لیتوپن پیگمنت سفید درخشانی است که در رنگ ، پلاستیک ، جوهر ، چرم ، کاغذ ، مشمع و پودرهای آرایشی صورت مورد استفاده قرار میگیرد. لیتوپن در دهه 1870 بهعنوان جایگزین یا مکملی برای کربنات سرب (سرب سفید) تولید و مورد استفاده قرار داده شد؛
فروش لیتوپن مرغوب و درجه یک در شرکت صدارد
برای آن که بر اشکالات آن از جمله سمیبودن ، مقاومت ضعیف در برابر هوا و تیره شدن رنگدانه با استفاده از مواد دیگر در برابر هوایی که حاوی ترکیبات گوگرد است غلبه شود باید به فکر استفاده از ماده ای دیگر میبود.
لیتوپن آمیزه نامحلولی از سولفات باریم و سولفید روی است که بعد از مخلوطکردن محلولهای سولفید باریم و سولفات روی ته نشین میگردد. این ماده تهنشینشده از طریق فیلتراسیون بهبود یافته و سپس در دمای بالاتر از 600 درجه سانتیگراد تکلیس (برشته) میشود.
هرچند دی اکسید تیتانیوم که بعد از جنگ جهانی دوم معرفی گردید جایگزین بسیاری از کاربردهایی که از لیتوپن استفاده می شد گردید ، ولی هنوز هم بهطور گستردهای در بسیاری از محصولات نظیر رنگهای پایه آب ، به دلیل مقاومت قلیایی بسیار خوبی که دارد ، مورد استفاده قرار میگیرد. این محصول در حال حاضر در رنگهایی که در خیابان ها و جاده ها برای علائم ترافیکی استفاده می شود نیز کاربرد گستردهای دارد.
این ماده در انواع مختلف تولید میگردد که تفاوت آنها در میزان سولفید روی مربوطه است. لیتوپن بهواسطه پایینآوردن هزینه های تولید و پوشش دهی عالی در بین صنایع مربوطه بسیار قابل قبول شده است.
پیگمنتهای سفید دیگر مورد استفاده در صنایع عبارتند از: دیاکسیدتیتانیوم ، معروف به تیتان ، اکسید روی و سولفید روی هستند.
لیتوپن در سال 1870 توسط شرکت دوپونت ـ DuPont ـ اختراع شد و توسط شرکت پیگمنتها و مواد شیمیایی کربز ـ Krebs Pigments and Chemical Company ـ و شرکت¬های دیگر به تولید انبوه رسید. این ماده در سال 1920 میلادی به شهرت رسید و در سال 1990 به میزان 223352 تن از این ماده تولید شد.
لیتوپن به واسطه هم رسوبی همزمان سولفات باریم و سولفید روی تولید میشود. رایج ترین هم رسوبی به واسطه ترکیب میزان برابری از مول های سولفات روی و سولفید باریم اتفاق می افتد.
در این شیوه محصولی بهدست می آید که بین 28 تا 30 درصد وزنی آن را سولفید روی و 72 تا 70 درصد وزنی آن را سولفات باریم تشکیل خواهد داد.
باید توجه داشت که در این زمینه در شرایط مختلف درصدهای متفاوتی از مواد مذکور به دست خواهد آمد. برای نمونه، زمانی که در این فرایند از کلرید روی ZnCl2 بهعنوان یک نوع افزودنی استفاده گردد، موادی به دست خواهد آمد که به لحاظ میزان ترکیبات سولفید روی غنیتر هستند.
سولفید باریم به واسطه احیا کربوترمیک سولفات باریم تولید میگردد و سولفات روی نیز از طیفی مواد حاوی روی که اغلب ضایعاتی هستند ست که به واسطه واکنش با اسید سولفوریک به دست می آید.
لیتوپن ترکیبی از رسوب روی سولفید و سولفات باریم است ، که می تواند به عنوان یک جایگزین مقرون به صرفه برای دی اکسید تیتانیوم باشد .
لیتوپون از نظر شیمیایی بی اثر است و عملاً در اسیدها، قلیاها و سایر حلال ها نامحلول است. توزیع بهینه اندازه ذرات لیتوپون به وسیله رسوب دهی و کلسینه کردن امکان داشتن چگالی ظاهری بالایی را میدهد که به لیتوپن خاصیت بی نظیری می دهد که برای هر کاربردی مناسب است .
کاربردهای عمده لیتوپن در صنایع رنگسازی به خصوص رنگهای پایه آب، پلاستیک، جوهر، چرم، کاغذ، مشمع، بتونه و پودر آرایشی صورت است.
هنگامی که تا حدی جایگزین مقداری TiO 2 دی اکسید تیتانیوم در برخی از صنایع پلاستیکی شود ، باعث افزایش بازده اکسترودر و کمک درو کاهش هزینه ها می شود . در فرمول های مواد پلاستیکی با استفاده از لیتوپن نیز می توانند انتظار بهبود کیفیت محصول را داشته باشند.
استفاده ترکیبی از لیتوپن و TiO 2 ارائه بهبود در خواص مکانیکی از جمله خاصیت کشسانی و مقاومت در برابر ضربه را شامل می شود .
این رنگدانه با روکش ارگانیک مناسب برای سیستم های پوشش مات و نیمه براق است و می تواند به عنوان درجه ای برای مستربچ برای پلیمرهای مصنوعی استفاده شود.
برای تولید لیتوپون ، سولفات باریم بسیار ریز آسیاب می شود. محصول کلسینه شده با آب تصفیه می شود و در سولفید باریم حل می شود که با محلول سولفات روی رسوب می شود. رسوب شسته ، فشرده و خشک شده و به گونه ای حرارت داده می شود که هوا از آن خارج گردد .
با توجه به توصیه سایر سازندگان ، رسوب محلول سولفید باریم با محلول کلرید روی ، روش دیگری برای تولید لیتوپن است که با سولفید روی در حال رسوب و کلرید باریم حل شده در آب نیز ، همین نتیجه حاصل می شود.
گفته می شود که مزیت این روش تولید لیتوپن در ارائه مواد تشکیل دهنده لیتوپون به طور جداگانه است، به طوری که می توان آنها را به هر نسبتی برای تولید درجات مختلف لیتوپون مخلوط کرد، در حالی که با توجه به روش اول ، ترکیب مخلوط شده تغییر ناپذیر است. اما این روش دارای معایبی است که از جمله آنها می توان به تجمع تدریجی مقداری محلول رقیق شده روی کلرید اشاره کرد. که منبع مشکلات قابل توجهی است.
با ترکیب بهینه لیتوپن در سایر مواد ، یک پراکندگی خوب را می توان به سادگی با این حل کننده به دست آورد. استفاده از لیتوپون در ترکیب با رنگدانه های TiO2 می تواند از نظر اقتصادی بسیار سودمند باشد. قدرت پنهان خوب رنگدانه هایی TiO2 یا دی اکسید تیتانیوم از نظر اقتصادی و فنی مزایای بسیاری را فراهم آورده است .
به دلیل نور اشعه ماورا بنفش در انعکاس با سطوح ، لیتوپون به عنوان یک رنگدانه سفید برای رنگ آمیزی سطوحی که در معرض اشعه ماوراء بنفش هستند مفید است. ترکیبات لیتوپن دارای اثرات قارچ کش هستند و گنجاندن لیتوپون یا ساکتولیت در فرمولاسیون رنگ برای استفاده در فضاهای بیرونی دارای رطوبت از رشد جلبک ها یا قارچ ها جلوگیری می کند.
مزایای مادی لیتوپن در صنعت پلاستیک نیز به وضوح قابل مشاهده است (به عنوان مثال ، پایداری نور خوب و سایه روشن مایل به سفید مایل به آبی).
این محصول همچنین خواص اکسترودر بسیار خوبی را به پلاستیک می دهد که در نتیجه نرخ توان بالا و عملکرد اقتصادی اکسترودر را به همراه دارد. در سیستم های مقاوم در برابر آتش، حدود. 50 درصد از تری اکسید آنتیموان بازدارنده شعله را می توان با لیتوپون غیر سمی بدون هیچ گونه اثر نامطلوبی جایگزین کرد.
لیتوپن به دلیل نامحلول بودن اجزای آن نسبتاً غیر سمی است به همین دلیل در پزشکی به عنوان ماده کنتراست رادیویی استفاده شده است . لیتوپن برای تماس با مواد غذایی نیز مجاز شناخته شده است.
از مهم ترین مزایای رنگدانه سفید لیتوپن پایداری و مقاوت درمقابل تیره و کدر شدن
در ترکیب لیتوپن مورد تیره شدن اگرچه سولفات باریم تقریباً بی اثر است ، سولفید روی با قرار گرفتن در معرض نور UV تجزیه می شود و منجر به تیره شدن رنگدانه می شود. شدت این واکنش UV به ترکیبی از دو عامل بستگی دارد. سولفید روی چند درصد از ترکیب رنگدانه هایی که در معرض اشعه ماوراء بنفش هستند را تشکیل می دهد.
بسته به این عوامل، رنگدانه می تواند در طول زمان دارای مقاومت متفاوت در برابر تیره شدن باشد، از سفید خالص گرفته تا خاکستری یا حتی سیاه.
برای سرکوب این اثر، ممکن است از یک ماده ناخالص مانند مقدار کمی نمک کبالت استفاده گردد ، که به فرمول اضافه می شود . نمک های کبالت به افزایش تثبیت سولفید روی کمک می کند، بنابراین واکنش شدیدی به قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش نخواهد داشت.
افزایش تقاضا برای رنگ های مورد استفاده در فضاهای داخلی و خارجی و استفاده از پلاستیک در صنایع مختلف برای مصرف نهایی ، بازار جهانی لیتوپون را هدایت می کند.
رنگدانه سفید لیتوپون در رنگها و سیستمهای روکش استفاده می شود که در نواحی مسکونی و صنعتی کاربرد دارد. از این رو، با رونق بخش ساخت و ساز و ساختمان، تقاضا برای مصالح ساختمانی و معماری مانند رنگ و پوشش افزایش می یابد.
این روند برای رشد بازار لیتوپون بسیار مساعد است. علاوه بر این ، مواد پلاستیکی سفید به طور فزاینده ای در محصولات مصرفی استفاده می شود. پیشبینی میشود که پیشرفتها در فناوری شکلدهی پلاستیک بهطور غیرمستقیم باعث افزایش تولید پلاستیک شود، بنابراین، تقاضا برای رنگدانههای سفید در طول دوره پیشبینی افزایش مییابد.
تجزیه و تحلیل بازار تولید کنندگان مواد معدنی گوناگون به عنوان رنگدانه های سفید در مقابل تولید کنندگان لیتوپن برای استفاده در صنایع به همراه تحلیل پتانسیل خریداران و صاحبان صنایع که از لیتوپن استفاده می کنند فروش و استفاده از لیتوپن را بسیار پرسود اعلام کرده است که باعث به وجود آمدن بازار رقابتی آن در سطح جهانی شده است .
روندهای فعلی و برآوردهای آتی بازار لیتوپون سال های 2019 تا 2027 را فرصت های عالی برای سرمایه گذاری توصیف می کند.
اولین تفاوت آشکار بین سرب سفید و لیتوپون ، رنگ سفید خالص لیتوپن است علاوه بر این ، به طور خاص بسیار سبک تر بوده و نکته ای که از همه مهمتر است برای سلامتی از سرب سفید کمتر خطر دارد.
مفیدترین خاصیت لیتوپون، به ویژه برای استفاده به عنوان ماده تشکیل دهنده رنگ، این است که کاملاً تحت تأثیر هیدروژن سولفورت شده قرار نمی گیرد. اگر به روش مناسب ساخته شود، قدرت پوشش آن ، با سرب سفید برابری می کند.