوص پوشش‌های پودری که در دمای بالا پخت می‌شوند، یک انتخاب متعادل و مقرون‌به‌صرفه است.3 پایداری حرارتی R-996 در این کوره‌ها، خطر زردگرایی یا تخریب را کاهش می‌دهد.

راهنمای انتخاب برای صنعت مستربچ پلیمری و پلاستیک

در فرمولاسیون مستربچ‌ها، اولویت‌ها تغییر می‌کنند. در این صنعت، پایداری حرارتی پیگمنت در فرآیند اکستروژن، از اهمیت بیشتری نسبت به عملکرد نوری محض در دمای محیط برخوردار است.

پایداری حرارتی: خط قرمز در اکستروژن

تولید مستربچ و اکستروژن پلیمرهایی مانند PP و PE در دماهای بالایی (گاهی تا ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد) انجام می‌شود.11 یک پیگمنت نامناسب یا فاقد پوشش‌دهی کافی، می‌تواند در این دماها به عنوان کاتالیزور تخریب حرارتی عمل کرده و باعث تغییر رنگ یا افت خواص مکانیکی پلیمر شود.13

R-996 به دلیل پوشش سطحی تقویت شده با زیرکونیا، مقاومت حرارتی (Thermal Stability) بسیار بالایی را در برابر تخریب در دمای فرآیندهای پلیمری ارائه می‌دهد.8 این ویژگی، R-996 را به گزینه مطمئن و استاندارد برای تولید مستربچ‌های با غلظت بالای تیتان (تا ۷۵٪) و همچنین پلاستیک‌های مهندسی با دمای فرآیندی بالا تبدیل کرده است.13

دیسپرس‌پذیری در ماتریس پلیمری

دیسپرس‌پذیری مناسب در مستربچ حیاتی است، زیرا هرگونه تجمع پیگمنت (Agglomeration) در محصول نهایی (مانند فیلم‌های نازک یا قطعات تزریقی) به صورت لکه، نقص یا کاهش براقیت ظاهر می‌شود. R-996 با کنترل دقیق اندازه ذرات و پوشش سطحی، پراکندگی بسیار خوبی در بستر پلیمرهای غیرقطبی و نیمه‌قطبی (مانند پلی اتیلن و پلی پروپیلن) نشان می‌دهد.15 از طرف دیگر، R-902 نیز پراکندگی قوی دارد و در برخی کاربردهای پلیمری با دمای فرآیندی کمتر یا برای فیلم‌هایی که حداکثر پوشش نوری مدنظر است، می‌تواند جایگزین شود؛ اما R-996 به دلیل ثبات حرارتی بالا، ریسک عملیاتی کمتری دارد.

ملاحظات بازرگانی و تحلیل هزینه-اثربخشی (Cost-in-Use)

برای مدیران تدارکات، تحلیل باید فراتر از قیمت هر کیسه باشد و به هزینه دستیابی به هدف عملکردی (Cost-in-Use) معطوف شود.

محاسبه ارزش واقعی: صرفه‌جویی در مصرف (R-902) در برابر صرفه‌جویی در خرید (R-996)

گریدهای تولید شده با فرآیند کلراید (R-902) به دلیل پیچیدگی تولید و خلوص بالاتر، غالباً دارای قیمت اولیه خرید بالاتری هستند. اما این اختلاف قیمت نباید به تنهایی مبنای تصمیم‌گیری باشد.

همانطور که ذکر شد، R-902 می‌تواند ۱۰ تا ۱۵ درصد قدرت پوشش‌دهی و استحکام رنگ‌دهی بالاتری نسبت به گریدهای سولفات هم‌رده ارائه دهد.1 این بازدهی بالاتر به این معناست که فرمولاسیون‌گر می‌تواند با کاهش دوز مصرفی دی‌اکسید تیتانیوم، همچنان به سفیدی و پوشش مطلوب دست یابد. با توجه به سهم بالای دی‌اکسید تیتانیوم در هزینه‌های تولید، این کاهش مصرف می‌تواند بالاتر بودن قیمت اولیه R-902 را جبران کند و در نهایت، هزینه تمام‌شده هر متر مربع رنگ یا هر کیلوگرم مستربچ را کاهش دهد. این مدل اقتصادی نشان می‌دهد که در کاربردهای با کیفیت بالا و حساس به عملکرد، R-902 اغلب از نظر هزینه-اثربخشی، برنده است.

ملاحظات دسترسی و ثبات زنجیره تأمین در ایران

در شرایط نوسانات ارزی و چالش‌های تحریمی در ایران، ثبات زنجیره تأمین یک فاکتور حیاتی است که می‌تواند برتری فنی را تحت‌الشعاع قرار دهد.

R-996 تولید شده توسط Lomon Billions چین، به طور سنتی در بازار ایران دسترسی پایدارتر و قیمت پایه قابل پیش‌بینی‌تری نسبت به R-902 (که توسط شرکت‌های غربی تولید می‌شود) دارد.16 تأمین R-902 ممکن است با ریسک‌های لجستیکی و نوسانات قیمت ناشی از محدودیت‌های بین‌المللی بیشتری همراه باشد.

بنابراین، برای تولیدکنندگانی که پایداری تولید و تضمین تأمین بلندمدت، مهم‌تر از بهینه‌سازی حداکثری عملکرد است (مانند تولیدات حجیم با حاشیه سود کم)، R-996 به دلیل سهولت بازرگانی و ریسک تأمین کمتر، گزینه استراتژیک ارجح محسوب می‌شود.

مقایسه جامع مشخصات فنی کلیدی R-902 و R-996

مؤلفه مقایسهTi-Pure R-902+ (کلراید)Lomon Billions R-996 (سولفات)توصیه کاربردی
اولویت در رنگ‌هادوام خارجی، پوشش‌دهی درخشان 2پوشش پودری، رنگ‌های صنعتی عمومی 5محیط‌های سخت در مقابل محیط‌های کنترل شده
اولویت در مستربچکاربردهایی با نیاز به پوشش نوری بالا 10پایداری حرارتی بالا، پلی‌الفین‌ها 9فرآیندهای با دمای پایین در مقابل فرآیندهای با دمای بالا
Cost-in-Useاغلب پایین‌تر (به دلیل بازدهی بالاتر) 1اغلب بالاتر (به دلیل نیاز به دوز بیشتر)تحلیل هزینه بر اساس دوز مصرفی
دسترسی در ایرانچالش‌برانگیزتر، نوسان بیشترپایدارتر، قیمت پایه پایین‌تر 16ریسک زنجیره تأمین

جمع‌بندی تخصصی و نتیجه‌گیری (The Verdict)

انتخاب بین R-996 و R-902 یک مصالحه میان کارایی فنی مطلق، پایداری حرارتی فرآیند و ملاحظات بازرگانی است. هیچ یک از این گریدها برتری مطلق ندارند، بلکه بهترین انتخاب، همواره با نیاز خاص کاربرد هماهنگ می‌شود.

  1. تیتان R-902: انتخاب کیفیت و بازدهی نوری. این گرید برای تولیدکنندگانی که در بازارهای رقابتی به دنبال حداکثر پوشش، استحکام رنگ‌دهی، پراکندگی سریع و دوام تضمین شده در برابر نور و هوازدگی هستند، توصیه می‌شود. این امر شامل رنگ‌های بیرونی ممتاز، پوشش‌های نیمه‌براق و صنعتی با کیفیت بالاست. استفاده از R-902 فرصتی برای کاهش دوز مصرفی و بهبود Cost-in-Use فراهم می‌کند.10
  2. تیتان R-996: انتخاب پایداری فرآیندی و بازرگانی. این گرید به دلیل پوشش زیرکونیای خود، گزینه مطمئن و اصلی برای صنعت مستربچ پلیمری (به‌ویژه پلی‌الفین‌ها) و پوشش‌های پودری است که در دماهای فرآیندی بالا کار می‌کنند.9 علاوه بر این، در شرایط اقتصادی فعلی ایران، پایداری تأمین و قیمت پایه پایین‌تر R-996 (لومون بیلیونز) آن را به یک انتخاب استراتژیک برای حفظ جریان تولید مداوم تبدیل می‌کند.

اقدام پیشنهادی: توصیه می‌شود مدیران فرمولاسیون، پیش از تصمیم‌گیری نهایی، آزمون‌های مقایسه‌ای Cost-in-Use را با کاهش دوز مصرفی گرید R-902 انجام دهند و نتایج اقتصادی آن را با قیمت خرید R-996 مقایسه نمایند تا ارزش واقعی هر کیلوگرم پیگمنت در محصول نهایی خود را به دقت تعیین کنند.

گرید دی‌اکسید تیتانیوم

منابع

  1. در کاربردهای پوشش، تفاوت بین سولفات و کلرید دی اکسید تیتانیوم – دانش, accessed on October 28, 2025, https://af.pinjinchemical.com/info/in-coating-applications-the-difference-betwee-79481677.html
  2. Titanium Dioxide for Archetectural Paints & Coatings | R-902+ | TiO₂ – Ti-Pure, accessed on October 28, 2025, https://www.tipure.com/en/products/coatings/r-902
  3. LOMON® R-996, accessed on October 28, 2025, https://www.lomonbillions.global/wp-content/uploads/2020/09/r-996-insert-A4.pdf
  4. خرید تیتان – قیمت فروش تیتانیوم دی اکسید – شیمی بازار, accessed on October 28, 2025, https://chemibazar.com/titanium-oxide/
  5. BILLIONS™ R-996 – LB Group | LB Group – Lomon Billions, accessed on October 28, 2025, https://www.lomonbillions.global/products/billions-r-996/
  6. Product Information – Ti-Pure, accessed on October 28, 2025, https://www.tipure.com/es/-/media/files/tipure/legacy/ti-pure-r-902-tds.pdf
  7. Titanium Dioxide Solutions for Coatings | Ti-Pure™ TiO₂ by Chemours, accessed on October 28, 2025, https://www.tipure.com/en/products/coatings
  8. LOMON BILLIONS R-996 Titanium Dioxide Sulfate – LB Group – baoxu chemical, accessed on October 28, 2025, https://www.additivesforpolymer.com/portfolio/r996/
  9. Zro2 Tio2 Mixtures – High Purity for Industrial Use – Alibaba.com, accessed on October 28, 2025, https://m.alibaba.com/showroom/zro2-tio2.html
  10. Ti-Pure™ R-902+ titanium dioxide is the easy choice, Product Article – ChemPoint, accessed on October 28, 2025, https://www.chempoint.com/en-emea/insights/ti-pure-r-902-titanium-dioxide-is-the-easy-choice
  11. تیتان R868- بهترین راهکار برای تولید رنگ‌های با کیفیت ومقاوم – پترونو, accessed on October 28, 2025, https://petrono.co/product/%D8%AA%DB%8C%D8%AA%D8%A7%D9%86-r868/
  12. Ti-Pure™ R-902+ Titanium Dioxide – Chemours – ChemPoint, accessed on October 28, 2025, https://www.chempoint.com/en-emea/products/chemours/ti-pure-titanium-dioxide-pigment/ti-pure-titanium-dioxide/ti-pure-titanium-dioxide-r-902p
  13. خرید تیتان 996 | بهترین قیمت خرید 996 با کیفیت عالی – پترونو, accessed on October 28, 2025, https://petrono.co/product/%D8%AA%DB%8C%D8%AA%D8%A7%D9%86-996-lomon-bilion/
  14. مستربچ سفید – رنگدانه سفید با بالاترین مقدار تیتانیوم + مزایای گرانول سفید – کالر پلیمر, accessed on October 28, 2025, https://colourpolymer.com/portfolio/%D9%85%D8%B3%D8%AA%D8%B1%D8%A8%DA%86-%D8%B3%D9%81%DB%8C%D8%AF/
  15. تیتانیوم دی اکسید R996 – سالارشیمی, accessed on October 28, 2025, https://salarshimi.ir/product/titanium-dioxide-996/
  16. خرید تیتان لومون R-996 | قیمت تیتانیوم دی اکساید – پیلار تجارت, accessed on October 28, 2025, https://pilartejarat.com/product/%D8%AA%D9%8A%D8%AA%D8%A7%D9%86-%D9%84%D9%88%D9%85%D9%88%D9%86-r996/
  17. خرید و قیمت تیتانیوم دی اکسید (تیتان) R996 لومون چینی – ترب, accessed on October 28, 2025, https://torob.com/p/1f5ead06-9b4f-47de-8892-82dabcc6744c/%D8%AA%DB%8C%D8%AA%D8%A7%D9%86%DB%8C%D9%88%D9%85-%D8%AF%DB%8C-%D8%A7%DA%A9%D8%B3%DB%8C%D8%AF-%D8%AA%DB%8C%D8%AA%D8%A7%D9%86-r996-%D9%84%D9%88%D9%85%D9%88%D9%86-%DA%86%DB%8C%D9%86%DB%8C/