Titanyum Dioksit Anatas (%98+) | Beyaz Pigment TiO2 Toz

Titanyum Dioksit Anatas [Titanium Dioxide Anatase / TiO2 / Pigment White 6 (PW6) / C.I. 77891] | Titanyum Dioksit Anatas Beyaz Pigment, Yüksek Saflıkta İnorganik Beyazlatıcı, Tekstil Elyaf Matlaştırma Ajanı ve Fotokatalitik Toz, kontrollü sülfat prosesi ile pirometalurjik olarak kalsine edilen, rutil formuna kıyasla daha düşük mekanik sertliğe (Mohs 5.5) sahip yapısıyla tekstil ve sentetik elyaf (polyester, naylon, viskon, akrilik) imalatında iplik eğirme düzelerini (spinneret) ve dokuma iğnelerini aşındırmadan sentetik liflerin aşırı cam parlaklığını gideren primer matlaştırıcı (delustering agent) olarak, iç cephe su bazlı plastik ve tavan boyalarında parlak mavi-beyaz alt ton ve homojen örtücülük sağlayan ekonomik beyaz pigment olarak, kuşe kağıt ve karton sanayisinde kağıt hamurunun opasitesini ve beyazlık derecesini (ISO brightness) artıran dolgu kalkanı olarak, kauçuk, lateks ve ayakkabı tabanı üretiminde esnekliği düşürmeden saf beyazlık veren renklendirici olarak, seramik sırlarında matlık ve opaklık kazandıran fırın katkısı olarak ve çevre teknolojilerinde hava/su arıtımı için yüksek aktif yüzeyli fotokatalizör olarak kullanılan kar beyazı mikronize inorganik tozdur.

• Kimyasal Formül / CAS No: TiO2 / 13463-67-7

• Renk İndeksi (Color Index): Pigment White 6 (PW6) / C.I. 77891

• Saflık ve TiO2 Oranı: Min. %98.0 – %99.0 TiO2 (Yüksek Anatas Kristal Fazı, Düşük Aşındırıcılık)

• Fiziksel Form: Kar beyazı, kokusuz, topaklanmayan, mikro partikül homojen kuru toz (Ortalama partikül boyutu: 0.20 – 0.25 µm)

• Düşük Mohs Sertliği (5.5 – Makine Dostu Yapı): Rutil kristaline (Mohs 6.5 – 7.0) kıyasla çok daha yumuşak mineral kafesine sahiptir; lif çekim nozüllerini, ekstrüder kovanlarını ve matbaa klişelerini aşındırmaz.

• Göz Alıcı Mavi-Beyaz Işık Saçılımı: Görünür ışığın mor ve mavi dalga boylarını güçlü şekilde yansıtarak sarı alt ton bırakmayan, göz alıcı soğuk beyazlık sunar.

• Yüksek Fotokatalitik Aktivite (Bant Aralığı ~3.2 eV): Ultraviyole (UV) ışığı altında organik kirleticileri parçalayan yüzey radikalleri üreterek fotokatalitik filtrelerde ve kendi kendini temizleyen kaplamalarda reaktif merkez oluşturur.

• Kolay Islanma ve Yüksek Dağılım Hızı: Sulu süspansiyonlarda, kağıt hamurunda ve sıvı reçinelerde topaklanma yapmadan hızla disperse olur; viskozite dengesini bozmaz.

• Neme ve Kirlenmeye Karşı Çok Katlı Ambalaj: Atmosferik rutubetten etkilenmeyen polietilen iç astarlı sızdırmaz kraft torba ambalaj

Tekstil iplik fabrikaları, iç cephe boya üreticileri, kağıt ve karton tesisleri, kauçuk imalatçıları ile seramik sır atölyeleri için uluslararası pigment standartlarında yüksek beyazlık performansı sunar.

Titanyum Dioksit Anatas Beyaz Pigment Nedir ve Nasıl Üretilir?

Titanyum dioksit kristalografik olarak rutil, anatas ve brokit fazlarında var olan inorganik bir metal oksittir. Bu polimorflar arasında anatas (anatase), tetragonal kristal sisteminde sekizgen bipiramidal kafes dizilimine sahip olan ve moleküler yoğunluğu rutil fazına göre daha düşük ($3.9\text{ g/cm}^3$) olan özel bir kristal modifikasyonudur. Endüstriyel ölçekte üretim ağırlıklı olarak “Sülfat Prosesi” ile gerçekleştirilir. Zenginleştirilmiş ilmenit cevheri ($FeTiO_3$) veya titanyum cürufu, derişik sülfürik asit ile sindirilerek titanil sülfat ($TiOSO_4$) çözeltisine dönüştürülür. Çözelti içerisindeki demir sülfat kristalleri soğutularak uzaklaştırıldıktan sonra titanil sülfat kontrollü sıcaklıkta hidroliz edilerek hidratize titanyum dioksit jeli çöktürülür. Elde edilen beyaz ham hamur döner fırınlarda (kalsinatör) 800 °C – 900 °C sıcaklıkta kalsine edilir. Bu aşamada sıcaklık, ürünün rutil kristaline dönüşmesine izin vermeyecek eşikte tutulur. Titanyum Dioksit Anatas beyaz pigment, kalsinasyon sonrasında mikronize hava jetli değirmenlerde öğütülerek 0.20 – 0.25 mikron optimum ışık saçma tane boyutuna getirilir ve saflaştırılır.

Anatas kristal kafesi rutil formuna kıyasla daha açık gözenekli bir dizilime sahiptir. Kırılma indisi $n = 2.55$ olup plastik, kağıt ve elyaf reçinelerinin ($n \approx 1.5$) belirgin şekilde üzerindedir. Düşük kristal sertliği ve saf optik saçılımı, bu ürünü özellikle yüzey aşınmasının istenmediği proseslerde rakipsiz kılmaktadır.

Eş Anlamlıları ve Ticari İsimleri

Ürün uluslararası kimya indekslerinde, tekstil şartnamelerinde ve endüstriyel literatürde şu isimlerle bilinmektedir:

• Titanyum Dioksit Anatas (Titanium Dioxide Anatase)

• Anatas Titanyum Beyazı (Anatase Titanium White)

• Pigment White 6 (PW6 / Renk İndeksi Tanımı)

• C.I. 77891 (Color Index Kimyasal Kodu)

• Tekstil Matlaştırma Titanyumu (Fiber Delustering Grade TiO2)

• Anatas Beyaz Pigment Tozu (Anatase White Powder)

• Fotokatalitik Titanyum Dioksit (Photocatalytic Anatase Base)

Sentetik lif matlaştırmasından tavan boyası üretimine kadar birçok alanda kullanılan Titanyum Dioksit Anatas beyaz pigment, sanayi reçetelerinde bu teknik isimlerle yer almaktadır.

Titanyum Dioksit Anatas Beyaz Pigment Avantajları ve Özellikleri

• Hassas Makine Parçalarında Sıfır Aşınma: 5.5 Mohs sertliği sayesinde sentetik elyaf çekiminde kullanılan mikro gözenekli spinneret deliklerini genişletmez, dokuma mekiklerini ve iğnelerini aşındırıp kırmaz.

• Sentetik İplikte Kusursuz Doğal Matlık: Polyester, poliamid ve viskon ipliklerin sentetik plastik parıltısını yok ederek pamuk ve yün gibi doğal tekstil liflerinin mat dokusuna kavuşmasını sağlar.

• Kağıt Hamurunda Yüksek Işık Geçirimsizliği (Opasite): İnceltilmiş kuşe kağıtlarda ve İncil/sözlük kağıtlarında arka sayfadaki yazıların ön yüze gölge yapmasını engelleyen güçlü ışık saçma bariyeri kurar.

• İç Cephe Boyalarında Ekonomik Parlaklık: Dış hava şartlarına maruz kalmayan iç mekan duvar ve tavan boyalarında, rutil pigment maliyetine girmeden yüksek beyazlık ve ferah bir mavi alt ton sunar.

• Yüksek Fotokatalitik Yüzey Reaktivitesi: 3.2 eV bant aralığıyla güneş ışığındaki UV ışınlarını absorbe ederek organik kirleri, sigara dumanı artıklarını ve bakterileri parçalayan hidroksil radikalleri açığa çıkarır.

• Kauçuk ve Silikonda Kolay Yoğrulma: Hamur karıştırma değirmenlerinde (banbury ve açık vals) polimer zincirlerinin arasına hızla dağılır; vulkanizasyon sürecini ve kauçuğun mekanik elastikiyetini bozmaz.

Teknik Özellikler ve Analiz Değerleri

Parametre	Standart Analiz Değeri
Ürün Adı	Titanyum Dioksit Anatas (Titanium Dioxide Anatase Grade)
Kimyasal Formül	TiO2
CAS Numarası	13463-67-7
EC (EINECS) No	236-675-5
TiO2 İçeriği (Titrasyon)	Min. %98.0 – %99.0
Anatas Kristal Oranı	Min. %98.5 (Rutil Dönüşümü Engellenmiş)
Molar Kütle	79.87 g/mol
Fiziksel Görünüm	Kar Beyazı, Mikro Partikül Kuru Toz
Ortalama Partikül Boyutu	0.20 – 0.25 µm
Kırılma İndisi (Refractive Index)	2.55
Mohs Sertliği	5.5 (Düşük Aşındırıcı Karakter)
Yoğunluk (20 °C)	3.85 – 3.95 g/cm³
Dökme Yoğunluğu	0.70 – 0.85 g/cm³
Yağ Emme Değeri (ISO 787-5)	20.0 – 25.0 g / 100 g
pH Değeri (%10 Sulu Süspansiyon)	6.5 – 8.0 (Nötr Karakter)
105 °C’de Uçucu Madde (Nem)	Maks. %0.50
Suda Çözünür Madde Oranı	Maks. %0.40
Demir (Fe2O3) Safsızlığı	Maks. 50 ppm (Sararma Yapmaz)
Elek Kalıntısı (45 µm / 325 Mesh)	Maks. %0.02
Ambalaj Tipi	PE İç Astarlı Nem Bariyerli Kraft Torba (25 kg)

Spesifikasyon tablosundaki değerler, Titanyum Dioksit Anatas beyaz pigment ürününün elyaf çekimi, kağıt dolgusu ve iç mekan boya şartnamelerine eksiksiz uyduğunu belgelemektedir.

Kimyasal Reaksiyon Mekanizması ve Proses Kimyası

1. Sülfat Prosesi Hidroliz ve Kalsinasyon Sentezi:

İlmenitin sülfürik asitle çözünmesiyle oluşan titanil sülfat, kaynama sıcaklığında suyla hidroliz edilerek metatitanik aside dönüştürülür:

TiOSO4 + 2 H2O ──(Isı ~100 °C)──→ TiO(OH)2↓ (Metatitanik Asit Çökeltisi) + H2SO4

Süzülen çökelti döner fırında kontrollü kalsinasyona tabi tutularak suyunu atar ve anatas kafesine kilitlenir:

TiO(OH)2 ──(850 °C – 900 °C Kalsinasyon)──→ TiO2 (Anatas Kristali) + H2O↑

Sıcaklık 950 °C’nin altında tutulduğu için kristalin daha yoğun olan rutil fazına geçişi engellenir.

2. Elyaf Matlaştırma (Delustering) Fiziksel Mekanizması:

Sentetik polimer lifleri (örn. polyester) şeffaftır ve ışığı ayna gibi yansıtarak yapay bir parlaklık üretir. Eriyik fazına katılan mikronize Titanyum Dioksit Anatas beyaz pigment partikülleri, lif ekseni boyunca homojen dağılır:

Gelen Işık Işını ──(0.25 µm Anatas Partikülü)──→ Çok Yönlü Difüz Saçılma (Matlık Oluşumu)

Işığın lif içinde kırılarak her yöne eşit dağılması, sentetik kumaşa doğal pamuksu mat bir görünüm kazandırır.

3. Yarı İletken Fotokatalitik Aktivasyon Reaksiyonu:

Anatas formunun bant aralığı ($E_g = 3.2\text{ eV}$), yaklaşık 388 nm dalga boyundaki UV ışığına karşılık gelir. Foton soğurulduğunda değerlik bandındaki elektron iletkenlik bandına sıçrar:

TiO2 (Anatas) + hν (UV Işığı) ──→ e- (İletkenlik Bandı) + h+ (Değerlik Bandı Boşluğu)

Açığa çıkan pozitif boşluklar ($h^+$) su moleküllerini oksitleyerek son derece reaktif hidroksil radikallerine dönüştürür:

h+ + H2O ──→ $\cdot$OH (Hidroksil Radikali) + H+

Bu hidroksil radikalleri yüzeydeki organik lekeleri ve kokuları karbondioksit ve suya kadar parçalar.

Titanyum Dioksit Anatas Beyaz Pigment Endüstriyel Kullanım Alanları

• Tekstil ve Sentetik Lif İmalatı: Polyester (PES), poliamid (Naylon), viskon ve akrilik elyaf çekiminde ipliğin aşırı yapay parlaklığını gideren ve makine nozüllerini aşındırmayan ana matlaştırıcı katkıdır.

• İç Cephe Boyaları ve Tavan Boyaları: Dış ortam güneş ışığına maruz kalmayan iç mekan emülsiyonlarında yüksek beyazlık, canlı mavi alt ton ve örtücülük sağlayan ekonomik beyaz pigmenttir.

• Kağıt, Karton ve Selüloz Sanayii: Kuşe kağıtlarda, ambalaj kartonlarında ve dekoratif laminant kağıtlarında baskı mürekkebinin arka yüze geçmesini engelleyen opaklık vericidir.

• Kauçuk, EVA ve Ayakkabı Tabanı: Kauçuk hamurlarında, konveyör bantlarında, beyaz spor ayakkabı tabanlarında ve lateks eldivenlerde kauçuğun esnekliğini bozmadan saf beyazlık sağlayan renklendiricidir.

• Seramik Sırları ve Emaye: Düşük sıcaklıkta pişen seramik yer/duvar karolarının sır reçetelerinde matlaştırıcı ve opak zemin oluşturucu inorganik oksittir.

• Deri Boyaları ve Ayakkabı Cilaları: Suni ve hakiki deri yüzey boyalarında derinin esnek kıvrımlarında çatlama yapmayan pürüzsüz örtücü pigmenttir.

• Hava ve Su Arıtma Fotokatalizörleri: Titanyum kaplı filtrelerde ve fotokatalitik hava temizleme cihazlarında zararlı VOC gazlarını parçalayan reaktif yüzey maddesidir.

Farklı imalat süreçlerinde Titanyum Dioksit Anatas beyaz pigment, sulu süspansiyon veya polimer eriyik karışımı şeklinde kolayca harmanlanarak sürece dahil edilir.

Güvenlik, Depolama ve Taşıma Talimatı

• Dış Mekan Boyalarında Kullanım Kısıtlaması: Anatas kristal formu yüksek fotokatalitik aktiviteye sahiptir. Doğrudan güneş ışığı ve yağmur alan dış cephe boyalarında ve dış mekan PVC profillerinde kullanılmamalıdır. Dış mekanda kullanıldığında boya bağlayıcısını parçalayarak yüzeyde şiddetli “tebeşirlenme” (tozuma ve renk solması) yaratır; dış mekan kaplamalarında mutlaka Rutil tipi tercih edilmelidir.

• Toz Solunumu Önlemi (Mekanik Tahriş): Ürün mikronize toz formundadır. Havalandırmasız alanlarda yoğun tozunun solunması solunum yollarında kuruluğa ve mekanik tahrişe neden olabilir.

• Kişisel Koruyucu Donanım (KKD): Tartım, harmanlama ve mikser dolumlarında P2 partikül filtreli toz maskesi, koruyucu iş gözlüğü ve standart iş eldiveni kullanılmalıdır.

• Aşındırıcı ve Toksik Olmayan Yapı: Kimyasal olarak inerttir; aşındırıcı veya alevlenir özellik taşımaz (ADR kapsamında serbesttir).

• Depolama Şartları: Kuru, serin (15 °C – 25 °C), doğrudan yağmur ve nemden izole edilmiş alanlarda, zeminle teması kesilmiş paletler üzerinde ambalajı kapalı olarak muhafaza edilmelidir.

Tesislerde depolanan Titanyum Dioksit Anatas beyaz pigment torbaları, nem alıp topaklaşmaması için açıldıktan sonra hava sızdırmaz şekilde kapatılmalıdır.

Titanyum Dioksit Anatas Beyaz Pigment Hakkında Sıkça Sorulan Sorular

1. Tekstil elyaf matlaştırmada neden Rutil yerine Anatas Titanyum Dioksit kullanılır?

Rutil kristalinin Mohs sertliği 6.5 – 7.0 iken, anatas kristalinin sertliği 5.5’tir. Sentetik elyaf (polyester, naylon) eriyik halde yüzlerce mikronluk deliklerden (spinneret) yüksek basınçla fışkırtılırken, sert rutil partikülleri bu metal delikleri hızla zımpara gibi aşındırıp genişletir ve iplik dokuma iğnelerini keser. Anatas formu ise yumuşak yapısıyla makine ekipmanına hiçbir zarar vermeden lifi matlaştırır.

2. Titanyum Dioksit Anatas beyaz pigment dış cephe boyalarında neden kullanılmaz?

Anatas kristal kafesi UV ışığı altında çok aktiftir. Güneşten gelen fotonları emerek bağlayıcı reçineyi yakan serbest hidroksil radikalleri üretir. Bu durum dış cephede 1-2 yıl içinde boyanın bağlayıcısının yok olmasına ve duvara dokunulduğunda elin tebeşir tozu gibi bembeyaz olmasına (“chalking” / tebeşirlenme) yol açar. Bu nedenle dış mekan kaplamalarında serbest radikal üretimi silika zırhıyla bloke edilmiş Rutil tipi kullanılır.

3. Anatas ile Rutil arasındaki renk ve alt ton farkı nedir?

Rutil pigmentler sarı ışığı hafifçe emdiği için genellikle nötr veya çok hafif sıcak bir tona meyillidir. Anatas pigmentler ise görünür spektrumun mavi ve mor ışınlarını daha dengeli saçar; bu durum ona boya, kağıt ve kauçukta aranan tertemiz, canlı ve parlak bir “mavi-beyaz” soğuk alt ton kazandırır.

4. Anatas Titanyum Dioksit fotokatalitik filtrelerde nasıl çalışır?

Hava temizleme cihazlarında veya koku giderme panellerinde anatas titanyum dioksit tozu taşıyıcı peteklere kaplanır. Üzerine UV lambası (özellikle UV-A) tutulduğunda anatas yüzeyinde elektron-boşluk çiftleri oluşur. Havadaki nemle tepkimeye giren bu yüzey, ortamdan geçen bakterileri, virüsleri, formaldehit ve amonyak gibi zararlı VOC gazlarını saniyeler içinde yakarak karbondioksit ve suya ayrıştırır.